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科学发现与科学理论之演变的几个问题

2020-03-03刘永谋

洛阳师范学院学报 2020年9期
关键词:范式科学理论

刘永谋

(中国人民大学 哲学院,北京 100872)

科学哲学是科技哲学的基础部分。《科学技术哲学》的第二章“科学发现与科学理论的演变”是科学哲学的主干内容。科学哲学至少是自20世纪二三十年代的维也纳学派开始的,迄今已近百年,诸问题的研究已然十分深入和精细。第二章2节12目,是对前人研究成果在本科层次上的浓缩,其中任何一目都包含非常丰富的内容。但是,限于篇幅,这里主要讨论笔者认为的几个重要问题。

一、 第一个问题:科学事实

“科学事实”对于科学客观性的理解很关键。一般来说,对“科学是不是真理”的理解,往往建基于对科学事实的信念之上。但科学事实的客观性,远比表面上看起来复杂得多。

(一)科学事实对于自然科学的基础作用

现代自然科学如何就不同于其他知识体系和认知活动呢?对于这样的问题,科学哲学近百年的研究,至今都没有最终结论。但是,我们一般会从科学史来进行简单的勾勒,也就是说,现代科学是自哥白尼经伽利略、 开普勒至牛顿形成的某种研究传统,这种传统最突出的特点有两个:一是以观察实验为基础,二是运用数学作为工具。由此可见,由观察实验所获得的科学事实对于科学极其重要,它是科学的经验基础,而自然科学因此被称为经验科学。自然科学研究的是外在的客观的世界,而不是局限于心灵之中的理性构造,没有科学事实这个基础,科学就与臆想没有任何区别。

当然,对于如何理解科学事实,会有很多不同的看法,有些人会认为科学事实并不是完全客观的,甚至是由社会因素决定的。但是,大家都不否认科学事实对于自然科学的基础作用,即便是科学知识社会学(SSK)也是如此。对于彻底否定科学事实客观性的观点,应该以马克思主义哲学原理进行深刻的批判。

从发生学的角度看科学,一般有两种对科学推进的理解:(1)事实发生逻辑。也就是说,科学家研究外部世界,获得科学事实,然后进行归纳,使之成为经验规律,再提炼总结成科学理论,而新的科学事实导致科学理论的变化和发展。(2)问题发生逻辑。也就是说,科学家提出问题,然后针对问题进行研究,再提出假说,说明和解决问题,如果通过检验,假说就成为科学理论。在问题发生逻辑中,问题从何而来?一般也与科学事实有关。有人认为,20世纪以前科学主要是按照事实发生逻辑前进的,而之后主要按照问题发生逻辑前进的。无论如何,上述两种逻辑都说明了科学事实对于科学的基础作用,这符合马克思主义哲学的基本原理。

新兴的科学实践哲学,比如劳斯的理论,强调科学哲学要实现从理论优位转向实践优位,从科学知识的普遍性、 一致性理解转向地方性、 异质性理解,把理解实验与实验室活动作为最重要的研究任务。尽管人们一直承认科学事实的基础作用,但是20世纪以来,理论科学家和理论在科学与科学哲学中的地位越来越高,而实验科学家和实验越来越受到轻视,科学实践哲学就是要扭转这种局面,认为科学实验本身就有自己的生命,没有理论也能独立发展。从表面上看,科学论的理论优位是对科学中理论性因素优先位置的强调。从本质上看,理论优位指的是传统科学论总是试图获致某种对科学的总体化理解。科学哲学从理论优位转向实践优位,意味着抛弃对科学的总体化理解。与理论优位相反,实践优位强调经验、 日常实践性介入、 具体实践模式、 社会情境、 非观念的物质性或操作性因素(如仪器、 操作或现象)在科学实践活动中的决定性作用。马克思主义哲学原理告诉我们:实践是检验真理的唯一标准。实践优位从具体社会情境理解科学知识,意味着反对把科学知识看作普遍性、 一致性的客观真理。

(二)何为科学事实

维特根斯坦认为:“世界就是所发生的一切东西。世界是事实的综合,而不是物的综合。”他在事实和事物之间进行了严格区分,强调世界是由发生着的事实组成的,事物依赖于事实。这种区分是有意义的,但是他不把发生中的事实看作客观事物变化过程的反映,而把它说成感觉经验中给予主体的东西,事物反倒从属于这些主观经验了。这是与笛卡儿-康德为主干的唯心主义认识论发展一致的。笛卡儿说“我思故我在”,怀疑我思之外的任何存在;而康德认为物自体是不可认识的,科学处理的乃是现象界的东西。唯物主义首先把事实解释为外部世界的事件、 现象、 过程,即客观事实,然后再仔细讨论客观事实和科学事实之间的联系和区别。不过,这种理解在科学前沿变得很复杂,比如微观世界中的电子、 夸克、 弦、 场是否实在,对此是有争议的,起码它们的实在与朴素唯物主义的理解差别很大,需要辩证唯物主义的新理解。

仔细分析科学事实,以不同的意义,可将其区分为“事实1”和“事实2”。“事实1”指的是客体和仪器相互作用结果的表征,如观测仪器上所记录和显示的数字、 图像等。它与客体的本性有关,也与认识条件有关。也就是说,现象、 事物和事件本身就被称为事实,通常我们称之为客观事实。这是不能否认的辩证唯物主义基本原理。“事实2”指的是对观察实验所得结果的陈述和判断。它既与客体的本性、 仪器的性能有关,也与人用以描述事实的概念系统有关。比如,从天文望远镜中看到一个白点快速移动,描述的话可能是“一颗彗星”。前者就是现象本身,后者是对现象的文字描述。科学文献上的事实大多是这种含义。这实际上是客观事实的科学陈述。显然,对于同一个事实可能描述会很不同,文字可能会出现偏差。虽然科学发明了精确的科学语言,但是这种偏差多少还是存在的。

有些人认为,还有“事实3”,指的是科学中被认为不可驳倒的大家公认的理论原理,例如,过两点可以且只可以作一条直线,这是个事实。这里把科学事实作为理论原理的同义词了,人们可以用这些理论原理证明或证伪某种东西。这实际上是一种语义学的理解。

(三)科学事实的可检验性

首先,所谓客观事实不以人的意志为转移,但我们认识到的事实是不是客观事实,至今是一个无法解决的问题。比如说,我们看到桌子,但是科学告诉我们客观事实是原子和虚空构成的桌子,眼见的不一定就是客观事实。其次,对客观事实感官经验的非唯一性。我所看到的红色,无法证明和你看到的红色是同一种东西,虽然我们都叫红色。从某种意义上说,客观事实就类似康德的物自体。而“事实3”,显然是历史性的,今天我们认为无可辩驳的事实以后可能就被证明是错的。因此,当我们讲科学事实的时候,一般指的是“事实2”。

我们讲科学最重要的特点就是可检验性,实际上指的是科学事实即“事实2”的可检验性。所谓对科学理论的经验,实际上是从科学理论中推出可以检验的科学事实,然后加以检验,这其实是一种间接检验。科学结论是个别的、 具体的命题,可以在可控条件下重复接受检验。它至少包含三层含义:第一,它意味着科学实验是最基本的科学实践活动,实验方法是科学的标志,是最重要的科学方法;第二,它为科学假说提供了一个基本的方法论原理,不论提出假说还是鉴别假说都应当遵循这个原理;第三,它是科学发现获得社会承认的基本条件,在这里表现为实验结果必须可以重复再现。因此,与可检验性相连,观察尤其是实验对于科学知识是非常重要的,是筛选科学知识最重要的法官。例如,一种药物有没有疗效,要经过多次实验。一个人用过证明有效并不能说明问题,其他人用过均有预期疗效才能说明问题,这就是可检验性。

二、 第二个问题:因果关系的复杂性

因果性概念不仅是科学而且是人类所有理性发展的基本阶梯。但是,什么是因果性,因果性如何在科学中应用,一直是争论不休而没有得到彻底澄清的复杂话题。

(一)因果关系的传统观念

在传统观念中,因果性概念蕴含着所谓不变的客观规律的存在,即A事件出现必然会导致B事件出现——这是一条普遍的规律。

(二)休谟对传统观念的批判

休谟认为,仅凭观察一件事,人们并不知道将会发生什么,接下来什么事情都可能发生。只有在重复了A发生,B总是发生后,人们才期待,当下一个A发生时,B又会随之发生。实际上,人们从未观察到事件之间的必然联系,只是在重复一致地经历了A发生后B发生,就把这一不变的秩序解释为一种因果秩序。因果关系只是一个有关人们心智拟构的事实,并依此方式建立起期望和信念。因此,因果关系是一种存在于心灵中的感情投射,并无规律性。因果关系是一种用于实际目的的工具。

(三)卡尔纳普的因果关系过程说

卡尔纳普认为,因果关系不是实体或对象之间的关系,严格地说,引起一个事件的并不是一个事物,而是一个过程。这就是因果关系过程说。

(四)因果关系的规律说或预言说

因果关系的规律说认为,当我们讨论因果关系时,论述事件B由事件A引起,实际上说的是:根据某种自然的规律,连同对事件A的完备描述,可以逻辑地演绎出事件B。

因果关系的预言说认为,由于世界规律无穷无尽,没有人可能知道一切有关规律和事实,因果关系的规律说实际意味着可预言性。这种可预言性并非实际可预言性,而是主张:假如总的事件情景知道了,后承事件就可以预言。

(五)其他各种质疑

对因果关系后承预言说的质疑主要在于:前后相继的事件并不一定存在因果关系,如闪电之后必有雷声。

对因果关系规律说的质疑主要在于:(1)说人遵守社会规律好理解,如何才能说自然界中的物质系统遵循规律呢?很难说它们能够理解需要遵循的规律。(2)休谟对因果性的批判实际意味着:世界规律性是无法证明的,或者说是归纳证明的,这引向归纳问题。(3)对规律规则观即事件规则的批判,即没有区分偶然规则和有规律的规则,偶然规则如所有恐鸟寿命都不超过50年,曼彻斯特工厂汽笛响起工人就会放下工具。(4)没有说清楚因果关系的方向性,如吸烟与肺癌之间有规则联系,但并不能区分谁是因谁是果。

很多科学规律并不一定有现实的规则联系,如树叶在现实中并不以匀加速落地,如针并不在密度比之低的水中下沉。这就是说科学规律并不能直接预言现实状况。

多数科学规律要成立必须“排除其他所有干扰因素”,但哪些是干扰因素很复杂,并且引来一个更基本的问题:科学规律只在实验室中才能实现,在环境之外不适用,这就无法解释科学在实验室之外的成功。

三、 第三个问题:统计规律

(一)大数现象与统计方法

所谓大数现象,即其变化发展具有几种不同可能性的随机现象。究竟哪一种可能成为现实,带有偶然性。但大数现象绝非无规律可循,而是遵循统计规律。在现代科学中,有许多重要理论和规律具有概率性质,表现为统计规律。比如半衰期。放射性是随机现象,任何一个原子究竟在什么时候衰变,完全是偶然的。但是每一种放射性原子在某一个时间内会有一半衰变,这就是半衰期。也就是说,在半衰期中,衰变概率是50%。

研究大数现象,不能仅限于少数事件或现象,而要涉及大量事件或现象的集合。对于大数现象,必须采用新的分类、 概括和预言的方法,以便处理得到的数据,这样的方法被称为统计方法。

大数现象一般分为两种基本类型。一种由大量成员所组成,每个成员的变化发展结果都是无规则的、 不确定的,人们只能探求整个集合的规律性,从整体上表征该集合的属性、 特点和趋势。比如气体分子的运动,每个分子都是无规则运动的。但是,考察大量分子构成的气体就出现规律,比如温度与气体分子的平均运动速度正相关。另一种由单个客体所组成,在特定的条件下,该客体的某种行为具有一定的潜在的可能性,人们可以借助在同样条件下重复大量次数的实验,求得客体该种行为得以实现的相对大小,以便对这种行为的可能性做出概率估计。比如掷骰子就是典型。

统计方法得出的统计规律只能作为占优势的趋势而出现,这种趋势无法在每一个单独的事件或现象中被观察到,只有通过大量事件或现象的研究从整体上加以发现。如“赌徒悖论”。抛硬币正反各一半,连续投出了三次正面,是不是下一次是反面的概率就增加了?不会,因为每次投掷的概率都是一样的。

(二)如何理解统计规律

统计规律不同于因果规律,属于非确定性的规律。如何看待统计规律的这种不确定性,有两种观点:不完备论和统计本性论。

不完备论。在确定性因果关系的观念中,人们认为凡是受因果性支配的领域中出现统计性定律,都只是因为对初始条件没有精确把握或者理论发展不完全,才出现不确定的状况。在掷硬币中,许多物理学家认为,只能得出50%概率结论的原因,是不能测定包含于硬币下落中的全部相关数据,如离开手时的精确位置、 速度、 质量,空气的流动状况,桌子的弹力性质……如果所有一切都能测定,就不需要统计规律,而是一个确定性规律。还有一些人,比如19世纪的物理学家大多认为,气体概率性规律实际上隐藏着一种物质,他们深信这种物质最终会被发现,相信提高理论的精确性最终会达到目的。

统计本性论。这种观点认为,统计规律反映不是不精确,而是某些领域客观事物的本性就是统计和概率的,这就是统计本性论。这种观点尤其在微观研究领域中比较盛行。比如电子云。电子会出现在某个位置,本身就是概率性的,反映出来就是电子云。

(三)如何理解概率

概率意味着什么?比如从缸中取红白球的概率,经典概率解释是:实验U的每一次演示从1000种基本可能性或基本的选择对象中作出一个选择,每一种可能性用缸中的一个球表示,而在这些可能的选择中,600个对于结果W是有利的,而取出白球的概率就是可得到有利选择数与所有可能选择数之比,即600/1000。但是,如果400个红球是放在白球上面的,600/1000这个概率会变小。所以,概率定义要求基本选择必须是等可能性的或等概率的。于是,问题变成了什么是等可能性或等概率。在现实中,掷骰子六个面总有偏差,不可能是等可能性的。

第二种是对概率的相对频率的解释。不管骰子是不是规则,我投掷多次就可以得到相对频率。比如掷骰子300次有62次幺点朝上,那么相对频率就是62/300。但是这种解释也有问题。相对频率不能严格定义为有关随机实验长系列重复中的相对频率。比如,掷骰子300次和1000次所得的幺点相对频率会不一样,而且就算完全等长的两个系列中,得到幺点的数目通常也会是不同的。我们确实发现,随着投掷次数的增加,每一个不同结果的相对频率趋向于变化越来越少。为了数学上的方便,相对概率有时被定义为随着演示次数的无限增加,相对概率向其收敛的数学极限。实际上,无限是不可能的,相对频率的理解是一种理想性的解释。

第三种是对概率的逻辑解释。经济学家凯恩斯说,概率乃是两个命题之间的逻辑关系。他并不企图去定义这种关系。他甚至走得这样远以至于说,不可能制定一个什么定义。他的中心论点是,当我们作一概率陈述时,我们并非作出关于世界的陈述,而只是作出关于两个命题之间的一种逻辑关系。我们讲的只是一个陈述对于另一个陈述来说具有如此这般大小的逻辑概率。卡尔纳普对此观点部分支持。他认为,如果你作出一个陈述,断言对于某一特定假设,相对于给定证据的逻辑概率为0.7,则这个总的陈述是一个分析的陈述,它意味着这个陈述是从逻辑概率的定义中(或从逻辑系统的公理中)推出,而不诉诸任何逻辑系统以外的东西。这就是说,不诉诸现实世界的结构——通过所陈述的假说h和所陈述的证据e的逻辑分析,我们得出结论,e并不逻辑地蕴含h,而是可以这样说,e部分地蕴含h到如此这般大小的程度。

四、 第四个问题:证伪论与逼真度

波普尔的证伪主义认为,科学不是证实而是证伪的。这一理论具有某种不可忽视的冲击力,需要用马克思主义哲学原理加以分析。

(一)静态结构分析VS动态历史分析

波普尔是个转折点。之前,科学哲学的主流是对科学理论进行结构分析。结构分析是一种静态的分析,但存在一个根本的局限性,那就是它不能历史地说明,在科学认识的实际发展过程中,理论和经验之间存在着相互渗透的复杂关系,忽视了科学理论本身不是一成不变的。波普尔的证伪主义主要不是科学史研究,但逻辑上提出科学通过证伪纠错的运动观念。波普尔之后,历史主义科学哲学兴起,以科学史事实为基础,合理重建科学发展的动态历程,走向了动态历史分析。

(二)经验证伪原则

波普尔反对归纳主义。他认为,归纳法不是科学的方法,它既不能给人们以未来的必然性知识,也不能给人们以未来的或然性知识,人们应该把归纳法拒斥于科学研究之外。

波普尔提出了经验证伪原则,即科学理论或命题,不可能被经验证实,而只能被经验证伪。经验虽不能通过证实个别命题而证实科学理论,却能通过证伪个别命题而证伪科学理论。

科学划界标准,即经验证伪原则:一切只是命题,只有能被经验证伪的才是科学的,否则就是非科学的。科学与非科学的区分是相对的,可以相互转化,有些形而上学理论,由于科学技术条件变化,可以转化成为科学理论。

这里的可证伪是逻辑上的可被证伪。

(三)证伪主义科学发展观

在经验证伪原则的基础上,波普尔提出了证伪主义科学发展观,可以总结为以下公式:P1-TT-EE-P2……证伪主义科学发展观认为:第一,科学起于问题;第二,理论先于观察;第三,理论是大胆的猜测;第四,科学依赖于灵感;第五,科学根本方法是试错法;第六,在错误中学习;第七,提倡科学的批判精神。

(四)可证伪度

波普尔认为,可证伪度是进步的标志。如何判别可证伪度?(1)理论表述的内容越普遍,可证伪度越高。(2)理论表述的内容越精确,可证伪度越高。检验理论进步的两个标准:一是理论方面的标准,即可证伪度;二是实施方面的标准,即经验内容越丰富。科学发展过程就是各种理论相互竞争的过程,进步的理论在竞争中不断战胜和取代落后理论,科学得以发展。

(五)确证与逼真度

波普尔认为,确证(corroboration)不是证实(verification),不证明理论是真理,不证明它永远正确,只是证明它暂时经受了经验检验,最终同样被证伪。那么,确证了什么?确证了理论的逼真性。科学并非与真理无关,可以通过不断猜测而逼近真理。猜测—证伪—再猜测—再证伪,这就是科学解决真理问题的道路。

逼真性就是科学理论具有逼近真理的性质,逼真性的程度就是逼真度。不同理论具有不同的逼真度。理论越进步,逼真度越高。逼真度公式如下:VS(a)=ST(a)-SF(a)。 其中,VS(a)表示理论a的逼真度,ST(a)表示它的真实性内容的量,SF(a)表示它虚假性内容的量。

科学发展的过程,归根结底是理论逼真度不断提高的过程。

(六)能否证伪?

从逻辑上看,要否定命题“重力加速度约为9.8米/秒2”却是很容易的,只要测量到一个点的重力加速度不是9.8米/秒2就可以——一个反例即可证伪命题。于是,波普尔提出了著名了经验证伪原则,即只有可能被证伪的命题才是科学命题。比如,命题“上帝是永恒的”,无法被否定,所以是无意义的非科学命题。

此后,拉卡托斯指出:要完全证伪命题也是不可能的。比如:

人都是要死的,

苏格拉底是人,

所以,苏格拉底会死。

假设苏格拉底被发现是常生不死的,那么是否证明了“人都是要死的”是错误的呢?没有。从逻辑学上说,错误的可能不是“人都是要死的”,而是“苏格拉底是人”——如果苏格拉底没有死,我可以说,不是“人都是要死的”错了,而是因为苏格拉底不是人,是神。也就是说,一个推理是有辅助命题的,上面推理的辅助命题是“苏格拉底是人”,当结论被否证的时候,错误的可能不是待检验命题,而是辅助命题。

有人可能说上述分析是在诡辩。可是,在实际的科学史中,拉卡托斯发现许多例子支持了上述结论。比如著名的水星进动的例子。科学家很早就发觉水星的运行轨道不符合牛顿力学测算出来的轨道。从理论上说,一个反例即可证伪该命题。但实际上,科学家并没有否定牛顿力学,而是认为水星轨道异常是因为水星附近还有其他没有被观测到的天体干扰了它——这就是典型的认为错误在于辅助条件,而不是待检验命题。于是,科学家们开始努力寻找假设的干扰天体。起初,大家认为是望远镜倍数不够,就不断改进望远镜。后来,望远镜改进了,没有找到干扰天体,又假设干扰的不是一颗大的行星,而是很多小行星。再后来,还是没有找到小行星,又假设干扰的是星云而不是小行星。直到今天,科学家们还没有找到假设的干扰天体。然而,在实际科学史中,牛顿力学并没有因为这个反例被驳倒。最后,直到爱因斯坦提出相对论以后,水星轨道异常才得到了解释。按照相对论,太阳发出的光线经过水星附近时,由于水星的吸引而发生了弯曲,才造成了科学家在地球上测量的水星轨道不符合牛顿力学的现象。

若如此,按照拉卡托斯的观点,什么是科学?一句话,科学标准是历史的,不同时期、 不同的范围、 不同的学科有不同标准。比如,牛顿时代的标准不同于爱因斯坦时代的范式。如果理论合乎主流的标准,就被认为是科学。显然,历史主义的观点走向极端就会变为没有科学划界标准。费耶阿本德就认为,科学与非科学没有一成不变的界限。

(七)有没有判决性实验?

判决性实验是指如果对同一研究对象,存在两个对立的理论H1和H2,并分别推断出互不相容的结论C1和C2,而且可以通过一个实验进行检验,其检验结果符合C1(或C2),不符合C2(或C1),那就可以认为这个实验肯定了H1(或H2),否定了H2(或H1),该实验就是关于理论H1和H2之间的判决性实验。 借助判决性实验进行的科学理论检验就是判决性检验。

判决性实验是否能够二者择一,一直是存在争议的非常复杂的问题。

在很多情况下,判决性实验并不能决定两个理论的真假问题,只是可以给予其中一个理论支持,而不利于另一理论。比如,看见一堆白色粉末,一个说是盐,一个说是糖,可以设计火烧的判决性实验,糖是有机物会炭化变黑,盐不会。但是,火烧实验并不能证明其中任何一个的结论为真,比如虽然火烧不变色,但可能不是盐,而是白色岩石的粉末。也就是说,它可能既不是盐也不是糖。

判决性实验也不能完全证伪两个竞争理论中的一个,因为理论除核心假设之外,还包括一系列其他辅助假设。道理和拉卡托斯分析牛顿力学没有被水星进动否定的原因一样。

在光学史上,出现过两个相互竞争的理论,即波动说和微粒说。前者认为光是在弹性介质即以太中传播的横波,后者认为光是高速运动的微粒。在解释光的直线传播、 反射和折射现象上,二者都可以。但是,对于水中光的传播速度问题,两者正好相反:波动说认为光在水中的速度比空气中慢,微粒说认为快。傅科实验表明:光在水中速度小于空气中。这是否判定微粒说是对的,波动说是错的呢?不能。实际上,波动说只说光是波,粒子说只说光是粒子,推导不出光在水中、 空气中速度差异的结论,还存在着辅助的假设:波动说认为光在密度较大的介质中运动较慢,微粒说认为密度较大的介质会对光施加更大的力而使光在其中加速,等等——有可能错的不是核心假说,而是这些辅助假说。总之,傅科实验只能说明微粒说理论体系中有一个假定是错误的,不能说明核心假设即光是粒子是错误的。实际上,后来科学的发展,又找到了更多粒子说的证据。其中,还有勒纳德光能判决性实验。波动说推出光能可以连续变化,微粒说则认为光能不能连续变化。勒纳德实验支持了粒子说。现在,我们认为光是波粒二象性的。

波普尔支持判决性实验,但拉卡托斯则认为,判决性实验是事后数十年后才被认定为判决性实验的,在当时并非如此。相互竞争的假说往往经过长期的不平衡发展,直到其中一个假说明显胜出,回过头来,最初的实验才能被称为判决性的。

五、 第五个问题:历史主义科学哲学

对待历史主义科学哲学,要用马克思主义哲学原理进行深入分析,既要肯定它合理的地方,也要批判它的错误之处。

(一)库恩范式理论

库恩是历史主义最著名的代表,他1962年发表的《科学革命的结构》产生了超出科学哲学界的巨大影响。库恩理论的核心概念是范式(paradigm),因而也被称为范式理论。所谓范式,是指科学共同体具有的包括基本理论、 基本观点和基本方法等在内的共同信念,为科学家提供了共同的理论模型和解决问题的框架,形成了共同体的某种传统,左右着学科发展的共同方向。在范式概念上,库恩所持的是心理主义和约定论的观点,把范式当作共同信念而不是理性认识的结果,这种信念是科学家们主体间的约定,必须从社会心理和社会历史方面来研究,这种观点与SSK的观点是相通的。范式的形成是科学走向成熟的标志,前科学时期是没有范式的。科学发展是渐进与革命不断交替的过程,按照如下模式动态发展:常态科学时期(按范式研究)→反常和危机(怀疑范式)→科学革命时期(新范式取代旧范式)→新的常态科学时期……不同的常态科学遵循的范式是不同的,科学革命本质上是新范式取代旧范式的过程。并且,不同范式之间是不可通约的,范式转换是格式塔转换,持有不同的范式的人看同一个世界的结果是不同的。在这里,库恩表现出认识论上的不可知论倾向。库恩还坚持实用主义真理论,反对科学持续进步的观点,把真理当作科学共同体共同使用的、 解决难题的工具,只有好坏之分,没有真假之分,因而承认客观真理是幼稚可笑的,肯定科学发展不断逼近客观实在的见解是十分荒唐的,并进而否定了科学与非科学以及迷信和神话的区别,滑向了相对主义。

总的来说,库恩的范式理论包含着许多与正统科学哲学背道而驰的另类观点,对20世纪70年代另类科学哲学的兴起启发很大。他是SSK等另类科学哲学家引证最多的科学哲学家之一。库恩的范式理论存在着一些缺陷。首先,范式含义过于宽泛,难以捉摸和把握。其次,不可通约性割裂了新旧范式的联系,这也与他的初衷相违背。再次,片面夸大了科学共同体在选择范式时的灵感、 直觉、 心理信念等非理性因素。

(二)拉卡托斯科学纲领理论

拉卡托斯是波普尔的学生,他的精致证伪主义是证伪主义与历史主义融合的结果。1970年,在《否证与科学研究纲领方法论》中,拉卡托斯全面论述其精致证伪主义的科学研究纲领方法论。在证实与证伪问题上,拉卡托斯既反对逻辑实证主义的证实原则,也反对波普尔的证伪原则,认为经验既不能证实理论也不能证伪理论。那谁来证伪理论?拉卡托斯认为,是新理论证伪旧理论。在科学研究纲领方法论看来,科学是整体论的,科学最基本的单元是科学研究纲领,科学哲学研究的对象是科学研究纲领而不是单个理论或命题。拉卡托斯对研究纲领的结构进行了深入的研究,认为它由四个部分组成:最基本理论构成的硬核,许多辅助性假设构成的保护带,保卫硬核的反面启示法,改善和发展硬核的正面启示法。在他看来,研究纲领具有坚韧性,遇到反常的时候能将攻击引向保护带,通过增设、 精简、 修改或调整辅助性假设而避免硬核遭到直接的攻击,因此它不会被轻易证伪。同样,这种辅助性假设的改变还可以发展研究纲领。也就是说,可以通过旧理论的局部改变而发展出新理论,新理论包含旧理论的合理成分,两者之间存在着一定的连续性。这种连续性观点不同于库恩的不可通约性观点。拉卡托斯还反对库恩的约定主义,认为硬核是理性产物,而不是范式那样的信念。在拉卡托斯看来,科学发展的动态模式如下:科学研究纲领的进化阶段→科学研究纲领的退化阶段→新的进化的研究纲领证伪取代退化的研究纲领→新的研究纲领的进化阶段……用什么衡量进化或退化?标准在于经验内容:辅助性假设的调整可能产生进化的结果或退化的结果,调整之后,经验内容增加了,或者说它能对经验事实做出更多的预言和解释就是进化的研究纲领,否则就是退化的。在进化阶段,并非只有一个科学研究纲领垄断科学领域,而是有许多竞争性的纲领存在,这一点不同于库恩常态科学时期一个范式独大的观点。当研究纲领转入退化阶段时,反常就成为不利的东西(在进化阶段,反常可以促进它的发展),最终被另一个更进步的研究纲领所否证和取代。拉卡托斯大力主张科学哲学与科学史结合,提倡案例研究(case studies),将科学史分为内部史和外部史,认为内部史是主要的、 决定性的,外部史次要的、 影响性的。许多另类科学哲学家比如建构主义者则颠倒了内部史和外部史的关系,主张外部史决定了科学的本质,完全否定了内部史中逻辑演化的力量。在真理问题上,拉卡托斯坚持真理有经验基础,即较多的经验内容的研究纲领更真。实际上,拉卡托斯试图在沿着历史主义路线行进的同时,尽量避免相对主义的误区。但是,在划界问题上,他持历史主义立场,认为科学与非科学的划分是历史的,一个理论是不是科学,完全取决于它所处的历史时期,处于进化阶段就是科学,反之就是伪科学;也就是说,被认定为科学的东西在另一个历史时期可能被认定为非科学,这表现出明显的相对主义的错误倾向。

(三)费耶阿本德无政府方法论

“回到历史中来”。费耶阿本德在研究方法上提出了“回到历史中来”的口号,主张科学就是实际的科学发展历程,脱离科学史的科学哲学研究是虚妄的。费耶阿本德对历史主义的推崇走到这样的极端,以致他否定了同样坚持历史主义的库恩提出的科学结构的观点,认为科学发展就是不断的历史流变,根本没有相对稳定、 不被历史性吞没的普遍“结构”。

“反归纳”,强调理论的“增生”与“韧性”,提倡“人本主义”。费耶阿本德主要通过对17世纪物理学、 天文学科学史发微索隐式分析,指出科学家同样运用“反归纳”的方法推进科学进步。正统科学哲学认为,科学家提出新理论总是试图达到与已知理论、 已知事实两方面的一致(按照费耶阿本德的术语,就是满足“一致性条件”)。与之相反,反归纳方法就是不顾一致性条件提出并坚持与充分确证的理论、 充分确凿的事实不一致的假说。

与确证理论不一致的反归纳是一种多元主义的方法论,要求科学家不停地提出新理论,不管新理论与旧理论是否冲突,以实现科学理论的“增生”。新旧理论处于同样的竞争地位,旧理论不因它已经为人所接受而优越,新理论也不因它更新而优越。知识活动不是向真理的渐次逼进,而是持续增殖的、 可供选取的“海洋”。这个“海洋”或者说学科史上曾经出现的包括后来被否弃的理论都可能对科学未来发展提供养分。

与已知事实不一致的反归纳,否认了科学事实相对科学理论的认识论优先地位,否认了判决性实验的存在。费耶阿本德接受了汉森的观点,认为事实被理论所“污染”,不是中立的、 客观的判据(事实的“自立性原则”)。因此,两种反归纳都要求科学家有“韧性”,不因为新假说与旧理论、 旧事实相违背而放弃新假说。

费耶阿本德认为,反归纳、 理论增生、 韧性原理不仅是实际科学活动中所坚持的原则,还能够鼓励科学家大胆创新、 不被束缚,推进科学进步。费耶阿本德称之为“与人本主义观点相容”。

“怎么都行”的“无政府主义方法论”。费耶阿本德认为,在理论增生的过程中,任何思想元素和方法都可能对科学理论发展做出贡献,甚至包括宗教、 炼金术和神话,因此为科学发展计,什么方法都可以用,不管它是不是科学的方法。正是“怎么都行”,现代科学才得以大发展。如果强行坚持正统科学哲学主张的方法,现代科学根本无法生存下来,更谈不上发展。“反对方法”是说反对对理性方法的迷信,是说任何方法论都有局限性,而不是说科学是没有方法的盲目活动。

费耶阿本德把自己所主张的科学方法论称为“无政府主义的”。这种无政府主义不同于怀疑论,它不是怀疑一切,相反是相信一切,认为任何观点都可能正确。无政府主义认识论者类似于达达主义者,对什么都感兴趣,总是变换自己的主张。他们还有这样一些特点:没有纲领,还反对一切纲领;信条、 目标随时可能变化;使用除理性手段外的其他手段,诸如反讽、 宣传等非理性手段;再奇怪的观点,他们也可能为之辩护;明确反对普适的标准、 普遍的观念等。

相对主义的价值观。例如,主张“不可比性”。不同的科学理论之间是“不可比的”(类似库恩讲的“不可通约性”),没有优劣的,都应该生存下去的。神话与科学也是不可比的,说科学比神话更优越,是采取了科学的标准来比较的结论。

那么,如果没有真理性的优劣,实际科学史上各种理论此消彼长、 沉沉浮浮又作何解释?费耶阿本德认为是由于宣传、 情感、 说服别人的技巧、 权势人物的支持等非理性、 社会性的因素在起作用。例如,哥白尼日心说战胜托勒玫地心说就因为哥白尼的支持者伽利略是个中高手。因此,科学的进步是暂时抛弃了一致性原则所达到的,按照理性标准来看这实际上是一种“退步”。

费耶阿本德的思想对于破除科学沙文主义无疑具有很大的杀伤力,这是对科学哲学做出的最大贡献。然而,不可否认的是,他的理论具有明显的相对主义倾向,过分夸大了非理性的作用,因而遭到许多科学哲学家的反对和批判。

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