用户名 密码 看不清?点击更换 看不清?点击更换 忘记密码 注册   加入收藏  
 
 
合理性是科学理论的本相(1)-科技哲学
来源:  作者:李醒民  点击:次  时间:2002-02-02 00:00于哲学网发表

 对于这场旷日持久的世纪之争,见仁见智者不乏其人,至尽仍未定于一尊。例如,布朗认为,量子论强有力地抵御了保留古典因果观的一切尝试。一种抵御的方式是,证明任何这样做的尝试都是无意义的。它表明,对量子事件而言,海森伯的不确定性原理使这一点无法实现。也就是说,不管我们多么顽强地努力,我们也不能够希望测量我们需要就个别原子所了解的东西,从而以足够的精确性预言它将确定地干什么。抵御的第二种方式是努力从理论上证明,原子事件的不可预言性并非只是由于我们对支配它们的所有因素的无知,而是自然的不可避免的特征。 然而,邦格却不如是观。他指出,两种反对因果性的论据近年在很大程度上丧失了其力量。一是哥本哈根学派对于量子力学的解释不再被人们毫无保留地接受了:越来越多的物理学家对它的主观主义特征变得不满。二是人们认识到随机性并非排除因果性,而是修改因果关系。例如,物理学家计算或测量原子事件的概率,由此确定某个特定事件引起另一个事件的倾向。 其实,像狄拉克、杨振宁这样的物理学大师,也都据理为爱因斯坦辩护。
看起来,扬言把因果性从科学中驱逐出去,未免显得轻浪浮薄。但是,固守经典力学的机械决定论的因果性观念,也有食古不化之嫌,特别是在新学科和新思想不断涌现的情势下 。要知道,刚性的因果链仅仅存在于我们的想象中,绝对的决定论只是十分理想化的简化。正如马赫早就讲过的:
没有一个经验事实以绝对的准确性重复自己,每一个新发现都暴露出洞察的缺陷,并揭示出如此之多的未曾注意的依赖的残余。因此,甚至极端的理论上的决定论者,在实践中必然依旧是非决定论者,尤其是,如果他不希望使极其重要的发现因思辨变得不可能的话。
因此,我们还得按照马赫称述的原则——“原因概念并非总是相同的,而是在历史进程中变化的,在未来也可能如此变化” ——办事,根据不同的历史与境适当修正我们的因果性观念,以适应科学的不断发展。
为了修改和更新传统的因果性观念,温习一下批判学派的观点无疑是有助益的。彭加勒曾对因果性观念发出疑问:“当一个现象作为另一个现象的原因出现在我们面前时,我们认为它在前面。因此,我们正是通过原因来定义时间的;但是,当两个事实在我们看来似乎以恒定的关系结合在一起时,我们怎样辨认哪一个是原因、哪一个是结果呢?我们假定,在先的事实和居先是另一个事实的原因和结果的原因。此时,我们正是用时间定义原因的。怎样把我们自己从预期理由中拯救出来呢?我们时而说先后即因果,时而说因果即先后;我们能够摆脱这种循环论证吗?”而且,他还指明:“在物理实在中,一个原因并不产生一种结果,而是许多截然不同的原因共同产生它,我们没有任何办法区分每一个原因的作用。” 马赫正是洞察到传统因果性的此类困难,才提出建设性的意见,倡导“用函数概念代替因果性概念”,并认为“这样做更精确、更解放、更富有启发性”。他说:“如果人们使用函数概念而不是因果概念,那么问题立即很清楚,两个函数相关的变量不需要一起消失,一个实际上可以在没有另一个的情况下变化。以两个金属之间的接触点的温度和电动势为例,随着温度上升,电动势首先增大,然后下降通过零,最后变为负的。”不过,马赫是以宽容的态度对待持有旧因果观念的论者的:“我既不能够、也不希望使每一个人都转向我的观点。” 皮尔逊注意到,原因一词在某种程度上是可伸缩的,它通常用来标明空间中的一致的合取以及时间中的一致的先行。结果同样是是可伸缩的。原因和结果并不是单一的,一因多果和一果多因则是经验惯例。旧因果观力图在绝对独立和绝对依赖的极限下把宇宙纳入经验之中,它只能导致失败。所有的现象都是联系在一起的,不同的只是相关度而已。为此,他建议用更为广泛的缔合(association)或相关(correlation)范畴代替狭窄的因果性范畴,并基于统计学推导出相关率或列联(contigency)的测量和计算方法。
不管怎样,因果性观念既不具有逻辑的必然性,也无法用经验证实或证伪。最明智的做法是,我们毋宁把因果性视为预设。这样一来,因果性作为一种自然观和方法论,在科学中的约束就可松可紧、乃至可有可无,从而使科学家在处理问题时获得足够的自由度和想象空间。马赫早就表达过类似的意思:
没有办法证明“决定论”或“非决定论”的地位的正确性。只有假定科学是完备的或经验论证是不可能的,我们才能决定这样的问题。这些是我们导致考虑事情的预设,它们取决于我们对过去探究的成功还是对过去探究的失败给予较大的权重。不管怎样,在探究时,每一个思想者必然是理论上的决定论者,即使他涉及的仅仅是概率。雅各布•伯努利的大数定律只能在决定论预设的基础上推导。即使像拉普拉斯这样的拥有他的宇宙公式的令人信服的决定论者,也可能偶尔导致如下评论:偶然事件的组合能够产生令人惊异的规则性。我们不必认为这意味着,例如统计现象与免除所有定律的意志是相容的。只有当偶然事件是概率所掩盖的规则性时,概率计算的命题才有效。只有此时针对某一时间间隔得到的平均值才能够获得任何涵义。
今人凯伯格也认为,因果原理最通常地被说成是科学预设之一,它保证科学推理是健全的。但是,科学的经验探究无力确立因果性原理。在这种意义上,因果性的牛顿力学与对奇迹的信仰是等价的。不过,牛顿力学(在它的近似度内)可以由经验保证,而在某种程度上违背力学的奇迹却未被经验保证。因此,所预设的因果原理不需要确立科学推理的健全性,所提供的因果原理并非充分有助于科学推理的健全性,一般形式的因果原理并非必须隐含在我们的科学知识中。
一致性或连贯性(consistensy)在我们的理解中是广义的:除了科学理论内部具有逻辑一致性即摆脱逻辑矛盾之外,还包括科学理论与经验事实一致,不同的科学理论彼此一致,科学共同体对理论有一致的共识。在赫兹评价和选择科学理论的三个标准——逻辑一致性即与思维规律没有矛盾,经验适当性(appropriateness)或与现象符合(correspondance),简单性和独特性 ——大都能纳入我们所谓的一致性禀性之中。贝林芬意谓的“好理论”标准,与赫兹的看法完全相同:“如果理论与经验事实一致,理论具有逻辑一致性,理论与其他说明相比是比较简单的,那么物理学家就称之为好理论。” 因此可以说,广义的一致性的理论,即就是好理论。我们还可以采取一种更广阔的视野,把威尔逊所谓的契合性也放进一致性的范畴:“如果一个学科中有关单位和过程的知识与其他学科中的相关知识具有实质上的一致性,这个学科的理论就要比那些不存在这种一致性的学科理论优越。”
系统性或条理性也是隶属于科学合理性的一种禀性。系统性既包括以经验归纳为主导的系统性,如植物和动物按门、纲、目、科、属、种的分类;也包括以理性演绎为主导的系统性,如分析力学、热力学、电动力学、相对论、量子力学;亦包括介于二者之间的系统性,如门捷列夫的元素周期律和周期表。凯德洛夫从认识论的角度看到:
科学认识的本质特征是它的系统性,也就是根据一定的理论原理整理出来的知识的总和。尚未纳入一个连贯系统中去的零散的知识的汇集还不能形成科学。
何秀煌则从语言哲学的角度揭示出:科学理论是一个命题(或语句)系统。这个命题系统不只是一个命题集合,其中的命题并非孤立并排、杂陈堆砌,而是各有相对的逻辑地位;众多的命题之间,存在蕴涵关系的连锁,彼此关联在一起,有本末先后,有主干末梢。 朱克曼和默顿所谓的规范条理化,对像物理学这样的成熟科学特别合适:“规范条理化指的是经验的知识统一成简洁的、互相依赖的理论形态。”学科及其专业的差异在于其规范条理化的程度,在这方面,物理学和化学与植物学和动物学是不同的。规范条理化可能的度量标准之一就是该学科中是否运用数学,高水平的理论没有数学是说不过去的。
最后尚须说明的是,合理性不是由一套不变的“准则”或“原则”来定义的,没有固定不变的、与历史无关的并能够用来定义什么样才是合理的研究原则。 也就是说,合理性的标准是可变的,而不是一劳永逸、绵亘不变的。科学范式的变化,肯定会引起合理性标准的更新。同时,有必要随着科学的发展和与境的转换对合理性标准进行评价和修改,以主动地适应新的情势。当然,合理性标准的这种变化不能无视已有传统,不能凌驾于理性之上,也不应该矫枉过正,否则便会伤害科学。但是,对理性以及合理性进行反思,则是十分必要的。莫兰的一席话值得我们深思:
今天看来,我们需要合理地屏弃任何理性“女神”,也就是说任何绝对的、封闭的、自足的理性。我们应该考察理性进化的可能性。……我们应该秉持一种开放的理性,这种理性变成理性的东西、与理性无关的东西、超理性的东西相沟通的惟一方式。

参考文献
李醒民:《科学的文化意蕴》,北京:高等教育出版社,2007年第1版。
法国学者莫兰虽然想在二者之间做出区分,但还是抹杀不了它俩的近义性。莫兰写道:“理性”(raison)是一种建立在演算(在词源学上ratio意为演算)和逻辑学的基础上的认识方法,用以解决反映了一种形势或一种现象的特征的材料向精神提出的问题。“合理性”(rationalité)是指建立起逻辑的和谐性(描述性的或解释性的)与经验实在之间的彼此相符。参见莫兰:《复杂思想:自觉的科学》,陈一壮译,北京:北京大学出版社,2001年第1版,第120页。
劳丹:《进步及其问题》,刘新民译,北京:华夏出版社,1990年第1版,第116页。
克瑞杰主编:《沙滩上的房子——后现代主义者的科学神化曝光》,蔡仲译,南京:南京大学出版社,2003年第1版,第466页。
例如,费耶阿本德就把他的一本书取名为《告别理性》(farewell reason)。他还讲过:“科学也好,合理性也好,都不是普通的优越性量度。它们是未意识到其历史基础的特定传统。……理性,至少是逻辑学家、哲学家和科学家捍卫的那种理性,并不适合于科学;也不可能促进科学的成长。”参见:《反对方法》,周昌忠译,台北:时报文化出版企业股份有限公司,1996年第1版,第271页。
胡塞尔:《欧洲科学危机和超验现象学》,张庆雄译,上海:上海译文出版社,1988年第1版,第ix页。
齐曼:《元科学导论》,刘珺珺等译,长沙:湖南人民出版社,1988年第1版,第43~44页。
齐曼:《真科学:它是什么,它指什么》,曾国屏等译,上海:上海科学教育出版社,2002年第1版,第173页。
劳丹说:“合理性——无论是合理行为还是合理信念——的核心是做(信仰)我们有充足理由去做(信仰)的事。”“所谓科学上合理,主要在于尽我们所能做的一切,使科学的研究传统获得最大的进步。”参见劳丹:《进步及其问题》,刘新民译,北京:华夏出版社,1990年第1版,第118页。
麦卡里斯特:《美与科学革命》,李为译,长春:吉林人民出版社,2000年第1版,第57~58页。
I. G.巴伯:《科学与宗教》,阮炜等译,成都:四川人民出版社,1993年第1版,第3页。他紧接着告诫:“我们必须警惕,不能错误地将科学的抽象当成实在世界。”
当然,我们也要注意倾听像卡西尔那样的不同的声音,尽管他没有完全否认抽象在科学中的重要性。卡西尔说:“从单纯的理论的观点来看,我们可以同意康德的话:数学是‘人类理性的骄傲’。但是对科学理性的这种胜利,我们不得不付出极高的代价。科学意味着抽象,而抽象总是使实在变得贫乏。事物的各种形式在用科学的概念表述时,趋向于越来越成为若干简单的公式。这些公式是令人惊讶地简单。一个单一公式,例如牛顿的万有引力定律,似乎可以包含并且可以解释我们物质宇宙的全部结构。看起来似乎实在不仅是我们各种科学抽象所能够理解的,而且是能够被这些抽象穷尽的。但是,一当我们接近艺术的领域,这就被证明是一种错觉。因为事物的各个方面是数不清的,而且它们时时刻刻都在变化着。任何想要把它们包含在一个单一公式内的企图都是徒劳无效的。赫拉克利特说太阳每天都是新的,这句格言如果对于科学家的太阳不适用的话,对于艺术家的太阳则是真的。”参见卡西尔:《人论》,甘阳译,上海:上海译文出版社,1985年第1版,第183~184页。
何秀煌:科学理论与科学传统,北京:《自然辩证法通讯》,第10卷(1988),第1期,第8~15页。
麦卡里斯特:《美与科学革命》,李为译,长春:吉林人民出版社,2000年第1版,第57页。
迪昂:《物理学理论的目的和结构》,李醒民译,北京:华夏出版社,1999年1月第1版,第61~62页。
卡西尔:《人论》,甘阳译,上海:上海译文出版社,1985年第1版,第35、41、48页。
J. Bronowski, Science and Human Values, New York: Julian Messner Inc., 1956, p. 48.
迪昂:《物理学理论的目的和结构》,李醒民译,北京:华夏出版社,1999年1月第1版,第185、187页。
齐曼:《真科学:它是什么,它指什么》,曾国屏等译,上海:上海科学教育出版社,2002年第1版,第31~32、162页。
彭加勒说:“我似乎用简单符号的系统来代替世界。这不仅仅是一个数学家的职业习惯,我的课题的本性使这种研究方法成为绝对必要的。”“它仅仅使说明更为简洁而已。”参见彭加勒:《最后的沉思》,李醒民译,北京:商务印书馆,1996年第1版,第18页。
I. G.巴伯:《科学与宗教》,阮炜等译,成都:四川人民出版社,1993年第1版,第203页。
L. Wolpert, The Unnatural Nature of Science, London, Boston: Faber and Faber, 1992, p p. 3, 54.
卡普拉:《物理学之“道”——现代物理学与东方神秘主义》,朱润生译,北京:北京出版社,1999年第1版,第69页。
拉德纳:《科学与谬误》,安宝明等译,北京:三联书店,1987年第1版,第40页。
哈耶克:《科学的反革命——理性滥用之研究》,冯克利译,南京:译林出版社,2003年第1版,第14、15页。作者在此处还说了一大段意味深长的话语:“在自然科学中,数字化的表述和量的计算有重要意义。普遍的印象是,大多数自然科学的这种量化性质,其重要性主要在于它们具有更大的精确性。其实不然,不用数学的表达形式,也可以提高一种方法的精确性——打破我们的直观素材,用对没有属性而只有这些相互关系的要素的描述,来代替对具有感觉性质的要素的描述,才是这个过程的本质。它是摆脱人们既有的自然图景的全部努力的一部分,是用建立在由系统的检验和试验所确定的关系的基础上的分类,代替我们的感官提供的事物分类这一过程的一部分。”
邦格认为,因果问题实际上是完整的一组问题,它可以划分为两个部分。(1)因果关系的本体论问题,即什么是因果关系:与因果关系相关的是什么(事物、性质、状态、事件、精神对象),因果关系的特征是什么,这种因果关系的真实程度有多大?是否存在因果律,因果性和随机性是如何缠绕在一起的?等等。(2)因果性的方法论问题,即因果关系的规则特征和判断标准是什么:我们怎样认识因果性,如何检验因果假设?参见邦格:因果性的复活(上),吴晓江译,上海:《世界科学》,1989年第4期,第56~58页。
海森伯是这样描绘机械决定论的:当我们体验一个事件时,我们总是认为在这一事件之前存在另一个按某种规律引起它出现的事件。于是,因果性这一概念遂变得狭小了,最后系指自然界中的各种事件都独一无二地被决定,或者对于自然界或其中某一部分的精确认识至少在原则上足以确定未来。这在拉普拉斯那里也许得到最一般、最清晰的阐述。当因果性被做出这样十分狭义的解释时,我们便说它是“决定论”;我们用它来指称:存在一些不可改变的自然规律,它们根据任一系统的现存状态惟一地决定其未来的状态。参见海森伯:《物理学家的自然观》,吴忠译,北京:商务印书馆,1990年第1版,第16~17页。
竹尾治一郎:《科学哲学》,桂起权等译,上海:上海译文出版社,1994年第1版,第214~220页。
邦格:因果性的复活(上),吴晓江译,上海:《世界科学》,1989年第4期,第56~58页。
任鸿隽:《科学救国之梦——任鸿隽文存》,樊洪业、张久村编,上海科技教育出版社,上海科学技术出版社,2002年第1版,第369~370页。
邦格:因果性的复活(下),吴晓江译,上海:《世界科学》,1989年第5期,第56~58页。
波塞尔:《科学:什么是科学》,李文潮译,上海:上海三联书店,2002年第1版,第221页。
玻尔:《尼耳斯•玻尔哲学文选》,戈革译,商务印书馆,1999年第1版,第80、130页。
李醒民:《爱因斯坦》,台北:三民书局东大图书公司,1998年第1版,第92~99页。
这位作者还详细论证说:“量子论明确地告诉我们,我们关于因果性的常识观念不适用于原子的作用;在原子世界,不同的粒子可以做不同的事情,尽管它们的初始状态是等同的。换句话说,量子论告诉我们,在微观物理世界中,状态A之后并非总是紧跟着状态B,这断然与古典科学的一个基本假定相矛盾。的确,量子论证明在许多方面与力学哲学的古典观念显著不同。例如,为了推断气体中全体粒子的性质,古典力学从两个粒子之间的个别碰撞开始,然后统计地归纳出在许多这样的碰撞中将发什么情况,从而预测气体的性质。量子论走的是相反的道路:它由预测整个碰撞的性质开始,然后利用这个结果预言在任何一个碰撞中,将可能发生什么;而且它告诉我们,我们从来也不能够知道实际上将发生什么情况。”参见布朗:《科学的智慧——它与文化和宗教的关联》,李醒民译,沈阳:辽宁教育出版社,1998年第1版,第82~83,81页。
邦格:因果性的复活(上),吴晓江译,上海:《世界科学》,1989年第4期,第56~58页。
李醒民:《爱因斯坦》,台北:三民书局东大图书公司,1998年第1版,第96页。
萨尼特描述了这种情势:因果原理的问题在于,即使在经典的浑沌状况中,初始条件中的任意小的差异能够导致显著的不同后果。在众所周知的浑沌理论或浑吨学(chaos theory or chaology)研究的领域里,即使在严格的牛顿弹子球动力学中,结果也不能从初始条件充分地推导出来。这种“不确定性”(uncertainty)截然不同于在海森伯的著名的不确定性原理中祀奉的量子力学的不确定性,该原理涉及到我们同时认识动力学系统的所有参数的限度。参见N. Sanitt, Science as a Questioning Process, Bristol and Philadelphia: Institute of Physics Publishing, 1996, p. 7.
马赫:《认识与谬误——探究心理学论纲》,李醒民译,北京:华夏出版社,2000年1月第1版,第278、275页。
彭加勒:《科学的价值》,李醒民译,沈阳:辽宁教育出版社,2000年第1版,第24、20页。前一段话中的“预期理由”(petition principli)是逻辑术语,意指一种逻辑错误,它把尚待证明的判断作为证明论题的论据。预期理由又称为“窃取论点”或“丐词”。
马赫:《认识与谬误——探究心理学论纲》,李醒民译,北京:华夏出版社,2000年1月第1版,第280~282页。
李醒民:《皮尔逊》,台北:三民书局东大图书公司,1998年第1版,第232~244页。
马赫:《认识与谬误——探究心理学论纲》,李醒民译,北京:华夏出版社,2000年1月第1版,第277~278页。
H. E. Kyburg, Jr., Science and Reason, Oxford University Press, 1990, p. 268.
U. Majer, Simplicity and Distinctness. N. Rescher ed., Aesthetic Factors in Natural Science, Lanham, New York, London: University Press of American, 1990, pp. 57~71.
范•弗拉森:《科学的形象》,郑详福译,上海:上海译文出版社,2002年第1版,第53页。
威尔逊:《论契合——知识的统合》,田洺译,北京:三联书店,2002年第1版,第283页。
凯德洛夫等:“科学”的概念,丁由译,北京:《自然科学哲学问题丛刊》,1979年第2期,第33~42页。
何秀煌:科学理论与科学传统,北京:《自然辩证法通讯》,第10卷(1988),第1期,第8~15页。
他们二人提出的另一个标准是:解决问题的适当方法和评价结果的适当标准是否存在一致意见。参见加斯顿:《科学的社会运行》,顾昕译,北京:光明日报出版社,1988年第1版,第56、74~75页。
普特南:《理性、真理与历史》,李小兵译,沈阳:辽宁教育出版社,1988年第1版,第ii页。
莫兰:《复杂思想:自觉的科学》,陈一壮译,北京:北京大学出版社,2001年第1版,第128~130页。

 



哲学网编辑部 未经授权禁止复制或建立镜像
地址:上海市虹梅南路5800号2座416室 邮编:200241
ICP证号:晋ICP备 05006844号