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论科学语言(1)-科技哲学
来源:  作者:李醒民  点击:次  时间:2002-02-04 00:00于哲学网发表

 当然,在经典物理学中,数学符号和测量与日常语言的概念之间的联系基本上是无歧义的。然而必须明白,在微观物理学中,日常语言的描述却遇到了难以逾越的障碍。
人们早就胸怀一个远大的理想,企望不仅把科学的各种类型的语言统一起来,而且也把各门科学的语言统一起来。莱布尼兹对科学语言统一最先做出了令人信服的表述。他力图构造一种具有普遍表征作用的人工语言,对科学语言进行根本性的重组。这种语言以描述事物状态及其彼此的相互关系的符号理论为基础,它的功能理应包括逻辑推理和判断程序,还包括以定义为基础的重要的概念确定,从而以内容为基础使推理在形式上具有计算的确定性。他在他的微积分和逻辑演算中部分地实现了他的理想。在1930年代的逻辑经验主义者那里,科学语言统一的思想成为他们所宣传的科学统一纲领的核心。这一纲领主要关心的是科学概念形成原则的一致性,也就是说,所有科学陈述都可以用一种语言即物理学语言来阐述。物理学语言被看作是具有普遍性的科学语言,从而可以作为各门科学统一的基础。所谓物理学语言,指的是能够把具有特定的、主体间性的和感觉间性的特征和量值翻译为具有特定的时空特性的语言。这个命题建立在意义证实(verification)或意义确认(conformation)的基础上,即一个陈述只有在至少可以给它指定一个检验程序时,才是有意义的,其意义是由这一检验程序的可能结果明确规定的,尤其是它的指涉与所指定的检验所指内容是同一的。 纽拉特特别强调物理学语言的“感觉间性”和“主体间性”,甚至企图以物理学语言统一社会科学。 卡尔纳普也明确指出:

物理主义语言最重要的优点之一,就在于这种语言具有主体间的交流性,也就是说,它原则上能够使所有使用这种语言的人都观察到为这种语言所描述的事件。

他进而认为,“科学的统一问题意指科学的逻辑问题而非本体论问题”。“每一个物理学语言的术语能够还原为事物语言(thing-language)的术语,从而还原为可观察的事物谓词。” 这样一来,物理学语言在科学的语言统一中就义无返顾地扮演了元语言(meta-language)的角色。
由于科学语言的高度抽象性,尤其是物理学语言的极度数学化和形式化,使之与大众日渐疏远,从而引起一些人对科学语言的意义的质疑。有人批评说,科学不再是文化,因为科学的语言在普通人的生活中不再有什么意义。通常科学的数学语言正在变为文化上的“无意义”,因为在与人生活于其中被诠释的文化语言的关系上,它们没有意义。于是,用纯粹科学术语描述的任何“对象”失去了它的可理解的意义,似乎还原为抽象的或技术的项目。尤其是在亚原子世界,科学概念在科学上下文中的意义不再与我们的直觉一致,使用直觉概念无法理解它们。例如,包含在量子色动力学中的分类夸克的“上”、“下”、“奇异”、“魅”等概念,与它们的日常意义毫无共同之处,不能唤起任何世界图像。这些词是纯粹形式的,是在语义学上无意义的符号。这样的无意义构成深刻的文化危机,即便它们在技术上是极其成功的和多产的。 对此,我认为,解决之道在于双管齐下:一方面,科学家要在科学普及和科学传播的层面上,尽可能用比较通俗的语言把自己的研究过程和结果原原本本地告诉公众;另一方面,公众也应该伴随社会的发展不断提高自己的科学素养和科学鉴赏力。
十分有趣的是,面对批评家的一些不合理的责难,高能物理学家在为基本粒子等命名时,故意采用拟人的或来自佛教的用语。这样既显得富有生气、玩世不恭、好恶作剧,也能获得个人的心理满足,同时也使那些批评科学家没有文化和科学不是文化的人感到有点窘迫式的愉悦。

3.科学语言的功能
科学语言贯穿在科学研究的过程和结果的始终,是科学须臾不可或缺的法宝。这是因为,科学语言具有思维、创造、交流、保存、审美等诸多功能。
科学语言具有思维功能。尽管存在没有语言的思维(比如形象思维),但是语言和思维关系之密切却是难以否认的。因为语言参与到所有高级思维当中,有比较丰富内容的和比较深刻思想的思维都离不开语言。把思维与语言完全割裂开来,二者都会遭到致命的损失。马赫一语道破了其中的玄机:“词语是联想的中心,各种思绪在联想时萦绕在一起” 。爱因斯坦对此做了更为详尽的说明。他说,不用语言也能够思维。我们每个人都不是曾经在已经明白了“事物”之间的关系之后还要为推敲词而煞费苦心吗?但是,在这样的条件下生长起来的人的精神状态是非常贫乏的。因此,一个人的智力发展和他形成概念的方法在很大程度上是取决于语言的。语言的相同,多少就意味着精神状态的相同。在这个意义上,思维同语言是联结在一起的。
科学语言具有创造功能。无论科学家观察自然现象,还是设计、操作、总结实验,以及发现新事实或发明新观念,尤其是在需要把所获得的结果表述出来时,都离不开科学语言。科学语言可以说是无孔不入,渗透在科学创造的各个环节中。福尔迈一语中的:“尽管认识并不受语言束缚;但是,如果它要表明自己是认识,因而应当是可以传达和在主体间验证的,它就不能不用语言(不一定是词语!)来表达。因此,语言对于认识,尤其是科学认识,就起着突出的作用。” 彭加勒集中揭示了科学语言在科学发现中的作用:“这种人为的[科学]语言可能成为设置在实在和物理学家眼睛之间的屏障吗?远非如此;没有这种语言,事物的大多数密切类似对我们来说将会是永远未知的;而且,我们将永远不了解世界的内部和谐,我们将看到,这种和谐是唯一真实的客观实在。” 波兰尼则从更广阔的视野看待这个问题:

科学价值必须被认为是延伸到包括人文科学、法律和人类的种种宗教的人类文化的一部分,而所有这一切都同样是通过语言的运用创造出来的。因为满怀热情的思维这一伟大的言述大厦是被热情的力量建立起来的,而它的建立又给这些热情提供了创造的空间,它永存的结构将继续培育和满足这些热情。在这一文化中长大的少男少女接受了这一大厦,把自己的心灵倾注于它的结构之中。所以,他们有了它教他们用以感觉的感情。他们又把这些感情传给他们的后代,靠着这些后代相应的热情,这一大厦得以继续存在。

科学语言具有交流功能。语言本来就是用于交流的,这也是不可能存在私人语言的原因。科学语言的一个重要功能就是用于科学共同体成员之间的交流,也用于科学界和社会其他部门和人员的沟通。爱因斯坦这样说过:“毫无疑问,我们的思维不用符号(词)绝大部分也能够进行,而且在很大程度上是无意识地进行的。”“概念绝不是一定要同通过可以知觉的和可以再现的符号(词)联系起来的;但是,如果有了这样的联系,那么思维因此就成为可以交流的了。” 对于科学内行来说,科学的形式化语言或数学语言是畅通无阻的,是方便、准确的交流语言。对于不懂这些专门语言的科学外行而言,通过把专门语言转换为日常语言,也能够进行交流,起码可以部分地交流。海森伯说明了何以能够进行的理由:“在理论物理学中,我们试图引入一些能够与事实(即测量结果)相关联的数学符号来理解各类现象。关于这些符号,我们使用了能令人联想到它们与测量的相互关系的名称。这样符号就同语言联系起来了。然后,这些符号通过严格的定义和公理的系统彼此联系起来,最后再用符号间的方程式来表示自然规律。于是,这些方程的解的无限多样性,将对应于部分在自然中可能出现的特殊现象的无限多样性。这样,在符号与测量间有着关联的下,数学方案就代表了这类现象。正是这种关联容许用普通语言来表达自然规律,因为由作用于观测组成的实验总是能用日常语言来描述的。”
科学语言具有保存功能。科学语言,特别是科学的书面语言,能够把已有的科学知识和新发明的科学理论保存下来,供人们学习、深究、批评、修正和发展。否则,科学知识是难以传承和进步的。诚如林德伯格所说:“文字提供了存储功能取代记忆成为知识的主要存储库。这一变革性影响即在于,它使知识处于开放状态,使人们有可能对知识进行审视、比较和批评。” 卡西尔以名称概念为例说明了这一点:“没有名称的帮助,在客观化过程中取得的每一个进步,就始终都有在下一个瞬间失去的危险。……语言作为一个整体,成为走向新世界的通道。这里的一切进步都开辟了新的视野,开阔和丰富了我们的经验。” 波普尔更是把物化的科学知识载体视为第三世界,成为借助批判而进化的思想有机体。他说:我们拥有由我们自由支配的语言,甚至有书写语言。

这一点恰恰使我们能够批判。把我们的理论化为语言,写下来,就把它们置于我们之外了。既然置于我们之外,我们就可以把它们作为客观实在、即不再属于我们自己一部分的实在而加以批判了。如果我们这样做了,我们就成为科学家。

科学语言具有审美功能。科学语言的高度抽象性表明,它有极强的涵盖性、经济性和简单性——这些都是审美的要素。马赫在谈到科学概念时说:“概念对科学如此有价值和有用处,以致它们在科学中能够描述和在思想中能够符号化大范围的事实。概念的目的是容许我们在事实的纷乱的纠缠中找到我们的道路。”“概念的形成对科学来说是多么重要:我们不去考虑对我们的意图来说无关的那些事实特征,而通过把事实引入概念之下简化了事实,同时通过把该类型的所有特征包括在内扩大了事实。” 迪昂进一步言明:“用定律代替具体事实达到了经济,当心智把实验定律浓缩为理论时,它便加倍了经济。” 科学语言把无数的事物浓缩在概念术语中,把无数的事实浓缩在定律程式中,把大量的定律浓缩在原理简述中,这难道不是真正的艺术品吗?特别是在形式化的理论和简明的数学公式中,科学美表现得可谓淋漓尽致。相对论严谨而精妙的逻辑结构,万有引力公式和质能关系式的简单至极和包容之广,麦克斯韦电磁方程的高度对称性,难道不能激起人们的审美感吗?难怪菲舍尔甚至有点偏颇地认为:“现在,自然科学依旧是专门文化,因为它们承担责任,所以它们以一个答案回答。然而,它们能够变成以多种答案回答的审美文化,变得越来越像纯文学。”
在称颂科学语言的正面功能时,我们也必须清醒地认识硬币的另一面,即科学语言可能的遗漏性和欺诈性。海森伯指明了前者:

语言的逻辑分析又包含了过分简化的危险。在逻辑中,注意力只集中于一些很特殊的结构、前提和推理间的无歧义的联系、推理的简单形式,而所有其他语言结构都被忽略了。这些其他结构可以起因于词的某种意义之间的联系,……它能够用到语言中表示实在的某些部分,并且甚至比逻辑形式表达得更清楚。

爱因斯坦则揭示了后者:只有在使用抽象概念的阶段,语言才成为真正推理的工具。但也正是这种发展使语言成为错误和欺诈的危险源泉。一切取决于词和词的组合同印象世界对应的程度。


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