因此,在科学理论的评价过程中,科学中的信念是与经验和理性结合在一起发挥作用的。当然,有时由于不同科学家或科学家集团的信念不同,而导致对某些理论的评价和接受的不同,甚至形成不同的学派。从本质上说,科学中的不同理论和不同学派的争论是由科学家的不同信念所造成的,因为科学中的经验因素(如观察和实验资料)和逻辑因素(如演绎法和归纳法及有关的数学方法)在科学家中是得到普遍承认的。例如,哥白尼日心说提出后,日心说和地心说的争论主要是由信念的不同引起的。因为不管是日心说还是地心说基本上用相同的天文观测资料。在这个争论中,既有“常识”层次信念的不同,又有“科学见识”层次信念的不同,还有“世界观”层次信念的不同。首先,在怎样看待太阳东升西落,物体垂直抛上而又垂直降落等经验常识上出现了不同,日心说和地心说对这些经验常识出现了不同的解释,很显然,这是“常识”层次的信念出现了不同。第二,在哥白尼提出日心说之前,地心说也能解释所观测到的各种天文现象,特别是也能解释和预测行星的逆行。但在哥白尼看来,由于地心说加了太多的辅助性的理论装置(即本轮),因而很异常和缺乏理性,而把太阳放到中心的位置,让地球和其它行星围绕它运行,更合乎用匀速圆周运动解释观测现象的古代理想,更能“娱悦心灵的眼睛”(pleasing to the mind's eye),同时也使观测到的天文现象更可理解。很显然,日心说和地心说在“科学见识”层次的信念也出现了不同。第三,日心说和地心说在宇宙的真实结构、人类和上帝的上帝的位置等问题上出现了不同,这显然是“世界观”层次信念的不同。再如,赖尔的地质渐变论和居维叶的灾变论的争论,达尔文的生物进化论与创世说的争论,爱因斯坦与玻尔关于客观实在性和决定论问题的争论,等等,主要是由于信念的不同所引起的。
从社会对科学的影响方面来看,科学中的信念对科学及其发展的影响也是广泛而深远的。例如,科学的社会历史研究把科学作为一定文化背景下的社会建制,社会的、文化的和信念的因素不会不对科学共同体产生影响;知识社会学认为,观念的偏见、智力的假定、甚至政治力量在所有研究中都起作用。因此,各种信念因素会以不同的方式进入科学共同体,影响科学研究。而马克思主义认为,包含科学在内的所有人类社会活动最终都要受到经济的和阶级的利益的影响。这样,与人们的经济和阶级利益及社会历史观相关的信念也会进入科学过程。
五、怎样看待科学中的信念
科学作为人类对客观事实和规律的认知活动,之所以离不开信念是因为信念与认知有内在的联系,甚至可以说,没有信念就没有认知。那种所有的信念在没有被彻底证明之前都应该被怀疑的普遍怀疑论,到头来只能导致虚无主义。但这并不意味着要走向另一个极端,即在科学中排除怀疑。信念与怀疑在科学中各有各的地位和作用。甚至可以说,科学作为一种认知活动就是在信念和怀疑的辩证运动中向前发展的。
为什么说信念与认知有内在的联系?波兰尼(Michael Polanyi )认为,人类理解实在的认知活动只有用词汇、语言、概念等工具才能进行,或者说只有戴上“透镜”才能理解现实。这些带有其语言、形象、概念、理解和行动方式乃至整个文化的“透镜”是随着人的成长而形成的,成为人的一部分,甚至人们感觉不到其存在。当人们用这些“工具”和“透镜”进行认知的时候,只得无批判地依赖它们,相信它们。同时认知活动还是带有个人的意愿和责任的活动,这就一定会有个人的价值和信念〔5〕。
科学作为人们探索自然规律的认知活动,往往要求人们有如下信念:自然界由可信赖的规律所支配,这些规律能被人类的考察活动所发现;人类探索自然的逻辑之所以是可靠的,是因为自然本身是逻辑的人;人类的逻辑依赖于自然的逻辑,并且最终能理解自然规律。其次,对于为了解决困难问题而夜以继日地长期工作的科学家来说,必须有这样的信念:其问题是能够解决的,他或她的心智能读懂大自然固有的逻辑。爱因斯坦的工作是一个典型的例子,他从狭义相对论到广义相对论,特别是其后半生从事统一场论的研究,其研究动机的前提是坚信自然界的统一性,而这种统一性表现为自然界规律的逻辑简单性,他能够发现某种形式的理论统一解释自然界的规律。这种信念支配他成功地从狭义相对论到广义相对论,但他最终没有达到统一场论的研究目标。然而即便他没有达到目标,依然说明信念与科学研究有内在联系。
之所以说普遍的怀疑论最终只能导致虚无主义,是因为人类的知识,包括科学知识,本身具有不可靠性或不完全性,是无法得到彻底证明的。数学家哥德尔(Godel)已经证明不可靠性(或不完全性、 不确定性)是我们人类逻辑的固有本性。因此,即使在纯数学里人们也无法彻底证明其理论前提的可靠性,也就是说,如果采取普遍怀疑论的立场,即使在纯数学里也将一无所获。
而正像前面已经阐述的,如果让这些纯数学的概念和理论与人们的实际经验和科学观察接触,就又会增加新的不确定性。显然,如果把普遍怀疑论用于人类实际的认知活动和科学研究活动,就会使认知活动和科学研究活动难以进行。特别是科学研究活动不仅需要经验、资料和逻辑,而且需要科学家的直觉、想象、类比、创造性、主观动机,等等,如果采取普遍怀疑论的立场,最终只能导致虚无主义。
然而,认识到人类的认知活动离不开信念,普遍怀疑论在科学中行不通,并不意味着人们可以从科学中彻底排除怀疑。怀疑在科学中有自己独特的作用,正象本文开头所提到的,以哥白尼的日心说为标志的近代自然科学的诞生和发展,的确是从对《圣经》和古希腊的某些学说的怀疑为起点的。在此之前欧洲人通过另一套观念和信念,即波兰尼所说的“透镜”来看世界。这个世界被看做由上帝创造和主宰的,所有的东西(包括人类)各有各的位置和意义并与上帝相联系,是一个和谐和统一的世界。而在此后通过对这套传统观念和信念的怀疑,人们逐渐建立起一套非常不同的宇宙观或信念,或者说又有了新的“透镜”来认识世界。这时上帝是否存在已经不重要了。人们学会了理解事物的新的方式,即把事物分解为其最小的组成部分,并最终由基本的物理规律控制,偶然性和因果性能“解释”所有的事物和现象。但进入20世纪以来,随着量子力学、相对论、基本粒子物理学、宇宙学、分子生物学、非线性科学、以及心理学、行为科学、管理学等社会科学的发展,人们又对上述“解释”事物的方式和信念产生了怀疑,人们又试图建立一套不同的观念和信念来认识事物,这套观念和信念是要把事物看做“有干扰”和“有价值”的。尽管到目前为止,这套“透镜”还没有完全建立起来。
由此可见,怀疑不仅是放弃旧观念和信念所必须的,而且也是建立新观念和新信念的前提。在科学中怀疑和信念是交替出现的。信念是建立在人们一定的认识水平基础上的,随着人们认识的提高和知识的积累,已经建立起来的信念就会难以理解不断增多的新事实,从而导致对已有信念的怀疑,并逐渐建立起新的信念,来更好地认识世界。
然而,对旧信念的怀疑和新信念的产生不是一帆风顺的。对上述有关整个科学和人类认识有重大的基本意义的信念的转变不容易(科学发展的曲折历程能够说明这一点),即使某一学科中的某些信念的转变也不容易,这是由信念的本质所决定的。所谓的“普朗克定律”就从一个侧面说明这种情况。20世纪初面对量子理论及其带来的新的物理观念,普朗克不无感叹地说,不要指望通过说服能使老的物理学家接受新的物理学观念,只有等老的物理学家们死了,年轻的物理学家就会自然地接受新的物理学观念。
爱因斯坦和玻尔关于量子力学基础问题的争论则生动地说明,由于信念的不同,面对科学研究的进展,如新的观察和实验资料的获得和新的理论的提出所导致的对已有物理观念和信念的怀疑,或新的物理观念和信念的产生,科学家甚至可能因而形成不同的学派。
量子力学所遇到的一个基础问题是其概念与真实世界的关系问题。爱因斯坦坚持自牛顿力学以来形成的经典的实在论,如对一个原子系统的完全描述要求详尽说明能客观地和清晰地定义原子状态的经典的时空变量。量子理论不能到达这个要求,因而是不完全的,最终将被能满足经典期望的理论所取代。玻尔则认为量子力学只能(也应该)描写观察到的物理实在,即原子系统与观察系统相互作用所得到的实在;量子理论达到了这个要求,因而是完全的理论。爱因斯坦和玻尔在此出现了信念的不同:爱因斯坦确信理论应该描述排除干扰的、经典的物理实在,而玻尔则相信理论应该描述观察到的物理实在。
量子力学所遇到的另一个基本问题是经典的因果决定论和统计决定论哪一个更根本。爱因斯坦坚信宇宙有秩序性和可预测性,而量子力学只能预测单个事件的概率,这种不确定性是由我们现在的无知所造成的,总有一天人们会发现决定性的规律而能对单个事件做准确的预测。玻尔则相信建立在统计决定论基础上的量子力学是根本性的理论,对微观粒子只能给出某种概率,而不可能准确地预测单个粒子的状态。
爱因斯坦与玻尔关于量子力学基础问题的争论延续了几十年,尽管越来越多的物理学家站在玻尔一边,但爱因斯坦的上述信念至死未变。从越来越多的物理学家站在玻尔一边来看,科研的进展的确能改变人们的有关信念;但从爱因斯坦的有关信念至死未变来看,要改变信念很难。这一争论还说明科学中信念的形成和转变既需要客观条件,如新的观察和实验资料或新的理论等,又是个人的选择,不能排除主观因素的作用。
爱因斯坦和玻尔各自的哲学观念在其中具有很大的影响。爱因斯坦深受古希腊以来西方哲学中关于世界的秩序性、统一性、简单性和理性的影响,因而使他坚持“对世界的合理性和可知性的坚定信念,类似宗教感情,支撑所有高层次科学研究工作”(〔2〕,p.262),而玻尔则更崇尚有关阴阳关系的中国道家哲学。
总之,科学中的信念是建立在已有的科学知识和人们认识水平的基础上的,同时受社会的、文化的、哲学的、宗教的、等等观念的影响;科学中信念的形成过程也是科学家及科学共同体的选择过程;科学中的信念一旦形成就具有相当的稳定性,但随着一些重大科学发现和科学理论的进展会出现对已有信念的怀疑,出现新旧信念的竞争,新信念可能最终取代或包容旧信念,这又会反过来改进人们的认识能力,推动科学的发展。另外,随着科学对经济发展和社会进步的作用越来越大,科学知识和科学中的信念对人们的其它观念和信念也越来越起着更大的作用,甚至出现某些信念的“科学化”的发展趋势。
【参考文献】
〔1〕 Rene Descartes,Discourse on Method and Meditation,New York:liberal Arts press,1976.
〔2〕 Albert Einstein,Ideas and Opinions,London: SourenirPress,1973,Page 233.
〔3〕 John J. Jenking, Understanding Hume, Landham, MD:Barnes & Noble,1992.
〔4〕 mary Hesse,Revolution and Reconstructions in thePhilosophy of Science,Bloomington: Indiana University Press,1980,chapter 2.
〔5 〕 Micheal Polanyi, Personal Knowledge, Chicago:University of Chicago Press,1958.