科學理論基于公認觀點和庫恩范式理論的還原與實現(xiàn),自然辯證法論文

科學理論基于公認觀點和庫恩范式理論的還原與實現(xiàn),自然辯證法論文科學理論的公認觀點是邏輯實證主義關于科學理論的構造的觀點共鳴,在20世紀2050年代支配了整個科學哲學界,科學哲學中很多問題的研究和討論都以其為基礎和出發(fā)點。根據(jù)公認觀點,科學理論TC是一個公理系統(tǒng),華而不實T是理論假設或基本定律,C是對應規(guī)則。理論中出現(xiàn)的非邏輯詞項一般能夠區(qū)分為兩類觀察詞匯Vo和理論詞匯Vt。對應規(guī)則C把觀察詞項與理論詞項、理論語句與觀察語句聯(lián)絡起來,使其得到了經(jīng)歷體驗意義,進而得到經(jīng)歷體驗陳述系統(tǒng)。從20世紀20年代到60年代的這段時間里,公認觀點經(jīng)過很多重大的修改,薩普總結了主要由卡爾納普和亨普爾所作的修改(主要是對第一、第五條的修改),構成了普遍接受的版本。固然理論復原并不是公認觀點的一部分,卻與之嚴密相連。公認觀點的支持者以為,理論必須經(jīng)受經(jīng)歷體驗檢測,假如一個理論通過了充分的驗證,那么它就有高確實認度。然而,在科學史上,充滿了高度確證的理論被新理論所補充的例子。公認觀點以為,科學進步可能有三種途徑:第一,后繼發(fā)展顯示原有理論預見的不恰當性,進而削弱了原有理論確實證度。第二,試圖在更大范圍應用原有理論,就必須改良原有理論。如質點力學或剛體力學。第三,范圍較小的幾個理論,被復原為一個更包涵的理論。實證主義以為,科學進步主要通過后兩個途徑,其理由是:預測失敗將導致對理論的拒絕或否證。經(jīng)過充分檢驗的理論在應用域中有較高確實認度,這樣的理論不太可能被否證。由于預測失敗不可能發(fā)生在初始的范圍內(理論在這里范圍已被高度確證),而是發(fā)生在以往未被檢驗過的新現(xiàn)象,這些新現(xiàn)象也需要新的儀器技術來進行測試,于是就為理論TC引入了新的對應規(guī)則C,這樣,TC就是一個代替TC的新理論。因而,被新現(xiàn)象否證的就不是TC,而是TC。每一個TC的擴展都是一個經(jīng)檢驗的新理論,但一旦它通過檢驗并具有高確認度,那么也相對地獨立于否證。上述的TC與TC關系,被內格爾叫做理論復原,也就是演繹關系。內格爾把理論復原區(qū)分為同質復原和異質復原,在這種復原中,TC沒有使用其意義與TC中的意義不同的描繪敘述詞。其實,同質復原也包括從TC到TC或TC的關系。同質復原的特點還在于:第一,把TC用于更大的范圍,就有對原有理論的替換;第二,從TC能夠演繹地推出TC、TC或TC第三,TC中所有的描繪敘述詞,在新理論中的意義不變。異質復原是指相對自主的理論被吸收到更包涵的理論中。在這種復原中,被復原理論包含復原理論中所沒有的描繪敘述性謂詞。實現(xiàn)這種復原必須符合下面條件:①兩個理論的理論詞必須具有由使用規(guī)則或合適于兩者的建構規(guī)則給出的清楚明晰定義。②對每個被復原理論具有而復原理論不具有的理論詞項a,必須引入這樣是公設,它預設了a表示的意義與復原理論中相應理論詞項表示出的特性之間的關系。(可連接性條件)③借助于這些假設,被復原理論的規(guī)律必須能夠從復原理論的理論前提和對應規(guī)則邏輯地推導出來。(可推導性條件)④這些假設必須有恰當?shù)淖C據(jù)支持。內格爾式的理論復原就是要從一門科學的陳述推導出另一門科學的所有陳述,進而使兩個科學分支統(tǒng)一起來。所有科學分支能排列成一個整潔的層次構造,且每兩個科學分支之間都能建立理論復原關系,通過一系列微向復原,使所有科學分支都成為基本粒子物理學的邏輯后承。相應地,實證主義的理論復原導致了下面的科學進步圖景:科學理論假如是高度確證的,就要被接受,這種接受不受否證的威脅?？茖W的發(fā)展在于其理論被用于更大的范圍,相關領域中新的高度確證理論的發(fā)展、確證的理論被整合到更包涵的理論?？茖W是一項積累的事業(yè),用新的成功擴大或擴展舊的成功。理論一旦被接受,就不會被拒絕或放棄,只能被更包涵的理論所取代。二、基于庫恩范式理論的突現(xiàn)觀從20世紀50年代以后,公認觀點的困難被越來越多地揭露出來?？虻恼w主義,庫恩等的歷史主義,蘇佩斯、薩普和范fo拉森等的科學理論語義觀,都提出了替代公認觀點的一些新方案。華而不實,歷史主義是早期公認觀點的主要對手,圖爾敏、漢森、庫恩等人把研究科學理論與科學史的發(fā)展結合起來,用世界觀分析使強調科學的客觀性轉變?yōu)樽⒅刂饔^性。他們以為,觀察浸透理論,理論對術語意義的講明依靠于背景知識和世界觀,觀察與觀察者的知識、信念以及所接受的理論是密切相關的。但是,世界觀分析由于日益走向相對主義而好景不長,它的致命弱點在于:削弱了科學在思想中的地位;其本身含糊不清,并逐步走入相對主義的窘境。然而,世界觀分析產生了一個積極的作用,即引起了科學哲學家們對理論構造的十分重視。庫恩是歷史主義的支持者,他以為每一個科學發(fā)展階段都有特殊的內在構造,而具體表現(xiàn)出這種構造的模型即范式(paradigm)。庫恩以為,在廣義上講,范式是共同體承諾的集合,或叫學科基質,代表著一個共同體的成員所共有的信念、價值、技術及其所使用的符號概括或一般符號系統(tǒng)等所構成的整體。狹義上講,范式指詳細的謎的解答,就是把它們當作模型或范例,作為常規(guī)科學的其他謎題解答的基礎的明確規(guī)則,如古代科學中亞里士多德的物理學,中世紀科學中的托勒密天文學,近代科學初級階段伽利略的動力學,近代科學發(fā)達時期的微粒光學,現(xiàn)代科學中愛因斯坦的相對論等。庫恩描繪了科學革命的圖景,這個經(jīng)過是從常規(guī)科學到危機的出現(xiàn)再到新范式的突現(xiàn),他對新范式的產生持有某種突現(xiàn)觀。他講:有時,新范式的形式在非常規(guī)研究賦予反常的構造中已經(jīng)預示出來了。更常見的情況是,這樣的構造預先沒有被自覺地看出來。相反,新范式或者一種容許日后闡釋的充分的暗示,都是一下子突現(xiàn)出來的,有時是在午夜里,有時是在一個深為危機所煩惱的人的頭腦里。這個階段的本質是什么一個人怎樣發(fā)明(或發(fā)現(xiàn)他已經(jīng)發(fā)明了)整理現(xiàn)已全都聚集起來的資料的一種新方式當前必定還是一個難解之謎,也許將永遠難解。另外,庫恩以為范式的轉變是根本的,范式之間是不可通約的,從一個處于危機的范式,轉變到一個常規(guī)科學的新傳統(tǒng)能從華而不實產生出來的新范式,遠不是一個累積經(jīng)過,即遠不是一個能夠經(jīng)過對舊范式的修改或擴展所能到達的經(jīng)過。寧可講,它是一個在新的基礎上重建該研究領域的經(jīng)過,這種重建改變了研究領域中某些最基本的理論概括,也改變了該研究領域中很多范式的方式方法和應用。在這個轉變期間,新舊范式所能解決的問題之間有一個很大的交集,但并不完全重疊。在解謎的形式上,也還存在著一個決定性的差異。當轉變完成時,專業(yè)的視野、方式方法和目的都將改變。庫恩關于科學理論的突現(xiàn)觀遭到不少學者的批評,尤其是關于范式不可通約,遭到大量抨擊,以致于庫恩后期也不得不從范式不可通約性退到局部不可通約性,從開場的不能理性比擬,到后來的部分可通約,可比擬,可溝通。不少學者也批評其理論走進相對主義的窘境,但筆者以為,正是由于他從歷史和心理的角度考察科學理論的變革,概念的相對性是不可避免的。他以為事實與理論,發(fā)現(xiàn)與發(fā)明,謎和反例之間不存在明顯的分界限,這從歷史的視角分析是相當合理的。他后期的理論修正也表示清楚了他逐步收窄相對主義立場,或者講,是一種溫和的相對主義。三、科學進步的途徑:復原還是突現(xiàn)?基于公認觀點的理論復原觀,科學是一項積累的事業(yè),用新的成功擴展舊的成功,科學的發(fā)展在于其理論被用于更大的范圍、相關領域中新的高度確證理論的發(fā)展、確證的理論被整合到更包涵的理論?；诜妒礁拍畹睦碚撏滑F(xiàn)觀,則以為科學絕非一項積累的事業(yè),遠不是一個能夠經(jīng)過對舊范式的修改或擴展所能到達的經(jīng)過,跳出了科學理論構造的框框,從更廣闊的社會歷史視角觀察,科學理論的發(fā)展受社會歷史和心理因素的影響,科學進步是革命式的,新范式代替舊范式如格式塔的轉換,范式之間不可通約。那么,該怎樣客觀地看科學進步的途徑,復原還是突現(xiàn)?筆者以為,從靜態(tài)分析科學理論的構造,科學理論并非完全可復原,而是部分可復原的;從動態(tài)(歷史)分析科學理論的演變,科學理論具有突現(xiàn)的特征,但范式間并非完全不可通約,而是部分可通約。絕對的復原觀是站不住腳的,內格爾式的復原所需要的兩個前提都需要經(jīng)歷體驗的發(fā)現(xiàn),并沒有任何先驗的理由足以證明,因而統(tǒng)一科學的宏圖大志也只能是海市蜃樓,諸多學者已對理論復原進行批判。然而,絕對的突現(xiàn)觀也是站不住腳的,就如庫恩不得不從范式不可通約退到部分不可通約,其實在他早期的著作(科學革命的構造〕中就透露出這樣的觀點傾向,只是他的理論出現(xiàn)不一致罷了。例如他講到:科學發(fā)展的歷史研究已經(jīng)告訴我們,迄今為止根本就不像否證主義方式方法論框框所講的能直接與自然界做比擬的經(jīng)過。這種議論并不意味著,科學家決不拒斥科學理論,也不意味著,經(jīng)歷體驗和實驗在他們拒斥科學理論的經(jīng)過中是不必要的。但它確實成為中心重點的東西即導致科學家拒斥先前已接受的理論之判別行動,總是同時伴隨著接受另一個理論的決策的判定,包含著范式與自然界的比擬以及范式間的互相比擬。他一方面肯定了范式理論并不能否證主義講的那樣,一旦被經(jīng)歷體驗否證就完全被放棄,也與公認觀點是一致的,但另一方面他又指出,科學家在拒斥前范式之前,總是伴隨著接受另一個理論的決策,包含著范式與自然界的比擬以及范式間的互相比擬,但這里,他沒有注意到,假如范式間完全不可通約,就無所謂范式之間的互相比擬了。另外,如上文所引,他提到,新范式的產生是一個在新的基礎上重建該研究領域的經(jīng)過,這種重建改變了研究領域中某些最基本的理論概括,也改變了該研究領域中很多范式的方式方法和應用。在這個轉變期間,新舊范式所能解決的問題之間有一個很大的交集,但并不完全重疊。必須注意到,這個交集只是所能解決問題的交集嗎?新舊范式之間完全沒有理論的交集嗎?這不太可能,至少有背景知識的交集。下面筆者嘗試從對應規(guī)則角度解釋范式的部分可通約。根據(jù)公認觀點,理論可簡單描繪敘述為公理+對應規(guī)則,即理論TC,這里,對應規(guī)則的作用是什么?對應規(guī)則主要有三個作用:①給理論詞下定義(闡釋理論詞);②保證理論詞在認識經(jīng)過中的重要性;③講明把理論應用于現(xiàn)象的可接受的實(試)驗經(jīng)過。隨著公認觀點的發(fā)展,前兩個作用的重要性衰退了,由于假如主張Vo對Vt只能部分解釋的話,那么對應規(guī)則就不能完全發(fā)揮給理論詞下定義的功能。另外,由于分析和綜合的絕對區(qū)分從根本上講是站不住腳的,對應規(guī)則不能保證Vt在認識經(jīng)過中的重要性。因而,對應規(guī)則的首要作用是用來講明將理論用于現(xiàn)象的可接受的實(試)驗經(jīng)過或是在理論和可觀察現(xiàn)象之間的各種對應關系?？夏崴股掣ゼ{區(qū)分了牽涉理論和現(xiàn)象聯(lián)絡的兩種對應規(guī)則的不同。一種是用來協(xié)調Vt術語與實驗室語言或者實驗室測量經(jīng)過等,這種對應規(guī)則就是TC內的C。另一種是用各種假定或者借用科學理論,用各種因果關系或者鏈條建立由T描繪敘述的事實之間的關系,例如光譜線在分光儀中的出現(xiàn)能夠建立電子躍遷之間的因果關系鏈條。他以為第二種對應規(guī)則與第一種相比有很多本質的不同,這樣的對應規(guī)則只是解釋觀察與理論陳述有互相關系的各種參數(shù);它們不解釋而且也沒必要解釋機械裝置如此反響的原因。另一方面,這種因果關系對應規(guī)則解釋了TC的陳述與觀察報告之間的因果聯(lián)絡,因而提供了觀察報告中的理論解釋。這樣,對應規(guī)則就是科學定律,一般以理論的形式出現(xiàn),不應該包含在TC之內,它是被用作輔助假設把理論TC應用于現(xiàn)象。這里,他所講的因果聯(lián)絡,本質上是指實驗儀器所顯示的參數(shù)與理論之間的因果關系;而作為假設或借用的科學理論,則是指諸如實驗理論,數(shù)據(jù)理論和實驗設計理論,它們隱含在對應規(guī)則中沒有被分析。公認觀點及其繼承者關于對應規(guī)則的分析,有助于解釋范式的部分可通約。假如講新范式的理論詞與舊范式的理論詞完全不同(語意不可通約),那么新舊理論的對應規(guī)則肯定也不同,從這個意義上講范式不可通約有合理之處。但不能忽略上面所講的另一種對應規(guī)則,其講明把理論應用于現(xiàn)象的實驗經(jīng)過?？茖W活動包含了大量的實驗、測量,在同一時期,一個理論與另一個理論所牽涉的實驗操作所隱含的實驗理論、數(shù)據(jù)理論和實驗設計理論基本上是相近的。即便在不同時期,也會有重疊的部分。因而,范式的部分可通約可從對應規(guī)則中得到解釋,新舊范式重疊的部分隱藏在對應規(guī)則。筆者以為,單純的復原觀和單純的突現(xiàn)觀都不能客觀地看待科學的發(fā)展,基于公認觀點的理論復原觀為了尋求科學中的穩(wěn)定知識,構建統(tǒng)一科學的大廈,最終因重重障礙而日漸衰弱;基于范式理論的突現(xiàn)觀,看到科學理論在社會歷史背景發(fā)展中的真實相貌,試圖棄掉前范式的基礎,強調新范式革命式的產生,卻又陷入了相對主義的窘境。在本體論層次,復原與突現(xiàn)之爭未有結果,更多的學者愿意尋求一條中間道路;在認識論的層次,科學理論的復原與突現(xiàn)也不應偏執(zhí)一方,二者只是從不同的視角分析罷了,絕對的復原觀或突現(xiàn)觀都是行不通的,應尋求認識論上的整合。以下為參考文獻:[1]SuppeE.TheStructureofScientificTheories[M].Urbana:TheUniversityofIllinoisPress,1977.[2]董國安.理論復原:一個被打破的神話[J].自然辯證法通訊,1999,21(1):26-31.[3]NagelE.TheStructureofScience[M].NewYork:Harcourt,BraceWorld,1961:353-354.[4