2009年2月21日

经验科学的方法与知识问题(一)

注:这只是一个提纲,或者说随笔。

第一部分 函数黑箱

第一节 方法论与合理重建

科学哲学的主要旨趣在于,提供一种合理性标准,以确定经验知识的结构、有效性与增长方式。科学哲学通常通过考察科学研究的过程与科学理论史,在诸多复杂的现象中发现理论的实质结构(或者说重建理论)与产生这些理论的方式。
我们说存在某种产生理论的方法,并不意味着“研究的逻辑”本身是单调甚至机械的。恰恰相反,科学家从经验事实中获取理论的过程,是人类理性最伟大、最美妙的应用;而科学哲学并不关心这一过程的具体步骤,而且相信这一过程归根结底是无法模仿的,因为并不存在一种知识增长的自动程序。
科学哲学与哲学的关系耐人寻味。当哲学家得出某种关于科学研究的方法论时,是否应该命令科学家“照着我发现的方法去做”?答案当然是否定的:科学尽管是理性的事业,却绝非只有理性的参与。以某种人为的合理性标准作为研究的硬性标准,无疑是自我僭妄的表现。而科学的“经验-理论”方式,是理性认识、掌握世界的唯一手段,这也无需外界干预。
那么,合理性标准的意义何在?除了体现在为经验知识证成上,更重要的作用在于,对科学史进行合理重建。
科学的历史(主要)就是理性的历史。将具体发生的研究过程根据某种合理性标准重建起来,既是对这个合理性标准本身的检验,也是确认科学最终能够立于坚实基础上的重要手段。科学哲学的最终目的即在于此。

第二节 函数黑箱:一个方法论模型

本节我要设立一个方法论模型,借此说明“研究的逻辑”。这是一个理想化的工具,可以为合理重建提供有力帮助。
假设有一个黑箱:它绝对坚固,以至于我们不可能知道它内部有什么,甚至实心空心也无法确定,而且也无法用任何仪器对其进行探测。从哲学上说,黑箱的内部是“不可经验的”。
黑箱上有一块可以显示数字的显示屏和一个数字键盘。科学家发现,当从键盘上输入一个数字,显示屏上就输出一个数字。这样的输入/输出是一一对应的。科学家猜测,黑箱内部可能存在类似于电路的结构,将输入信号通过某种函数转换成输出信号。科学家将试图通过对各种输入/输出组合的考察,找到这个函数。
在这个模型中,函数黑箱就是这个世界(或世界的一部分);而黑箱内部的函数,就相当于不可经验的、然而我们假设其存在的自然律。这是一个形而上学原理,也是科学研究的动力所在。而在键盘上输入数字,则相当于做一次实验,而显示屏的输出就相当于实验结果。所以,这个模型与实际的科学研究是比较相似的。
下面将用这个模型模拟科学研究的过程。
设输入为x,输出为y,则一个输入/输出组合可以写成:
(x,y)
尝试输入1,得到的结果是2,那么就有:
F1:(1,2)
根据F1,一部分科学家提出一个理论,认为函数是:
T1:y=2x
然而另一部分人得出不同的理论:
T2:y=x^2+1
T1和T2是两个竞争理论,而且根据目前的经验事实,它们具有相同的“逼真度”。而从T1可以演绎出:
P1:(2,4)
这是一个预测,是单称陈述,可以被证实或证伪。同时从T2可以演绎出:
P2:(2,5)
P1和P2无疑是矛盾的。这时就需要新的经验证据。于是又进行了一次实验,得到:
F2:(2,5)
这样,F2证实了P2,证伪了P1。那么我们是不是可以像独断证伪主义者那样,宣称T1被证伪了呢?不然。T1只是遇到了一个反常--仅仅因为一个经验事实的反常而抛弃一个理论,这在科学史上从未发生过。
T1的支持者为了使他们的理论继续符合经验,就为T1添加了一个附加条件:
y=5(x=2)
那么T1就变成:
T1:y=2x(if x!=2)&y=5(iff x=2)
这样,T1又和T2站在了同一条起跑线上。从T1又可以演绎出:
P3:(3,6)
T2演绎出:
P4:(3,10)
而又一次实验得出:
F3:(3,10)
那么,经验事实又一次确证了T2,同时使T1又遭遇了反常。T1的支持者当然可以继续添加附加条件来使T1继续符合理论,然而他们动摇了。他们出于简单性与经济性的考虑,认为再坚持T1,可能会使研究越来越复杂、越来越不经济;于是,T1被抛弃了(抛弃永远是暂时的,不具有决定性。见后文第二部分第一节)。
这样,T2就在与T1的竞争中取得了胜利。当然这并非决定性的胜利,科学家可能提出T3来与之竞争。研究就在这样的过程中,不断地进行下去。

第三节 反归纳主义

坚定的反归纳主义者卡尔波普尔解决休谟问题的策略是:否认我们对“归纳”这一方法的使用。他认为:虽然科学理论看起来是从经验事实当中归纳出来的,然而事实上理论是猜测的结果。他指出:科学研究只不过看起来像是归纳而已,而实质上是“猜想与反驳”的过程。
他强调说:以往认为的A.观察、B.从观察结果(经验事实)中归纳出规律的说法是错误的,因为如果没有理论,就不可能知道要观察什么。所以第一步应该是“猜想”。波普尔指出,人们总是先假设出某个理论,然后用经验事实检验它;之后是新的假设、新的检验。这样,就从研究过程中去除了归纳的成分。
实际上,波普尔没有成功。我们必须要问,如果说没有理论就没有观察的话,难道理论就是凭空出现的?换句话说,闭着眼能提出理论假说吗?科学绝不可能起源于发问。发问之前总要有观察——尽管观察必定伴随着大量的失败与不得要领。
“猜想”也必须得到澄清。波普尔认为,实验的作用是对猜想的检验,以便提出新的猜想。然而,在这一过程中我们也可以认为,猜想是根据实验作出的--这和归纳主义的说法锲合了:归纳主义正是认为,理论是根据实验归纳出来的。
经验科学的理论是猜测性的。这点与归纳主义并不矛盾:归纳法中包含了从单称陈述到全称陈述的跳跃,而这一跳跃就已经决定了理论的假说性质。
由此看来,波普尔只不过是改变了科学链条的起点,实际上并没有说出比归纳主义更多的东西;而且,由于驱除了归纳法,他就不能阐明“猜想”究竟是如何提出的。这无疑是一种倒退。