什么是科学

科学是什么

 

一、科学及科学哲学的兴起

西方哲学家、社会学家一般认为,“科学是反映客观世界(自然界、社会和思维)的本质联系及其运动规律的知识体系”(《自然辩证法百科全书》),它具有客观性,真理性和系统性,是真的知识体系。

科学方法是实证的方法,要用实验观察来证实;科学方法是理性的方法,要用归纳逻辑、演绎逻辑来推理。

科学又是一种社会建制,是组织科学活动的社会建制,如科学院、研究院(所)、大学、学会等。在这套社会建制里面有一些共同遵守的规范。科学的含义表现在三个方面:科学的知识体系,科学方法,科学的社会建制。

前两个方面,科学作为知识体系、一种方法,是科学哲学讨论的内容。关于科学的社会建制,则是科学社会学讨论的内容。

近代科学产生,最先是哥白尼(Copernicus,1473~1543)提出日心说。然后从伽利略(Galileo,1564~1642)的力学及天文学研究,再到牛顿(Newton,1642~1727)建立牛顿力学和一般意义上的微积分理论,近代科学开始形成。

科学形成的过程中,也几乎同步地形成了科学哲学。哲学家,特别是科学哲学家在这一阶段起到了重要作用。

近代科学形成的同时,也有哲学家思考“科学是什么?科学的方法是什么?”像英国先于牛顿的思想家培根(Bacon,1561~1626)。培根是经验论者,强调归纳法,以为科学定律是通过归纳得出的。他强调知识就是力量,搞科学就是要征服自然、控制自然。

培根稍后,与培根几乎是同时代的法国伟大的数学家、思想家笛卡儿(Descartes,1596~1650)是理性论者,他写过一本《方法谈》,强调理性的逻辑演绎方法。

经验论者和理性论者所持的观点是两种科学观。正如爱因斯坦所讲,培根强调外部的证实,笛卡儿则强调内部逻辑的完备。

后来在法国,启蒙运动的领袖伏尔泰(Voltaire,1694~1778)写过一本《牛顿哲学原理》,这本书很大的贡献是把牛顿力学在法国、欧洲普及,扩大了牛顿力学的影响。

十八世纪,德国天文学家、哲学家康德(Kant,1724~1804)对科学的反思是:牛顿力学那么大的成就,科学是怎么可能的?牛顿是怎样会想出这样一套东西来的?康德的哲学著作涵盖了三大批判:《纯粹理性批判》、《实践理性批判》、《判断力批判》,对于一般读者来说都很深奥难懂。后来他又写了《未来形而上学导论》,可以看作是《纯粹理性批判》的通俗本,书中专门谈到科学怎样是可能的问题。康德是先验论者,认为人有一些先验的理智概念,先天的一些范畴,比如时间、空间、因果性等,人用这些先天范畴把经验加以整理,才能得出定律和理论,科学才有可能。

十九世纪,法国实证主义哲学家孔德(Comte,1798~1857,通常被认为是社会学的创始人)与康德的观点不一样,他强调实证经验,把人类的历史分为三个时期:相信上帝和神的神学时代;形而上学时期的哲学时代;十七到十九世纪进入到科学世纪的实证时代。实证时代的特点是一切要证据,一切理论要观察实验的证据来证实。奥地利物理学家、哲学家。 经验批判主义的创始人之一;。

后来有支持孔德的是奥地利人马赫(Mach,1838~1916),他是物理学家(力学家),同时也是哲学家,现在在空气动力学中经常被引用的马赫数以及在视觉、听觉和运动感觉研究中经常使用的马赫带也是其研究成果。他也强调一切东西要拿经验来加以检验,批判牛顿和康德的绝对时空观念。因为牛顿的时间和空间是绝对的,时间永远均匀地在流,空间总是永远无限地、均匀地在那儿,是绝对的。康德说这是先验的范畴,是用不到经验来检验的,它是先天决定的。但马赫说:一切东西都要拿实践来检验,甚至时间、空间、因果性这些概念都要跟我们的经验联系起来。

马赫的这个实证思想对二十世纪初期的科学革命有很大影响,因为爱因斯坦(Einstein,1879~1955)的狭义相对论(1905)就是放弃了牛顿的绝对时空观。他认为时间、空间都不是绝对的,与人和参照系的运动状态有关。而且,关于同时性,过去认为几点几分这样一个时间在宇宙间到处都是一样的。但是,爱因斯坦就认为不一样。依据在地球上看到的时间,你可以认为两个事件是同时的,但假如你坐在高速运动中的宇宙火箭上,看起来就不是同时的。

对量子力学也是如此,海森伯格(Heisenberg,1901~1976)创建量子力学(1925)。当时的原子模型理论,认为电子沿不同轨道绕原子核旋转,因而说明电子应该有位置、有速度以及什么时间有什么位置。但是在实验中观察不到这些东西,可以观察到的只有从光谱观察电子跃迁时发出的光的频率,所以后来他抛弃那些实验上观察不到的东西,而是用那些观察到的东西,从而创建了量子力学。所以这种实证的思想对20世纪的科学革命有很大的作用。

二、从科学社会学到知识社会学

1.科学社会学,科学的精神气质

科学作为一个社会建制有一些规范。默顿(Merton,1900~2003)叫它做科学的精神气质。他归纳出四条:

公有性,科学的成果是公有的,发表在刊物上大家可以共享;

普遍性,科学讨论的是普遍规律;

无私利性,科学家求真理,不把个人利益介入到科学研究中去,是客观的、无私的;

有组织的怀疑主义,科学机构有一套制度,科学研究成果先要置于被怀疑的位置,依据实验做出来的结果是不是准确、是否可以重复,再决定是否排队怀疑;学位论文写好以后要接受审查、要受到质疑、要经过答辩;投稿要接受审查,发表之后还要检查、评论。

科学通过有组织的怀疑,结论就比较可靠,这与伪科学和邪教很不一样。科学的东西要大家反复怀疑、反复检验。

默顿的成名之作《十七世纪英格兰的科学技术与社会》是1932年的博士论文,其中有两个默顿命题。默顿受马克思主义和德国社会学家韦伯(Weber,1864~1920)的影响,既强调意识形态,又受清教伦理影响。当时很多科学家都是清教徒或倾向于信奉上帝的清教人士。英国科学为什么在一段历史时期内能够突飞猛进?他认为一个原因是采矿、航海、军事等生产需要,促进了科学的发展。他认为上帝写了两本书,一本是《圣经》,另一本是大自然。对大自然研究得越深,探索大自然奥秘越多,越是能理解上帝的智慧和伟大。

默顿的工作比较细致,他作了很多论证,查了很多英国科学家的传记词典,翻阅了英国皇家学会的《哲学汇刊》和会议纪录,看到英国科学家的选题很多都是适应当时生产需要的。

默顿的科学观和逻辑经验论一致,比较谨慎,他说社会条件可以对科学家选择职业和选题有影响,但科学知识内容和研究方法是科学共同体内部的事务,不受外部条件影响。默顿是科学社会学创始人,他还涉足科学社会建制的各种规范、制度,例如科学发现的优先权、科学奖励制度、名人效应(马太效应)等。

他认为牛顿没写几本书,不过是《自然哲学的数学原理》、《光学》等科学著作。但牛顿有200箱书稿是注释《圣经》的,足以证明他是虔诚的宗教徒。

2.爱丁堡学派的知识社会学

科学社会学发展的新学派是知识社会学,爱丁堡学派。他们认为不仅选题兴趣会受到社会条件的影响,而且整个科学理论、知识内容也都受社会条件的影响,所以爱丁堡学派的理论就被叫作知识社会学。有些牵强的论断却影响很大,在当今西方科学社会学界占了绝对优势。

法国当代科学社会学家拉图尔(Latour)在一个研究所同科学家生活了两年,看他们选题、申请基金、做研究、发表论文、评级评奖,写了一本《实验室生活》(1979)。他发现科学家并不是想像的那样神圣、没有私利。争奖金、争课题经费、抢先发表论文等,私心也多得很。科学家也有弄虚作假、修改数据、剽窃抄袭等不良行为。他们不强调科学结果要符合自然,而强调科学的社会制约因素。写过《知识考古学》(1969)、《性意识史》(1976~1984)和《权力/知识》(1980)等著作的法国哲学家富柯(Foucault,1926~1984)认为,真理仅仅是权力的结果。

三、科学的社会功能

科学与现代技术结合起来的社会功能非常强大。有人说,文艺复兴以后的这几百年,世界的发展主要靠三轮变革:市场经济、民主政治和现代科学技术。十八世纪以后,不到一百年间所创造的生产力,比过去一切世代创造的全部生产力还要多,出现了机器、轮船、火车、电报等。此后的一个世纪多一点,又出现了飞机、人造卫星、核电站、计算机、互联网等。生产力的增长,就是靠市场经济、民主政治、科学技术这三大法宝。科学产生的影响大,科学的威望就很高。劳动者的科学素养越好,生产技能就越高。

科学威望越来越高,很多人都喜欢披上科学的外衣,这就出现了伪科学、反科学、赝科学等。科学给人类带来的既有方便和好处,也有危险和陷阱。反科学思潮在西方世界很流行,反科学阵营中既有愚味迷信者、宗教信徒和神学家,也有科学人士。

西方国家反科学的很多是学者、人文学家。他们觉得科学太霸道,国家的钱都给搞自然科学的人拿走了,搞社会科学、人文科学的学者拿不到多少钱,科学压倒了人文。有人觉得科学越来越深奥,像量子场论等,学物理的都看不懂。另外有人认为,本来世界很美妙,有魅力,科学一搞就没有魅力了。科学有“祛魅”能力。

另一大类反对科学的是绿党、生态环境主义者,认为科学技术的发展把环境破坏了,例如温室效应、臭氧层破坏、放射性污染等。和平主义者认为科学搞出了核武器、生物武器、化学武器,整个人类可能就要毁在这里面。

女性主义者在西方也很历害。她们认为过去的科学、文艺都是男性主义,主张要倒过来,要女子中心主义,至少要男女平等。

后现代主义认为西方现代化出了问题,为什么要由西方的科学来主导,中国的中医和藏医、印度的古代科学等边缘科学中也有很好的东西。后现代主义在中国年轻人里也很时髦,他们不谈建构谈解构,要把一切东西都解构掉,他们认为科学是权力创造的,有权就有真理。

这些论调引起了科学家的反感。

美国有一本杂志《社会情景》(Social Context),是社会建构论者的代表性刊物。纽约大学物理学教授索卡尔(Sokal)对社会建构论者否定科学的客观性不满,1996年写了一篇文章解释量子引力,文章故意引用后现代主义论点,表面上支持社会建构论,但在科学上有许多错误。文章结构规矩,列出参考文献几百篇,《社会情景》认为科学家支持他们的观点,未经审评就发表了。发表后,索卡尔又写了篇文章,说自己那篇文章在科学上错误百出,你们都看不出来,还整天讲科学,一点科学常识都没有。编辑部没有发表,但是索卡尔的玩笑对社会建构论者是沉重打击。

科学并非完全客观,确实有人的因素。自然科学是人造出来的,肯定受人的语言、思想方法和实验的影响。但是特别是自然科学,研究的是自然界,不能随心所欲、指鹿为马地解释客观世界。科学到底哪些有真理性的因素、哪些是人建构的因素,大概是科学哲学的一个难题,目前争论不休、谁也说服不了谁。

过去科学家为科学而科学,满足自己的好奇心,求真。早期的科学家是为科学献身。他们认为科学是价值中立的。现在科学的社会后果很严重,比如造出核弹、生物武器、化学武器可以把人类消灭。克隆、基因工程、试管婴儿、器官移植等这类技术将来对整个人类的生活、伦理都有很大的影响。

科学家不能只求真,不问它的社会后果。科学家不能不考虑研究科学到底是为什么?科学归根结底还是要为人服务、为人类的幸福生活服务。所以现在科学伦理学很时髦。现实的很多问题,如安乐死、艾滋病、人体实验等,都与伦理学有关系。现在科学伦理学变成了科学哲学中很热的一个部门。

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