科学哲学流派

二十世纪的科学哲学的各种学派

 

一、维也纳学派的证实原则

在二十世纪科学革命以后,实证论也有很大的发展,成为逻辑经验论,或者叫逻辑实证论。这就是维尔纳学派的哲学。维尔纳学派的领袖是施里克(Schlick,1882~1936),他原来是学物理的,博士论文是关于相对论的,但是他后来搞科学哲学。

那个时候他们对归纳法已经有些看法,就是归纳法并不能归纳出一个普遍规律来。

实际上要从经验积累材料得出规律、定理,并不是依靠归纳法就能得出来的。比较简单的定理也许可以归纳出来,但是像相对论、量子力学理论,绝对不能归纳出来。物理学家后来用的是假说演绎法,即根据一些经验事实、通过自由地创造提出假说,由假说再通过演绎推理,推证出可以用实验和观测来检验的推论。这些推论如果能够被证实,那就说明这个理论是对的;如果推论不能被证实,这个理论就不是正确的,要重新修正。这就是假说演绎法。

假说演绎法的根本问题是证实,逻辑经验论者强调科学的哲学,不要没有办法证实的形而上学。强调一切东西都要拿来检验,要证实。这是他们的核心思想,也是科学与非科学、伪科学划界的一个标准。就是说,你讲的结论如果可以用实验、观察证实的,结论就是科学;假如不能被证实,就不是科学。后来,证实原则在这些逻辑经验论者中间进行了很深入的反复争论,发现许多理论和定律没有办法证实。特别是一些全称命题、普遍性命题是没法证实的。

例如天下的乌鸦都是黑的,这是个普遍性的判断。这个普遍性的判断从归纳法来讲,就是今天抓到的乌鸦是黑的、明天抓到的乌鸦是黑的。这是不是证实呢?因为没有把天下所有的乌鸦都抓到来检验,所以还是不知道天下的乌鸦是否都是黑的。所以普遍命题是没法证实的。这个证实原则争论了很长时间,证实原则解决不了问题。只能够说实验支持这个结论,差别只是支持率高一点或低一点。但是没有依据或办法说,这个定理就是绝对百分之百的正确,因为不可能把所有情形都检查过。

二、波普尔学派的证伪原则

另一位哲学家,奥地利的波普尔(Popper,1902~1994)说,既然证实不了,就反过来。他说科学与非科学划界标准就是命题能不能证伪,错了的否定,没有办法否定或证伪的就保留。那些模棱两可的常有理命题,像算命先生一样,总是对的,没有办法证伪,那就不是科学命题。他用证伪原则给科学与非科学划界,他认为他推翻了维尔纳学派的逻辑经验论。后来有好多哲学家认为证伪也不是很容易,有些问题没有办法证伪。

例如,说天下有白乌鸦,这句话就没有办法证伪。今天抓到个乌鸦是黑的,明天抓到个乌鸦也是黑的,但是不可能把天下所有的乌鸦都抓到来看一看是白的还是黑的,因而没法说天下有白乌鸦这句话是错的。

波普尔的《猜想与反驳》介绍了证伪假说,认为科学是一种猜想,猜想要用经验来检验和反驳,反驳不了就保存着,有一天反驳掉了,这个理论就抛弃。中国在经历了文化大革命,这个证伪假说大概在1979年以后才介绍到中国来,有些青年学生觉得很有道理,就说马克思主义不是科学,因为马克思主义好像总是对的,常有理。

波普尔的证伪假说比较粗糙,事实上科学事件并非一个实验就可以否定的,在修改辅助条件或边界条件后可能就会成功。拉卡托斯(Lakatos,1922~1974)修正了波普尔的理论提出精致的经纬主义,他认为科学研究有其研究纲领,核心是理论有个内核,外部有边界条件、辅助假设。经过检验证明错的理论,其内核——理论核心是不可轻易放弃的,可以改变辅助假设,实在不行才放弃。这个研究纲领就比较优越,把波普尔证伪学说更加精致化了。

三、科学革命,范式转换和不可通约性

二十世纪六十年代,美国科学家库恩(Kuhn,1922~1997)写了《科学革命的结构》(1962)。他提出新想法,认为科学发展是一个历史过程,不是简单的证实、证伪。波普尔不断地否定、证伪、反驳、排除。库恩认为科学发展有一个模式。它由常规科学到发生疑难、危机,产生科学革命,革命以后又产生新的常规科学。他认为科学范式包括世界观、方法论和一些基本理论、基本概念,按照这套理论、方法和规则工作就是常规科学。一般研究工作都是常规科学的事情。有些疑难到了常规科学范式内解决不了,要推翻过去所掌握的一些基本理论、基本概念,进行科学革命。

这里面的基本概念是范式,科学革命后有一套新的范式。这个范式要转化,转化以后,很多问题就与原来的看法完全不一样。这里面提出了一个不可通约性的思想。库恩认为科学革命前的科学与科学革命后的新的科学之间没有公约数,它不可以用一个测度来衡量。这个概念,接近不能比较、不能翻译的意思。比如,他说像牛顿力学建立在绝对时间和绝对空间上,相对论里的“时间”和“空间”这两个名词虽然是一样的字,但牛顿力学中的“时间”和“空间”概念完全不一样,是两套东西。新的范式要战胜老的范式做不到一蹴而就。像狭义相对论提出时,当时还有考夫曼(Kaufmann,1871~1947)等人做实验反对爱因斯坦的学说,不接受狭义相对论。大概过了十几年以后,更多的实验结果证明爱因斯坦是正确的,狭义相对论才被科学界接受。

库恩是物理学博士,对量子力学发展的大量原始资料做过研究,他访问过几乎所有创建量子力学的大物理学家,工作做得很细。他对科学很理解,所以他写的东西令很多科学家信服。杨振宁认为《科学革命的结构》跟物理学的发展吻合。这对逻辑经验论有很大的冲击,科学不是累积的,它可以革命,可以把原来的完全推翻掉。关于不可通约性,从1962年发表这一理论后四十多年来,到现在还在争论。到底相对论与牛顿力学可不可以通约,科学革命前和科学革命后的科学能不能通约,最近的哲学博士论文还在讨论这个问题。

四、法耶阿本德:怎么都行

科学哲学家法耶阿本德(Feyerabend,1924~1994)在物理学方面也很有素养,但是他喜欢唱反调。他有一句口号:怎么都行。他在《反对方法》一书中讲到,科学不可能被一些固定的方法束缚,特别是一些探索性、创造性的研究,要用创造性的方法。

科学家可以用任何方法来试探,只要能得出好的结果来。逻辑经验论、波普尔等正统观点都比较强调理性的、严格的证实或证伪,到了库恩、法耶阿本德以后,就觉得是个范式的转化,这带有自己信念的因素,所以有很多人批评他们是相对主义,并责问“科学还有没有绝对的标准?”

库恩对科学提出几个标准:精确性、一致性(理论内部没有逻辑矛盾)、广泛性(理论可以说明广泛的现象,说明越广泛这个理论越好)。像麦克斯韦电磁理论,它不但可以说明电磁现象,还可以说明光的现象,这就是广泛性。狭义相对论,把牛顿力学和麦克斯韦电磁理论的矛盾,即牛顿力学服从相对性原理,麦克斯韦方程不服从相对性原理,通过改造使之都可以服从相对性原理。所以理论说明的问题越广泛,这个理论越好。理论要有简单性,即基本假设越少,这个理论越好。

亚里士多德(Aristotle,前384~前322)认为天上的运动和地上的运动是两回事,天上是圆周运动,地上是直线运动。牛顿力学认为天下运动和地上运动的原因一样,这是科学理论的简单性。

科学还要有有效性,好的科学理论要能预测新的现象。

科学家、科学哲学家都承认科学的五个评价标准:精确性、一致性、广泛性(说明)、简单性、有效性(预测,新颖性)。从这几个标准看,不同的科学理论之间还是可以比较好坏的。但是,五个标准不是同时都好。比如量子力学,它解释、预测了好多现象,但它和原来的理论有很大的矛盾,跟相对论也有矛盾,所以它的一致性就达不到(当然量子力学内部还是一致的)。不同的科学家强调的标准不一样,比如有的强调一致性、精确性,有的强调简单性。

五、新康德主义与观察渗透理论

科学哲学发展到现在,基本上有三大派别。

首先是新康德主义的建构论,不赞成反映论,认为科学理论不是简单地反映外部世界,是由人主观能动地建构起来的;

其次是实在论,实在论认为理论反映了客观世界,这个理论的真假决定于与外部实在是否符合;

而经验论认为理论的好坏在于能否对经验作出合适的说明。

关于实在论,主要争论的一个问题是理论实体的问题。家具、汽车、飞机都是客观存在,但是强子、超子、夸克等这些东西到底是真的存在物,还是人建构出来的抽象概念?这是科学哲学家在争论的问题。有人说,只要从粒子物理演绎推理出来的结果,可以用乳胶片、气泡室观测出来,确实有这样的图像,说明理论是对的,那个结果就是真的。有人说,你看到的照片仅是照片,基本粒子是建构出来的东西。到底真不真,仍然不知道。

电磁作用与弱相互作用、强相互作用通过规范场等理论可以统一起来了,大统一理论试图把引力也统一进来。这满足简单性的原理,但是很难用实验检验。前些年提出的超弦理论,最基本的观点是宇宙中有十维空间的弦,一般人或一般情况下很难以想像这个超弦理论。科学反映自然界、社会和思维的客观知识,是不是真的反映了,是不是真的客观?科学哲学界目前没有肯定的、一致的回答。

有两点是比较一致的:观测渗透理论(观测里面渗透着理论)和整体论(从实验数据或观测资料到理论)。科学究意是反映客观世界,还是人的建构,各个学派仍有争论。有的强调反映,有的强调建构。这涉及对科学知识体系怎么看的根本性问题。

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