科学哲学理论中的主题

1、科学哲学理论中的主题科学哲学在研究科学基础及其科学发展方面涉及多方面的问题, 其中重要的理论主题包含着科学分界标准问题、科学方法论问题、 科学发展规律问题。本文对科学哲学的这三个理论主题进行历史发展线索的梳理, 并进行内容的深人分析 , 以期达到对科学哲学的实质和趋向的明晰理解和深刻把握。一、关于科学的分界标准问题从某种意义上讲 . 科学哲学是分析和澄淸科学概念的一门学科 , 所以科学哲学的研究离不开科学发展历史的研究。 当代科学哲学产生以前的科学家当然有其对科学为何物的不同理解 , 他们似乎并不需要科学哲学家来给他们解释科学概念的意义 , 但并非对科学概念的所有看法都是科学哲学 , 在从亊科

2、学的工作与思考如何从事科学的工作之间是有区别的 , 所以 , 这并不妨碍科学哲学家们从科学哲学的角度阐述界定科学的标准。在普通的概念中 , 科学似乎与真理是等同的 , 但科学发展历史中的亊实是新的理论取代和淘汰旧的理论的例子俯拾皆是 , 这就促使科学哲学家去思考 , 新理论取代了旧理论 , 是不是意味着旧理论就是非科学或伪科学 , 而新理论就是正确无误的真科学呢 ?对这个问题的理解是复杂的 . 科学哲学家们经过讨论后发现 , 任何一个理论都有一个复杂的结构 , 笼统地分析一门理论是否科学就过于简单化了 , 判断一门理论是否是科学 . 应该找出这个理论的最小单位然后对这个最小单位进行考察 . 看

3、它是否是科学的 . 然后看整个理论中有多少科学的成分有多少非科学的成分 . 各占多少比例 , 在此基础上 , 再对整个理论进行评价 _这枰观点是逻辑实证主义的主张 . 其重要代表是石里克、卡尔纳普等他们花了极大的精力来研究这个问 m.力图分析科学知识的结构 , 找出科学的最小单元和评价标准 u在 20 世纪上半叶 , 逻辑实证主义具有强大的势力和影响 , 以致于美国哲学家怀特把这一时期称为“分析的时代并认为这种分析的方法抓住了本世纪的一个最强有力的趋向来标志这个世纪。逻辑实证主义者认为 . 科学哲学的任务就是要确定一门科学的最、单元是什么 , 然后提供一个评价此最小单元是否科学的标准 , 供给

4、科学家来作为淸理科学知识的工具。 在逻辑实证主义者看来 . 科学知识好比一座大厦 . 科学命题就像建筑大厦的基本材料 , 门科学理论 , 就是一个巨大的命题系统 . 任何一门学科都是以科学命哔为基本单位来构建的 , 而科学知识结构的最小单位就是科学命题。旣然如此 , 那么评判理论是否科学的标准就转到了评判命题是否科学的标准上来了。评价理论最小单位即命题是否科学的标准又是什么呢?逻辑实证主义明确说明 : 是经验证实的标准。这个标准又被叫做”意义标准即凡是能被经验证实的 , 就是科学的 , 有意义的 : 凡是不能被经验证实的 , 就是不科学的 , 无意义的。经验的证实需要人们动用感官去感觉, 或者

5、用科学的方法去做实验, 所以所谓经验的证实姐根到底还是人的感觉经验的证实。逻辑实证主义的“证实”标准看上去简单明了, 不容 ?疑 , 长期得到人们的赞同 , 但是人们也逐渐发现了一些问题, 如不能由当下经验证实的怎么办?历史的命题又如何处理 ?由亍各门科学知识术i 吾的差别 , 人们对语言经验内容的理解和使用如此不一致, 又如何靠经验来证实呢?什对这些疑问 , 逻辑实证主义提出了间接经验证实和把各门学科语言统一为物理学语言即被西方哲学界称为“物理主义”的证实办法, 暂时抵挡住了人们的诘难。对逻辑实证主义造成强烈冲击的是美国科学哲学家奎因,他认为.科学知识的各个命题和学科之间, 任何一个单独的命

6、题都无法甩观察经验孤立地去证实 - 他在 1951 年发表的经验主义的两个教条在西方哲学界引起了震动,由此他宣布必须坚决地抛弃经验证实原则这个教条, 曾经是逻辑实证主义者的奎因的反叛 , 是逻辑实证主义走向衰弱的标志。对逻辑实证主义造成更大冲击的是批判理性主义者玻普尔 , 玻普尔对逻辑实证主义的经验实证原则进行了激烈地批评 . 他认为需要认真对侍的不是逻辑实证主义所说的所谓“意义” , 而是问题和事实。任何科学命题都无法用观察经验来证实 . 因为任何科学命题都是全称命题 , 而全称命题不只是单称命题的相加 , 从单称陈述到全称陈述之间出了否证原则作为科学的分界标准, 他认为 , 一个理论的可否

7、证性就是指从该理论导出的结论在逻辑或原则上有可能与一个或一组观察陈述发生抵触 , 凡是可以否证的 , 可证明为 ?的, 就是科学的 : 凡是不可以否证 , 不可证明为假的 , 就是非科学的 =按照他的观点 , 一个学说或理论的科学性主要是指它有被经验证伪的可能性 , 至于它是否已经被经验所证伪则是无关紧要的。玻普尔的证伪原则看到了理论与真理的相对性和理论发展的历史过程 , 这是有意又的 , 但这个原则也有逻辑矛盾 . 如一些公认为是科学的理论被他判定为非科学 , 而有些随意提出的假说也可以具有所谓的“可否证性”而混入科学的范围。美国历史主义哲学家库恩对科学的标准有他独特的看法。 库恩认为 ,科

8、学理论是包括定律、理论、规则、方法、范例以及“形而上学”原则在内的有结构整体 , 而理论中有无”范式”则是区分科学和非科学的标准。他认为科学是由前科学演化而来 , 科学和前科学的区别就在于科学具有范式而前科学没有。前科学的特点是工作者对他们所从事学科的基本原理甚至有关的观察现象结论不一 , 他们之间没有共同的信念 , 没有共同的研究纲领 , 而科学的特点是工作者已经形成了堵如形而上学的、社会学的和人造的菹式 , 并借助于范式取得科学成就。和范式概念有关的是科学共同体概念 , 库恩认为 , 科学知识的主体是科学共同体 ,形成科学共同体的标志是科学共同体成员掌握了共同的范式, 理论是否成为科学也要

9、看科学发展中是否形成了科学共同体。历史主义学派的另一代表拉卡托斯吸取了奎因科学整体观的一些合理思想 , 对玻普尔的经验证伪原则进行了修改和补充, 从而提出了自己的科学分界标准 , 即经验的预见拉卡托斯与玻普尔的分界标准的基础都是经验,但拉卡托斯对玻普尔作了批判 , 认为经验不能证伪理论 , 因为经验有主观性 , 而理论的正确性又必须以一定的条件为前提。再者 , 理论的正确性与背最知识有关 , 而理论本身也有潜在的生命力 , 即使遛到否证 , 也可通过新的事实来确证自己。 拉卡托斯把玻普尔的证伪原则称为是“打人沼泽地的木桩基础不牢=拉卡托斯对”经验预见”标准的说明是 , 任何理论凡是能不断预见新

10、事实的 , 就是科学的 ; 凡是不能预见新事实的 , 就不是科学的。拉卡托斯认为玻普尔一次否证就判定理论的命运太简单了 , 科学判定标准的问题往往是一个解决理论之间不致的问题 , 这样 , 分界标准就从一个理论被事实所否证的老问题 , 转 fc 为如何解决理论之间不一致的新问题了。拉卡托斯还认为 , 虽然单个的命题无法被证伪 . 但作为一门科学理论的整体是可以被证伪的 , 当理论处于进化阶段 , 它可以消化反例 , 通过修改背景知识来保护“硬核” , 并提高预见力 , 当理论处于退化阶段时 , 它就 R 能通过不断修改背景知识来消极地保护“硬核而不能提高预见力 , 这时就需要提出新的理论来取而

11、代之。拉卡托斯之后 , 科学哲学关于科学分界标准的问题讨论还在继续进行。二、关于科学方法论问题科学发现中的方法论问题是科学发展中科学家最关注、最激动人心的问题、也是科学哲学家最感兴趣的主题之一。在科学发展史中 . 从事科学研究的人不计其数、但只有极少数科学家能够作出重大的科学发现或创立新的科学理论 , 这与他们采用什么样的方法关系密切 , 科学思想史上的自然科学家和哲学家早就在考虑这个问题。在亚里士多徳之前 , 对自然哲学家影响较大的是两种基本的方法论思想 , 即确信宇宙存在者数学上和谐的毕达哥拉斯主义和关于物质运动基本机制的德谟克利特原子论思想。 亚里士多徳被认为是古希腊科学方法论的最重要代

12、表 ,他的方法论思想主要体现为归纳和演绎两种方法中 , 他认为科学研究的程序就是从观察上升到一般性原理 , 然后再返回到观察。科学家应该从待解释的现象中归纳出解释性原理 , 然后再从这些原理中演绎出关于事件、 性质的现象的陈述 , 亚里士多德的思想 , 特别是关于演绎方法的思想在其后的 1000 多年中影响巨大。近代归纳逻辑的真正创始人是培根, 培根认为 , 亚里士多德的演绎逻辑不能作为科学发现的逻辑、它至多适用于判断论证和论辩 , 不能把握自然的奥秘 , 需要建立一种真正的归纳逻辑 =培根的科学方法论有两个特点 , 一是主张逐级归纳上升的科学程序 , 二是主张通过例证表而实现的排除归纳法。但

13、培根的局限是把归纳法作为唯一的科学方法。 笛卡尔的演绎方法与培根的归纳方法相对应 , 笛卡尔致力于构造一种前后一贯的演绎理论系统 , 其论证形式具有欧氏几何中可见的那种确实可靠性。作为归纳主义者的牛顿把典纳潇绎的科学程序称为“分析和综合方法” , 他坚持培根的归纳方法 , 又受到笛卡尔的影响 , 他在发现和探究的逻辑上主张采用归纳的方法 , 而在理论体现的表述上却喜欢采用公理方法=休谟提出了在哲学史上影响深远的“归纳问题” , 他指出 , 归纳法并不具有逻辑必然性 , 归纳法用经验证明是循环论证 , 在归纳推论和经验导出间存在两难选择 ,何况经验的因果关系不过是一种心理的习惯性联想, 休谟对归

14、纳法的分析标志着古典经验主义和归纳主义的崩渍=休谟把康德“从独断的睡梦中唤醒”, 康徳认为 , 归纳推论只限于根据经验寻找个别的科学定律 , 而不能建立象因果性原则那样的普遍真理 , 因此要建立一种有先天必然性的先验搞绎方法。归纳方法和撗绎方法的论争一直持续到 20 世纪初 , 逻辑实证主义者开始出来收拾残局 , 逻辑实证主义者认为 , 只有经验才能给我们提供关于世界的确切的知识 , 只有用数学与逻辑去寻求知识才是梢确的 , 因此他们广泛运用了符号逻辑作为推理和表述的工具 , 他们企图将归纳法与随机过程的数学理论起来 ,即从统计数学理论中寻找逻辑工具。逻辑实证主义者也认为 , 搞绎主义者对归纳

15、法的攻击是有道理的 , 归纳法的确不能给人们提供必然性知识 , 但是它却可以给人们提供或然性知识 , 而科学知识本来就是或然性知识 , 如果不这样看 , 就会陷人绝对主义和教条主义 , 这就与科学榷神背道而驰。逻辑经验主义者认为存在者两种真理 , 即归纳的真理和演绎的真理 . 在他们看来 , 归纳的真理给人们带来新的知识 , 但这种知识只是或然性知识 , 而演绎真理不能给人们提供新知识 , 它只是同义反复、但它是必然性的知识 =逻辑实证主义者借助于或然性的基础解决了归纳问题比较成功地坚持了归纳主义的立场 , 伹他们也没有象老的归纳主义者那样 , 完全排斥演绎法、因为演绎法可以对科学知识起简化作

16、用 , 可以把复杂的科学命题系统化、简单化。 20 世纪前半期 , 逻辑实证主义者的观点影响广泛 , 归纳法成了绝大多数科学家所推崇的方法 , 演绎主义的观点暂时处落下风。但是随着时间的推移 , 逻辑经验主义的基本信条碰到了越来越严重的种种困难 : 证实原则难以真正贯彻 , 完全的经验证实不可能 , 而概率确证理论又面临全称陈述的确证概率为零的责难 , 逻辑主义的髙度形式化的分析纲领对于大部分经验科学难以贯彻到底、而且单纯静态结构分析不能反映科学的动态发展 , 不符合科学史的实际 , 这些原因造成了逻辑实证主义的衰落。对逻辑实证主义理论产生强烈冲击的是玻普尔。 玻普尔持一种激进的反扫纳主义立场

17、 , 他认为归纳不能从个别结论推出一般结论 , 因为归纳的基础是观察 , 而观寒总是个别的 , 尽管观察的事例足够多 , 也不能由这些事例具有某种性质而推出每一个事例都具有这个性质 , 他还认为观察和实验离不开理论 , 即观察渗透理论 , 说科学从纯观察开始是荒谬的 , 这就反驳了归纳法认为科学从观察和实验开始的基本假定。玻普尔说归纳法根本不是科学的方法 , 因为归纳法不能给人们以必然性的知识 , 而且针对逻辑经验主义的观点指出 , 依靠归纳法就连或然性知识也无法得到 , 因为过去多次重复的事情 , 不能保证今后也有可能重复 , 今后的可能没有任何依据 , 何况从数学的观点看 , 过去重复次数

18、固然很多 , 但未来是无限的 , 一个有限的过去无论数字怎样大 , 与无限的未来相比 , 它的概率仍然为零。所以玻普尔认为在科学方法中应该排除归纳法。既然科学知识不是来源于归纳 , 那么是否来源于演泽呢 , 玻普尔认为也不是 , 他认为演绎法也不能增加新的知识内容 f 只能在证伪理论中起作用。 玻普尔认为科学的方法论与科学要达到的目的有关 , 之所以要采用什么样的方法论 , 是由科学要达到的巨的导引的。在科学史上 , 有两种科学理论 , 一是正确性的理想 , 一是深刻性的理想 , 培根、笛卡尔虽然出发点不同 , 但他们都追求科学由无误的真理构成的理想 , 休漠则强调理论哪里呢 , 在玻普尔看来

19、 , 科学的发端来自于对神话和巫术的批判 , 而不是观察和实验 , 在科学的发展进程中 , 则是来自于对以往理论的证伪 , 科学的传统既传递他的理论 , 也传递对理论的批判态度 , 批判是试图在理论中发现弱点 , 要发现弱点 , 就要从理论中推导出若干逻辑结果 , 演绎逻辑在其中起重要作用 , 从科学的系统发育看 , 科学始于神话 , 从科学的个体发育看 , 科学始于问题 , 由此 , 玻普尔在批判归纳法之后 , 提出滇绎检验法作为科学方法 这个方法又叫做试错法 , 其公式是 P1-TT-EE-P2。玻普尔认为知识可以有多种来源 , 但有就认为“朔因方法”也是科学发现的重要方法 , 朔因方法就

20、是由结果而追朔到原因的科学发现的方法 , 可以表述为 :1. 观察到意外现象 P;2. 如果 H为真 ,P 则是理所当然的事情 ;3 、可以有理由认为 H 是真的新历史主义的另一代表夏佩尔也主张把朔因推理与归纳法和演绎法结合起来 , 并主张应重视类比法。新历史主义学派的这些主张已经引起了科学哲学界的广泛注意 , 并产生了重要影响。三、关于科学发展规律问题在科学哲学发展历史的前期, 由于研究历史较短、积累的资料也较少 , 科学哲学家们的眼光受到局限 , 科学哲学研究的重点放在了科学哲学的相关局域问题中 , 研究方法也往往采用的是静态分析的方法 , 缺乏从整体角度动态地进行研究 , 从而对科学发展

21、的规律语焉不详。逻辑实证主义对科学发展规律的问题看得较轻 , 他们认为科学哲学的任务就是搞淸科学和非科学的界限 , 解释科学知识的来源和科学知识的一般逻辑结构 , 而所谓科学知识的发展 , 只不过是科学命题的累加罢了 , 研究的必要性不是很大。也就是说 , 按照归纳主义的科学发展观 , 科学知识的进步是以经验为根据的归纳上升和直线式积累的过程、 而科学知识的增长是把原有理论吸收到一个具有范围更大、内容更多的理论之中 , 科学理论不断在吸取、包容原有理论的过程中发展。这种发展模式就好比大箱子内套小箝子一样 , 被称为是科学发展的“套箱理论”模式。美国科学哲学家奈格尔通过伽利硌的落体定律被吸收到牛

22、顿力学、经典热力学归化到统计力学等事例 , 说明一个理论被另一个内涵更大的理论所吸收或归化的现象是科学史上霣见不鲜的现象 , 井称这种积累模式为“归并理论“套箱理论”和“归并理论 M的模式承认科学进步的总趋势 , 这是合理的成分 , 但是它们忽略了科学发展中的理论淘汰现象和科学革命对于科学发展的作用,因而受到了批判理性主义和历史主义的批判。系统地研究科学发展的规律问题是从玻普尔开始的 , 玻普尔是逻辑实证主义到历史主义的中间环节 , 是科学哲学从静态逻辑语言分析到动态历史考察的中介 , 突出的表现是他提出了科学发展的动态模式 , 并用这个模式来概括科学发展的规律。玻普尔科学发展动态模式的公式是

23、 :PI-TT-EE-P2, 玻普尔的动态模式包括了四个阶段 : 第_阶段 , 科学始于问题 , 问题就是观察和理论、 理论和理论之间的矛盾 , 成功的科学研究的第一要点就是对重要问题有鉴别力 , 要莕于提出和抓住问题。第二阶段 , 为解决问题提出试验性理论 , 针对问题提出多种试验性理论 , 使用滇绎逻辑对之进行前验评价 , 发现结论之间的逻辑关系 , 判断这个理论是否严谨和是否有可否证性 , 然后选择 _个信息和经验内容最丰宵 , 解释力和预见力最强的理论。第三阶段 , 排除错误 , 经前验评价后 , 用演绎推理从最可检验的理论推导出预见、同观察、实验或实践的运用结果加以比较 , 这 _步

24、叫做后验评价 , 也叫排除错误。 如果理论与观察、 实验不 _致, 那么理论就被证伪了 , 理论被证伪不是理论的失畋 , 而是该理论为科学的发展作出了贡献 , 只有通过理论的证伪才能知道错误在哪里 , 从而排除错误 , 淘汰旧的理论 , 发现真的理论。第四阶段 , 新的问题 , 不管理论过去曾经经受过多少次严竣的检验 ,将来总有一天也可能要被否证 , 没有永恒的冠军 , 经过长期确证的理论一旦被否证、就产生了一个新的问超 , 等待者科学家去解决 , 于是新的否证过程就又开始了 5 简单地说 , 整个的过程就是要“大胆假设 , 严格检验玻普尔的科学发展模式是与累积主义科学发展观相对立的第一种理论

25、形式 , 线性观强调科学发展的渐进性 , 而玻普尔则强调科学发展的间断性 , 他的科学发展摸式强调科学家要有不怕犯错误的精神 , 批判的精神和否定的精神 , 认为科学的发展不是一只精神的水桶 ,而是一盏引导科学前进的探照灯。 玻普尔科学发展模式的主要缺点是注重科学知识的 u 个体发育”而忽视科学知识的”总体发育没有从科学史的角度去说明科学发展的规律 , 同时他片面地强调了科学发展中否定的作用, 过分重视质变而轻视量变的作用。继玻普尔之后的历史主义学派科学史的实际和社会历史条件、 研究科学发展的动态模式 , 从科学发展的整体趋势出发 , 同时重视一种科学发现 . 担不能产生新型的事实 , 只是知

26、识的一种累积 , 当按照范式解不开难题时 . 就出现了反常 , 反常类似于玻普尔的证伪 . 在这种情况下玻普尔往往抛弃旧的理论 . 而库恩却认为科学家们不会马上抛弃范式 . 而是试图在维护旧范式的基础上解决问题。反常的出现是激动人心的 . 它是科学革命的预兆 , 重要的科学发现都始于反常 =第三 ,危机时期、反常的发现多少具有偶然性 , 反常发现后 . 科学家会对旧的范式作调整、修改和补充 . 或增加一些辅助性假说 , 但有时调整并不奏效 , 旧的范式梢化不了反常 . 而且反常的情况越来越多 , 于是科学家开始怀疑理论的有效性 . 这时就出现了理论危机 , 危机是科学家对旧范式丧失信心的心理状态第四 , 科学革命时期。对旧范式信心的丧失必然开始对新范式的尝试 , 这个时期的非常研究和有目的的探索常便新的科学发现激增 , 同时 , 科学家往往对形而上学产生出异乎寻常的兴趣而转向哲学分析 , 探索的结果是产生出新的范式 , 危机逐渐地得到了解决 , 开始了科学革命 , 科学革命是新旧范式之间的斗争 , 以新范式驱赶和取代了旧范式告终。 新范式比旧范式有更好的解难题的能力 . 改变了人们对世界的看法。新范式地位的确立开始了一个新的常态科学时期 , 科学的发展又不断地出现反常、危机和新的科学革命 , 这种科学革命的模式就是库恩对科学发展规律的认识。拉卡