证实与证伪——当代科学哲学的困境与出路，本文主要内容关键词为：出路论文,困境论文,当代论文,哲学论文,科学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
科学的合理性和科学的进步性是当代科学哲学的中心课题之一。科学哲学家们将科学理论命题或理论复合体作为评价的基本单元，通过研究经验事实对评价单元的证实与证伪，对科学合理性和进步性作出辩护或拒斥。具体说来，当代科学哲学家对于证实和证伪有三种态度：①坚持理论的证实是唯一的判据，忽略理论的证伪，以逻辑实证主义为代表；②坚持理论的证伪是唯一的判据，忽略理论的证实，以波普尔及其追随者为代表；③既否认理论的证实，也否认理论可以被证伪，以库恩、费耶阿本德所倡导的相对主义为代表。在这三种态度之外，虽然有些学者，例如L.劳丹，试图沟通证实与证伪，但并没有对科学合理性和进步性作出恰当的辩护。
1 逻辑实证主义：无用的概率与证伪的忽视
柏拉图有个著名的论断：“知识是确实可靠的，并且永远不会错误的”〔1〕。在柏拉图那里，“知识”是一个外延比较宽泛的概念， 科学知识只是其中的一部分，但柏拉图论断的意义无须多言，一旦我们找到确定无误的基础q，就能依靠纯粹的理性，从q 中推演出全部的知识p〔2〕， 知识的合理性问题以及科学进步的问题就能得到一劳永逸的解决。众所周知，笛卡儿站在唯理论的立场上，认为无误知识的源泉不是柏拉图的具有浓厚神秘主义的“理念”，而应该是一个无可怀疑的概念，即怀疑本身〔3〕。而在经验论者看来， “我思故我在”并不象笛卡儿认为的那样无可怀疑〔4〕。 无可怀疑的应当是分析真理和经验事实〔5〕。
逻辑实证主义继承了培根等的经验主义，吸收了凯恩斯等人的概率思想，利用弗雷格、罗素等开创的现代符号逻辑的成果，试图用逻辑模式说明科学理论的发现过程。后期逻辑实证主义逐渐转向用逻辑模式评价科学理论被经验的证实程度〔6〕。尤其是卡尔纳普， 他精心地构造起归纳（概率〔7〕）逻辑的形式系统——λ－连续统， 试图沟通逻辑实证主义内部对概率的不同理解，把归纳法理解为确证或估计的方法，即“确定基于任意证据群e的任意假说h的确证度C”〔8〕。这里，卡尔纳普只要求e不能是逻辑假，并不考虑e证伪h的情形。在C＝1的情况下，h就确定为必然真；在C接近为1（至少是大于0.5）的情况下，h 就可被看作得到了确证。很明显，卡尔纳普虽然对柏拉图论断做了弱化，不再追求确实无误的知识，代之以高确证度、高概率，但其实质仍然是柏拉图主义的。
卡尔纳普的系统有致命缺陷，即在一个无限域中，必须给归纳概括赋以0的先验和后验概率， “这使得λ－连续统作为一种归纳概括的逻辑时毫无用处”〔9〕。更为尴尬的是， 卡尔纳普竟然找不到一个能应用确证度计算的科学理论〔10〕。反倒是象占星术这样的典型伪科学在一定程度上也能得到经验证据的证实，占星术本身的理论似乎也能从经验陈述中“归纳”出来，这说明逻辑实证主义甚至连科学与伪科学的划界问题也没有解决。
按照莱欣巴哈的说法，“一切归纳推论都可化为列举归纳”〔11〕。列举归纳（枚举法）的应用规则之一是在枚举的过程当中绝对不能出现反例，否则枚举法失效。逻辑实证主义要计算经验陈述对假说的概率、确证度，当然也不考虑反例。这是逻辑实证主义最大的症结之所在。但在科学史上，几乎没有一个理论不曾面临反例，按拉卡托斯的说法，“理论淹没在‘反常’（或‘反例’）的海洋中”〔12〕。
2 证伪主义：H假还是C假？
波普尔对于逻辑实证主义的根基之一的归纳法持完全否定态度。归纳法的正当性问题，首先由休谟明确地提出。我们知道，站在演绎逻辑的立场上，休谟问题是不可解的〔13〕。休谟自己也认为它不可解，但他却解释了归纳知识的起源问题，他说：“这种知识之所以生起，完全是因为我们根据经验，看到某些特殊的物象是恒常的互相连合在一起的。”〔14〕波普尔进一步将休谟问题分解为休谟的逻辑问题与休谟的心理问题，论证了休谟问题不仅在逻辑上，而且在心理上也是不可解的〔15〕。对于概率演算，波普尔认为，“用纯数学的方法可以证明，决不可能把确证度等同于数学概率。甚至还可以表明，一切理论，包括最好的理论，都具有相同的概率，即零。”〔16〕这样，波普尔就达到了全面否定归纳法存在的目的〔17〕。
波普尔提出证伪主义来取代证实主义。简略说就是“P[,1]→TT→EE→P[,2]”，即“问题→试探性理论→排错→新的问题”。从逻辑形式上看，波普尔的这个模式同实证主义的演绎性的覆盖律模式几乎是一样的：全称命题（一般规律）H与单个命题（背景知识或先行条件）C的合取演绎出某个预言（经验现象的描述）E，即（H∧C）→E，用一阶谓词逻辑的形式则可写作
[,X]（F[,X]→G[,X]）∧Fa→Ga〔18〕。但二者对这个模式的理解和应用却存在极大的差异。实证主义者期望Ga与经验相吻合，虽然（（H∧C）→E）∧E）→H不是重言式，但E总能给予H以某种概率的支持，也就是说，H具有概率真。 波普尔的证伪主义推崇判决性实验，期望Ga与经验不相吻合，如果C为真，（（H∧C）→E）∧E→H是一个重言式，H的证伪具有必然性。表现在进步观上，波普尔得出的结论是E不断证伪H，科学知识的进步就象生物进化一样，“不断推翻一种科学理论、由另一种更好的或更合乎要求的理论取而代之”〔19〕。
波普尔的证伪主义将证伪当作检验的唯一方面〔20〕，造成了内在的致命缺陷。按照上述逻辑模式，设想C 中包含着理论（或先前的假说）是合情合理的。要想证伪H，必须假设C为逻辑真，这与证伪主义有冲突，按证伪主义的一贯立场，C中的理论也可能被证伪。但如果假设C的逻辑真存有疑问，E假又不能必然推出H假〔21〕。拿波普尔认为的典型的伪科学——占星术为例，或者由于背景知识的不确定而不能被证伪，或者可以象炼金术、燃素说一样被证伪，但它又具有了科学的地位。因此，波普尔的证伪主义并没有解决科学与伪科学的划界问题。
3 相对主义：放弃经验标准的困难
以托马斯·库恩1962年出版《科学革命的结构》一书为标志，所谓的“历史学派”逐渐兴起。库恩注意到科学史中存在着一种所谓的“范式”现象〔22〕。依据范式是否发生了转换，科学分为革命时期和常规时期。常规科学时期，科学家依照范式的规范进行科学研究〔23〕。库恩认为，波普尔过分夸大证伪把“科学事业中的非经常性的革命特点赋予了整个科学事业”〔24〕，因而证伪并没有真正解决划界问题。把科学同其他活动区别开来的“正是常规科学…而不是非常科学”〔25〕。但常规科学又不同于实证主义。库恩将理论的合理性归结为科学家集团的共同信仰，在常规时期，科学家对范式深信不疑，“证明确立了的事实同理论相一致的意义不大”〔26〕；在革命时期，“各种规范之间的竞争不是那种可由实验解决的战斗”〔27〕，“规范选择就象在政治革命中一样，没有比有关团体的赞成更高的标准了”〔28〕。这样，库恩就以一个主观主义的集团合理性取代了客观的评价，滑向了相对主义。
库恩科学哲学中的非理性成分遭到了众多的批评。有的批评者指出，如果完全否认经验检验的必要性，即否认证实与证伪的必要性，那么，“‘常规’科学家的教条式休眠对科学是危险的，它危及知识的增长，损害着并最终造成了认知进步的不可能”〔29〕。实际上，不管科学家的共意也好，还是共同体的信仰也好，如果没有经验对假说的证实与证伪，科学假说中的经验内容就失去了任何意义，一个不包含科学一般本质的理论是不配称作科学的。虽然实证主义与证伪主义各有其片面性，但不能因此放弃寻找科学理论的经验本质的努力。这一点，库恩也有所觉察，在1979年发表的《必要的张力》中，他退退缩缩地提出“好”的科学理论的五个特征：精确性、一致性、广泛性、简单性和有效性〔30〕，又回到了证实与证伪的传统道路上来了。
费耶阿本德也在科学史的研究中发现了所谓的“不可通约性”〔31〕，坚持认为证实与证伪的科学哲学方法论原则有很大的局限性，不仅与实际的科学史严重抵触，而且会阻碍科学的发展与进步，因而他“反对方法”〔32〕。更进一步，费耶阿本德从怀疑科学方法论走向怀疑科学合理性。他认为，科学与其他人类文化形式并没有什么根本的不同，仅仅是传统的一种，而“传统谈不上好坏”〔33〕，甚至迷信、巫术、占星术等与科学也有同样的“平等的权利、平等的接受教育和接近其他权利位置机会的权利”〔34〕。
4 沟通证实与证伪尝试的失败
逻辑实证主义不能“证实”自己，证伪主义免不了自身的“证伪”。那么，在科学假说的证实与证伪方面是否再没有改进的余地，而只能如相对主义一样从根本上放弃经验检验的标准呢？理性主义者拉卡托斯和L.劳丹作出了否定的回答。
拉卡托斯立足于波普尔的证伪主义（拉卡托斯特别强调其中的精致的一面），但又有所发展。他提出科学研究纲领方法论，试图在证实与证伪之间建立某种联系，使科学理论的选择标准既符合科学史，又不陷入非理性、相对主义。同库恩的范式概念不同，拉卡托斯的研究纲领概念不涉及社会、经济、宗教等科学外部的因素，而是严格的内部主义的〔35〕。也就是说，研究纲领的转换有着合理性的标准——进步。“在一个进步的研究纲领中，理论导致发现迄今不为人们所知的新颖事实。相反，在退化的研究纲领中，理论只是为了适应已知的事实才构造出来”〔36〕。所谓新颖事实是指竞争纲领不能预测的事实，它们最终需要经验上的证实，而不需要波普尔的证伪，因此拉卡托斯说：“使纲领保持前进的是‘证实’”〔37〕。
然而，正是由于过分强调新颖事实的证实，拉卡托斯的科学研究纲领方法论在科学理论的进步性和接受性两方面不能协调一致。我们知道，从一个新假说的提出到它所预测的新颖事实得到证实总是需要一段时间历程。如果说接受一个进步的纲领是理性的，那么，接受一个其进步性尚未得到验证的假说，就应该看作是“非理性”的。大量的科学史实例表明，早在新颖事实得到证实之前，就有人接受了，并积极宣传、完善某个假说，对此拉卡托斯不能作出满意的解释〔38〕。
劳丹试图将科学理论的接受性和进步性以及合理性一致起来〔39〕，提出与库恩的范式、拉卡托斯的研究纲领相类似的“研究传统”，即“一组本体论和方法论规则，规定‘能做什么’和‘不能做什么’”〔40〕，研究传统的进步性集中体现在理论的进步性之中。劳丹指出：“一个理论的总解题有效性可由对该理论所解决的经验问题的数目和重要性及由此理论生成的反常问题和概念问题的数目和重要性的估算来确定。……当且仅当任何领域中的前后相随的理论表现出不断增长的解题有效性时，才会发生科学进步。”〔41〕劳丹认为，“理论的合理性和进步性与它的确证性或证伪性并无多大关系”、“解题能力与真假或几率[根本没]有任何直接的关系”〔42〕，试图从根本上取消或回避证实与证伪。实际上，在劳丹的解题模型中，已解问题就是理论推导出的陈述与实验相吻合，这正是亨普尔覆盖定律意义上的证实；而反常问题是“某一理论虽然未能解决，但却为此理论的一个或多个相竞争理论解决的经验问题”〔43〕，用波普尔的术语来说，恰恰就是证伪。——我们看到的反倒是证实与证伪的沟通与综合。
5 出路：关联、真假与检验
当代科学哲学各流派都没能对科学哲学的中心课题——科学的合理性和进步性作出有效的评价与辩护，深深陷入了困境。其原因正在于证实与证伪方面的绝对态度：要么完全的证实，不给证伪留下任何地位；要么绝对的证伪，证实没有任何意义；要么根本否定证实与证伪的可能性，既没有证实，也没有证伪。似乎除了这三种情况外，别无选择。笔者认为，打破困境的出路在于反对证实与证伪问题上的独断态度，将二者有机地结合起来。在错误中进步的当代科学哲学，实际上已经暗暗预示了这条唯一的出路。
（1）评价单元。证实与证伪的基本问题之一是评价单元， 即对什么的证实与证伪？从历史上看，当代科学哲学各流派对科学进行评价的基本单元极不相同。实证主义者将科学理论肢解为抽象的命题或谓词符号，要求每一命题或谓词都必须有意义，能被证实〔44〕；波普尔崇尚判决性实验，以为一个严酷的实验就能完全打倒一个假说，他的评价单元是整体的假说；历史主义提出范式、研究纲领、研究传统等评价单元，将评价的范围扩大到以理论为核心的世界观、方法论。这些评价单元都有缺陷。首先，科学理论不能简单地划归为以几个独立的初始命题或谓词构成的逻辑形式系统。在形式系统中，要求初始定理必须为逻辑真，否则无法建构系统；而牛顿第二定律或象“光速不变”这样的初始假设并没有这种强真的必然性。其次，不一致性可以导致形式系统的崩溃，却未必会造成理论的坍塌〔45〕。因而反例对理论没有矛盾对纯形式系统那样大的破坏性。第三，尽管理论总是与一定的世界观、方法论有相当紧密的联系，但它们毕竟有重大的区别〔46〕。因此，对世界观、方法论的评价不能代替对理论的评价。
理论是科学成果的最集中的体现，而科学理论的本质是解决科学问题（包括预言问题），这是从波普尔到拉卡托斯、劳丹所得出的积极结论。把理论与科学问题紧密联系起来进行考察，是科学本性的要求。所以，证实与证伪的基本单元应该是理论与问题的“关联”。一个科学理论总是试图解决一定的科学问题，如果某些问题可以从这个理论中推演出来（在某种精确度范围内），我们就称这些问题与这个理论相关联；如果一个问题可以由几个理论推演出来，我们就称这些理论与这个问题相关联。
（2）真与假的辩证法。 当代科学哲学在证实与证伪上的独断态度导致了在真理观上的独断态度：理论要么完全地真，要么绝对地假，要么无所谓真假。在逻辑实证主义看来，只要某理论推演出的经验预言得到证实，就可以逆绎出此理论为真，而且会永远为真，以后的检验不过是增加确证度而已。在波普尔的证伪主义看来，如果判决性实验的结果证伪了某个理论，这个理论就被完全打上了假的烙印，再无翻身之日。相对主义者则宣称对科学合理性、进步性的评价与理论的真假无关，完全否定实践对理论检验的必要性与可能性。这些独断态度不仅不能说明科学发展史，更不能解释科学的应用史。
任何一个科学理论，不管它在历史上存在多么短暂，不管其后继理论证明它多么错误，它也总是包含有一定的合理成分，包含有真理的颗粒，对科学整体上的进步有所贡献；而一个获得极大成功的理论，不管它当时是否遇到了反常或否证，它也不是囊括一切真理的终极形态，必须接受实践的进一步检验，逐渐暴露出其中的虚假成分。
（3）证实与证伪的辩证统一。 实践对理论的检验实际上是一个极其复杂的过程。本文将避繁就简，仅从逻辑模式方面对证实与证伪予以粗略说明。
科学理论最重要的功能是作出经验预言。设T为理论， 它为解决问题集│Q│而提出。①如果T→│Q│是这个理论的全部内容，我们称T为非科学的。②如果T→│Q│∧│A│，│A│为经验陈述集合，其元素为A[,1]，A[,2]……A[,n]（n为自然数），从未有任何理论预言过或从未能纳入任何理论之中，则称T为准科学的。这时│A│与T 建立了一种较弱的关联。大多数假说提出之初，都处于这种境况。③如果Ai得到实验的证实（在某种可接受的精确度范围内），Ai就与T紧密关联。这时， 科学从整体上发生了进步。④如果T的后继理论T’也能推演出Ai，Ai就与T和T’都关联。这时，接受T和T’都不是非理性的。实践中遇到Ai时，选择T还是T’是一个纯粹的外部问题。如果Ai一直得不到证实（或证明先前的证实是错误的），则T就一直处于准科学状态。⑤如果T ’→│Q│∧Ai∧│B│，│B│为不同于│A│的经验陈述，即│B│的元素B [,i]不属于│A│，则B[,i]构成对T的证伪，表明B[,i]不与T关联，但这并没有对Ai与T的关联有任何破坏。实践中遇到Ai时，选择T还是T ’仍然是一个纯粹的外部问题。但实践中遇到Bi时，选择T就是非理性的。
这个粗略的模型，有很大的改进余地。但它可以与许多科学史实例相吻合，也能对科学应用史作出比较合理的阐释。它还表明：①理论的合理性并没有绝对的标准，而是随欲解决的问题而定。②科学的进步表现在关联的增多，随时间的推移，呈现连续与跳跃相结合的增长趋势，这种趋势是没有极限的。而且科学的目标就是它的进步〔47〕，即取得越来越多的关联。③合理性、进步性、接受性是统一的，合理的就是进步的，也是可接受的。这个结论，只有坚持证实与证伪的辩证统一，才能得出。
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