论理论性名词问题,本文主要内容关键词为:论理论文,名词论文,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。
理论性名词问题(the problem of theoretical terms)是当代科学认识论的一个重要问题。只要科学理论是人们对经验世界的理性把握,是一种系统化的知识体系,那么它不可避免地会涉及到经验和理论之间的内在关系问题。不管科学家自己是否意识到,客观上他必须对那些用来描述经验现象的语词作出清晰的解释,尤其是要对那些传统分类的观察性名词和理论性名词之间的关系作出合理的解释。否则,科学理论的经验意义和它的真理性便无从谈起。但是,由于理论性名词是人类理性的产物,它远离经验,因此,它在科学理论体系中的真理性以及地位和作用便引起人们极大的关注。当代科学哲学的发展在很大程度上即得益于理论性名词问题的讨论。
一、理论性名词问题的内涵及其重建
理论性名词问题从本质上看源于经验世界与理性世界的关系问题,而从方法论上看源于人们对经验世界中那些不可观察的事物属性和关系的解释方式。尤其是当人们把科学理论的语言系统进行观察的和理论的二元划分时,这个问题便应运而生。在科学理论的语言系统中,人们通常把那些描述经验世界中可观察的事物属性和事物间关系的名词称为观察性名词,而将另一些用来指称不可观察的事物属性和事物间关系的名词称为理论性名词。由于存在着远离经验世界的理论性名词,那么,人们在建构科学理论时怎样才能具体地确定理论性名词的意义?整个科学理论的经验意义由于它的存在又如何得到保证?这便是理论性名词问题的原始含义。
理论性名词问题最早是由逻辑经验主义提出来的。早期的逻辑经验主义者认为,科学理论应该是经验性的,因此,只有当科学理论所包含的理论性名词具有了清晰的意义时,它才具有客观的经验意义和能够解释经验现象。这样便产生了一个如何刻划这些名词的意义问题。在本世纪六十代年前,卡尔纳普和亨佩尔等人都详细地研究过这个问题,并且把研究所得到的重要结果引入科学理论的结构分析中,从而形成了“标准的”科学理论观。但是,到了七十年代初,亨佩尔明显地改变了他的看法。他认为,所谓对理论性名词的意义识别存在着难以解决的问题是依赖了一个错误的预设。因为理论性名词的存在必须依赖于理论性名词的意义确定,而理论性名词的意义确定是依赖于观察性名词的意义确定。既然科学理论中所有的名词都会随着理论的变化而改变其意义,那么,理论性名词问题也就不存在了。可见,亨佩尔后期解决理论性名词问题是想通过指出这个问题不存在来实现。当然,亨佩尔提出不存在着理论性名词问题不止上述这样一个理由,他认为按照语法来解释存在着理论性名词问题本质上也是错的〔1〕。
那么,理论性名词问题究竟是否存在呢?按照结构主义观点来看,这个问题无疑是存在的。特别是当我们把理论性名词的意义确定按照逻辑经验主义的方法来进行时,那么,理论性名词的意义确定就成为一个带有根本性的问题。在逻辑经验主义框架中,经验陈述可以转化为一种集合论谓词的模型表述形式:
假设x是某一物理系统,s是科学理论的可能形式结构,t是s的扩展,一个已知理论的模型结构为s(t),那么,由于任何一个可能模型的扩展都是形式结构s的模型s(t),因此, 科学理论的经验陈述就具有如下形式:
。
从结构主义的观点来看,只要一个理论的内部包含了理论性名词,那么上述的经验陈述形式就会面临不可克服的困难。因为这种经验陈述存在着两个问题:首先,为了检验这个陈述,我们需要知道出现在s 期望应用里的所有函项,常用的方法是通过测量来解决。但是,从本质上来说,s的期望应用是无限的,因而出现在期望应用里的函项也是无限的。由于测量总是涉及到有限项,因此,我们就无法完全决定期望应用的函项。其次,如果形式结构s中蕴含着理论性名词, 那么要检验上述经验语句的真值,就要预设对s的陈述是真的。然而,对s陈述的检验恰恰又具有类似的语句形式。这样,不断预设以至无穷。也即要检验上述经验语句的真值必须预设另一个命题为真为前题,但是这样做就会陷入无穷的回归或者循环论证之中。
因此,所谓理论性名词问题就是指:当一个经验陈述具有“x是s”或者“”的形式,并且s蕴含着理论性名词时,那么, 这个经验陈述无论从逻辑上还是从经验上都无法保证它的真值性。因为理论性名词总是依赖于理论t的,即是t-dependent。
二、莱姆塞删除
理论性名词问题的解决思路最早来源于英国剑桥年轻的逻辑学家和经济学家莱姆塞(F.Ramsey)。莱姆塞早就意识到,当人们在科学理论中采用了理论性名词时,就会产生许多令人烦恼的问题。比如,一个理论性名词的经验意义是怎样突变的?能否说一个电子的“存在”与一根铁棒的存在具有相同的意义?这些问题并非三言两语就能说清楚的。因为,当人们测定一根铁棒的性质时存在着一些简单的,直接的测量程序。但是当人们谈论电子的自旋性质时,就不得不引入许多间接的方法,并且还得附加各种复杂的假说来求得与实验的观察结果相吻合。为此,莱姆塞提出自己的科学理论观,用莱姆塞删除(Ramsey Eliminability)来解决理论性名词问题〔2〕。莱姆塞认为, 科学理论的语言系统可以分成两类不同层次的系统,第一层次系统里的命题表述那些要被解释的事实,这些命题是由自由量词表述的真值函项。第二层次系统是通过第一层次系统的扩展来获得的。新的谓词和函项的引入是为了形成具有第一层次系统中个体常量的真值函项命题。这些新的谓词和函项在一阶逻辑基础上被一些有限的公理所限制。这样,在科学理论中出现了这样一些公式,它的谓词或者函项名词是唯一地属于第二系统的词汇,而它的量词则在第一系统叙述的层次里变化。由于科学理论的语言系统存在着这种性质,那么,我们可以把科学理论的经验陈述转换为一种存在性命题。假定我们的理论系统里包含了n个理论性名词
将一个理论转换成莱姆塞语句,一般地说可以经过两个步骤,首先,用任意选择的类和关系变量置换所有的理论性名词;第二步则是将语句再转换成存在形式,由此得到一个不出现理论性名词的陈述句。这里我们看到一个理论的莱姆塞语句形式是非常简单的,只要我们假设T 是在语言系统L中由单个语句公理化的一阶理论, 语句包含了一系列的理论性名词RC,L(,o),L(,o)是一个L系统的观察性语句,它包含了除RC语词之外的一切名词,Ram(L(,o))是莱姆塞语句,那么就有:
这里Ψ是L(,o)语句,它通过用新的变元来代替每一个存在的理论性名词的方法从公理中产生出来。所以,一个理论的莱姆塞重述就是用存在性的约束变元来代替第二系统中的理论性名词。在这个意义上,理论的莱姆塞重述就是意味着将理论性名词从理论中删除了。这样一来,一个理论的经验内容,也即一个理论称之为真的,就可以用一组第一层次里的名词(观察性名词)所陈述的定律和推论来加以识别。因为所有的从原始理论中衍生出来的定律和推论也总是从莱姆塞语句中衍生出来的,而莱姆塞语句的内容是用原始理论的内容来加以识别的,因此,莱姆塞的经验陈述句并没有使一个理论的内容发生变化。
虽然莱姆塞删除方法使哲学家看到了科学理论中的理论性名词可以用存在变元的技术性处理来加以删除,但是这种方法仍然是在逻辑经验主义框架中来构思的,它不能解释这样一些事实:在科学理论体系内部,为什么理论性名词总是与科学预言和检验假说有关?在科学理论的体系外部,为什么科学家们总是用经验的方式来解决理论性名词的真值问题?所以,著名的科学哲学家史尼德(J.Sneed )在评价莱姆塞的方法时这样讲:“理论性名词的莱姆塞结论中是有缺点的,它没有能够提供一个利用它来作出测量和计算理论性名词价值的适当的说明方法。这里明显地也不存在着一个方法能为这种操作提供理论基础,即通过使用在理论的一个应用方面所得的理论性结论来引出关于这个理论的另一些应用的结论。”〔3〕正因为理论性名词的莱姆塞方法还存在着这些缺陷,所以结构主义者试图从结构主义的立场上来重新解决理论性名词问题。
三、理论性名词的结构主义解决方式
结构主义者解决理论性名词问题的方法可说是别具一格。他们认为,理论性名词问题的产生关键在于人们将科学理论中的名词划分为观察性的和理论性的两大类,而这种划分在科学认识论上缺乏合理性。首先,它不符合人们建构科学理论的性质,也不符合科学理论中经验陈述所具有的性质。因为,科学理论是外部世界结构在人们认识中的映射反应。就科学理论的本体论而言,它与外部世界结构具有同构性。人们可以在理性范围内确定一个潜在的模型,然后通过填入各种约束函项来作出关于经验世界的各种陈述。其次,在科学实践中,人们不可能处在一个思维的“空白”状态下来作出任何的经验陈述。经验陈述总是依赖于理论的。因此,用直接可感的观察性名词来操作性地定义一个理论性的名词是不可能的。事实上,在科学理论中,人们常常是用一些约束性的函项来限定某一名词,而不是“定义”某一名词。这样,结构主义认为,解决理论性名词问题可以从以下几个方面去着手:
第一,重新构造科学理论的结构模型。从历史上成功的科学理论形成来看,它们都是一阶公理化的模型集合体。对于这种一阶性质的集合体,我们可以把其中的集合、函项、关系分为两大类:一类是非理论性函项;另一类是理论性函项。
这个语句表示,存在着科学理论结构S的可能部分模型Q的一些扩展物,假如Q作为是经验现象的可观察事实的描述,那么这个可观察事实的描述在某些方面可以填进来以产生S的一个模型。由于在结构主义理论框架中,检验这个命题的真值只要求出非理论性函项n的数值(可能部分模型的数值),而无需求出理论性函项t的数值。因为n是独立于理论性函项的,所以,决定n(,i)的数值也无需预设任何其它定律。这就是说确定这样一个命题的真值的存在为前提条件,因此,它可以避免理论性名词问题。
第三,用史尼德—莱姆塞语句修正莱姆塞语句,以便更好地符合科学理论的现实情况。莱姆塞语句虽然提供了解决理论性名词的一个基本思路,但是,它存在着上面我们提到的一些缺陷。事实上,科学理论的期望应用数通常是大于一个,决不会象单个语句那样简单。在科学理论中,理论性名词(包含理论性函项)用在不同的期望应用中并不是相互独立的,它们之间存在着某种关系,所以,不同的期望应用通过约束函项又交叉地联系着,从而强加在理论函项之上。另外,在科学理论中,一些特殊的定律也被约束在一些特殊的应用场合,而不是所有场合,这样莱姆塞语句应该进一步修正。史尼德指出,一个经验陈述的完整形式应该是:
上面的语句形式被称为是史尼德—莱姆塞语句。由于史尼德—莱姆塞语句既避免了理论性名词问题,同时又比较好地符合了科学理论中的经验陈述形式,受到了当代科学哲学界的高度重视。
从结构主义解决理论性名词问题的思路来看,一个理论的经验陈述必须用“删除”理论性名词或函项的语句来表述,除此之外别无它法。但是,为了达到“删除”的目的,必须重新构造科学理论的结构,并且新的结构应该具有这种功能:当理论的期望应用或者某个经验事实发生变化时,理论自身并没有发生变化。即使在特殊的应用中,特殊定律发生了变化,理论在整体上仍然没有发生变化。所以,结构主义从解决理论性名词问题的过程中事实上是引出了一个新的科学理论观。
四、解决理论性名词问题的哲学意义
理论性名词问题从表面上看似乎是一个科学语言的哲学问题,但是,这个问题的解决却毫无疑问地涉及到科学哲学的一系列根本问题,也即解决它的哲学意义远远地超出了单纯的语言哲学范畴。
首先,理论性名词问题的解决为长期来困扰于观察和理论关系之间的认识论问题提供了一个解决思路。其实,从科学哲学看,理论性名词问题的解决其目的是为了避免观察陈述和理论陈述的划分上所带来的认识论问题。过去逻辑经验主义强调,观察和理论两者之间存在着泾渭分明的自然界限。逻辑经验主义的理论观受到了严厉的批评。然而,观察和理论之间是否就不存在着区别?观察名词是否就不存在着本体论上的意义?观察渗透着理论是否就意味着科学理论的检验就没有客观性?对于这些问题历史主义也是感到难以解决。而理论性名词问题的妥善解决确实有助于哲学家们摆脱这种困境。长期以来,观察与理论的关系问题之所以得不到解决,从方法论上讲,主要原因之一在于人们把科学理论体系中的语词和函项直观地分为观察性的和理论性的两类。假如我们跳出这种框架,按照结构主义的方式,把科学理论体系中的语词和函项进行史尼德意义上的划分,那么,确实具有一种“柳暗花明又一村”的感觉。因此,随着框架的改变,观察与理论的关系问题也发生了变化,它不再成为科学理论中的一个关键语言问题。
第二,理论性名词问题的解决有助于我们重新理解科学中的经验内涵。科学理论的一个重要特征在于它富含经验性。不管是描述现象,还是解释事实,抑或检验命题,科学理论都离不开经验陈述。但是,一个陈述怎样才具有经验意义,不同的哲学家具有不同的理解。在这些不同的理解中,我们却看到一个共同点,那就是他们都把经验与观察最终地联系起来,这样毫无疑问还是纠缠在观察与理论的关系问题上。假如我们采用结构主义的理论观,从集合论谓词构成的数学结构出发,那么,我们就可以得到一个全新的经验含义。只要在一个陈述中可以“删除”理论性名词或函项,那么这个陈述就会呈现它的经验性。当然,这里的“删除”并不是意味着语句中排斥或者不含理论性名词或函项,而是指含有理论性名词的经验陈述,它的真值无需再预设另一陈述的真值为它的前提。这样,整个科学理论的经验意义不再仅仅表现为一种直接的感性的东西,而且还包含着我们对理论命题的判断和决定是否独立地进行。这种经验意义的理解避免了经验与理论谁先孰后的循环圈套。
第三,理论性名词问题的解决导致科学理论观的进一步深化。长期以来,科学理论结构的理性刻划基本上沿着逻辑经验主义的形式化和历史主义的非形式化展开的,由此而产生了两极的对立。事实上,科学理论的形式化结构和非形式结构的两极对立都与理论性名词问题有关。现代科学哲学的研究表明,科学理论应该是逻辑与历史的统一,形式化与非形式化统一。而要做到这两个统一其关键之一就是要正确地确定理论性名词在科学理论中的地位问题。结构主义认为,假如科学理论的经验意义是史尼德意义上的话,那么,科学理论的结构必定是个集合论谓词构成的数学结构。就这一点而言,科学理论完全可以形式化处理。当然,科学理论又是动态发展的。因此,理论性名词应该具有历史性,整个理论体系也应该具有历史性。所以,结构主义用通过对理论性名词问题的解决而得到的形式化结构处理了科学理论的动态发展,提出了科学理论应该是一个历史形成的网络,从而把科学理论的形式化和非形式化有机地结合起来。从这里我们看到,科学理论能够做到逻辑与历史的统一。
科学理论的真值应该说是通过经验来保证的,只有当经验和理论取得一致时,科学理论才具有真理性。但是,科学理论又总是可错的,那么我们究竟在怎样的意义上才能够说一个理论是好的?当代著名的科学哲学家西蒙(H.A.Simon)《发现的模式》一书中提出了有限的和不可取消的检验性条件,他认为一个理论只有满足了这个条件才能算是好的〔5〕。有趣的是,这个条件竟然与理论性名词的“删除”有关。 西蒙通过形式化的手段的案例分析,详细地论证了满足这个条件的科学理论结构形式,其理论性名词必然地从这个理论结构形式中被“删除”了。可见,理论性名词问题的解决对于深入地理解科学理论具有非常重要的意义。
当然,理论性名词问题到了结构主义那里是否称得上真正地解决了仍然值得讨论。不少哲学家一针见血地指出,结构主义的解决方式具有强烈的特设性质。但是,不可否认的是结构主义的解决方式确实具有里程碑的意义。