当代科学现实主义的发展_科学论文

当代科学现实主义的发展_科学论文

科学实在论在当代的发展,本文主要内容关键词为:实在论论文,当代论文,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。

当代西方科学实在论的发展,在经过20世纪80年代—90年代的辩护和修正后,中途经历了非实在论的全盘否定,至21世纪初出现了“结构的实在论”,形成了一个在争论中不断反思自己的过程。这个过程一方面说明科学实在论的理论观点确实不像反实在论所说的那样没有任何说服力,另一方面也表明实在论所说的对科学理论成功的唯一解释是夸大其词的。但是,科学实在论的真正出路,不是改变自己看问题的方法,而是在知识辩护中坚持科学的实践观和辩证法。

一、科学实在论后期的修正

20世纪60年代—70年代关于经典的科学实在论的争论是围绕以下问题展开的:科学在文化中有没有权威性;我们应当如何理解科学理论的本质;科学理论尤其是成熟的科学理论有没有真理性;科学理论是不是在实在论的意义上与客观对象相符合的。

针对上述问题,我们可以把科学实在论的发展分为三类:

第一类是由普特南、波依德等人提出的实体实在论。这种实在论观点是针对科学哲学的历史主义学派库恩等人否定科学理论在文化中的权威性地位而提出来的。其基本观点就是麦金农在他的《科学实在论:新的争论》一文中所概括的:“实在论者总是引证当时流行的科学理论,并且坚持认为,成熟的科学理论其基本术语是指称实在的客体与事件的,而理论定律则在符合的意义上真正是关于那些客体的,尽管只是近似地真。”(Mackinnon,p.502)

第二类是“修正的科学实在论”。科学实在论形成以后就一直受到反实在论者的反驳,劳丹、范·弗拉森、玛利·赫斯、亚瑟·法因等人对科学实在论进行了批评。首先,波依德对科学方法作了实在论的辩护。他认为,经验主义的主要依据在于:一切事实知识都应当源于观察,由观察结果归纳出理论的一般。但是,归纳为什么是可靠的?解决这个问题就得诉诸科学预言的成功。“经验主义者瞄准了对科学知识的一种有选择的怀疑说明:关于不可观察实体的知识是不可能的,但关于可观察实体的归纳概括常常在认识论上是合法的。”(Boyd,p.73)因为人类在认识自然界时,其本身就具备了这种能力,一种比生物更普遍、更高级的认知能力;人是自然界的一部分,人的身体和各种机能是在适应自然界的过程中形成并发展起来的。其次,普特南等人提出了“内在的实在论”。普特南在20世纪80年代—90年代转而认为,真理存在于理论内部,是相对于理论而言的,客观世界并不独立于我们的概念框架而存在。“真理不是终极之物,真理本身还要从我们的合理的可接受性标准那里获得生命。”(普特南,第141页)客观性并非由世界来决定,而是由人参与之后决定的;对世界“真的”描述不止一个:“存在着的只是现实的人的各种看法,这些现实的人思考着他们的理论或描述为之服务的各种利益和目的。”(同上,第56页)再次,萨普等人提出了准实在论。萨普通过对理论结构的具体分析,把理论看作对客观世界的理想化模型,认为理论与世界之间的关系是一种地图关系,理论与实在并不完全相符,它“从属于大量的实验检验,这些检验在于把理论作出的预见和对物理系统的观察加以比较”。(Suppe,1989,p.141)

除了这三种主要观点外,对科学实在论的修正意见还有:哈金的“实验的实在论”,主张电子、质子、中子都是实验的产物,只有在实验基础上我们才能理解这些理论术语是否有所指,其所指是否真实存在。(Haking,pp.71-78)胥拉格尔的“语境的实在论”。(Schlagel,1986)他认为:“理论框架的真理性最终是依赖于与相关证据的符合的,因为我们无法接触那些从解释的框架中分享出来的实在。”(ibid,1991,p.322)还有巴姆的“尝试的实在论”,主张通过尝试的方式来确定科学知识的性质:一种知识的判断是否可行,只有通过尝试性的实验检验。“‘尝试的实在论’是解决可靠知识的性质问题的最好方法,且是科学方法的基本假定”。(巴姆,第2页)

总之,科学实在论在其发展过程中,到20世纪90年代前后,经过不断修正、调整,其观点逐渐趋于辩证化、综合化、具体化与相对化。随着对理论知识辩护的进一步展开,它仍将继续发展。

二、非实在论

20世纪90年代后,尽管科学实在论经过修正与调整,但仍然面临来自各方面的争论,并且有人试图对科学实在论进行全面否定,把科学哲学有关科学知识本质的讨论引向新的歧途,即“非实在论”的哲学观。

首先是法因的非实在论。法因认为,科学实在论与反实在论的争论是“元理论探讨的失败”。他宣称科学实在论与反实在论都是“真理贩子”,认为实在论接受的是一种标准的“模型论”观点,而反实在论则试图把真理问题修改为“可接受性”。这是换汤不换药的转变,无非是“真理贩子”的变种。“就我所知,让真理贩子们以为其观念可行的原因,通常就是向行为主义的转变。”(Fine,p.140)但是,几乎所有的人都认为,行为主义诸如操作主义、华生与斯金纳主义都是错误的;其错误主要在于以某种偏窄的观点来理解对象,即对实在论与反实在论来说,错误在于先确定了真理概念,然后再把它和可接受性联系起来。然而,行为主义认为真理在于可接受性,可接受性的标准又是根据什么呢?显然,这些人又会认为是理论的真理性。如此就会陷入恶性循环。所以,实在论与反实在论的一切探讨终将失败。由此可知,如果我们要把科学哲学凌驾于科学之上,那么就一定会穷途末路。因此,我们应当宣告实在论与反实在论已经死亡!而为了避免科学实在论与反实在论的进一步争论,就得提出一种新的非实在论的见解,这就是所谓的“自然的本体论态度”(NOA)。这种态度是一种开放的自然主义的尊重科学实践的态度。

其次是古德曼的非实在论。古德曼认为,坚持非实在论观点并不意味着认为任何事物都是不实在的,而是认为,世界融入了构成世界的各种形式之中。所以,需要探讨的是构成世界的形式而非本体论问题。(Goodman,pp.9-10)

第一,世界不是唯一的,而是因人而异的。在古德曼看来,无论实在论抑或反实在论,都没有穷尽各种可能的观点,我们不可能获得一个不依赖于人的心灵而持续存在的物体的观念,更不用说一个关于物体内部结构和不可观察物的观念了。他认为,世界的存在依赖于我们对它的描述,“我们称之为世界的简单性的东西,仅仅是我们在描述世界中所获得的简单性”。(Goodman,p.3)人们对世界的描述是多样的,这许多种描述都认为自己是真实的,因此要达成统一的意见,就必须依赖于人们的约定。任何有差别的描述都不是唯一的,因为其它描述也可能是真的。“如果有人问我世界存在的方式是什么,那么我也一定会同样地回答‘不’,因为世界有许多种存在的方式。”(ibid,p.10)这就是说,世界没有确定的存在方式,我们也没有能力准确地描述它;但是,世界以某种方式存在,任何一种描述都能掌握它。

第二,思想是对世界的构造。古德曼认为,我们谈论世界与我们谈论正确的思想表达两者是可以互换的,“我们无法找到独立于我们的观点的特征”(ibid,p.144),因此,不管我们谈论世界是怎样的,都不可能独立于我们的意见,不可能独立于我们的语言和符号的使用,我们根本无法在我们谈论的世界和独立于我们谈论的世界之间划出一条清晰的界线。但是,构造世界并不是指我们构造了一把椅子或一架飞机,而是说世界离不开我们的思想。“我们的确没有像构造砖块那样地构造星星,并不是所有构造都是像捏泥块那样,我们这里所说的构造世界不是指用手,而是指用思想,或者更确切地说是指用语言或其他符号体系。当我说世界是被构造时,我说的是在字面上被构造……当然,我们在形成关于世界的观点,正确的观点构造了世界,并且无论世界与我们正确的观点是多么地不同,形成正确的观点就是在构造世界。”(ibid,p.145)在古德曼看来,实在论认为外在于我们的外部世界是存在的,唯心论反对描述世界存在着多种分歧的观点,这两者有着根本的区别,而它们之间的对立纯粹是约定的。对他来说,有客观世界的存在,但人们对客观世界的描述却只能根据自身的语言、思想意识的状况。由于人们的思想不同,所以各自表达的世界也会有所不同。可以看出,古德曼的这种观点有点类似于二元论,或类似于马赫的感觉唯心论。

第三,真理也是人们思想的构造。古德曼认为,我们的思想在构造世界时并不是无限制的,只有当我们的思想观念找到其与世界相沟通的桥梁时,我们所构造的世界才可能正确。如果是我们构造世界,那么真理的意义就并不在于这些世界究竟如何,而在于我们自身,或者更确切地说,在于我们的观念以及与观念相关的东西。真理只是我们观念中的一些可以用命题来表达的东西,因为只有命题才可以是真或假的,而观念只有正确与错误之分。不过,我们在观念中其实也很难找到真理,因为真理是对命题而言,而不是对观念而言的。(ibid,p.74)

在古德曼的观念中,构造世界与认识世界、理解世界是相辅相成的,如同创造与理解,构造世界属于思想的创造,认识世界如同我们的理解,两者并不矛盾。“假如说构造世界就如同发现一样,那么认识世界就如同我们对世界的再造与呈现。所有我们已讨论的过程都是认识活动的一部分,我们已经知道,发现活动常常在于创造,发现规律涉猎了描绘规律,认识的模式极其类似于创造规律并利用规律,理解与创造两者是并行不悖的。”(ibid,p.76)古德曼的非实在论与法因的相比,后者是行为主义的,而前者是唯心主义的、二元论的。古德曼把世界的客观存在与我们对世界的认识混为一谈,把世界的存在的多样性与个人对世界的描绘的多样性混为一谈,严重地歪曲了世界的真实性与物质统一性。

三、结构的实在论

尽管在科学哲学界仍不乏对科学实在论的反对意见,但直至今天,科学实在论仍然是主流观点之一。库克拉在1998年写了《科学实在论研究》一书,对科学实在论与反实在论争论的基本问题,诸如实在论种类、科学的成功的论证、信念的接受、理论与观察的区别、实在论与认识论、实在论与非充分决定性等等做了探讨。他认为,实在论并没有为反实在论观点所说服,两者也没有提供谁能获胜的充分依据,所以在以上问题上考虑谁战胜谁是不切实际的。(cf.Kukla)

当然,在这场争论中,不仅科学实在论的观点在发生变化,而且反实在论的观点也同样在发生变化。达米特在2006年出版的《思想与实在》一书中就认为,实在就是事实本身(Reality as it is in itself)。他认为,我们对语言从而对世界具有实在论解释的较强的内驱力,因为我们早期的经历迫使我们构成实在客体特征的框架,就如同我们主观上对它们的理解所揭示的那样。同时,我们在物理学上确实可以确定一个物体的广延性以及各种数值,包括空间与时间的数值,我们在经典力学的基础上来构想实在客体。但是,“这种模型是从我们关于世界的经验中派生出来的,它是一种强加给实在的数学模型,其适应性是极不完善的”。(Dummett,p.86)然而,这种模型一旦在实在中有些微变化,系统的后续状态就会发生很大的差异。因此,“我们的世界是通过我们对世界的认识或者我们所知道的东西来建构的。……也即是说,是依赖于我们描述世界的能力的”。(ibid,p.92)达米特的观点相比康德以来的反实在论而言,似乎温和了许多。普兰廷加(A.Plantinga)在1982年总结反实在论的观点时认为:“如果不是因为人的创造性的建构活动,那么就根本不存在任何东西”这种观点,是“创造的反实在论”;而怀疑质子、中子、夸克乃至数学实体的存在,则是“存在的反实在论”。(Plantinga,p.48)在普兰廷加看来,如果离开人的理智活动,那么就没有什么在空间中存在,就没有什么东西能展示其所谓的客体的性质结构。所以,到2006年达米特出版其《思想与实在》一书时,他仍然坚持认为,世界是与人相关联的,实在只不过是其事实本身;它究竟怎么样,是依赖于我们对它的理解的:我们具有什么样的观念,就会有什么样的世界。(Dummett,p.92)

然而,在当前,一些科学实在论者仍然坚持用科学的成功来说明其所主张的科学观是正确的。经典的科学实在论认为,如果科学得不到实在论的解释,那么科学的成功就会是一个奇迹。在此,实在论的成功包括两类:一是预见的成功,二是说明的成功,两者都是对理论的确证。德佩尔特(G.Doppelt)于2007年对此做了进一步解释。他认为:“第一,我认为,之所以说实在论对成功的解释是较合适的,是因为比之科学实在论流行的观点更具有直觉的可行性;第二,是因为这也解释了科学共同体为什么接受一个科学理论;第三,是因为它给科学实在论提供了对悲观的元归纳令人信服的反驳;第四,因为这也是对科学理论出现失败或成功的较好解释。总之,我将为我的更丰富的实在论解释框架作出辩护。”(Doppelt,p.97)其理由很简单,一个理论的成功具有两种结果:一是理论描述了自然界的真实性,二是理论满足了我们的说明与预见的标准。

萨加德(P.Thagard)也在2007年于《科学哲学》杂志上发文认为,实在论的符合论解释是正确的。他认为,符合与真理之间的关系是科学哲学中的重要原则。如果一个假说与我们所解释的东西相符合,就有可能成为一个证据。因此,大家共同解释的假说往往是互相符合的。如果我们用来解释某一对象的假说很多,那么我们至少可以说符合的程度比较低。(Thagard,p.28)

然而,无论科学实在论者怎样辩护,对理论的理解都离不开普特南所说的“人的面孔”。(Putnam,“preface”)这就涉及了科学实在论解释的基点问题,即是在什么样的基础与前提下来解释的。萨普确实为实在论的解释提供了一个较好的方法,即在语义学基础上我们是一个实在论者,而在语用学上则会发生变化。由此,便出现了当代的结构的实在论。

关于结构的实在论,在本世纪初相继出现过多篇研究论文,主要分成两类:一类是本体论的结构实在论,另一类则是语义学的方法论的实在论。结构实在论的文献较为典型的是:弗兰奇和雷迪曼的《重建结构实在论:量子力学和结构的形而上学》(French and Ladyman,pp.31-56)、雷迪曼的《科学、形而上学和结构的实在论》(Ladyman,pp.57-76)、弗兰奇和萨西的《关于结构的实在论:语义学观点和非语义学的表征》(French and Saatsi,pp.548-559)。反结构实在论的文献较为典型的则是:范·弗拉森的《表征:结构主义的难题》(Frassen,pp.536-547)、普西罗的《结构的实在论是可能的吗?》(Psillos,2001,s.13-14)、普西罗的《结构,整体结构和只有结构吗?》(ibid,2006a,pp.560-570)、普西罗的《兰姆赛的“兰姆赛句子”》(ibid,2006b,pp.67-90)。

1.本体论的结构实在论。上世纪末,沃勒(J.Warrall)用数学方程表示数学逻辑的结构,但是这个数学的逻辑结构很难适合于实在,只是在本体论上得到了一个承诺而已。“相比之下,在语义学的探讨中,我们直接给予一个模型,一个数学的结构,这被看作确立了与世界之间的结构关系。”(French and Saatsi,p.551)但是,语义学的结构观本质上并非结构实在论的必要构成要素,它是关于理论的结构主义形式的,所强调的是理论在对世界进行描述中的结构角色。“结构的实在论是关于我们最佳的理论是对世界近似正确的表述,这种近似正确性是由结构的近似正确的观点来说明的。”(ibid,p.556)这种观点属于本体论的结构主义观点。切卡拉瓦蒂认为,结构实在论就是这样一种观点:迄今为止科学理论提供了对实在的真的描述,它并没有告诉我们关于现象背后事物的本质是什么,而只是告诉我们关于事物的结构,这个结构是根据事物诸要素的联系来理解的。“结构的实在论所主张的不是客体不存在,而是客体应当被作为结构来理解。”(Chakravartty,p.868)“我们不知道理论实体的本性是什么,但我们却能判断它们以某种关系而存在。”(ibid,p.869)按照他的理解,对于客观世界中的关系和性质,我们应当挑选出一个相适应的范畴来理解,这个范畴就是结构,而且这个结构概念是最佳的概念。在物理系统中,一些具体的结构证实了这个范畴,并且结构也确实合理地表述了物理系统。如果结构不存在,那么除非我们能找到一个更好的概念来代替它。同时,世界的结构是一种因果结构,“因果关系构成了世界结构的基本特征”。(French and Saatsi,p.75)因果结构主义是本体论结构观的翻版,无论在认知意义上还是本体论意义上两者都是一致的。

2.方法论的结构实在论。在普西罗看来,科学哲学中的结构主义是以多种形式出现并存在的,从方法论的结构主义直到本体论的结构主义。(Psillos,2006a,p.560)方法论的结构主义关心的是科学理论的本质,主张理论可以被理解为一簇模型,而本体论的结构主义则认为结构就是所存在的一切,“全部存在就是结构”。(Costa,Newton and French,p.189)普西罗认为,如果我们说唯有结构才是理解世界的概念,那么肯定不对。“一个领域的结构是一个相对的概念,它依赖于描述该领域的性质与关系,并随之而发生变化。一个领域没有固定的结构,除非把某些性质与关系强加于它。”(Psillos,2006a,p.562)在普西罗看来,结构的因果解释是不成立的,因为因果关系不同的两个事物也可以具有相同的结构,或者说相似的结构可能具有相似的因果关系。但是,本体论的结构不可能把因果性赋予结构,因果性是一种认知关系,这种关系在不同的事物中是不断变化的,而且是相对的,除非我们把这些因果性强加于结构,否则结构就不可能是确定的。所以,“结构是唯一的”是一个假命题。因此,科学的结构主义观点应该是认知的而非本体论的,结构存在于我们对世界的表象或表征中。(ibid,p.567)范·弗拉森认为,科学提供给我们的是一簇模型,问题是:这簇模型能否拯救现象?一个抽象的结构如何去表征事物,即在什么意义上作为模型的抽象实体拯救或未拯救具体的现象?在范·弗拉森看来,我们在认识事物时,首先必须获得一些数据,然后建立数据模型,再根据数据模型上升为数学模型。因此,存在着理论模型与数学模型。这些模型从语义学上看,代表着某种结构,其本身有着一定的真理性,但是,如果从我们使用这些模型来说,就是一个语用的问题,即这个模型在特定语境中是否适合于现象。换言之,对于一个模型是否表征现象,要看在什么样的语境中。(ibid,p.546)“在一个语境中,特定的模型就是我对现象的表征,至于在一个理论是否适合于表征现象和是否适合于现象的问题两者之间并没有什么不同。”(ibid,p.546)

四、争论的根本问题及解决策略

纵观上世纪以来关于科学实在论的争论以及本世纪结构实在论的发展,其基本问题是:“理论、人、世界”三者的关系究竟是怎样的?科学实在论把理论理解为对实在世界的反映,而且越成熟的理论就越正确地反映了实在世界。尽管萨普等人认为,理论是一簇模型,是一幅关于客观世界的地图,至于是否正确地反映客观实在世界,只要理解地图的作用就可以清楚了。地图是一种指南,有各种地名、交通道路、河流等,但它并不完全就是客观实在世界本身。(Suppe,1974,p.40)然而,非实在论者以及反实在论者则认为,理论是人与客观实在世界之间关系的产物,对客观世界的理解是离不开人的,世界是人们所理解的世界。至于科学理论是否正确地表征了世界,非实在论和反实在论者认为,每个人所理解的世界是不一样的,无所谓正确与否;因此,就没有所谓“真理”一说,真理都是实在论者制造出来的。结构实在论者则认为,客观世界是一个结构,我们的思想和认识也是一个结构,尽管这个结构是一种模型,但两者是同构的;正确的结构是对客观实在世界结构的正确反映,因此是真理;如果我们不用结构来理解,那么我们就找不到更适当的词来表达它们。如果我们像反实在论和非实在论者那样来理解理论与世界的关系,那么我们就无法解释我们的科学理论在预见客观世界方面的成功和经验对理论的证实。

所有这三者都没有正确地把握理论、人、世界三者的关系。在这三者的关系中,理论与世界、人与世界两个层面的理解都可能产生不同的哲学观:突出人的地位就形成了反实在论与非实在论的哲学观,突出理论对世界的反映就形成了实在论的唯物主义观点。尽管我们不能把反实在论与非实在论的观点称为唯心主义,但是,作为一种批评实在论的意见,其所关注的视角值得人们注意。只要我们思考一下三者的争论,就可以发现,科学实在论在总体上肯定理论是对世界的正确反映,忽视了客观实在世界的变化所导致的理论的相对性,以及忽视了人们在形成理论时对客观实在世界反映的不全面性。而相反的观点则突出了这些不足的方面,甚至将这些不足加以夸大,从而导致准唯心主义。

由此,需要解决的问题是:第一,究竟依据什么标准来判断理论是否正确地反映了客观实在世界?第二,人的理智的创造性和实在世界的变化所导致的理论的相对性究竟如何解决?

对于第一个问题,理论是否真的表征了实在世界,或者人的理智所构造的“世界”是否真实地反映了实在世界,无论我们如何使用所谓语义学的观点抑或语用学观点,都无法实际地予以解决。语义学观点是要解决理论或多或少是偏离实在世界的问题,但是在科学实践中,科学理论与实验、实在世界是紧密相联的,只有在实践中我们才可能知道理论是否正确,才可能知道理论具有什么优点和问题,才能修正理论,使理论得到完善与发展。因此,解决理论是否表征实在世界的问题,必须诉诸科学的实践。然而,科学实践是一个复杂的体系,它既是确定的又是不确定的。其不确定性一方面表现为实践主体的相对性,不同的科学共同体具有不同的实践;另一方面表现为科学实践也是不断变化的。因此,笼统地说科学实践是理论表征客观实在世界的判断标准,带有一定的模糊性。要使科学实践成为较准确地判断理论是否表征世界的标准,第一,必须看科学实践的过程:在实践中,我们可以按照理论描述,复制出一个理论所描述的相互作用的过程;如果这个相互作用的过程其结果是成功的,那么理论至少在某方面是对客观实在的正确反映。恩格斯说:“……我们自己能够制造出某一自然过程,按照它的条件把它生产出来,并使它为我们的目的服务,从而证明我们对这一过程的理解是正确的”。(《马克思恩格斯选集》第4卷,第225-226页)第二,必须看科学家共同体的评价:如果科学家们一致认为理论是正确的,那么一般地,理论在某些方面就正确地反映了实在世界。

对于第二个问题,唯一的解决方法是辩证法。在理解科学理论与世界的关系时,我们一定会碰到理论的确定性与客观实在世界的变化之间的矛盾,也会遇到个别反例与理论总体上表征事实的矛盾,这些矛盾如果不用辩证的观点去看,就不可能使之得到解决。实在论与反实在论两者各执一端,正是因缺乏辩证观点所致。客观世界是一个复杂的过程,这个复杂过程包括其构成要素的复杂性、事物类别的复杂性、结构的复杂性、功能的复杂性和变化的复杂性,等等。人的认识也是一个复杂的系统,存在着个体认知与集体认知,存在着随时间的变化而变化的各种可能性,还存在着历史文化等因素的影响。正是由于实在世界的复杂性和认识的复杂性,所以我们总是可以在研究过程中发现某些新的东西。如果我们的认识可以一蹴而就,那么我们在认识世界的道路上早就无事可做了。所以,进化是所有复杂性的一个重要方面:只有随着进化的进程,我们才可能更加清楚地认识到事物的规律性,才能不断地排除个人意见的主观性的介入。可见,如果我们把理论、人、世界三者的关系看作一个相互作用的辩证的过程,那么就可以揭示科学的本质。

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