科学表征的语用学进路,本文主要内容关键词为:进路论文,表征论文,科学论文,语用学论文,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。
中图分类号:B506 文献标识码:A 文章编号:1000-7660(2014)02-0090-07
一、意向性表征学说
吉尔(R.N.Giere)指出,以往科学哲学家一直重视科学语言的句法和语义学:分析科学理论的结构时,句法是重要的;有关科学实在论的争论,则利用语义学的指称和真理概念来分析理论术语和理论假说。至于科学语言的语用问题,长期很少有系统性的探究。就科学表征问题而言,哲学家一直关注科学语言与世界之间的二元关系,特别是指称和真理的语义关系。在吉尔看来,当代语用学转向就是从表征的语义学关注转向重视科学表征的语用活动。因此,他主张把句法进路和语义学进路的图景完全颠倒过来,首先关注科学家实际上是怎样运用模型来表征外部世界的。
语用学进路关注科学表征活动的如下四个基本方面:(1)表征活动的主体即科学家。科学家是具有一定目的和意图的意向性主体。(2)科学家利用什么来表征?(3)表征什么?(4)怎样进行表征?吉尔依据上述四个基本方面将科学表征图式表述为:
S运用X表征W以实现一定目的P①。
其中,S指科学家个人,科研小组或某个科学共同体,W则是外部世界的某一方面或特征。吉尔是科学理论语义观的支持者,“X”的选项显然是模型;换言之,科学表征问题可以表述为“科学家S怎样运用模型M来表征实在W以达到一定目的P?”。这种科学表征图式(“S-M-W-P”公式)所规定的是基本表征关系——科学表征关系根本上说是一种多元关系,其他各种二元关系,包括表征与被表征对象(如语言实体与外部世界)的关系,都是这种基本表征关系衍生出来的。科学表征的语用活动就在这种基本表征关系上规定,我们正是通过理论建模和模型运用来理解模型在科学中的表征功能和其他重要的方法论功能。
吉尔科学表征学说演变的动机主要有两个方面:一是回应苏阿里斯(M.Suárez)2003年提出的批评;一是基于语用学进路对科学理论语义观进行修正辩护,将其发展成为科学理论的语用观。
苏阿里斯认为,从吉尔1988年出版《解释科学——认知研究进路》一书以来的文献中,他细心“读出”吉尔的极端自然化表征学说即相似观,这个学说排除科学家的目的、意图和其他语用方面,存在如下五个方面的问题:相似关系不是唯一的表征手段,相似关系的自反和对称性质不能在逻辑上解释表征的非自反性和非对称性,相似观难以令人满意地说明错误表征或虚构实体的表征,相似关系对于界定表征关系既非必要又非充分。
事实上,吉尔从1988年到2010年的文献反映出来的明显变化,是他愈来愈强调科学表征的意向性观念。尤其是吉尔对苏阿里斯的批评逐一作了回应,并在回应过程中发展了意向性表征观。首先,苏阿里斯批评语义学进路的相似观是极端的自然化表征学说,它将意向性的表征关系还原为模型与对象相似的事实关系;从表征手段的角度看,相似关系不是唯一表征手段。针对这些批评,吉尔的回应方式是正面阐述他的语用学进路,明确指出他关注的是科学表征活动,他的四要素表征公式包含两个不可或缺的意向性要素。其中,S是意向性主体,在表征活动中持有特定的目的P,科学家正是依据特定意图和特定目的来确定模型与对象的相似性,进而依据这些相似性做出连接模型与对象的理论假设,这种模型运用方式在一定程度上表明了表征关系的非自反和非对称性质。
其次,针对苏阿里斯的逻辑论证,吉尔从模型运用的角度依据科学家的研究目的和科学交流意图,来说明基于相似性的表征关系的非自反和非对称性质。如果限于语义学进路而不考虑语用因素,针对相似观的逻辑论证是有反驳力的。吉尔2010年一文表述的科学表征公式更加强调主体的意图,凸显了吉尔回应苏阿里斯逻辑论证的强烈动机。特别地,他借助托马塞罗(M.Tomasello)的语言获得学说来说明科学家意图在表征活动中的地位作用。
在吉尔看来,托马塞罗的基于用法的语言学“是目前最好的、非生成的,显然是反乔姆斯基式的语言理论”②。这个学说又叫做“认知功能语言学”,认为语言学习与其他认知能力以及社会认知能力结合在一起,其中有两种能力确定语言交流的功能方面或符号方面,一种能力是“意图阅读”,另一种能力是“模式发现”。两种能力可以说明包含认知功能和符号两方面的语言交流图景(如图1所示)。
图1 托马塞罗的语言交流图式③
图1是托马塞罗的语言交流图式,其中实线表示注意,虚线表示意图,箭头表示指向。图1表明,说者的注意指向听者,并且具有一定意图,使得听者的注意同时指向说者和某种事态。在托马塞罗的语言交流图式中,事态是语言交流的内容;在吉尔的科学表征图式中,科学家(说者)的意图是将M当作W的模型,并且在交流活动中让听者理解他的意图。也就是说,基于图1的共同注意框架,说者认为听者应该理解在他们的交流中M被当作W的模型。总之,意向性的科学表征图式包含语言交流,图1的听者角色蕴涵地指科学论文的读者和科学演讲的听众。
按照基于用法的语言理论,句法不是语言的基础。同样,吉尔想要表明的是,科学语言的句法和语义学不是科学表征的基础,只有关注模型运用的语用学进路才能把握表征关系的基础形式。因此,基于语用观点的科学表征学说不仅不需要为表征关系先验规定充要条件,而且图1中意图指向的非对称性,支持科学家依据相似关系运用模型所体现的表征关系的非对称性。
最后,针对苏阿里斯的虚构表征反驳理由,吉尔指出,模型与虚构的关系涉及“模型是虚构吗?”这种误导问题。模型的本体论与模型的功能是有区别的。如果是本体论问题,难以提供模型与虚构的统一学说。就模型的功能问题而言,更合适的提问方式是:虚构是否是模型。吉尔的回答是:虚构是模型,但功能可能不同。一方面,文学艺术是创造性事业,同科学一样需要丰富的想象力,但是文学艺术虚构没有科学中抽象模型的那种认知功能。另一方面,科学模型的功能主要是表征现实世界的物理过程;小说也表征现实世界的事物,通常是人类的情景和互动。总之,所有思想和交流都包含理想化范畴,作为一类事物和现象的原型。如果因为想象和理想化的特征而混淆科学模型与文学艺术虚构,我们就无法把握科学模型的认知功能。
吉尔科学表征学说演变第二个方面的动机,体现在他依据“S-M-W-P”这个科学表征图式,阐述一种兼容语义观的科学理论语用观。他指出:“科学理论是陈述集合,这个假设支持着认为科学表征是陈述与世界的二元关系的观点。而关注表征活动,则更加符合基于模型理解科学理论的方式。”④科学理论语用观就是基于模型理解科学理论的方式,其图式如下:
原理+具体条件→模型→假设和概括←世界。
其中,从原理和具体条件到模型的箭头是建模方向;构造模型是非常复杂的活动,常常包含各种近似和简化。此外,上述图式的模型是表征模型,科学家基于表征模型作出关于外部世界事物的假设,假设可以进一步泛化形成概括。正如吉尔说道:“科学家利用原理和具体条件产生模型。将模型应用于世界,就产生关于具体模型符合特定世界事物的假设,这些假设可以泛化推广至已经命名的各种物体。”⑤
吉尔指出,“理论”不应该当作合适的元理论术语,理由除了这个词项有许多日常用法和含义之外,还有专门从科学理论句法观那里获得的含义。如果接受语义观的看法,理论是模型家族,而模型是结构,那么我们可以只使用“模型”而不使用“理论”。对于“定律”概念,同样如此。吉尔使用的元理论术语是“原理”、“具体条件”、“模型”、“假设”和“概括”。原理、具体条件和模型,都是非语言的抽象实体,按照语义观,是集论或模型论意义上的结构。相反,假设和概括是关于现实世界事物的陈述。因此,科学表征就是依据模型与现实事物之间的相似关系,运用模型作出关于现实系统的各种假设和概括。
原理是高度抽象的、一定学科领域公认的理论原理,例如牛顿力学原理、麦克斯韦电磁学原理、热力学原理、相对论原理、量子力学原理等等。原理只对抽象实体成立。例如,牛顿三大运动定律涉及力和质量两个物理量,它们又与先前确立起来的物理量(位置、速度和加速度)相联系。原理不是真的普遍概括,其功能是构造得到可以用于作出经验主张(假设和概括)的模型,有助于形成、限制和约束这些模型的结构。其次,具体条件实际上是较为具体的原理,如果说牛顿第二定律是原理,那么简谐运动方程就是这种特殊条件。因此,原理在科学表征活动中的作用,体现在它们是用于构造更加具体特殊的抽象客体(即表征模型)的通用模板。换言之,原理加上具体条件就可以建模得到更加特殊、更加具体的,但仍然是抽象的模型。例如,牛顿运动定律加上条件“F=-kx”,可以建模得到较小摆幅的单摆模型或弹簧系统模型。
原理定义抽象对象,并不直接表征现实世界的事物。如果说进化论是经验理论,只是意味着根据进化论原理构造得到的某些具体的进化模型已经成功地应用于现实物种或种群。模型不同于原理的特殊之处在于,它们的设计和构造使得模型的要素可以等同于现实世界的特征。这就是模型表征世界成为可能的所在。按照这个观点,“正是模型是科学中基本的表征手段”⑥。
按照语义观的理解,原理、具体条件和模型都可以看作是模型(作为抽象实体,如结构),但它们在科学建模中的作用不同,这似乎让人们产生概念混乱的感觉。为此,吉尔在2010年一文中提出了新的精致术语来表示它们:原理称为“原理化模型”,具体条件称为“特化”,模型称为“表征模型”。原理是构造具体模型的通用模板,是高度抽象的模型,所以称之为“原理化模型”。例如,牛顿力学原理(三大运动定律)描述一类高度抽象的模型,因而描述关于世界的某个特殊的力学观。在关于世界事物的普遍概括和具体假说的含义上,牛顿定律本身不能用于做出任何关于世界的直接断言,本身不“表征”任何事物。原理化模型加上各种特化(具体的原理),可以生成表征模型族,用于表征世界的事物。例如,加上万有引力定律,我们利用牛顿运动定律可以生成三维空间二体相互作用的表征模型;加上更加具体的条件,可以得到像地球和月球这种特定的、现实的二体系统的完备规定模型。依据上述的概念精致化,吉尔将他的科学理论观概括为以原理为核心的、模型与世界关系的分层图景。以牛顿力学为例。所谓的牛顿“理论”,由三条运动定律组成。这些定律本身只描述原理化模型。万有引力定律不是核心理论原理的组成部分,而是用于构造某类表征模型的一种具体规定或特化。其他特化包括均匀引力场的直线运动(落体运动),受线性恢复力的简谐运动(谐振子),等等。因此,经典力学模型的分层事实上是各种力函数(如F=-mg,F=-kx,F=-Gm[,1]m[,2]/r[2])所描述的多重分层体系。
以原理为核心、模型与世界关系的分层图景,表明了理论建模将抽象模型具体化为特殊现实物理系统的表征所需要的两个过程。第一个过程是“说明”(interpretation),其中原理化模型的要素(如“质量”、“位置”和“速度”)需要提供一般的物理说明。这些说明已经存在于描述原理化模型的陈述(即所谓的定律)中。这个过程不同于句法观,科学家不是始于“未说明的”公式,然后“加上”说明。第二个过程是“认同”(identification),其中表征模型的要素被当作是现实系统的要素,通过类似于托马塞罗语言交流图式所展示的过程获得科学家的普遍认同。说明和认同两个过程是科学家理论建模的认知操作活动。
至于“假设”和“概括”,它们是关于被完全规定说明的特定表征模型符合特定现实系统的断言和陈述。例如,某个具体假设可以断定二体牛顿引力系统模型与地球和月球组成的现实系统相符合,通过指称具有特定质量、位置和速度的地球和月球而获得完全说明。此外,这种假设可以泛化包含太阳系的其他行星-卫星系统,这就是所谓“概括”的功能。
最后,按照语用学进路上修正的科学理论观,完全规定的表征模型不是通过与数据的直接比较加以检验,而是与数据模型比较而检验;数据是世界的组成部分。所以,表征模型的检验是模型-模型比较,不是模型-世界的比较。从数据到数据模型,需要实验模型,包含统计技术以及其他数据处理技术,包含其他来源的经验信息以及其他附加信息资源。
二、科学表征的推理观
2003年,苏阿里斯发表了“科学表征——反驳相似观和同构观”一文,提出五种论证对语义学进路的两种科学表征学说作了全面反驳。他指出,同构观和相似观所阐述的表征关系不涉及主体的意向和价值判断,只诉诸于事实,利用同构或相似的事实关系为模型与世界的表征关系规定充要条件,这种强自然主义的表征学说应该放弃。同时,苏阿里斯强调了解决科学表征问题的语用学进路,认为合适的科学表征学说必须涉及科学家表征活动的目的以及模型在科学中的实际运用。
为了表明科学表征问题的语义学进路与语用学进路的差别,苏阿里斯首先区分表征手段与表征构成。他给出两个概念的定义如下:
表征手段:在任意时间上,A和B之间的关系R是A表征B的手段,当且仅当,R在科学思维中被积极有效地用于通过关于A的推理来探究B的性质。
表征构成:A和B之间的关系R是A表征B的构成,当且仅当,R的存在是A表征B的充要条件。⑦
按照苏阿里斯的看法,语义学进路关注的是表征构成,在解决科学表征问题时力图为表征关系规定充要条件。例如,对于同构观,R是模型与对象之间存在的同构关系;对于相似观,R是模型与对象之间存在的相似关系。语义学进路的同构观和相似观企图将科学表征还原为相似和同构关系,目的在于对表征概念进行彻底的自然化,认为科学家的目的和意图对于表征是不重要的、非本质的。相反,语用学进路强调表征手段,关注的是表征实践。苏阿里斯认为,在现实科学实践中,运用模型的表征活动目的在于替代推理(surrogative reasoning)。替代推理,指的是利用模型A与对象B的表征关系,通过基于模型A的推理来推知对象B的性质。“假定物体A表征物体B,那么A必须与B发生某种特定关系,允许我们通过探究A而推知B的某些性质……因此,表征手段是A和B之间成立的、我们积极有效地用之于通过关于A的推理来探究B的那些关系。”⑧
在语用学进路上,苏阿里斯提出了科学表征的推理观。基本观念如下:
推理观:A表征B,仅当(1)A的表征力指向B;(2)A允许知识丰富、能力强的主体作出关于B的具体推论。⑨
上述科学表征图式只用两个必要条件来刻画表征概念:第一个条件是模型的表征力即表征不可或缺的指向性,第二个条件是表征支持替代推理的能力。对于科学表征而言,科学家就是知识丰富、能力强的主体,所以第二个条件也反映了科学家普遍运用模型进行推理(如类比)的事实。
为了避免遇到类似于他针对同构观和相似观提出的五种反驳⑩,苏阿里斯采取收缩策略来确立表征概念,只对表征概念进行最低限度的刻画,不要求真理、经验恰当性和完备性等等作为令人满意的、好的表征学说的评价标准。换言之,他将反驳同构观和相似观的五种理由看作是接受任何科学表征学说的标准——他也是参照这五个方面理由来为自己的推理观作辩护论证的。在他看来,类似于收缩论的真理观和语境论的知识分析,采用收缩策略有两个重要结果和好处。第一,放弃追求给出科学表征的充要条件的目标。要求科学表征的每一个实例都必须满足普遍的充要条件,这种本质主义策略显然会遇到重大的理论困难。第二,令人满意的表征学说,毋须寻求表征的深层特征,只需提及表征的表层特征。表征力和支撑替代推理的能力,就是两种不可还原的表层特征(11)。这里谈及的不可还原性,是相对于极端自然化策略的还原而言。同构观和相似观力图将模型与对象的表征关系还原为二者之间同构或相似的事实关系,将表征-使用者的意向性判断还原为关于模型(或表征源)和表征对象及其性质的事实,目的是确立自然化的科学表征概念。但是,五种反驳理由已经表明,这种极端自然化策略是不可能获得成功的。这样看来,收缩策略至少可以使得某些温和自然主义的表征学说成为可能。
其次,可以在语用学进路上阐明表征概念的两个必要条件是成立的。表征力是表征源(或模型)的“关系性质和语境性质,某种程度上通过主体对表征源的有意图运用来固定、维持。没有这样的运用,也就没有具有表征力的事物和系统。表征力归属表征源的语境特征,则通过用于表征各种不同对象的表征源实例而变得明显了然”(12),科学家正是在表征源实例的使用中作出关于各种不同表征对象的具体推论。因此,苏阿里斯强调指出,表征概念的两个必要条件需要涉及、包含或参照科学家主体及其研究目的。理由是:第一,条件(1)提及的表征力的确立和维持,要求某个主体对表征源有意图地恰当使用,这些方面都是受语用的考虑驱动的;第二,条件(2)提及主体的能力和知识种类、水平,是实用的技能和专门知识,它们取决于特定科学研究的目的和背景。
最后,推理观的语用学进路不会导致相对主义,能够保证科学表征的客观性。同构观和相似观的动机之一,在于保证科学表征的客观性。自然化的表征概念不涉及主体的目的、意图和价值判断;模型与对象之间的表征关系是否成立,取决于关于世界的事实。苏阿里斯认为,他的推理观并不因为引入主体及其目的和意图而丢失科学表征的客观性。科学表征服务于科学家从事科学研究的认知目的,完全不同于日常仅仅通过纯粹指称行动而确立表征关系的情形。科学模型的表征力是特定研究背景中表征源的关系性质,它们至少部分决定于意图的正确使用,典型地又受到社会强制性的惯例、约定和活动的制约,并通过后者维持。一方面,A如果不处于与B的表征关系中,就不可能有表征力;A只有被合适的探究者有意当作是B的表征,才可能与B处于这样的表征关系中。另一方面,只有条件(1)提及的表征力是不足够的,还需要条件(2)才能区分科学表征与随意的、主观的和纯粹的指称行动。条件(2)不仅表明科学表征之所以具有认知价值,是因为运用科学模型的目的在于提供表征对象的具体知识,而且表明科学家个人运用模型的知识、技能、意图都必须在社会强制性的科学表征活动中加以理解。
除了保证科学表征的客观性,苏阿里斯认为推理观还有其他许多优点。例如,这种科学表征学说不但不要求真理、经验恰当性和完备性等等作为表征学说好坏、是否令人满意的评价标准,而且反过来,它有助于解释真理、经验恰当性和完备性三个概念。(13)特别地,推理观可以很好地解释错误表征和虚构表征(即非存在实体的表征),因而可以解释科学表征与艺术表征的相似性及其根源。在他看来,同构观和相似观或许可以利用同构或相似关系来处理虚构表征,但难以解释虚构的启发价值,忽视科学表征活动所体现的那种丰富想象能力。(14)在这点上,推理观是支持和亲近虚构论的,尽管推理观本身不主张科学模型与文学艺术作品一样是虚构。
三、科学表征的虚构论
虚构论在当代科学哲学家中有不少支持者,虚构论者内部的看法分歧也很大。就他们作为科学理论语义观的反驳者而言,共同点是否定模型是作为抽象实体的结构,主张模型是某种具体的系统。鉴于虚构论者内部的分歧,本文也谨慎刻画虚构论,认为虚构论由如下三个主张构成:
虚构论:F1)不存在作为抽象实体(如结构)的模型;F2)模型是虚构;F3)模型具有表征力。
虚构论的第一论题(F1)是反语义观、反结构实在论的,主张科学中的理论模型是具体实体,即所谓具体的“假设系统”或“想象的具体对象”(15)。这种观点的重要意义在于可以回避抽象实体的本体论地位问题。第二论题(F2)是虚构论处理模型问题的核心命题。在虚构论者看来,科学模型如同文学艺术作品一样是虚构,模型的描述本义上为假,但在虚构故事中为真(“在虚构故事中”可以看作是虚构算子),因而模型系统及其组成要素在虚构故事中具有实在性。第三论题(F3)是虚构论处理表征问题的核心命题,虚构论者一致认为表征关系在模型与现实世界之间成立,但模型何以能够表征现实事物,合适的“表征”概念怎样界定,他们有不同看法。可以肯定的是,大多数虚构论者倾向于采用作为表征手段的表征定义。
上述虚构论的刻画也显示了虚构论的动机和来源:第一,反驳科学理论和模型的语义学进路,倡导理解科学的语用学进路;第二,注重理解科学实践活动,特别是科学的表征活动;第三,科学建模与文学虚构的类比,有助于揭示想象、思想实验、理想化等认知操作在科学实践中的重要作用,更好地理解富有创造性的科学实践,更好把握模型的重要认知功能。
例如,语用学进路使得弗里格(R.Frigg)注意到这样的科学活动事实:在实际科学活动中,科学家认为他们关于研究对象的描述不是现实系统的描述,而是模型系统的描述;科学家利用模型系统来表征他们所关心的世界的事物和方面。句法观拒绝科学实践作为哲学分析的对象,语义观本身则不涉及科学活动的哲学分析;要满意说明这个科学实践事实,需要引进新的方法来处理模型和表征问题,这种新方法就来自科学模型与文学虚构的比较。弗里格认为,科学建模与文学虚构之间有相同之处,都是描述不存在的对象。他指出:
模型系统在特征和地位作用上类似于文学虚构的思考方式,可以为解决科学哲学中那些迫切的问题提供重要线索。换句话说,科学建模与文学虚构的类比不是毫无意义的冥想,而是隐藏在科学建模研究进路背后的驱动力,目的在于理解科学实践的重要方面。
模型系统的虚构观核心是这样的观点:模型系统具有与文学虚构系统相似的作用和特征。对太阳系建模,就是描述一个想象的物理系统。生物学家考察仅有一个物种的生态系统时,描述的是想象的种群。这些想象情节在作用和特征上类似于《包法利夫人》和福尔摩斯的虚构作品。我们可以谈论这些故事情节,可以作出断言,但它们并不存在。(16)
科学模型与文学虚构的类比所提供的理由,可以说明利用虚构实体来思考科学建模是有益的。因为,虚构作品典型地不描述现实事态,作品中的人物、情境和情节都不是实际的人物、情境和情节,但虚构话语是有意义的:读者相信他们理解小说的内容时既不犯错也不出现错觉,完全认识到他们读到的句子并不描述现实世界,正如科学家从事理论建模时并不认为是在描述现实的物理系统一样。牛顿太阳系或玻尔原子,如同文学中的福尔摩斯或圣诞老人一样在现实中不存在,模型系统类似于文学虚构作品的人物和场景,可以进行解读。可见,科学与文学艺术的比较,目的在于依据虚构论的第二论题(F2),从理论建模活动切入解决科学表征问题,最终说明模型何以具有表征力。
在弗里格看来,科学建模包含如下要素:目标系统,模型描述,模型系统,模型结构,模型方程(或其他形式描述)。其中,目标系统是现实世界的事物。模型描述是引入模型系统的描述。模型系统是假设系统或想象的具体事物,是科学家的研究对象,不是自然界实际存在的系统。科学家从事理论建模时,实际上做两件事情:第一,引入一个假设系统,规定说明这个研究对象的某些基本性质;第二,将模型系统当作目标系统的表征,赋予假设系统以表征力。这两个建模环节涉及两种表征活动,因而存在两种表征关系:p—表征和t-表征。p—表征叫做“支柱表征”(“p”是“prop”的缩写),是模型描述与模型系统之间发生的表征关系。t-表征称为“目标表征”(“t”是“target”的缩写),是模型系统与目标系统之间的表征关系。因此,上述建模的认知操作是:第一,引入p—表征来规定说明一个想象对象;第二,t-表征活动将想象对象看作是有关目标系统的表征。(17)由于科学建模与文学虚构在特征和作用上相似,弗里格依据沃尔顿(K.L.Walton)关于文学艺术表征的佯装理论来阐述科学建模图景。
沃尔顿的佯装理论有三个重要概念:“支柱”,“生成规则”和“想象”。在佯装游戏中,人物和物体具有想象赋予的角色,游戏按照想象的角色进行。激发想象的对象称为“支柱”,想象则受生成规则的制约。生成规则规定特定对象在什么情况下能被当作是想象的对象。例如,圣诞老人的语言描述或图片,在佯装游戏中可以激发有关某个穿着红色外套的长胡子老人驾雪橇或爬烟囱送圣诞礼物的各种想象情节。按照弗里格的说明,佯装游戏中的支柱,相当于科学建模的模型描述;模型描述具有类似于支柱的功能,激发科学家的想象而得到模型系统。p—表征是佯装理论的内在要素,由这个理论本身解释,而哲学家说明科学建模第一个环节的任务,就是要回答“模型系统是什么”的问题,提出一个合适的想象对象的学说,使得虚构观成为可接受的科学表征学说。哲学家理解科学建模第二个环节的任务,则是说明模型系统如何用于表征它们之外的某物(目标系统),阐述“t-表征”这个概念。为此,弗里格提出他的“目标表征”概念的定义如下:
模型系统(X)t-表征目标系统(Y),当且仅当,1)X指称Y;2)存在翻译规则K使得关于X的描述可以转换成关于Y的描述。(18)
弗里格认为“模型”概念是含糊的,他区分这个概念常常涉及的三种构成用法:“模型描述”、“模型系统”和“模型结构”。因此,借助于佯装理论说明虚构论观念时,他就不得不提出p—表征和t-表征两种表征概念。为了表明虚构观是可接受的,他需要说明表征不存在的对象如何可能的古老问题。如果圣诞老人不存在,我们何以能够表征圣诞老人?如果以太不存在,我们何以能够拥有表征以太的数学性质的模型?弗里格指出,t-表征与p—表征的区分有助于说明这类问题:
一方面,我们将表征看作是图像或模型与现实世界某物(它并不存在)之间的关系。另一方面,表征被当作是观察者观看一张图片或阅读模型描述(当然,这些东西是现实的)时心理内容的载体。这就是t-表征与p—表征之间的区分。(19)
圣诞老人和以太不存在,所以圣诞老人图像和以太模型没有t-表征——如果我们认为圣诞老人图像和以太模型对现实世界有所表征,那就是错误表征。但是,圣诞老人图片有p—表征,它们在佯装游戏中可以激发关于穿着红色外套的长胡子老人送圣诞礼物的情节想象;同样,以太模型的描述可以让我们想象一个虚构系统。
虚构论者图恩(A.Toon)不主张像弗里格那样为了回避“模型”概念的含糊而利用“模型系统”、“模型描述”、“模型结构”等概念;如果没有弗里格所谓的“模型系统”,也就不存在所谓的p—表征和t-表征问题。以弹簧系统(现实物理系统)为例,理论建模涉及预先描述和简谐运动方程:它们不是对弹簧系统的直接描述,但在沃尔顿佯装理论的含义上,它们的确表征弹簧系统,即通过规定关于弹簧系统的各种想象而表征弹簧。我们提出预先描述和运动方程时,也就是在想象关于那个弹簧系统的某些事情,特别是需要将弹簧上的小球设想为有质量无体积的质点且弹簧的线性恢复力作用于其上,如此等等。预先描述和运动方程规定关于特定弹簧系统的各种想象。弹簧系统是模型的对象,模型表征这个对象为受线性恢复力和均匀引力场作用的质点。用沃尔顿的说法来讲,预先描述和简谐运动方程使得小球是点质量、受到线性恢复力的作用等等成为虚构的。
图恩的建议是:模型的作用如同佯装游戏的“支柱”,模型表征是沃尔顿佯装理论含义上的表征的实例。(20)这就是模型作为表征的含义,图恩将这种含义的表征叫做“模型表征”(model-representation)。它是基于佯装理论的模型表征概念,可以定义为:
M是模型表征,当且仅当,M像佯装游戏的支柱那样起作用。
图恩指出,这种表征概念适用于所有物理建模和理论建模。在物理建模中,“支柱”是物理客体,而在理论建模中,“支柱”通常就是预先描述和运动方程。总之,模型是通过规定我们对现实事物进行想象的途径而表征对象的。此外,按照沃尔顿的佯装理论,某物(T)是某个表征(M)的对象,如果存在关于T的命题,模型M使之成为虚构的。这个条件加上上述的模型表征概念,可以得到模型(M)表征现实系统(T)的条件。因此,图恩的科学表征学说可以概述为如下定义图式:
M模型表征T,当且仅当,(1)M像佯装游戏的支柱那样起作用;(2)M使得关于T的命题成为虚构的。(21)
按照图恩的上述科学表征学说,模型表征现实系统,是通过规定科学家对于现实系统的想象方式而实现的;用沃尔顿佯装理论的说法表述,模型表征现实系统的方式,是将关于现实系统的命题变成虚构的命题。虚构论强调科学建模中想象的作用,这正是虚构论对于科学表征问题争论的积极意义和重大贡献所在。
总之,本文上述的分析表明,语用学进路的科学表征学说或者是作为语义学进路的辩护修正出现,如吉尔的意向性表征观,包含语义观的表征构成含义,或者作为语义学进路的替代形式兴起,如推理观和虚构论,其中表征概念只涉及表征手段含义。但是,将语用学进路片面理解为强调表征手段是错误的;推理观和虚构论仅仅说明,模型因为支持替代推理或规定对现实系统的想象方式而成为表征。因此,推理观和虚构论至多能够说明模型的可表征性(representability),并没有真正揭示模型的表征性(representiveness)。
注释:
①R.N.Giere,“How models are used to represent reality”,Philosophy of Science,71(2004),p.743.
②R.N.Giere,“An agent-based conception of models and scientific representation”,Synthese,172(2010),p.276.
③Ibid,p.277.
④R.N.Giere,“How models are used to represent reality”,Philosophy of Science,71(2004),pp.743-744.
⑤Ibid,p.744.
⑥Ibid,p.747.
⑦M.Suárez,“Scientific representation:against similarity and isomorphism”,International Studies in the Philosophy of Science,17(2003),p.230.
⑧Ibid,p.229.
⑨M.Suárez,“An inferential conception of scientific representation”,Philosophy of Science,71(2004),p.773.
⑩M.Suárez,“Scientific representation:against similarity and isomorphism”,International Studies in the Philosophy of Science,17(2003).
(11)M.Suárez,“An inferential conception of scientific representation”,Philosophy of Science,71(2004),pp.770-771.
(12)Ibid,p.768.
(13)Ibid,pp.776-778.
(14)M.Suárez,“Scientific fictions as rules of inference”,in M.Suárez(Ed.),Fictions in Science:Philosophical Essays on Modeling and Idealization,Routledge,2009,pp.158-178.
(15)R.Frigg,“Fiction and scientific representation”,in R.Frigg and M.Hunter(Eds.),Beyond Mimesis and Convention:Representation in Art and Science,Springer,2010,pp.97-138; P.Godfrey-Smith,“The strategy of model-based science”,Biology and Philosophy,21(2006),pp.725-740; P.Godfrey-Smith,“Models and fictions in science”,Philosophical Studies,143(2009),pp.101 -116.
(16)R.Frigg,“Fiction and scientific representation”,in R.Frigg and M.C.Hunter(Eds.),Beyond Mimesis and Convention:Representation in Art and Science,Springer,2010,pp.100-101.
(17)Ibid,p.121.
(18)Ibid,p.126.
(19)Ibid,p.123.
(20)A.Toon,“Models as make-believe”,in R.Frigg and M.C.Hunter(Eds.),Beyond Mimesis and Convention:Representation in Art and Science,Springer,2010,p.83.
(21)Ibid,pp.83-84.
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