理论#183;实验#183;指称——实验实在论的两个观点，本文主要内容关键词为：实在论论文,观点论文,两个论文,理论论文，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。
在理论和实验的关系上，人们已做了大量的、有意义的探索，提出了很多具有独创性、深刻性、全面性的见解。本文不讨论所有这些见解，而是从新的视角提出下面两个支持实验实在论的观点。
一、渗透理论的实验能检验理论
实验事实是科学家对他们认为是可靠的和有意义的实验结果所作出的判断，是对科学事件的描述和表征。它不可避免地受到科学家背景理论框架的影响。这种影响引起了许多人对实验事实的可靠性、实验事实检验理论可能性的怀疑。这种怀疑有一定道理，然而如果将这种怀疑提升为一种信念，认为渗透理论的实验事实必然丧失其客观性，则是错误的。这先验地预设了科学理论的非真理性。如果我们转换一下思维，从完备实验事实客观性出发，就可发现，实验事实渗透正确理论是对实验事实客观性的支持，由此得到的实验事实能够检验理论。
1、渗透正确理论的实验事实能用来检验理论 得到这一结论的原因是，实验事实渗透理论并不必然地削弱实验事实的客观性，相反，在很大程度上倒增强了实验事实的客观性。这种增强除体现在实验事实的具体获得过程中，还体现在对所获得的实验事实客观性的分析上。下面重点阐述后一点。
(1)修正已经获得的实验事实。由于仪器精度的限制，人类对实验对象已有的认识以及具体的实验能力的有限，导致错误的或不准确的实验事实。这里，理论分析可以理性地推知已获得的实验事实的可靠性如何，从而成为人们具体地改进实验，获得更准确的实验结果的契机。因为成熟的科学理论具有客观性、全面性、系统性、逻辑性，它反映相应的现实系统的功能发挥和发展的某些规律性，能够预言客观事物的运动、变化和将要出现的趋势，还可以预言人类尚未认识的新事物和新现象的存在，而且此预言往往超越观察和实验的精度，修正已经获得的实验事实。如19世纪门捷列夫根据元素周期律对布瓦勃德朗所测得的镓的比重的修正的案例就说明了这一点。
(2)为人们走出直观经验的误区创造条件。一切科学认识的任务在于透过现象看本质。现象只是表观呈象，如果我们盲信这种呈象，并建立相应的理论解释它，就会把一时的、局部的现象误认为本质，或把假象当成真象，陷入直观经验的误区。如由太阳东升西落、落石实验、地球飞散、浮云飞鸟等证据支持的地心说的建立就是这样。实际上，现象只是进入本质的“入海口”，不会直接揭示本质。本质是透过现象来把握的，而把握本质是为了反过来帮助人们重新认识现象，走出直观经验的误区。如依据哥白尼的“日心说”和伽利略的“相对性原理”就可以完全说明和反驳“地心说”所依据的那些直观经验证据。
(3)作为确立实验事实为客观事实的重要因素。任何事实都不是孤立的、绝缘的，都必然在某一特定的知识网中受到保护或拒斥。具有客观性的实验事实不仅依赖于其获得过程中直接涉及到的一切物质要素，而且内在或外在于这一过程的理论要素也起作用。第一、实验事实与成熟理论解释的一致性是对实验事实客观性的支持。如伽利略用望远镜观察到了木星的光斑，但是要确信所观察到的是真实存在而非仪器产生的假象，即可求助于望远镜理论，又可以依赖于观察现象自身。在这里，观察现象自身能为其客观性辩护。因为，一个人可以想象光斑是由望远镜产生的，然而却很难想象这样的光斑带有“月食”及其它连续运动的现象，而且更难想象它的运动居然符合开普勒第三定律。因此，成熟的理论可为新的观察的客观性辩护，也同时说明“理论通过观察被理解和检验，而观察也是通过理论证明和理解的。”①第二，多个理论所作的同一预言得到实验的验证，从而使所预言的事实的客观性得到强化。因为，几个互不相干或很少相干的理论碰巧预言同一虚假事实，并且这一虚假事实被实验所验证的机会是不多的。第三，根据不同的理论、采取不同的手段获得相同实验事实，其时实验事实的客观性得到加强，阿佛加德罗常数的测定就是一例。这个数值以分子理论为基础，通过化学、热力学和电子学等方法进行测量，测量的数值是同一的，从而强化了人们对这一数值的接受。
总之，科学理论的背景功能能够增强实验事实的客观性、评价实验事实的客观性、可靠性，由此，渗透理论的实验事实能够成为检验理论的证据，即使是一个不能独立地检验某一理论的特定主张的观察也能在检验这一主张的更复杂的过程中起作用。正因为如此，“观察所依赖的理论能潜在地阻止对特定观察的检验，但是这种情况的发生来源于案例的特殊特征——而不能归因于科学的逻辑或认识论的特征”②。
2、渗透被检验理论的实验事实能用来检验该理论吗 这一问题受到很多人的关注。针对检验物体温度升高时是否膨胀的实验，有人认为水银温度计的使用并不充分，因为水银温度计是根据热胀冷缩原理制成的，它渗透着所要检验的理论，由此得到的“热胀”事实是无效的。对此，富兰克林等认为，这里的水银温度计可看作是通过恒定体积气体温度计已校准的温度测量仪器。这二种温度计根据不同的理论制成，前者依赖热胀冷缩原理，后者依据气体压力对它的绝对温度的比例。仪器的校准将仪器理论从一种转移到了另一种，因此，渗透着被检验理论的观察确实能提供对科学理论的检验③。
富兰克林等的分析有一定的道理，那种武断地认为以某种本质的方式依赖于理论的观察不可能作为该理论的一个客观检验的证据的观点是错的。迪昂就认为，面对验证的是理论系统，而不是单个理论。仪器观测所验证的是需验证的理论和已经确立的理论。这里不存在自足的循环。然而这种情况的发生是有条件的，而不是任意的。有时，以“某种方式依赖被检验理论的观察不能检验该理论”。④因为这种检验由于其内在的“自洽”而比较容易保持一致性和内在连贯性。但是这种一致性特征并不必然地给被检验的理论以正确的支持，相反地，它却有可能增强把本是错误的理论当成正确的可能性。在19世纪，H·赫兹根据麦克斯韦认为电磁波是以太振动传播的理论，通过检测到电磁波的存在进一步证实以太存在的案例，就表明了这种方式的局限性。因为这种自我作用有时限制对“被检验理论起反驳作用的经验事实的暴露”⑤，所以，这里必须强调实验事实的相对独立性。因为正是这种相对独立性，保证了它作为证据的可靠性。
3、实验事实的相对独立性及其意义 实验事实的相对独立性指的是实验事实的获得不渗透被检验的理论。这一方面保留了成熟理论对实验事实的客观性支持，另一方面避免了在理论检验过程中“提起靴袢而自立”的状况，消除被检验理论与经验事实间的共谋与封闭，因而是客观的。“独立性的证据是一种客观证据⑥”，它能够有效地缓解实在论和反实在论关于可观察物与不可观察物间的区分上的紧张关系。
反实在论者在经验的意义上反对理论实体的实在论诠释，以经验的可观察性否认了不可观察对象的客观实在性，认为科学主张的合理性只能限制在可观察物而不能扩展到不可观察物上。显然，这种构造经验论的立场是不适当的，因为在科学进步的过程中，决定什么是可观察的和不可观察的之间的区别不具有绝对的界限。
实在论者认为可观察性并不形成线条分明的限定，由肉眼模糊观察得到的证据与借助于望远镜或显微镜得到的证据间的差别只是程度的差别，实体不能由可观察的或不可观察的来规范。哈金就遵循了这一原则，将原则上不可观察的实体作为操作其它物质或创造新现象的工具而论证了它的真实存在。然而这种论证在遥远星体的确认上陷入困境，并且由于它的外展推理而受到反实在论者的否认。
由此可以看出，经验的可观察性没有为科学对象的实在性划分提供好的标准，它不能作为本体论分析的根本基础。事实上，对象客体的可观察性与它的本体论性不是等价的，把对证实理论的经验事实的保证寄托在可观察性上，是科学认识论的一个误区。这里，一个较为适当的方法是将经验事实的保证转移到经验事实的相对独立性上。因为具有相对独立性的事实作为检验理论的基础要比可观察性作为检验理论的基础更具体、丰富、客观。首先，它避免了可观察与不可观察区分的难题；其次，为把什么作为检验理论的基础找到一个恰当的支点。逻辑经验主义者认为观察陈述是中性的，能作为科学理论得以检验和部分解释的基础。历史主义学派从“观察渗透理论”出发，否认观察陈述的中立性、可靠性，认为观察陈述不再是理论赖以检验和作出解释的基础，相反，理论决定了它的意义和可靠性，由此就导出了理论作为理论检验和解释的基础的错误结论。独立性的经验事实的主张表明，观察术语不是中性的，因为“观察渗透理论”。然而这样的渗透对观察术语的意义和可靠性不是决定而是某种程度的强化，因此消除了逻辑经验主义和历史主义之间经验论和唯理论的对立，避免了或者把观察陈述或者把背景理论作为科学认识基础的片面性，体现了它作为检验理论基础的合理性。第三，由于相对独立性的经验事实的客观实在性，使它可以作为区分实在论和反实在论的一个标度，坚持相对独立的实验事实的意义是实在论的观点；反之，便是反实在论的立场了。
二、实验是理论术语指称意义的保证
传统的看法认为实验的最基本作用就是对理论进行证实或证伪。随着科学的发展，理论越来越抽象，理论描述的对象也越来越远离经验。更重要的是，这些对象的特性是经验意义上可观察和不可观察的、直接的和间接的、显象的和潜在的统一。因此对这些特征的指称检验就必须由实验来完成，以至于实验的一个重要功能，就成为对理论指称的实在性予以保证和支持。
1、实验是鉴别指称的必要途径 科学概念的指称性是与科学理论所提供的“概念框架”（即一种合理性框架或可理解的条件）相联系的。仅仅从数的形式化体系出发或从经验出发来解释是不充分的，必须运用语义分析的方法。一般地讲，语义分析包括意义分析和指称分析。有代表性的意义理论有以下四种：
在这四种理论中，原子论存在“多重概念”的难题；背景论处于“怎样区别不同概念框架”的困境；整体论得出了“意义问题普遍与真实存在的问题无关”的错误结论；只有分子论强调实验在鉴别指称过程中的重要性，认为意义的本质问题是存在的实质性问题。正是在这点上，分子论强于其它意义理论⑦。
从总体上讲，分子论强调了两点：一是必须把握句子陈述正确或错误的条件，即实现句子意义的途径；二是要有独立于句子意义把握的方法去鉴别句子的指称。一个句了指明通向指称的路径既可是纯概念的，也可是经验的。前者缺乏经验内容，独立于我们的知觉能力、设备、精巧的实验等；后者则依赖于这些。比如，伽利略的落体定律就可用两种方法表述(1)在所有下落的案例中，共有的运动组成部分是匀加速运动（称为S[,1])；(2)所有物体在真空中以匀加速率下落（称为S[,2])。这个规律的两种陈述表明了两个具有不同含义的句子，它们为相同的指称提供了不同的路径。在S[,1]的描述中，采取的是纯概念和数学思考引生的形式规律。它仅仅告诉我们，在所有落体的实例中，共有某种特定类型的运动。这种描述方式没有指明联系它的指称途径，我们不能去鉴别指称。因此，必须将S[,1]转变成S[,2]。S[,2]与一系列经验的程序相连接，它的真值可被具体地确定。它表明落体的非普遍性特征将仅仅出现在有阻力的媒介中下落的实例，这时起作用的因素可被经验地确定。这样一来，指称能以经验形式呈现给我们，从而使所陈述的规律被赋予决定性的经验内容。
上面的分析表明，若要把握一个句子的意义，如果不能将句子的意义提供给我们通向指称的路径与任何描述的经验方式联系起来，那么语句与其说缺乏意义还不如说缺乏经验的内容。因此，必须扩展通向指称的第一个路径，重新解释它，使之与第二个路径相联。在这一过程中，实验客观地起了决定性的作用。
2、实验给理论指称以保证 随着理论倾向于对“可能世界”的结构描述，指称往往是间接获得的。因此，在经验的意义上，所直接对应的是对象的可观察特性，而不是实体本身。指称特征和指称对象之间的逻辑关系及其特性只能通过可观察量及量间的关系而推出，从而超越了指称对对象的经验表征。也即形式化的理论指称必须经过语义下降，使得指称术语从理论层面下降到经验的观察层面，再进一步下降到不可观察的实体或隐结构，才能确立理论术语与实在对象之间的联系。在这种关联中，实验经验地为我们提供了已经意向地称为“指称的保证”的东西。而且，相应实验的数量及成功的几率是与特定理论整体指称意义的保证率成正比的，即实验的次数越多，成功的几率越高，其相关理论术语的指称保证就越强，内在的实在意义就越完备。所以，一些理论术语所指称的对象虽是不可直接观察的，然而我们却可通过测量仪器显示该对象的某些经验特征。这些特征对对象而言虽是间接的，但对该对象的指称来说，提供了某种与实在相关的经验的保证形式。实验与理论的意指对象的测量关联，正是为了抛弃一切在预定的对象领域虽然具有意义、但却不具有实指的“可能对象”，从而确认理论描述的现实对象。以太的实验否证和原子的确证就证明了这一点。
不可否认的是，实验虽然能够为理论的指称提供某种经验的保证，但有时也会引发虚假的指称，“燃素”的提出就是如此。然而，科学指称的确定性最终还必须由实验检验来加以支持，“燃烧理论”代替“燃素说”的事实就说明了这一点。
3、实验的可复现性支持指称实在论 实验的可复现性指的是实验过程和实验结果的可重复实现的属性。正是由于这一属性才使得实验能现实地复现。一个已复现的实验的存在是以“理论描述的术语是指称特定的、独立的、持久的实在的潜在⑧”为基础的，是以实验的可复现性为前提的。一个完整的实验的可复现性包括：(1)实验的具体物质实现过程的可复现性。这种可复现性是不能人为产生的，一个实验的任何个别的、可复现的具体实现过程均是与独立、持久和自然的潜在性相关。以本质上讲，提供从事一项研究过程的可能性，其根据就是这一实在的潜在性。当一个实验的具体过程被成功地复现时，我们完全有理由相信与复现过程相关的理论术语与这一持久的实在的潜在性密切相关。如果适当的条件能被产生并保持，那么这种潜在性就能被实现。(2)在一个确定的理论描述p→q下实验的可复现性。如果一个特定的复现过程获得成功，就证明了相应理论描述的正确性。因为实验的可复现性表明了理论与对象之间一种确定的相关性，所以该理论描述的术语与独立于人类的实在的持久潜在有关。(3)实验结果的可复现性。这类可复现性要求相同的结论依赖于大量不同实验过程的不同方法得以实现。如果所有独立的复现行为都能满足相关理论指称的对象性要求，那么实验结果的可复现性就将表明我们已经区分了某种内在关联的、客观存在的潜在的实在。虽然结果的特定的复现不能独立于主体，然而结果的可复现性超越了不同个例的复现行为，这恰恰体现了某种超主体的客观的本质。
从上面的分析可以看出，一个实验的超局域的可复现性是本质地独立于主体操作的。这种可复现性表明与特定实验相关的理论术语在本质上指称或关联指称了独立于实验者存在的持久的实在的潜在。这种实在的潜在又是与实验的任何个别的、可复现的具体过程相关联，从而使得具体地复现实验成为可能和现实。“当我们相互协作和使自己能够以及愿意去做那被要求的物质性的、理论的工作时，自然的潜在就获得实现”⑨。这就从根本上反驳了那种从实验现象的人类构造出发，主张科学知识不被独立存在的实在限制，而只是与人类构造物有关的观点，从本质上强调了理论表征是由独立于实验者存在的实在所限制，并且是描述实在的。
三、简短的结束语
以往，大多数科学哲学和科学史学家们把他们思维的重点放在了理论和理论的客观性上，忽视了理论的客观性要以检验理论所必需的实验事实的客观性来加以保证，而实验事实的客观性又必须由其获得过程中涉及到的所有因素决定，应在现实的科学图景中去考察，它应成为理解科学实在的要素，否则“仅仅从理论、检验、解释、预言的成功、理论的趋同等层次上论证科学实在论，就是被锁在一种表征的世界中⑩”。本文就是从这一新的视角出发，对实验与理论的关系有选择地进行了认识论和本体论的探讨，重塑了实验事实和科学理论的客观性形象，说明了实验实在论的合理性。
从认识论的角度考虑，实验过程是获取感性材料的过程，然而这样的过程不是任意的、盲目的，而是理性的、有原则的。实验事实的具体获得过程是依赖于人的，而其内容的客观性则又是独立于人的，这是实验事实客观性的支点。从本体论上说，实验不是实在，而是对实在的操作和确认，然而，不与实验相关的实在是虚幻的，不与科学实在相关的科学实验是不存在的。“实验的渗透理论、实验事实的社会构建”并不必然导致实验事实客观性的弱化、科学理论术语指称的丧失或科学理论真理性的弱化，相反，这正是对它们本质认识的深化。
注释：
①Allan Franklinthe Epistemology of Experiment,in the use of Expriment,1989,P441.
②④Harold I.Brown,A Theory-Laden Observation Can Test the Theory? Brit.J.Phil.44(1993),P558、P559.
③A.Franklin等,Can a Theory-Laden Observation Test the theory? Brit.J.Phil.40 (1989) PP229-231.
⑤⑥Peter kosse,Reading the Book of Natuve,Cambridge Universtiy Press,1992,P154,P160.
⑦Stephen Gankroger,Experiment and the Molecularity of Meaning,in Experiment Inquires,1990,pp193-213.
⑧⑨Hans Radder,Science,Realization and Reality:the Fundemental Issues,Stu.His.Phil.Sci.Vol24,No.3,P334,P331。
⑩I.Hacking,Experimentation and Scientific Realism,in Representation and Intervening,Chapter13,1983,PP273-274.