库恩科学革命论与夏佩尔关联主义之比较,本文主要内容关键词为:库恩论文,佩尔论文,主义论文,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。
二十世纪以来,科学哲学的发展十分迅速,相继涌现出了很多不同的派别。首先出现在科学哲学领域并占统治地位的是逻辑经验主义,它侧重于对科学理论的逻辑结构进行静态分析,认为科学理论的意义来源于构成其基础的观察陈述,科学是具有经验基础的逻辑体系。这个学派统治了近半个世纪之久,三、四十年代波普尔等人也曾对它发起过攻击。在当时,这些驳斥几乎完全被忽视了,这也许部分地是因为波普尔等人在许多基本的方面与它们有共同之处。可是,六十年代以后兴起的以库恩为代表的历史主义则从根本上动摇了逻辑经验主义,摧毁了它在科学哲学之中的绝对统治地位。如果可以认为波普尔的证伪主义是对逻辑经验主义的修正和补充的话,那么历史主义则完全是反其道而行之。它彻底否定了作为逻辑经验主义基础的观察陈述与理论陈述的区别、发现范围和辨护范围的区别以及理论与方法的区别等等。同时,它还走向了逻辑经验主义和证伪主义共同特征的反面。无论是逻辑经验主义还是证伪主义都重视对科学“应该怎样”的探究,前者讨论科学理论“应该怎样”才有意义、“应该具有怎样的逻辑结构”等静态方面的问题;后者则对科学知识“应该怎样才得以增长”等方面的问题给予了回答。库恩等历史主义者则强调指出:科学哲学必须通过对科学史的考察揭示出科学“事实上是怎样”发展的和为什么科学“事实上”是发展着的等问题。历史主义试图把科学哲学返回到实际科学中去,以结束那种脱离科学实际的情况。从一定意义上讲,历史主义的出现导致了科学哲学的革命,它很快地影响到了整个科学哲学界,其自身也受到了广泛的批判。在批判中它的一些致命弱点也得以充分暴露,对此,连库恩也不得不弱化或放弃自己的某些观点。直到夏佩尔将科学实在论融于历史主义之中而形成的关联主义才使历史主义有了新的转机,这次转变如此之深刻以致于人们用新历史主义来称呼它以别于老历史主义。库恩和夏佩尔虽然同是历史主义者,都力图通过对科学史的考察揭示科学发展的动态过程,但在具体的论述上他们又有本质的区别。库恩突出科学发展的革命性,为科学的发展提供了革命论的图式;夏佩尔则强调理性对科学发展的作用,作出了关联主义的描述。这两种前后相承的科学观既有区别又有联系。但是,夏佩尔的关联主义对库恩的范式论历史主义的取代能否说明前者在整体上优于后者呢?若不是,前者为什么可以取代后者呢?它们究竟存在哪些不足,又怎样克服这些不足呢?本文仅就库恩科学革命论和夏佩尔关联主义中有关“范式与信念”以及“观察与理论”的观点作一番探索。
一、范式与信念
“范式”和“信念”(特别是“科学信念”)分别是科学革命论和关联主义的核心范畴,贯穿于各自理论的始终。它们的产生和变化的过程也就是科学发展的过程。那么,什么是范式,什么是科学信念呢?
在阐明这两个范畴之前,必须明确另外两个与之密切相关的概念即科学共同体和信息域。“直观地看,科学共同体由一些学有专长的实际工作者所组成,他们由于所受教育和训练中的共同因素结合一起,他们专门探索一些共同的目标,并培养自己的接班人。这种共同体具有这样一些特点:内部交流比较充分,专业方法的看法也比较一致,同一共同体成员很大程度上吸收同样的文献,引出类似的教训”①。所谓信息域就是“一系列信息项聚合起来所形成的具有如下特点的信息群体:(1)这种信息项的集结依据信息项之间的某种联系;(2)如此集结的信息群体蕴含着某些疑难问题;(3)那是一个重要的问题;(4)科学对于处理这个问题已有了‘准备’”②。在某些情况下,第三点和第四点不必同时得到满足。而范式就是科学共同体的成员“所共同具有的能使他们在释疑中、能使他们在问题选择中、在解决问题的进化过程中观点趋于一致的那种力量”③。它包括大部分或全部的科学共同体的规定,是科学共同体共有的符号概括、共有的模型、共有的价值以及其它类似要素的整合。
在夏佩尔看来,信念包含着既被人们信奉又有可能被修改或抛弃两层含义。“科学信念”又被称为“背景信息”、“理由”、“根据充分的信念”等等。它由这样的信念所组成:(a)它已被证明是成功的;(b)没有明确的理由对它产生怀疑;(c)结果表明它与它被应用于其中的信息域是恰当的。④夏佩尔把科学信念理解为客观陈述的集合,这些陈述也包括关于标准的陈述、关于方法的陈述和关于规则的陈述等等。但是,科学信念并不包括习惯或习俗等非陈述形式的内容。
以往西方有关科学知识发展的学说中,要么“只是从客观的或者直观的形式去理解”⑤科学认识,要么只是对科学认识的成果进行分析,一般说来都不谈论科学认识的主体的活动。因而库恩提出范式这个概念并力图使之与科学共同体协调起来,尽量使“范式”与“科学共同体”这两个概念溶为一体,从而把范式在常规科学和科学革命阶段的运动转换成科学共同体在常规科学和科学革命阶段的运动。这样一种通过科学认识主体的变化来揭示科学发展规律的研究,在整个科学史和科学哲学领域里具有开创性的意义。但是,范式是科学家灵感和直觉的产物,它的转变导致了不同常规科学传统的不可比性或不可通约性,对理论的选择和科学进步的标准又因科学共同体的不同而异,没有客观的合理标准。照此推论,除了常规科学时期有统一的标准衡量科学的进步之外,整个科学史是无法解说其进步的原因的。库恩主观上力图说明科学究竟是怎样进步的,而其实际结果反而否定了科学的进步。
为了克服上述由范式和科学共同体而导致的困难,夏佩尔用“科学信念”来限制和约束范式。在科学信念中,夏佩尔去掉了范式中所包含的科学共同体的成员由于集团的存在而决定的特有的价值观,只保留了其中可以客观陈述的内容。这样一来,夏佩尔几乎抛弃了科学共同体,将科学看成是无主体的或受到一定限制的主体的活动,这一点也就决定了以科学信念为核心的关联主义不可能充分揭示科学发展的内在规律。尽管如此,在对科学发展的描述上夏佩尔还是比库恩的解释更具有合理性。
在库恩和夏佩尔的科学观中,科学的发展过程都被描述为一个具有反馈机制的动态系统。在科学革命论中,这个系统由范式和相应的科学共同体的研究领域所构成;在关联主义中,这个系统的构成要素为科学信念和与之相关的信息域。在库恩系统中的常规科学时期,范式完全决定了科学共同体研究领域的构成和变迁,但是科学共同体研究领域的变化对其范式所产生的反作用只能导致范式量的方面的改变。例如,对范式本身作进一步详细地表述等等。“各种范式根本不是常规科学所能改正的。”⑥在科学危机时期,范式失去了对科学共同体研究领域的控制力,研究领域中由于反例的出现也要求科学共同体放弃范式,这时的控制系统已名存实亡。科学革命时期出现的新范式取代了原来的旧范式,相应地,由原来范式所决定的系统也被完全地抛弃了,科学进入了另一个截然不同的由新的范式所决定的控制系统,而且这种形态的转换还比较突然并且没有结构。⑦在关联主义中,由科学信念和与之相关的信息域所组成的控制系统就完全不同了。一方面,科学信念不断地“内在化”于信息域之中并改变信息项,这种改变可能是对信息项的重新表述,也可能是引进新的信息项或者剔除掉原有的信息项。另一方面,信息域的变化又反过来影响和改变科学信念,包括排除那些曾被认为是与信息域相关的而现在相对于变化了的信息域又不再是恰当的信念,也包括引进一些新的与变化了的信息域更加相关的信念,还包括对原科学信念中的某些信念进行重新表述。也就是说,信息域的改变既可以导致科学信念在量的方面的改变,也可以导致科学信念在质的方面的变化。在这里,夏佩尔排除了科学进步的非理性和间断性,把“常规科学”和“科学革命”统一起来了。
库恩开创性地将范式和科学共同体引进自己的科学发展模式之中,尽量以二者的协调统一来描述科学的发展过程,突出了促进科学发展的心理因素和社会因素,加强了理论的“韧性”。可是他却仅仅停留在对科学史的现象说明之上,他以范式的产生、接受和转换的非理性过程否定了科学发展的连续性和进步性,从而降低了其科学观的实际价值。夏佩尔以科学信念为核心,借助信息域的概念,通过强调推理在科学发展中的关键作用说明了科学中合理性的标准及其演化,但又因在科学信念中排除了非理性因素而限制和约束了科学认识的主体,因而夏佩尔的改进也不能充分地和科学史相吻合。
夏佩尔用科学信念来代替范式,用以说明科学的进步,部分地克服了库恩科学观中的片面性,表现出一定的辩证法因素。但是,夏佩尔并没有把辩证法贯彻到底。唯物辩证法不仅承认推理和计算在科学发展和发现中的作用,而且也肯定科学发现的艺术和科学发现的社会学、心理学以及灵感和直觉等非理性的形式在科学中的实际运用。在唯物辩证法看来,科学中非理性形式的因素并不是什么神秘的力量,它归根结蒂是以经验为基础的,它来自科学家长期的实践活动和理论活动的经验。科学知识在一定的意义上也是集团的产物,如果不考虑创造这种知识的集团的特性,就无法理解科学知识的产生和发展。马克思说:“科学劳动部分的以今人的协作为条件,部分的又以对前人的利用为条件。”⑧但是,科学知识的发展最终是由实践决定的,而且理论的选择也因实践的客观性而具有客观的标准。因此,这种发展并不是不可比或不可通约的。
二、观察与理论
观察是科学认识的主体与外部世界相联系的纽带,任何科学实验最终地通过观察向实验者传递所需信息,这些信息都以语言的形式进入科学之中。因此,有关观察的问题是当代西方科学哲学家共同关注的焦点之一。库恩和夏佩尔也不例外地在各自的理论中对这个问题进行了讨论,他们的讨论集中于理论对观察的决定性作用以及观察对理论的检验这两个问题上。
库恩在论及观察时说道:“对于科学观察……科学家除了用他的眼睛和工具看到的以外,没有什么可以依靠的。如果有更高的依据,只要求助于它就可以证明他的视觉已经转变,那么,这种依据本身就会成为他的资料的来源,他的视觉行为就会成为各种问题的来源。”⑨这里所说的“更高的依据”不是别的,正是范式。在库恩看来,科学共同体的成员在观察时戴上了所属的“范式”这付眼镜,或者说,范式形成了观察者的视觉,而观察恰恰又是通过以视觉为主的感官系统对观察对象的感知。正因为如此,库恩才断定范式是观察资料的来源。库恩的这个断言还包含另外一层含义,这就是范式还规定了被观察的实验活动。他说:“一个科学家在实验室里进行的操作和测量并不是经验‘给定的’,而是‘艰难地收集到的’,它们并不是科学家看到的东西。至少在他的研究工作很好地进展和他的注意力集中以前不是。不如说,它们是更基本的感性内容的具体标志,而且它们本身就是为仔细研究正常研究工作选择的,只是因为他们答应有机会富有成效地精心制作一种已被接受的范式,它们在某种程度上是从直接经验引伸出来的,比直接经验清楚得多,而操作和测量则是范式决定的。”⑩
在科学中,观察的最终形式是观察报告或观察语言。库恩认为,不存在一种普适于任何范式的中性观察语言,任何观察都通过特定的范式来表述,对同一个对象使用相同的仪器、进行相同的操作,但在不同的范式中关于它们的观察报告会完全两样。范式不仅构成了观察的来源,提供了观察报告,而且还决定了什么值得观察。
夏佩尔也强调观察对理论的依赖性。他认为没有理论(包括根据不充分的理论)就形成不了观察意境(observation-situation)。这些理论包括:关于信息源的理论、关于信息传递的理论和关于信息接收器的理论等等。夏佩尔以通过接收来自太阳的中微子来考察太阳内部结构和活动的天体物理学实验为例,对观察依赖于理论加以说明。夏佩尔发现,这个观察的形成依靠有关理论所提供的各种说明,即:对中微子发射状况的说明、对中微子可以穿过干扰自由通过星际空间的性质的说明、对什么是能较好地阻截这种粒子的接收器的说明、对各种信息传递和接收方式的说明、对干扰发生的频率和特性的说明等等。所有这些理论几乎涉及到整个基本粒子物理学,整个关于基本粒子的衰变和相互作用的知识,包括说明这个过程的守恒原理等的理论,还有关于信息源客体类型的普遍规律、关于核反应的理论、宇宙射线物理学、惰性气体化学等等。
库恩和夏佩尔都指出了理论对于观察的决定性作用,其区别在于库恩将观察囿于某一个特定的范式之中,而夏佩尔则认为观察所依靠的理论具有多样性。如果用“范式”的语言来说,在夏佩尔看来,观察就由许多个不同的“范式”来决定,任何一个单独的“范式”都不能构成观察意境,因此,观察相对于某一个特定的“范式”而言具有相对的独立性。库恩和夏佩尔都视范式或背景理论为观察者的洞察力和理解力,不过,洞察力的变化在库恩那里由范式的转换而定,而在夏佩尔那里它随着知识的增加而增加,随着背景理论中各种错误的被发现而减弱。无论库恩还是夏佩尔都只注重理论对观察的决定作用,强调观察的主观性而忽视或轻视了观察的客观性。
按照马克思主义的观点,观察的最基本原则就是列宁所说的“观察的客观性”(11),也就是尽量如实地、客观地、全面地反映所观察的具体客观事物及其运动。当然,科学观察必须以一定的理论为指导,离开理论观念科学观察也难以进行。但是,这些主观性的东西,象范式或背景理论等等,只是构成观察的各种条件之一,而且渗透于观察之中的主观性因素其自身也正是以往科学实践的结晶,就内容来说,它也同样地具有客观性,因此,从根本上说,它并不与观察的客观性相矛盾。在科学观察中,渗透于其中的主观性因素可以有些改变,而被观察的具体客观事物及其运动的过程却是不以观察者的意志为转移的。也就是说,科学观察中物质的因素是根本的、绝对的,主观性因素是必要的条件,是相对的。正确地理解观察就应坚持主观性和客观性的辩证统一,单独强调其中的任何一个方面都不能把握观察的实质。
库恩和夏佩尔对观察论述的不同还表现在对观察的检验作用的讨论上。库恩认为观察检验只有在被检验的陈述是科学共同体中个体成员的猜想时才有效,他说:“常规科学尽管不断受到检验,却属于一种特殊的检验,受检验的毕竟只是个别科学家,不是现行理论。”(12)“在科学中,检验的形式决不在于把个别范式与自然界作比较。”(13)按照库恩的观点,如果试图将范式同自然界作比较的话,也只能通过观察来进行。如前所述,不仅观察以范式为来源并靠范式来表述,而且就连什么是观察也由范式来定义,用观察去检验范式就等于用范式所决定的和产生的东西去检验范式,检验的手段就蕴含于被检验的对象之中,因而,对范式而言用观察来检验是无效的。夏佩尔则不同,他主张科学上的任何理论最终都由观察来检验,之所以观察对理论具有检验作用,是由于构成观察意境的背景理论是多方面的,在这不同的多种理论中,大多数是根据充分的信念(尤其在科学发展的高级阶段更是如此)。基于此,夏佩尔指出检验必须满足客观性条件和相关性条件。所谓客观条件就是:构成用以检验理论的观察的基础的别的理论必须独立于被检验的那个理论,换句话来说,用以检验理论的观察必须用不同于被检验理论的别的理论来说明。相关性条件指的是:依靠不同于被检验理论的别的理论所获得的观察证据必须与被检验的理论相关联。
夏佩尔还强调了观察对于理论进行检验的复杂性,这也是背景理论多样性的必然推论。当理论与观察不一致时,不一定就是被检验的理论出了错,也许是构成背景理论的别的理论或仪器出了问题。在这时,我们不仅要考虑解决这个矛盾的各种方法在逻辑上成功的可能性,而且更重要的是要仔细研究被怀疑的背景理论是按照什么次序进行排列的,这种排列次序是在科学的发展过程中学到的,它由与此相关的别的具有充分根据的理由所决定,特别地由我们已懂得的作为怀疑的具体明确的理由所决定。我们首先怀疑的是这样的一些理论:按照以前根据充分的信念它最可能出错,而且放弃它所花的代价最小,如果困难依然存在,它将越来越深入地威胁到观察所牵涉的信念的结构中去。例如,在太阳中微子的实验中,观察与理论预言不一致持续到重新审查所用的太阳模型、氩的组成和化学性质以及实验背景的很多其他部分,甚至涉及到对基本粒子理解的完全性和精确性都产生了怀疑。当然,这样的次序是粗略的。“科学中的进步部分地在于明了怀疑的理由,部分地在于使更深层次的假定明了化,因而可以在事实上加以检验和使用。这样,所研究的选择次序有时才变得不那么粗糙。”(14)总之,建立于根据充分的信念的基础之上的大量观察可以检验具有更高信誉的假说,而具体的检验过程则具有复杂性。
在有关观察检验理论的讨论中,库恩一味地强调单一的范式对观察的决定作用,否定了观察对于范式中基本理论的独立性,进而得出了观察对理论的检验是无效的偏激结论。夏佩尔为了维护观察对理论的检验作用,拓宽了背景理论的范围,从单一的由范式一统之下的理论扩展到各个方面的理论,指明了构成观察背景理论的多样性,从而说明了观察检验的复杂性。库恩和夏佩尔对于观察与理论的讨论是有价值的,其中的基本观点在一定的程度上也符合科学的实际情况。但是,他们的观点始终不能越出理论的束缚,只是在理论的统摄下探索观察。从库恩到夏佩尔的进步也只在于从单一的理论作为观察背景到多样的理论作为观察背景的进步,而问题就在于如何既肯定理论在观察中的作用又承认观察中的实物及其运动的作用。
按照马克思主义的观点,观察是主观与客观的统一。因此,当构成观察的不同于被检验的理论的其它理论都确证无疑,而且仪器也没有问题的时候,观察对于被检验的理论的判决性作用就来源于观察中的物质性的相互作用。观察对理论的检验作用是由于构成观察的理论和实物及其运动都独立于被检验的理论。在观察的构成中,实物性的构成成分是最基本的,它才是知识的来源和检验理论的手段,才为科学的客观性和合乎理性提供了保证。
注释:
①(12) 库恩《必要的张力》,纪树立、范岱年等译,福建人民出版社1981年版,第292、268页
② F.Suppe(ed):The Structure of ScientificTheories(second edition),University of Illinois Press,1979,P525.
③ 拉卡托斯、马斯格雷夫编著:《批判与知识的增长》,周寄中译 华夏出版社1987年版,第364页
④ L.J.Cohen(ed):Logic,Methodologyand PhilosophyofScience,IV,North-Holland publishing Co,1981,P458
⑤ 《马克思恩格斯选集》第一卷,第16页
⑥⑦⑨⑩(13) 库恩《科学革命的结构》,李宝恒、纪树立译,上海科学技术出版社1980年版,第100、100、94、104、120页
⑧ 马克思 《资本论》第3卷,第210页
(11) 《列宁全集》第38卷,第238页
(14) T.Nickles(ed):ScientificDiscovery Logic and Rationality,Dordrencht、D.Reidel Publishing Co,1980,P79-80.