论自然定律研究中休谟主义与反休谟主义之争,本文主要内容关键词为:主义论文,休谟论文,之争论文,定律论文,自然论文,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:N031 文献标识码:A 在自然定律(laws of nature,以下简称“定律”)研究中,哲学家们以是否承认必然性作为划分休谟主义与反休谟主义的标准。休谟主义否认必然性的存在,反休谟主义则承认某种形式的必然性,如律则必然性(nomological necessity)、形而上学必然性(metaphysical necessity)等。休谟主义认为定律本质上是规则(regularity),其代表人物有刘易斯(David Lewis)等。反休谟主义认为定律是共相(universal)间的律则必然关系,其代表人物有阿姆斯特朗(David Armstrong)、图雷(Michael Tooley)和德雷斯科(Fred Dretske)。虽然两派对自然定律的看法大相径庭,但是他们大多承认一个恰当的定律学说要满足两个基本条件:一,回应关于定律的直觉;二,为科学定律提供一个恰当的形而上学前提。围绕基本条件,两派之间展开了激烈的论战。 二、休谟主义与反休谟主义定律观 1.休谟主义定律观 休谟虽然对恒常联结(constant conjunction),即规则有大量论述,然而他是否将定律与规则相等同是有争议的。没有任何争议的是,休谟式定律观——定律即规则——广为人知,这一定律观也被称为规则式定律观(regularity theory of laws),可细分为三种:(1)素朴规则观,将定律直接等同于规则。(2)精致规则观,将定律定义为规则+X。不同哲学家对X的设定不同,有些用定律的功能,如解释和预测,有些用高确证度等认识论原则。[1](3)最精致的规则观,也称系统规则观,认为定律是最经济地描述世界进程的演绎系统。 刘易斯是系统规则观的主要代表。在他看来,一条规则有资格成为一条定律,当且仅当它以定理或公理的身份出现在每一个真演绎系统中。[2]73这个系统要达到三个指标的最佳平衡,即简单性、有力性和符合性的最佳平衡。简单性要求系统的公理数量尽可能少;有力性要求系统必须具有尽可能多的信息内容;符合性要求系统给出的描述尽可能符合实际的历史过程。[3]41[4]234换言之,一个理想的系统要以最经济的方式对世界的过去、现在和未来给出最大描述。而一条规则能否成为定律,就看它是不是这个系统中的公理或定理。 刘易斯的定律观和其他规则式定律观相比具有一些显然的优势。他断定定律不是离散的,而是相互联系组成一个系统。定律之网因相互关系组成了严格的演绎系统。与素朴规则观相比,刘易斯的观点与科学定律符合得更好。科学家所发现的定律不是孤立的,而是具有特定的联系,尽管其关联可能不是严格的演绎关系。 2.反休谟主义定律观 阿姆斯特朗(1983)、图雷(1977,1987)和德雷斯科(1977)分别从不同的哲学背景和哲学问题出发得出相同的结论:定律是共相间的律则必然关系。如果“Fs是Gs”是一条定律,那么F性(F-ness)与G性(G-ness)是共相,并且二者之间有一种非逻辑的或偶然的必然关系,可形式化为:N(F,G)。[5]85与休谟主义的规则式定律观相比,该定律观的新颖之处在于引入共相和律则必然性。共相可简单理解为殊相(即时空对象)的属性和殊相间的关系。律则必然关系具有两个主要特征:一,外在的,[5]84[6]108-109不是共相间的内在关系;二,弱必然的,逻辑偶然的。 律则必然关系作为弱必然性有两层意思。一,在现实世界,必然关系成立。这种必然性由共相保证。因为共相在不同的例示中是完全相同的,所以如果共相F和G在现实世界的某一时空中具有关系R,那么它们不可能在另外的时空下不具有关系R。[5]79二,律则关系并非在所有可能世界都成立。这一点同样由共相及其关系给出。阿姆斯特朗认为共相不是必然存在,即不在每一个可能世界都存在。因此,在没有共相F和G的可能世界,显然也没有定律N(F,G)。[5]166即使依照图雷,共相是必然存在,其存在不依赖殊相,由于律则关系外在于共相,因此在不同的可能世界,相同的共相间也可能具有不同的关系。[6]125因此共相间的律则必然关系直接由共相及共相间的外在关系导致。不将定律看作逻辑必然真理是符合哲学传统的。传统认为,数学命题和逻辑命题是先验必然真理,而定律是后验获得的,不可能是逻辑必然真理。 对于这种逻辑偶然的,外在的必然关系,反休谟主义没有作出进一步更为直接的刻画。阿姆斯特朗认为律则必然性必须被接受为初始的。[5]88这成为反休谟主义的一个理论弱点,引起了诸多批评。 三、反休谟主义向休谟主义提出的挑战 休谟主义和反休谟主义都承认一个恰当的定律学说应该满足两个基本条件:一,回应哲学家关于定律的直觉;二,为科学定律提供一个可接受的形而上学前提。反休谟主义认为自身观点能够、而休谟主义定律观不能够很好地满足这两个基本条件。 在定律研究中,有两个直觉被长期而广泛地接受。其一,定律区别于偶适概括;其二,定律支持反事实条件句。毫无疑问,回应第二个直觉本身提供了一种回应第一个直觉的进路。然而,分别处理这两个直觉也是可行的。刘易斯就是用不同的理论资源回应这两个直觉。 下面就以科学哲学文献中常用的两个例子来说明定律与偶适概括的区别。 所有金球的半径都小于一英里。 所有铀球的半径都小于一英里。 这两个陈述都表达了休谟意义上的恒常联结,是两个同样好的规则。它们具有相同的逻辑形式,都可以表达成全称量化式:(x)(Fx→Gx)。然而,直觉上讲,前者偶然为真,表达了一个偶适概括,后者表达了一条似律陈述。 基于必然性,反休谟主义可以轻松回应这一直觉。表述了一条定律的全称概括为真,是因为共相间的必然关系。定律陈述的使真者是关于共相的事实[7],而偶适概括的使真者是关于殊相的事实。此外,反休谟主义还可以诉诸定律与其对应的规则之间的关系,区分定律与偶适概括。定律作为共相间的必然关系可以逻辑必然地蕴涵相应的规则,符号表示:N(F,G)→(x)(Fx→Gx)。而偶适概括则不能。 休谟主义能否作出这一区分呢?由于素朴规则观认为定律等同于规则,作为有限归纳的结果,规则本身与偶适概括无法区分。精致规则观可以通过定义区分二者,然而,使用认识论标准,如具有高确证度、被广泛接受等,将导致定律失去客观性。使用功能标准,如解释和预测,将面临更严重的批评。因为一个全称概括,如(x)(Fx→Gx),并不能回答为什么“Fa是Ga”。规则作为经验归纳,对未来事件的预测受制于归纳问题。系统规则观可以依定义回应此直觉,并避免精致规则观引起的显然的困难。 第二个直觉,即定律支持反事实条件句。何谓反事实条件句?条件句都具有“如果……那么……”的形式,然而不同的条件句真值断定方法不同。与实质蕴涵句不同,反事实条件句的真值不取决于子句的真或假,而取决于联结前后件的定律是否成立[8]。当我们说到一块昨天吃掉的、没有加热的黄油时,古德曼认为我们可以说: 如果把这块黄油加热到150°F,那么它就会熔化。 如果把这块黄油加热到150°F,那么它就不会熔化。 因为前件为假,所以如果将反事实条件句看成实质蕴涵句,那么所有的反事实条件句恒为真。即上述两个句子同真。但这显然违反我们的直觉。正确的断定方法即诉诸定律。如果前件加上相关条件,再加上相应的定律可以导出后件,那么此反事实条件句为真。简单地讲,如果存在联结反事实条件句的前件与后件的定律,那么此反事实条件句为真。反之为假。在此意义上定律支持反事实句。 反休谟主义可以解释此直觉。以定律N(F,G)为例,一个殊相a,事实上没有例示F,但是如果我们假定它例示了F,那么它一定例示了G。[5]103联结Fa与Ga的正是定律N(F,G)。阿姆斯特朗认为定律支持反事实条件句恰恰是基于某种必然性。否认必然性的休谟主义者能否回应这一直觉呢? 借助刘易斯的反事实条件句理论,休谟主义可以在不接受必然性的条件下回应此直觉。根据反事实条件句理论,(用“□→”表示反事实蕴涵算子),一个反事实条件句A□→B在i世界为真,当且仅当,B在每一个与i世界最相似的A世界为真。所谓A世界,即A成立的世界。[2]8-9比较可能世界之间相似度的最重要标准就是定律相同。[2]75因此,定律在确定反事实条件句的真值方面起着重要作用。 原则上讲,一个休谟主义定律观的支持者可以不接受刘易斯的反事实条件句理论。为了回应这一直觉,休谟主义者可以诉诸刘易斯的理论[9]。但是,此回应方案存在严重问题。如果反事实条件句的前件是离奇的,如“如果这位哲学家是一个电子”,那么前件成立的世界,相对于现实世界,就需要做出重大改变,我们没有任何理由不去改变定律。[5]48-49刘易斯本人也意识到这个困难,在相似的可能世界之间,定律可能不一样。例如,在可能世界i中,所有定律都是决定论的。一个轮盘堵在时刻t停在了黑色处。现在设想一个反事实条件句的前件“如果它停在红色处”,那么最相似的可能世界不可能与i世界具有相同的定律。[2]75-76在1979年发表的《反事实依靠与时间之箭》一文中,刘易斯对可能世界之间相似度的评价标准作了细化。他列出四条标准,从最重要的到无足轻重的依次是:①避免大地、大范围地、复杂地违反定律;②保证个别事实完美相配的时空区域最大化;③避免小地、局部地、简单地违反定律;④保证个别事实(甚至是极其重要的事实)近似地相似。[10] 然而他的新标准并没有排除两个可能世界最相似,但却具有不同定律的情况。在这种情况下,很难说定律在何种意义上支持反事实条件句。由于有些反事实条件句的前件很离奇,因此为了避免大范围修改定律和过去发生的事实,并使前件出现,刘易斯只能求助于一个小的奇迹发生。[10]诉诸奇迹,即使没有直接宣告其理论的破产,也大大降低了它的说服力。在回答定律如何支持反事实条件句这一直觉上,反休谟主义给出的答案更加自然。而休谟主义提出的方案不仅独立于其定律学说,而且还面临严重困难。 2.科学定律的形而上学基础 如果科学的形而上学的任务是为科学提供形而上学前提,即至少回答科学解释现象,科学作出系统而稳定的预测是何以可能的,那么一个合格的定律学说就要为科学定律提供形而上前提,即回答一系列与科学定律相关的何以可能的问题,如科学定律是何以可能的,科学定律在解释和预测中起着重要作用是何以可能的。在休谟主义与反休谟主义的争论中,反休谟主义抓住科学定律的两种特殊类型——函数式定律和概率式定律向休谟主义发难。 在科学实践中,科学家们发现了不同类型的定律。反休谟主义者特别注意到函数式定律和概率式定律,因为这两类定律的内容并不能唯一地决定定律的表现,反之亦然。[5]37换言之,定律与经验获得的数据并非一一对应。 就函数式定律而言,有些自变量值是缺失的,即不对应现实世界中的关系或状态。以万有引力定律为例,先假设其成立,再假设宇宙的总质量是有限的,那么质量大于宇宙总质量的物体M就不存在,然而通过万有引力定律,只要知道M与任一物体的距离,我们仍然可以计算它们之间的吸引力。经验获得的数据不包括M及质量大于M的情况,然而作为函数式定律的万有引力定律对自变量的取值没有限制。在这种情况下,如何从经验获得的数据导出唯一的函数定律呢?面对同样有限的经验数据,科学家们逻辑上可以运用不同的函数来概括。然而事实上,科学家只选择特定的函数表达式,定律学说要解释这一现象。 概率式定律引出了类似的问题。如果我们接受现代物理学,那么一些基础的、非导出定律就是概率的。经验观察所能获得的是单个事件发生的结果或大量同类事件发生时出现特定情况的频率。然而概率既不等同于某单个事件发生的可能性,也不等同于某次实验获得的频率。因为单个事件发生的结果和频率都会发生波动。当特定事件的个数极为有限时,单个事件发生结果的波动很明显。刘易斯举的例子是原子,这种原子极难制成,整个宇宙只存在两个。其中一个的寿命是4.8微秒,另一个是6.1微秒。[4]229显然无法以这两个值计算其半衰期。频率值的波动也是显然的,以抛硬币为例,假设硬币是均匀的,抛100次,正面向上的次数可能是40次,再抛100次,正面为上的次数可能是55次。这两次的频率值不等。然而,由于抛硬币是可重复的事件,多次实验后,平均频率值会趋于0.5。如果有大量同质事件存在,可以反复实验。对不同实验获得的频率值进行统计平均,就可以近似地获得特定事件发生的概率。在有些情况下,同质事件的个数极为有限,如原子,关于的半衰期定律显然不能通过对频率值做统计平均获得。在这种情况下,如何确定相应的概率定律就成为一个难题。 科学实践中,函数式定律和概率式定律的存在,给定律学说提出了何以可能的问题。反休谟主义可以容纳其存在。就函数式定律而言,有些自变量的值缺失并不影响定律。因为定律是共相间的关系。只要有殊相例示共相,共相就存在,不管被例示的次数和例示的形式。以“具有质量”为例,质量为1克的物体是对此共相的例示,质量为100千克的物体也是对这一共相的例示。尽管可能不存在质量大于宇宙总质量的物体,然而这并不影响“具有质量”这一共相存在。而万有引力定律断言的是“具有质量”、“具有距离”和“具有吸引力”这三个共相间的关系。因此面对有些值缺失的情况,我们可以从定律反事实地推导出相应结果。即如果这些自变量的值被例示,将会产生什么结果。[5]ch.7[11]242-248由于定律不是经验归纳的结果,因此有些值缺失,并不影响定律。 概率式定律是何以可能的呢?阿姆斯特朗认为,概率式定律给出了共相间的必然关系的可能性,可形式化为(N:P)(F,G)(0≤P≤1)。即F和G之间必然关联的概率。[5]ch.9[11]237-241图雷则认为概率式定律中共相间的关系是概率式的律则关系。[6]ch.4因为概率式定律既不是经验观察到的单个事件发生的结果,也不是频率,而是共相间的关系,所以虽然单个事件的发生和频率都是对概率的某种暗示,但它们不是概率本身。因此单个事件的可能性和实验中频率值与概率定律所断定的数值不符就没有矛盾。 休谟主义定律观中,素朴规则观没有理论资源为函数式定律和概率式定律提供形而上学基础。加了X的精致版本的规则观,可以用X,在有限经验证据非充分决定定律的情况下,提供附加标准,并最终决定用哪个函数或实验取得的频率值表达自然定律。然而不管是认识论标准,还是功能标准,都面临上文提到的困难。 系统规则观可以运用最佳系统分析法,即以简单性、有力性、符合性的最佳平衡来分析[4]233-236,回答函数定律和概率定律何以可能的问题。就函数式定律而言,在有些值缺失的情况下,经验数据被限制在特定范围内。因此逻辑上可以构造出无数个函数表达式与已有数据相符合。最佳系统分析法最终会选出唯一的函数表达式。就概率式定律而言,解决思路相似。最佳系统一定包括概率式的定律。因为一个系统如果既与历史中发生什么有关,又与在不同情况下,不同结果出现的概率相关,那么它一定比只涉及事件结果的系统更有力。在最简单的情况下,即存在大量同质事件的情况下,单个事件发生的概率可以等于频率的极限。这样的系统不仅具有简单性,而且具有符合性。对于同质事件很少的情况,如U[346]原子,我们就无法通过大量重复实验来获取频率的极限或统计平均值,而是要从一个更具普遍性的函数式定律计算出特定事件发生的概率。不同的候选系统将选用不同的函数,我们利用最佳系统分析法可以从中选出一个获胜者。 如此重要的最佳平衡标准本身是否具有清楚的标准呢?在系统观的三个评价标准中,符合性标准最容易被理解,即尽可能与世界的实际情况相一致。然而简单性和有力性的标准是什么呢?这两个原则很可能将主观性引入到定律中来。哲学家对二者的标准可能因人而异,因此在最佳平衡上难以达成一致。刘易斯没有给出清晰的客观标准,他意识到这个难题的重要性,并希望诉诸自然本身的善(kind)来解决问题。“如果自然是善的,那么无论选择什么标准,最佳系统都会遥遥领先于它的竞争对手;如果自然不是善的,那么就会出现竞争系统并驾齐驱的情况,选择就会变成一个心理学问题”。[4]232-233刘易斯将自然的善当作一个合理的希望,然而正如他所言,关于自然的善我们没有任何证据,因此这是一个很难接受的解决方案。 综上所述表明,休谟主义在回应直觉,在为科学定律提供形而上学前提时,要么无能为力,要么引起一些严重困难。素朴规则观完全无力回应。精致规则观通过引入X,虽然能够回应直觉,但是X本身会引起严重困难。系统规则观作为休谟主义定律观的最高级版本,虽然可以回应,但是其反事实条件句理论中引入“奇迹”,最佳系统的产生依靠自然的善,都表明其理论具有极大的缺陷。 虽然意识到休谟主义定律观面临一些不愉快的问题,如定律不能为规则提供解释,然而休谟主义者宁愿忍受这些困难。因为“反休谟主义将共相间的律则关系当作初始概念是莫名其妙的。N只能通过提供必然联系,而非通过命名,才能配得上必然关系之名”。[3]40共相间的概率关系面临同样的指责。[4]239-240这一批评是切中要害的,更加激进的反休谟主义者也认同这一批评。 通过引入共相和律则必然性,反休谟主义能够融贯地回应直觉和科学定律的形而上学问题。但是正如刘易斯所批评的,将律则必然关系作为初始概念,缺少必要的分析,使得这一预设十分神秘。 本文认为,尽管反休谟主义将核心概念设定为初始的,缺乏进一步分析,但是从研究进路上讲,它较休谟主义具有优势。因为休谟主义面临的困难很难通过理论的进一步发展而消除,如进一步刻画奇迹和自然的善,或为之建立一个令人信服的论证。而反休谟主义面临的指责,可以通过理论的进一步深入发展而化解。通过深化必然性,不仅可以避免休谟主义的批评,而且还可以保留反休谟主义在回应直觉和提供科学定律的形而上学方面较休谟主义所具有的优势。事实上,后来更为激进的反休谟主义者正是通过深入刻画、强化必然性,完善反休谟主义定律观。如埃利斯[12]主张一种科学的本质主义,将定律看作是对自然类的本质属性的刻画,定律涉及的形而上学必然性就奠基在自然类之上。劳[13]对定律持类似看法。 感谢复旦大学哲学学院黄翔教授对本文提出的宝贵建议。标签:休谟论文; 世界主义论文; 概率计算论文; 休谟问题论文; 关系逻辑论文; 刘易斯论文; 科学论文; 形而上学论文;