结构实在论中的实体之争，本文主要内容关键词为：实在论论文,之争论文,实体论文,结构论文，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：B94 文献标志码：A 文章编号：2095-0047(2015)05-0110-16 为了回应反实在论，特别是来自悲观归纳论的攻击，科学实在论者提出了结构实在论。结构实在论是目前在科学哲学中讨论最多、争论最激烈的实在论理论。不少人认为，结构实在论是当前为科学实在论辩护的最好的策略。但是，结构实在论并没有一劳永逸地解决有关实在的争端。就是在结构实在论者内部，在如何处理实体的问题上也发生了争论。本文试图就这一争论进行一番梳理。 一、转向结构实在论 结构实在论是约翰·沃勒尔(John Worrall)在1989年为了打破科学实在论和反实在论争论的僵局，同时吸取争论双方的长处(“the best of both world”)①而提出的。在讨论从菲涅尔的以太理论到麦克斯韦的电磁场理论的转变时，沃勒尔这样说道： 在菲涅尔到麦克斯韦的转移中，有一种重要的连续性的因素——这不仅仅是把成功的经验内容转移到新的理论中去。同时，它也不是把所有的理论内容或所有的理论机制(即使以近似的形式)转移过去……转移中有种连续性或积累，但是这连续的是某种形式或结构而不是内容。② 所以，在沃勒尔看来，我们既不要像标准的科学实在论那样，断言我们的最佳理论所描述的造成我们观察现象的不可观察实体的性质是真的，也不要对科学持反实在论立场。我们应该采取结构实在论的立场，在认识论上只承认理论的结构的或数学的内容，因为在理论变化中有结构的保留。结构实在论放弃说理论是对世界的描述，从而避开了悲观归纳论，但坚持说在经验内容之上的理论结构描述了世界，从而不使科学成功成为奇迹。 沃勒尔提出的结构实在论引起了许多哲学家的重视，人们在他的基础上提出了许多形式不同的结构实在论。人们用结构实在论的眼光回顾科学哲学，发现有不少著名的科学家、哲学家都有结构实在论的思想，他们当中有彭加勒(Henri Poincaré)、迪昂(Pierre Duhem)、卡西尔(Ernst Cassirer)、石里克(Moritz Schlick)、罗素(Bertrand Russell)和卡尔纳普(Rudolf Carnap)。 詹姆斯·雷迪曼(James Ladyman)把结构实在论分为两类：一类是认识论的结构实在论，另一类是本体论的结构实在论。前者认为，我们只能认识不可观察世界的形式或结构，但无法认识其内在的本质；后者认为，既然实体是不可认识的，那么实体就是不存在的。世界上存在的只有形式或结构，或者说各种关系。曹天予对前两种结构实在论，特别是对后一种进行了批判。他认为，根本不存在没有实体的结构或者没有关系承载者的关系。他在坚持实体存在的基础上提出了自己的结构实在论构想，它被称为综合的结构实在论或综合的本体论的结构实在论。下面就三种结构实在论围绕着实体的争论展开论述。 二、认识论的结构实在论：实体存在但不可认识 通常人们把沃勒尔提出的结构实在论称为认识论的结构实在论(Epistemic Structural Realism，简称ESR)。认识论的结构实在论认为，科学理论仅告诉我们有关不可观察世界的形式或结构，但没有告诉我们其本质。至于不可观察事物的本质是由于某种原因不可认识，还是根本就不存在，约翰·沃勒尔没有就此做出正面回答。所以，雷迪曼质疑：沃勒尔的结构实在论究竟是对科学实在论的形而上学的修正，还是认识论的修正？但是，从沃勒尔对彭加勒论述的引用中不难看出，他的结构实在论是从认识论上对科学实在论的限制，即除了结构以外其他一概不知。彭加勒认为，过去理论只是反映了真实物体的真实联系，但对于真实物体的本质，我们永远无法知道。③因此，有人说，结构实在论是对科学实在论的认识论修正，即科学理论只告诉我们不可观察对象带来的关系，对于不可观察对象的本质我们不做判断。所以，斯塔蒂斯·普西洛斯(Stathis Psillos)说，结构实在论是有限制的科学实在论。④ 认识论的结构实在论有许多形式，雷迪曼把它们概括为三类：第一类认为，我们不能认识充实世界结构的个体(individuals)，但是我们能够认识它们的属性和联系。第二类认为，我们不能认识个体和它们内在的非联系的属性，但是我们能够认识它们一阶联系的属性。第三类认为，我们不能认识个体、它们的一阶属性和联系，但是我们能够认识它们联系属性的二阶结构。例如，罗素和卡尔纳普就持有这种极端的观点，认为我们只能认识世界的逻辑特点。⑤ 普西洛斯把达到认识论的结构实在论的路线分为“上行路线”和“下行路线”。“上行路线”是从经验的认识论原则出发，得到外部世界的结构知识。“下行路线”就是像沃勒尔建议的那样，通过削弱标准的科学实在论，达到结构实在论。普西洛斯批评了这两种路线。罗素从三个认识论原则走上了“上行路线”。这三个原则是：第一，我们只能接触到我们的感觉(即艾耶尔所说的“自我中心困境”)；第二，不同的结果有不同的原因(普西洛斯称之为赫姆霍兹—韦尔原则)(Helmholtz-Weyl Principle)；第三，感觉之间的联系和它们的原因之间的联系有相同的逻辑的、数学的结构。这导致罗素认为，科学只能达到同构地描述世界，我们只能认识世界结构的二阶同构而不是结构本身。⑥许多赞同认识论的结构实在论者认为，结构实在论需要实体实在论，因为从本体论上说，个体及其属性是先于其联系的结构的。 认识论的结构实在论和康德主义有联系。雷迪曼认为，彭加勒的结构主义就具有康德色彩。例如，彭加勒认为，科学理论提出的不可观察实体就是康德的本体或物自体。他修正了康德的观点，认为后者不是根本不可认识的，而是可以通过它们进入的联系来间接地加以认识。一方面，彭加勒从新康德主义的目标(从私人感觉印象的主观世界中恢复客观的或主体间的世界)出发，通过“上行路线”到达了结构实在论；另一方面，他又从“下行路线”到达了结构实在论。他认为，科学史可以在关系层面而不是客体层面被看成是积累的。例如，从卡诺的热力学到克劳修斯的热力学，本体论发生了变化，但是热力学第二定律保留了。虽然约翰·沃勒尔没有直接说彭加勒的结构实在论有康德色彩，但是许多赞成认识论的结构实在论的哲学家思想中都明显地有新康德主义的某些痕迹。如艾利·扎哈(Elie Zahar)认为，科学只能告诉我们本体世界结构的知识，实体的本质和属性我们是无法认识的。彼得·昂格尔(Peter Unger)认为，我们关于世界的知识纯粹是结构的，感觉特质(qualia)是实在的非结构组成部分。弗兰克·杰克逊(Frank Jackson)认为，科学只能揭示物理对象的因果关系的属性，我们无法知道世界的内在本质，只能知道其因果关系的性质。雷·兰顿(Rae Langton)认为，科学只揭示物理对象的内在属性，至于它们的内在本质甚至世界的内在本质，是无法认识的。⑦ 认识论的结构实在论和拉姆齐语句(Ramsey sentences)也有联系。格罗弗·麦克斯韦(Grover Maxwell)希望科学实在论在理论术语上和“概念经验主义”相容，从而能够在认识论上解释我们怎么能够接近不可观察实体。在麦克斯韦看来，理论可以讨论各种我们并不熟悉的实体和过程。正如罗素所说，其理由是我们可以通过描述来认识它们，即可以通过其结构属性来认识它们。这就是对我们认识它们的限制——理论术语只能纯粹从结构上来理解。麦克斯韦用拉姆齐语句来解释为什么理论的结构囊括了理论术语的认知内容。拉姆齐用存在的量化的谓词变量来替换理论术语，从而消除了理论中的理论术语。如果我们用拉姆齐语句替换一阶理论中断言的合取，那么理论中的观察内容依然保留，但是对不可观察实体的直接指称就被消除了。⑧
拉姆齐语句只是断言，存在某些客体、性质和关系，具有某些逻辑特点，满足某些不言而喻的定义。这是更高阶的描述，最终把理论的理论内容和观察行为相联系。然而，拉姆齐语句并没有消除理论实体，它们依然存在，不过就是不直接用理论术语而是通过描述来指称它们，只不过用那些指称我们熟悉的术语替换了那些理论术语。所以麦克斯韦和罗素认为，关于不可观察领域的知识仅限于其结构而不是关于其内在属性，或者说仅限于其高阶属性。这还不算纯粹的结构论，因为这里的结构概念被用来指理论的高阶属性。⑨ 认识论的结构实在论只是为科学实在论的本体论承诺辩护，不是要修改其本体论承诺。根据这种观点，客观世界由不可观察客体组成，我们只能认识它们之间的某些属性和联系，即客观世界的结构。当然，这种观点也遇到了许多困难。早在1928年，纽曼(M.H.A.Newman)就指出，结构不足以从世界联系中进行选择。假设世界由一组客体组成，其结构W对应于某些联系R，但对于这些客体我们一无所知。任何事物的集合都可以具有结构W，只要它们数量相同。这是因为每一联系都意味有某些子集的存在。有了子集存在，才有子集间的联系。因此威廉·戴福瑞(William Demopoulos)和迈克尔·弗里德曼(Michael Friedman)指出，把理论还原到拉姆齐语句等于把它还原到它的经验结果。所以，“罗素的实在论最终陷入了某种版本的现象主义或严格的经验主义——所有具有相同观察结果的理论同样是真的”⑩。同理，简·英格利希(Jane English)指出，两个不相容的拉姆齐语句的所有观察结果不可能都相同。因此，用拉姆齐语句来处理理论，结果是理论的等价变成了经验的等价。戴福瑞说，同样考虑表明结构经验论把真理变成了经验适当性。扬尼斯·沃特西斯(Ioannis Votsis)认为，纽曼论证的结论根本不能破坏认识论的结构实在论。此后，有许多哲学家对拉姆齐语句和认识论的结构实在论的关系进行了大量的讨论。(11)雷迪曼认为，从总体上看，结构实在论的认识论形式对科学实在论的改进并不大。结构实在论是要解决理论变化问题。而如麦克斯韦指出，他的结构实在论纯粹是语义的和认识论的理论。拉姆齐语句挑选出的就是和原来理论中完全相同的实体。它不依赖指称，而是把指称变成整体理论的一个函数，根本没有触及对历史主义提出的本体论不连续性问题。所以，有不少哲学家指出，在许多问题上拉姆齐语句对结构实在论者毫无帮助。因此，结构实在论应该从形而上学上加以考虑，而不仅仅是认识论上的修正。(12) 三、本体论的结构实在论：实体及其内在属性不存在，只有结构存在 综上所述，认识论的结构实在论者认为，对于不可观察的实体，我们无法认识，只能认识其结构和联系。正如沃勒尔所说，“根据结构实在论的观点，牛顿真正发现的是在他的理论中用数学方程表达的现象之间的联系”(13)。因此，有哲学家认为，如果科学理论变化中具有连续性的是形式或结构，那么我们就应该放弃说理论是对客体及其属性的指称，而改用其他术语来解释科学的成功。有的哲学家干脆明确说，真实存在的只是各种形式和结构。这种观点被称为本体论的结构实在论(Ontic Structural Realism，简称为OSR)。如霍华德·斯坦(Howard Stein)就说过： 我们的科学接近理解“实在”，不是从“物质”及其种类方面，而是从现象“模仿”的“形式”方面(“形式”可以解读为“理论结构”，“模仿”可以解读为“被表征”)。(14) 大致说来，认识论的结构实在论认为，我们所知的是事物之间联系的结构而不是事物本身；相应的本体论的结构实在论则认为，事物根本不存在，只有结构存在。范·弗拉森将这种观点称为激进结构主义。(15) 弗伦奇(Steven French)和雷迪曼提出了本体论的结构实在论，主要是为了讨论这两个问题：(1)量子和时空点的同一性(identity)、个体性(individuality)和纠缠(entanglement)问题；(2)科学表征(特别是物理学中的模型和理想化的作用)问题。后来有许多哲学家讨论了与此相关的问题。 本体论的结构实在论者认为，从当代物理学中我们知道，空间、时间和物质的本性和标准的形而上学有关个体、内在属性和联系之间的本体论关系的观点是不相容的。从广义上说，本体论的结构实在论是强调结构和关系的本体论优先的结构实在论。雷迪曼认为，根据其主张的观点不同，本体论的结构实在论大致有下列几种形式。 1.取消主义：不存在个体，只存在关系结构。这种观点的代表人物是弗伦奇和雷迪曼。普西洛斯将这种观点称为“取消主义结构实在论”。许多哲学家对此立场提出了批评，其中有曹天予、多拉托(Mauro Dorato)、普西洛斯、布施(Jacob Busch)、莫尔甘特(Matteo Morganti)和查克诺瓦提(Anjan Chakravartty)。批评者认为，没有关系承载者(relata)，就不可能有关系(relations)。查克诺瓦提说：“一个人不可能理智地赞同关系的实在性，除非他承认这个事实，即某些事物相关”。(16)换句话说，怎么可能拥有没有个体的结构？或者具体地说，我们怎么能够谈论一个组合而不涉及组合的构成要素？即使许多同情本体论的结构实在论者也不能理解没有关系承载者的关系这种观念。(17) 但是，雷迪曼认为，至少有两种方式可以帮助我们理解没有关系承载者的关系。它们是： (1)普遍的观念。例如，当我们用“大于”这个词提到某种关系时，我们只对独立于具体内容的形式属性感兴趣。说存在没有关系承载者的关系，也许就像柏拉图所说的现象世界不能看成知识内容的一部分。正如霍华德·斯坦(Howard Stein)所说： ……如果有人仔细考察现象是如何被量子理论表征的……那么……用“实体”和“属性”来解释可能被看成高度可疑的……我认为，重要的问题涉及形式……和现象的关系，而不是(假设的)属性和(假设的)实体的关系……(18) (2)进一步分析表明，某个关系的关系承载者结果总是关系的结构本身。施塔赫尔(John Stachel)认为，所有实在都是关系。谢弗(Jonathan Schaffer)认为，实在没有基础层次。(19) 总之，雷迪曼认为，取消主义并没有要求没有关系承载者的关系，只是要求承载者不是个体(individuals)。如弗伦奇和克劳斯(Décio Krause)认为，量子和时空点不是个体，但它们是最小意义的客体(objects)。他们创造出一种非经典的逻辑，这样非个体的客体可以是一阶变量的值，但是同一律(“对于所有X，X等同于X”)不成立。同样，“X不等同于X”也不成立。贝恩(Jonathan Bain)认为，对激进的本体论的结构实在论的批评，无意地依赖了集合论的结构范畴。对本体论的结构实在论的范畴理论的表述对于解释物理理论，特别是广义相对论的结构有很大帮助。(20) 2.存在这样的关系，它们并不随附(supervene)于其关系承载者的内在的和时空的属性。用很强的非随附关系解释量子力学中的纠缠态的说法可以追溯到克莱兰(Carol E.Cleland)。但是，说可能存在这样的关系，它们不随附于其关系承载者的非关系的属性，这种说法和一些哲学家根深蒂固的思想是相对立的。标准的结构概念既非集合论的，也非逻辑的。这两种方式常常假定结构基本上是由个体及其内在属性构成的，所有的关系结构随附于其上。特勒(Paul Teller)把这种认为结构概念反映了世界结构的观点称为“具体主义”(particularism)，戴珀特(Randall R.Dipert)则称之为“专一的单子论”(exclusive monadism)。许多哲学家持有这种观点，其中包括亚里士多德和莱布尼茨。(21) 雷迪曼指出，时空关系常常不包括在这种观点中，因为客体位置内在于它本身的观念是和非常强的实体论(substantivalism)相联系的。因此，标准观点认为，个体之间的关系而不是它们的时空关系随附在关系承载者及其时空关系的内在属性上。这就是大卫·刘易斯(David Lewis)所说的休谟随附性： 对于世界而言，所有的只是大量的具体事实的局部(local)事物的巨大拼图(mosaic)，只有一个又一个小东西……我们有几何学：关于(空间与时间、点物质、以太、场或以太和场的)点与点之间的外部的时空距离关系的体系。而且在这些点上，我们有局部性质：完全自然的内在属性。这些属性只要小小的点展示自己……其他一切随附其上。(22) 蒂姆·莫德林(Tim Maudlin)在量子纠缠的基础上反驳了刘易斯的休谟随附性，他认为这意味着本体论还原的终结。这种说法抛弃了实在的组合观念(即认为世界是由相互独立的宇宙之砖组成的观念)。他指出：“世界不是一组仅有空间和时间的外部联系的分离存在的局部化的客体。”(23)同样，本体论的结构实在论的提倡者，如埃斯菲尔德(Michael Esfeld)、弗伦奇和雷迪曼，则强调量子纠缠暗示的非随附的关系破坏了大多数传统的形而上学观点赋予个体的本体论先在性(priority)。某些关系至少在本体论上等同于个体。所以要么关系在本体论上是基本的，要么它既不是基本的，也不是第二层次的。埃斯菲尔德和奥利弗·普利(Oliver Pooley)两人持后一种观点。埃斯菲尔德走得更远，声称如果存在内在属性，那么它们在本体论上是第二层次的，是关系属性的衍生物。(24) 3.个体的客体没有内在属性。这种观点认为，特殊种类的个体的客体在性质上都是相同的。它们不会因为个体性(haecceity)和基本的此在性(thisness)而个体化。经典粒子常常被认为是这样的。经典粒子之所以可以看成如此，是因为如果坚持不可入性原则的话，两个这样的粒子就不可能有完全相同的时间、空间属性。当自然科学只能对属性进行量化研究时，经验主义者提出了个体化的束理论(the bundle theory)来解释物理客体的个体化。这是标准的形而上学立场。它说明没有比本体论的结构实在论更为激进的观点。有趣的是，根据这种观点，不可分辨者的同一性原则(the Principle of the Identity of Indiscernibles)似乎是真的。如果这样，那么就有某些属性(也许包括时间、空间属性)把每一物体与其他物体区别开来，物理对象的同一性和个体性可以还原为有关它们的其他事实。这一观点受到了许多哲学家的质疑。他们认为这种立场的结构实在论的论证是证据不充分的。(25) 4.存在个体的实体，但是它们没有任何可以还原的内在属性。迈克尔·埃斯菲尔德认为，关系要求关系承载者，但是那些物体并没有内在属性处于它们所处关系之上。他指出，存在物体和关系，但它们中没有一个在本体论上是基本的或第二层次的。这样，所有个体的客体的属性是相对其他客体的关系。埃斯菲尔德把这种观点称为“适度的结构实在论”。它避免了上面1的取消主义问题，包含了2和3的观点。而且，任何版本的4和3结合，都会使得个体的实体在本体论上依赖关系结构。(26) 贝纳塞拉夫(Paul Benacerraf)认为，不可能存在只有结构属性的客体。达米特(Michael Dummett)把认为存在这样的客体的观点称为“神秘主义”。布什(Jacob Busch)则在结构实在论的语境中对其进行了批判。在雷迪曼看来，这些反对意见可以追溯到罗素那里： 序数不可能如戴德金(Julius Wilhelm Richard Dedekind)所建议的那样，只是构成级数的关系的术语。如果它们是什么东西的话，那么它们就应该内在地是什么东西；它们必须不同于其他实体，就像点不同于瞬间、颜色不同于声音。戴德金想要表明的，大概是一种来自抽象原则的定义……但是一个这样形成的定义，总是表明某类实体，它们……有自己的真正的本质。(27) 5.关于客体的同一性和差异性的数据(facts)在本体论上依赖于它们是其组成部分的关系结构。 桑德斯(Simon Saunders)认为，存在不可分辨者的同一性原则的弱化形式，甚至在上述单态的电子上也可满足。“弱的可分辨性”这个概念适用于满足非反身关系(对任意x，不能得到xRx的关系)的客体。电子在单态时具有反向自旋的关系显然就是这样的非反身关系。所以桑德斯说，根据莱布尼茨定理，有非反身关系aRb就意味着有不同的关系承载者a和b的存在。电子是个体的。虽然它们是个体，但是它们的个体性是由它们之间的关系来解释的。(28) 这种说法和通常的思维方式相反。人们通常认为，个体存在于空间和时间之中，它们相互独立而存在。这些个体的同一性和差异性和它们之间的关系无关。施塔赫尔把这称为“内在个体性”。人们广泛认为，个体之间的关系不能区分那些相同的个体。 “关系预设了数字的差异，所以不能解释它。”这样说的意思是，没有在形而上学上先于关系的相互区别的个体，就没有什么处于反身性关系中。人们假设是这种反身性关系把个体性赋予关系承载者。罗素曾经讨论过这个问题，后来有不少哲学家也讨论了这个问题。桑德斯和施塔赫尔指出，有关费米子的同一性和差异性数据不是内在的，只有依赖它们所进入的关系才能获得。根据这种观点，量子的个体性在本体论上等同于或仅次于它们所处的关系的结构。施塔赫尔称此为“语境个体性”，并把它扩展到时空点。(29) 莱特格布(Hannes Leitgeb)和雷迪曼发现，在数学结构中，没有什么能排除这种可能性，即一个结构中的客体的同一性和差异性是结构整体的一个基本特点。这种特点尚未得到解释。雷迪曼也讨论了这种基本的语境个体性。问题是迄今没有人讨论：根据语境的观点。客体的同一性和差异性究竟是依赖整个结构还是结构中的一部分？ 6.没有独立存在的(subsistent)客体，关系结构在本体论上是独立存在的。这一观点和量子整体主义有关。这种观点可以从上面的3和4的合取中得出，或可从5得到。本体论上独立存在(subsistence)的基本思想指的是某物无需他物存在就能存在。本体论上依赖和本体论上独立存在等观念，常常用于讨论结构主义(structuralism)。凯利·麦肯齐(Kerry McKenzie)用法因(Arthur Fine)对本体论依赖的分析反驳取消主义的结构实在论，主张建立在粒子物理学中的案例研究之上的适度的结构实在论。(30) 7.个体的客体是建构的。弗伦奇和雷迪曼认为，个体只有启发性的(heuristic)作用。彭加勒也认为：“我们的感觉为我们提供的大致的东西，只不过是弥补我们弱点的拐杖。”(31)雷迪曼和劳斯(Don Ross)则认为，客体只是人们为了在空间和时间领域定向，为了建构对世界的近似表征的实用主义的装置而已。任何赞同上面1提到的取消主义的人，同样会为指称和概括科学中客体的点和值提供非特设的解释。例如，认知科学可能表明，如果不假设个体为结构的承载者，我们就无法思考某些领域。乔安娜·沃尔夫(Joanna Wolff)谈到客体和结构之间的关系时说，前者不能还原到后者，但是客体在本体论上依赖结构的说法也许可以为本体论的结构实在论辩护。(32) 四、综合的结构实在论：实体存在且可以认识 曹天予对弗伦奇和雷迪曼的本体论的结构实在论进行了批判，并在批判的基础上提出了自己的综合的结构实在论。曹天予认为自己的观点和弗伦奇和雷迪曼有两个相同之处：第一，为了对付库恩的损失(33)，结构实在论的辩护必须在本体论层面和认识论层面展开；第二，结构实在论必须考虑本体论。在结构实在论问题上，曹天予与弗伦奇和雷迪曼有很大分歧，其中最大的分歧是在本体论层面。他认为，弗伦奇和雷迪曼把物理实体化解为数学结构，实际上是使结构实在论走向了柏拉图的唯心主义。他从下面几个方面进行了批判： (一)关于结构和实体 曹天予指出，物理学家认为物理世界是由物理实体组成的：弗伦奇和雷迪曼则认为，这样说是有问题的。实体的性质，如个体性或实在性，是无法为我们所知的，至少是不确定的，特别是在量子物理学的语境中。这种没有根据的赋予物理实体以实在性的说法，已经遭到了库恩等反实在论者指出的科学发展在本体论上不连续的反驳。因此，科学实在论者唯一的办法就是到形式、结构中避难，就像沃勒尔及其追随者所做的那样，说我们有关结构的知识在激烈的理论变化中幸存下来了。但是他们注意到，那些实在论者没有解决库恩的本体论问题，即世界上到底什么存在，这是实在论的关键问题。弗伦奇和雷迪曼认为，如果我们把结构而不是实体作为世界的本体，那么库恩的本体论问题就迎刃而解了。他们反对说在理论变化所保留的共同结构之上有某些客体存在的观点。他们这样说：“如果实体没有消融在结构中，那么留下的是什么？”(34)所以，曹天予认为，有必要先弄清楚：“结构是什么？” 在曹天予看来，在讨论结构是什么之前，必须先分清两种结构，即数学结构和物理结构。但是，弗伦奇和雷迪曼认为，如果实体消融了，那么我们只有结构，那么数学结构和物理结构之间的区别也模糊了。曹天予认为，他们两人模糊物理结构和数学结构的目的，是为了把前者消融于后者，从而取消物理结构。但是，他们忽略了两个重要事实：第一，数学结构、逻辑结构或集合论结构，作为形式的结构，如果没有另外的输入，就无法处理世界性质方面问题，因此在因果上是无效的。相反，物理结构，如超导体、原子和核子，则总涉及性质，因而在因果上是有效的。第二，所有形式的结构都纯粹是关系的，因为其作为占位者的关系承载者的存在，完全是从它们在本体论基本结构中的功能和位置方面推导出来的，不能被视为在本体论上是独立存在的定(subsistent)。相反，物理结构只能被定义为其本体论基本构成成分的结构，由其组织规律决定其特点。这些组织规律支配了构成成分的行为，并把它们组织成结构。没有组成成分的预先存在，物理结构就是不可定义的，而且在此讨论层面上认为组成成分是没有结构的观点是正确的。(35) 弗伦奇和雷迪曼提出，由于“因果关系构成了世界结构的基本特征”，“本体论上基本的因果结构”应该包含在物理实体消融于其中的结构之中。这些因果结构“并不随附在不可观察客体的特性和它们之间的外部关系上”。曹天予反驳道：确实，没有因果关系我们就无法理解世界的结构，但是这仅仅是因为这些关系构成了世界的基本的或普遍的特征，而不是因为它们就是世界本身或者物理实体消融于其中的真实世界的一部分。我们可以利用因果结构来理解和描述世界，正如我们利用数学结构那样。但这并不意味着这些普遍性已经穷尽了本体论上最基本的具体情况。事实上，因果结构过于普遍，难以确定世界上任何具体结构。也没有一个库恩主义者会同意说本体论的连续性仅仅是因为因果结构或数学结构在所有科学理论中的普遍存在。理由很简单，这些普遍结构不是本体论或本体论的组成部分。(36) 弗伦奇和雷迪曼提出，结构关系承担了所有本体论的内容，物理实体只是起启发作用，启发我们应用数学，把我们带到结构面前。一旦我们得到了结构的知识，客体就可以不要了。如果客体的所有“可观察的”特性能够在结构术语里得到表征，那么留下来的本体论残余的性质是什么？如果不是数学的、形式的或因果的结构，那只能是康德的不可知的物自体。(37) 曹天予认为，弗伦奇和雷迪曼的论证有三个问题。第一，如果没有诠释，数学结构就没有任何物理意义。在物理理论中，如没有具体的表征，抽象的集合(group)也就没有物理意义，否则就像想象没有猫却有猫的露齿而笑；第二，虽然数学结构的意义可以纯粹关系的方式穷尽，无需假设关系承载者的存在，但物理结构(本身可视为实体)却是开放的、不可穷尽的，在本体论上预先假定了其组成成分的存在；第三，也是最重要的，数学结构(如波动方程)如果没有物理输入(因果效应的和性质上相关的属性，如电磁属性)，尽管可用于描述物理实体(如电磁场)的行为，其本身无法解释和预测任何物理现象(如光)。(38) 但是，问题是，如果物理实体的所有的属性、关系和行为都只能用结构术语来描述，那么一旦我们除去了所有结构术语，剩下还有什么？或者说，一个真实的实体超越数学结构的本体论内容或形而上学性质是什么？ 曹天予从两个方面回答了这个问题。从简单方面看，数学结构必须用物理术语来诠释，从而获得具有因果效应的和性质上不同的物理属性。也就是说，我们关于物理实体的结构知识基本上是用物理陈述来表达的。所有的数学陈述，如果要物理相关，必须转译为物理陈述。从复杂的方面看，根据一组结构陈述设想的一个物理实体，作为这组陈述总体上所描述物的承载者，具有新的特点。这个特点是这组陈述中每一陈述都没有的。作为这组陈述的等级结构配置的整体特点的固化，这个实体相对稳定。除了那些改变核心陈述、重置核心和周边陈述从而改变整体配置的定义特征的变化外，它能承受其他所有变化。 因此，一个真实的实体超越数学结构的本体论内容或形而上学性质，是“用于描述一个物理实体的一组结构陈述配置的整体特征”。这些特征是由和那些陈述相关的功能(必要与否)和位置(核心与否)的具体配置所规定的。 因此，从结构路向到不可观察实体所需要的，不是把物理实体消融于结构陈述，更不是消融于纯粹形式的和关系的逻辑数学结构，而是从我们的结构知识中导出不可观察实体的概念。或者说，这种路向证明了从结构知识得出可修正的不可观察实体的概念。这样设想的实体和从我们的感觉得到的那些实体(如桌子、椅子)具有相同的实在地位。(39) 因此，在曹天予看来，物理结构是一种真实的结构，数学结构通过和物理结构的联系而获得物理意义，人们通过物理结构来设想不可观察实体，实体对于结构具有本体论上的先在性。 (二)微观实体的不充分决定性问题 曹天予认为，弗伦奇和雷迪曼的本体论的结构实在论从卡西尔那里继承了两个假设：第一个假设是微观实体的形而上学本质是不充分决定的(underdetermined)，第二个假设是微观实体是不可接触的(inaccessible)。曹天予认为这两个假设都是有问题的。他认为，对于隐藏实体的本质和形而上学特征问题，只能通过经验来回答。因此，他根据量子力学的研究成果对这两个假设进行了批评。 弗伦奇和雷迪曼求助于几个例子来支持第一个假设。他们的最基本的例子，就是量子力学中一个重要的形而上学范畴——个体性(individuality)的不充分决定性(underdetermination)。曹天予反驳道，根据斯特劳森(Peter F.Strawson)的标准，在量子力学中，如果一个实体是可分辨的(identifiable)、可反复分辨的、可与其他类似者相区别的，则一个实体的个体性或非个体性则是经验地可以接触的(accessible)、可以决定的。理由是，形而上学的本质具有可以展现在统计结果中的经验后果。个体给出的结果可以通过玻尔兹曼统计(Boltzmann's statistics)来计算，非个体给出的结果可以通过量子力学中的玻色—爱因斯坦规则(Bose-Einstein rule)或费米—迪拉克规则(Fermi-Dirac rule)来计算。(40) 弗伦奇和雷迪曼举的第二个例子来自场论。他们认为，场无论作为其属性展现在时空点的物质，还是除了那些时空点的属性外什么也不是，两者在形而上学上都是不充分决定的。在此，问题的关键是场究竟是实体化的物质还是时空点。曹天予认为如果我们认真研究爱因斯坦对空洞理论的反驳，就可以看到在广义相对论中这个模糊性问题已经得到解决，而且结论支持场的实体论者的观点。曹天予进一步指出，尽管在洛伦兹的协变量子场论中，和广义相对论中的情况不同，时空点的指示作用是必不可少的，但场的实体性依然保持。(41) 最后一个例子来自量子场论。这是弗伦奇和雷迪曼反复运用的例子，即“作为相同结构的两个形而上学表征的粒子和场”的不充分决定性。曹天予指出，这一模糊性问题在最近的学术研究中已经得到解决。粒子或场量子，作为场的激发态的表现是场的状态的特征；作为原始场在不同情况下展现的复杂结构特点的现象标志，它们是客观的但不是原始的实体。因此量子场论的基本本体(ontology)只能是量子场。因为虽然我们能从场推导出粒子的所有方面，但是粒子不能穷尽量子场的物理内容。曹天予进一步指出，至少20世纪90年代以来已为广泛接受的解释，已经消除了弗伦奇和雷迪曼的微观实体的个体性的形而上学的不充分决定性的论证的整个基础。(42) (三)微观实体的不可接触问题 曹天予指出，弗伦奇和雷迪曼的结构实在论始终坚持卡西尔所说的把“可接触性(accessibility)条件”作为“经验客体的条件”的要求。有许多假设的客体是不可接触的，根据这个要求，就必须从经验存在领域排除它们。弗伦奇和雷迪曼说得最多的要排除的典型就是电子。他们认为，对于电子，我们不能跟踪其轨迹，不能完全接触它们，那么谈论它们有无确定的严格决定的存在没有意义。 曹天予反驳道，原则上说，如果某物在认识上“完全不可接触”，确实谈论它的经验存在是没有意义的。但是为什么要把电子归于这个范畴？为什么我们和电子或其他所有相关的微观实体的不完全接触，仅仅因为这种接触不完全，就应该不予考虑(这种接触是在概念的、理论的和数学的手段帮助下通过实验记录实现的)？如果我们不像卡西尔、弗伦奇和雷迪曼那样，把经典的可接触性(和具有内在属性的实体在空间和时间中的持续存在相联系)作为唯一合理的可接触性，而是像物理学家和大多数赞成实在论的物理哲学家那样，有效地利用对微观实体的不完全接触，我们肯定能够用这样获得的结构知识来设想微观世界中的物理实体。(43) 曹天予在批判了弗伦奇和雷迪曼的本体论的结构实在论之后，提出了自己的结构实在论。他认为自己的结构实在论不同于认识论的结构实在论和本体论的结构实在论，所以称之为第三种版本的结构实在论。 他总结道：所有的结构实在论者都认为结构是实在的，是认识论上可以接触到的，他们的分歧在于是否承认科学理论研究的结构下有承载的物理实体。认识论的结构实在论承认有，但无法认识。本体论的结构实在论则认为没有。前者对潜在的物理实体持不可知论的态度，主要有两个理由：(1)结构对实体的形而上学的和经验的不充分决定性；(2)科学史中的本体论不连续性。在这一点上，曹天予同意弗伦奇和雷迪曼的观点：不可知论的认识论的结构实在论的形形色色的版本都不能令人满意，如罗素的集合论的结构实在论和麦克斯韦的拉姆齐语句方法。(44)曹天予也和弗伦奇和雷迪曼一样，反对普西洛斯把认识论的结构实在论等同于标准的实在论。但是弗伦奇和雷迪曼认为，传统的实在论使用了非结构的形而上学范畴(如个体性、物质)来描述物理实体的属性。所以，传统实在论和认识论的结构实在论，对他们的本体论的结构实在论不构成什么威胁，因为他们认为，只有数学结构是实在的，在物理发展中具有连续性。曹天予反对普西洛斯则是因为后者没有看到结构路向对于认识物理实体的潜在可能性。曹天予指出，我们应该通过我们的结构知识来认识潜在的实体，而不是把它们消融于数学结构中，我们完全可以通过结构知识以可靠的灵活的方式设想实体。(45) 所以，曹天予的结构实在论不同于认识论的结构实在论——潜在的实体不是永远隐藏，而是可以通过结构知识来接触和认识的。他的结构实在论也不同于本体论的结构实在论——实体不是消融于数学结构中，它们有自己的标识指称和身份(identity)。曹天予承认，在某种意义上，他的结构实在论是传统实在论的回归和精炼。它承认理论实体是实在的、可以认识的。但是，他的结构实在论又不同于传统实在论。它没有把物理世界看成由固定的自然种类组成。它以结构主义的方式来设想物理实体的身份或本质，因此比传统实在论的固定方式更灵活。这种灵活性为容纳巨大的本体论变化，同时也为保持实在论的连续性观念，提供了广大的概念空间。(46) 曹天予认为，他自己的结构实在论在库恩的不连续性上坚持了真正的实在论立场，而认识论的结构实在论和本体论的结构实在论则采取了逃跑政策。前者对潜在的实体采取了不可知论的立场，后者则把它们消融在了数学结构中，从而彻底消灭了潜在的实体。这两种结构实在论都把自己限制在结构的讨论中，在数学结构的连续性中避难。它们类似现象主义和工具主义。问题是，它们在考虑中消除了物理实体，同时也消除了物理学家和物理哲学家的一个重要任务，即用物理实体来诠释数学结构。这样就阻碍了我们探索物理世界的更深层次，阻碍了物理科学的深入发展。(47) 五、结语 科学实在论者为了应对历史主义的悲观归纳论的挑战，提出了结构实在论。结构实在论在坚持科学理论的结构(逻辑和数学的)连续性、科学理论对自然界的结构表征方面，取得了一定程度的成功。但是，结构实在论在如何对待实体特别是理论实体方面陷入了困境。认识论的结构实在论承认实体存在，但认为我们无法认识实体，从而陷入了不可知论。本体论的结构实在论则干脆否定实体的存在，陷入了没有结构承载者的结构的困境。综合的结构实在论坚持理论实体的存在并认为我们可以通过结构知识认识它们。结构具有认识论优先的地位，它为我们提供了认识不可观察实体的途径；实体具有本体论优先的地位，结构由实体构成，由实体派生。(48)综合的结构实在论的实质是用结构实在论改造了传统实在论，从而回应了库恩提出的科学理论的本体论不连续性，也排除了认识论的结构实在论的潜在实体不可知论和本体论的结构实在论否定潜在实体存在的观点。虽然曹天予提出的综合的结构实在论还有不足，(49)但是他的方向是应该得到肯定的。我们不能因为只看到结构的连续性而抛弃构成结构的组成成分。结构总是什么的结构。 注释： ①James Ladyman,"Structural Realism",The Stanford Encyclopedia of Philosophy(Spring 2014 Edition),edited by Edward N.Zalta,http://plato.stanford.edu/archives/spr2014/entries/structural-realism/. ②转引自同上。 ③参见昂利·彭加勒：《科学与假设》，李醒民译，北京：商务印书馆2006年版，第131-132页。 ④参见James Ladyman,"Structural Realism"。 ⑤参见同上。 ⑥参见同上。 ⑦参见James Ladyman,"Structural Realism"。 ⑧参见同上。 ⑨参见同上。 ⑩James Ladyman,"Structural Realism". (11)参见同上。 (12)参见同上。 (13)转引自同上。 (14)转引自James Ladyman,"Structural Realism"。 (15)参见同上。 (16)转引自同上。 (17)参见同上。 (18)转引自James Ladyman,"Structural Realism"。 (19)转引自同上。 (20)参见同上。 (21)参见同上。 (22)转引自James Ladyman,"Structural Realism"。 (23)参见同上。 (24)参见同上。 (25)参见James Ladyman,"Structural Realism"。 (26)参见同上。 (27)转引自同上。 (28)参见同上。 (29)参见James Ladyman,"Structural Realism"。 (30)参见同上。 (31)转引自同上。 (32)参见同上。 (33)指库恩提出的科学史中理论变化中的不连续性。 (34)Tian Yu Cao,"Can We Dissolve Physical Entities into Mathematical Structures?",Synthese,Vol.36,p.58. (35)Tian Yu Cao,"Can We Dissolve Physical Entities into Mathematical Structures?",pp.58-59. (36)参见Ibid.,p.59。 (37)参见Ibid。 (38)参见Ibid.,pp.59-60。 (39)参见Tian Yu Cao,"Can We Dissolve Physical Entities into Mathematical Structures?",pp.60-61。 (40)参见Tian Yu Cao,"Can We Dissolve Physical Entitles into Mathematical Structures?",p.62。 (41)参见Ibid.,p.63。 (42)参见Ibid.。 (43)参见Ibid.,p.65。 (44)参见Tian Yu Cao,"Can We Dissolve Physical Entities into Mathematical Structures?",pp.67-68。 (45)参见Ibid.,p.68。 (46)参见Ibid.,p.69。 (47)参见Tian Yu Cao,"Can We Dissolve Physical Entities into Mathematical Structures?" (48)参见陈刚：《世界层次结构的非还原理论》，武汉：华中科技大学出版社2008年版，第197页。 (49)参见同上书，第190-194页。
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