有没有“其它情况均同”定律？，本文主要内容关键词为：定律论文,情况论文，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］NO ［文献标识码］A ［文章编码］1000－0763（2011）01－0001－06
一、CP定律的兴起
“其它情况均同”（Ceteris Paribus，以下简称CP）概念最初来自于经济学。William Petty在1662年的经济学著名《赋税论》中就提出过这一概念。后来，John Cairnes在1874年的《政治经济学若干主要原理的重新阐释》一书中给出了典型的经济学CP定律：“其它情况均同，工资行情与劳动力的供应成反比”。因为经济学中影响工资行情和劳动力供应的因素很多，只有当其它因素保持不变或可忽略不计的情况下，二者之间的反比关系才成立。正式使用“CP定律”（其它情况均同定律）这一概念的，是Alfred Marshall的1890年专著《经济学原理》。（[1]，p.1）
近些年来，CP定律成为科学哲学中的一个重要课题。部分的原因是因为在科学哲学中对特殊科学（special science，如生物学、经济学等非基础科学）的地位讨论。科学被认为是要发现自然定律，而传统观点认为自然定律是严格的——普遍的、毫无例外的。但是特殊科学的很多结论不是严格的。我们如何说明特殊科学的科学正当性？
CP定律通常分为两部分，前项为CP条件（CP clause），后项为全称定律，即CP定律通常可以写成：“CP→L”（如果CP，那么所有F是G）。CP条件可以有多种解释：“其它情况相同”（other things being equal），“如果没有干扰”（there are no interferences），“没有干扰因素”（in the absence of disturbing factors）。CP定律的支持者通常否认我们能够把CP条件说清楚，因为可能包括了无限多的条件。
在科学哲学界，对于CP定律主要有三种观点：（1）特殊科学的定律是CP定律，物理学基础定律是严格定律；CP定律和基础定律在科学上具有同样的正当性。（2）几乎所有定律都是CP定律——甚至绝大多数物理学基础定律也是CP定律，因此基础科学与特殊科学没有本质区别。例如Peter Lipton,Michael Morreau等人。（3）John Earman,John Roberts和Sheldon Smith（以下简称ERS）联合写了论文“没有其它情况均同”（Ceteris Paribus Lost），认为物理学基础定律才是定律，CP陈述不是定律。特殊科学没有定律，但仍然具有科学正当性。
笔者的观点更接近于第二种。但本文的主要目的是批评以ERS为代表的第三种观点，为CP定律的存在合法性辩护。如果本文的辩护是成功的，那么我们就可以承认生物学、经济学、社会学等特殊科学中也可以有定律，其形式大多就是CP定律。
二、ERS对CP定律的反驳
Earman现任匹兹堡大学科学史与科学哲学系教授，主要研究物理哲学、现代物理学史与方法论。他曾在加州大学洛杉矶分校，洛克菲勒大学和明尼苏达大学任教，在2000年被选为科学哲学协会（PSA）主席，是一位卓有成就的科学哲学家。①
Earman、Roberts、Smith（ERS）在“没有其它情况均同”一文中，提出6个论证来反驳物理学中有CP定律。（[2]，pp.7－16）
（1）CP条件可以被消去。ERS诉诸物理学案例，认为一个真正的CP定律要有意义，CP条件必须是不可消去的，而且CP条件的范围不能够弄清楚。“否则，CP条件只不过是起偷懒的作用：虽然我们能够用精确的、已知的条件句来消去CP条件，我们没有选择这么做”。ERS认为，如果我们正确地使用科学语言，CP条件可以很容易地被消去。
（2）CP条件不同于限制条件。ERS认为CP定律的支持者事实上是把CP条件混同于C.G.Hempel提出的“限制条件”（provisos）。ERS认为Hempel的关注核心“不是要用CP条件来避免定律陈述为假，而是如何应用于具体的物理系统这一问题……限制条件是应用有效性的条件，而不是定律陈述的真值条件……”。因此，他们接受Hempel的“限制条件”，但是反对“CP条件”。
（3）CP只是展开式微分方程。ERS认为CP定律的支持者误将定律等于同“展开式微分方程”（differential equations of the evolution type）。ERS提出，包括一系列非限定（non－hedged）定律的理论，不同于可能会有限定的（hedged）理论应用（可以很容易地表述）。他们辩称，CP定律的支持者们所提供的例子只不过是展开式微分方程。“但是展开式微分方程不是定律，毋宁说，它们代表的是Hempel所谓的把理论应用于具体事例。它们是由无限定（unhedged）定律以及符合（通常仅仅近似地）具体事例模型的非律则性模型假定一起推导得出的，因为它们依赖于这些非律则性的假定，它们不是定律”。
（4）基础定律是真实的。Nancy Cartwright早期对物理学中的“分力”进行了讨论，提出了关于分力的局部反实在论（local anti－realism）：只有合力才是最终真实存在的，而分力不是显现的（occurrent）因而并不真实存在。ERS对Cartwright提出了两个反驳：在很多情况中，分力是可以测量的；为什么不可测量的就不是显现的，这一点并不明确。在此ERS似乎是用关于分力的局部实在论来支持关于基础定律的实在论。
（5）定律必须依附在物理系统的行为上。Cartwright引用了亚里士多德的“本性”（nature）概念，并提出实验方法来检验。ERS指出，Cartwright的目的在于反对休谟派把科学的本体论限制在物理系统的实际行为，而想扩展科学本体论，把“本性”和“能力”（capacity）概念包括进来。为了论证即使没有“能力”概念，定律也可以依附在物理系统的行为上，ERS再次强调了“依附性论旨”（supervenience thesis）：“我们可以承认自然定律有比‘真的行为规则性’更多的东西，甚至承认‘能力’概念可以帮助理解定律所要陈述的内容，但我们必须坚持定律（以及能力）必须依附于物理系统的行为上”。
（6）杂乱世界也可有严格规则性。CP定律的支持者认为：“这个世界是个极端复杂的地方。因此我们没有好的理由来相信有任何有意义的偶然（non－trivial contingent）规则性会在整个时空均严格为真。”ERS认为这一推论是无效的，他们承认这一论证的前提“无可否认地为真”，然而否认其结论，主张杂乱世界也可有严格规则性。
ERS还提出“CP陈述不可检验”来反驳其它科学中可以有CP定律。他们写道：
……辅助假说要么能够被陈述为我们可以检查其是否为真的形式，要么不能。如果能够，那么把CP条件替换成可检验的辅助假说，原来的CP定律就可以变成严格定律。如果不能，（定律的）预测是依靠本身不能被检验的辅助假说。但是人们通常正确地假定，如果要在一个诚实的检验中用到辅助假说，辅助假说必须在原则上是可检验的。因此我们不能用假定的CP定律来预测将会观察到什么，或是有多大概率可以观察到。如果我们不能做到这点，那么似乎我们不能对假定的CP定律给予任何种类的经验检验。（[2]，p.17）
笔者把ERS对CP定律的反驳总结为三点：（1）如果我们正确使用科学语言，CP条件可以很容易地被消去，即ERS的第1个论证；（2）如果我们不能用可检验的辅助假说来替换CP条件，CP定律不能够被检验；（3）所谓的CP定律只不过是由非律则性假定来限定的展开式微分方程，而定律是放之四海而皆准的，即ERS的第2、3、4个论证，可能还包括第6个论证。
本文将分别对ERS的三个反驳进行回应：第三节回应“可消去性”；第四节探讨“不可检验性”；ERS的第三个反驳比较复杂，涉及到对自然定律的理解，将在第五节专门论证。
三、可消去性
ERS提出CP条件的“可消去性”（eliminability）：如果我们正确使用科学语言，CP条件可以很容易地被消去。如果CP条件可以消去（用科学语言表述为严格的限定条件），那么所谓的CP定律只不过是精确规定了某个定律的适用范围。因此要为CP定律辩护，就有必要论证CP条件是不可消去的。
支持CP定律的M.Lange举过这样一个CP条件的例子：要表述热膨胀定律（金属棒的膨胀长度与温度的变化成正比），“我们必须限定：金属棒的两端没有受到锤击，总计6个面的金属棒的其它4个面没有被受热不膨胀的刚性材料包着，诸如此类”。（[3]，p.234）因为这些条件可以是无限多个，所以我们无法精确地描述所有这些条件，只能表示为CP定律的形式：“CP，金属棒的膨胀长度与温度的变化成正比”。
ERS对Lange例子的反驳是：故意没用物理学术语。ERS认为，如果我们使用物理学术语，Lange所谓的CP条件可以被消去，很容易地被表述为：“如果在整个过程中没有外部的边界压力施于金属棒，那么热膨胀‘定律’严格为真”。（[2]，p.8）
笔者认为，就算我们严格地使用物理学术语“压力”，也不能有效地排除可能影响金属热膨胀的所有因素。例如，我们如何确定其它力（如地球的引力、附近电荷或磁场产生的电磁力），会否成为影响金属棒热膨胀的压力？即使我们能够考虑所有可能的压力，也可以有这样的反例：如果加热的温度最终高于金属棒的熔点，金属棒的热膨胀定律可能会失效——而ERS所谓的严格表述“如果在整个过程中没有外部的边界压力施于金属棒，那么热膨胀‘定律’严格为真”中根本没有涉及“温度”概念。如果我们把其它力、温度等因素都考虑进来，金属棒的热膨胀定律的限定条件可能有无限多个，只能表述为CP条件。
ERS还举过另一个例子，例证CP定律可消去CP条件，表述为严格形式的：“如果除了主导物体（太阳）的引力，没有其它（other,than）力施加于环行物体（行星），开普勒定律（行星以椭圆轨道运行）严格为真，反之亦然”。（[2]，p.8）
对于这一例子，笔者的回应有二：首先，“没有其它”是否为ERS所谓的物理学术语？物理学术语如“力”、“能量”、“速度”等概念往往都有严格的表述乃至数学表达式，但“没有其它”更多像是日常语言。如果“没有其它”也可以算是物理学术语，那么所谓的物理学语言与日常语言的分界并不是很严格，ERS想用物理学语言来避免CP条件的努力也就很难成功了。
其次，ERS的严格表述真的能消去CP条件吗？事实上太阳是由氢氦等元素所构成的，内部时时刻刻在发生着核聚变反应。设想一下，太阳的质量因为某些内部核反应而显著增减，开普勒定律能否继续成立？而ERS的严格表述中根本没有考虑太阳内部核反应的因素。因此，笔者以为，科学定律的CP条件可能扩充至无限，因而是不可消去的！
四、不可检验性
ERS还提出了CP定律的不可检验性（untestability）：我们不能用可检验的辅助假说来替换CP条件，CP定律不能够被检验。
ERS列举了支持CP定律有可检验性的两个观点：（1）如果F和G在统计上高度正相关，我们可以验证“CP，所有F是G”。例如，我们发现吸烟与得肺癌在统计上高度正相关——吸烟的人得肺癌的概率会比普通人更高，那么我们可以得出“如果其它情况均同，吸烟会导致肺癌”。（2）如果我们能够找到独立的、非特设性的方法来说明每个F不是G的原因，那么我们可以验证“CP，所有F是G”。例如，如果我们发现某些人即使吸烟但最终却没有得肺癌，只要我们找到其它方法来说明那些例外的原因——例如某些人特别注重锻炼，因而抵消了吸烟的负面作用；或是他们的遗传基因很好，即使吸烟也能有效抵抗肺癌——那么我们仍然可以说，排除了这些例外因素（即其它情况均同），吸烟导致肺癌。
ERS对此提出了两大反驳：（1）如果F和G在统计上高度正相关，那只能得出F和G在统计上高度相关的定律，并不一定构成一个CP定律。仍以吸烟与肺癌的例子，ERS认为我们只能得出“吸烟与肺癌高度正相关”这样的统计定律，但我们不能说“如果其它情况均同，所有吸烟者都会得肺癌”。（2）排除反例也不是成为CP的充分定律。ERS举了一个反例：“如果其它情况均同，所有白色物体都是对人类无毒。”② 当然，这一所谓的CP定律是任意建构的，事实上有很多白色物体对人类可能是有毒的。但对于这些有毒的白色物体，我们通常可以现代生物学或医学来说明这些反例。如果我们能够说明这些反例，是否意味着“如果其它情况均同，所有白色物体都是对人类无毒”就能成为一个CP定律呢？ERS认为如果这样也算CP定律，那么科学中可能会引入很多任意或琐碎的所谓CP定律。
笔者赞同ERS的两大反驳，他们所构建的“白色物体（或含氢化合物）无毒”的反例尤为精彩。但是本文在此提出，可以通过检验CP定律的逆否命题（contraposition），来检验CP定律本身。[4]
我们考虑CP定律中CP从句通常的两种解释：其它情况相同，如果没有干扰。对于第一种解释“其它情况相同”，令
等表示情况1相同，情况2相同，情况3相同，因为情况可能有无限多，所以不能穷尽。我们可以依次得到：
CP定律与其逆否命题在逻辑上是等价的，既然我们能够检验（严格来说是验证）其逆否命题，那么CP定律本身也就是可检验的了。
至于ERS提出的“白色物体无毒”反例，笔者认为这一反例可能涉及了真正定律与偶适概括（accidental generalization）的区别。关于真正定律与偶适概括的区别，这在科学哲学中仍是一个未能得到完全解决的问题。例如，“纯铀235的重量不会超过一百万吨”和“纯金的重量不会超过一百万吨”（我们假定全宇宙的纯金数量有限，加起来也不超过一百万吨）都是真的，但前者是真正定律，因为纯铀235有临界质量，原子弹爆炸就是利用了这一原理；后者是偶适概括，因为它的为真只是由于恰好宇宙中的纯金数量有限，我们想象如果我们找到或造出更多的纯金，放在一起是可以超过一百万吨的。然而，目前在科学哲学中还没找到逻辑标准来判断真正定律与偶适概括的区别。我们必须通过已有的知识背景，来判断哪些命题是真正定律，哪些是偶适概括。例如，量子物理学告诉我们，纯铀235有临界质量，而纯金没有，因此我们就把前者视为真正定律，而后者只是偶适概括。
同样的，笔者认为ERS的“白色物体无毒”反例也和真正定律与偶适概括的区别一样，需要借助科学知识背景才能排除。从我们现有的生物学或病理学知识，我们得不出“CP，所有白色物体（或含氢化合物）都是对人类无毒的”类似的推论，所以我们根据科学常识（而不是逻辑标准），把“白色物体无毒”排除在CP定律之外。因此笔者认为，我们要排除任意或琐碎的CP定律，可能也没有逻辑的标准，而需要借助现有的科学知识背景。
五、展开式微分方程与依附性
ERS认为CP定律的支持者误将定律等同于“展开式微分方程”。所谓展开式微分方程是指是由无限定律以及符合（通常仅仅近似地）具体事例模型的非律则性模型假定一起推导得出的概括。例如万有引力定律F＝GMm/r[2]是放诸四海而皆准的（此处暂不考虑广义相对论），而自由落体定律
是根据万有引力定律以及对地球的一系列模型假定（如把地球质量当作常量并且被视为质点，作用力半径即为地球半径等）推导得来的——即展开式微分方程——它只能适用于地球表面的自由下落的物体。因此ERS会认为万有引力定律才是真正的物理学定律，而所谓的“自由落体定律”只是展开式微分方程，严格来说是不算定律的。
ERS引入“展开式微分方程”概念，是想表明物理学的基础定律才算是真正的定律，而所谓的“CP定律”只不过是展开式微分方程，所以才有诸多的限定条件。如果我们愿意，可以把这些展开式微分方程排除在定律之外，这样就可以顺利地在物理学中去除“CP定律”了。
笔者认为，ERS的这一做法有可能会与科学哲学中有关定律的。MRL观点相矛盾。所谓MRL，是J.S.Mill,Frank Ramsey和David Lewis三人的简称。他们先后都表示过类似的意思：如果我们把科学看成既能尽可能完美地描述世界，又是尽可能简单的演绎系统，那么这一系统的公理和定理就是定律。例如Ramsey写道：“如果我们知道一切，并且将其组织为一个尽可能简单的演绎系统，我们应该当作公理的那些命题，其后承[就是定律]”。（[5]，p.138）Lewis也表示：“一个偶然概括是定律，当且仅当在能够实现简单性与有力性最佳组合的真实演绎系统中，它是定理或公理”。（[6]，p.73）因此，“纯铀235的重量不会超过一百万吨”是定律，因为它可以从现代物理学体系推导得出；而“纯金的重量不会超过一百万吨”不是定律，因为我们目前的科学体系中还推不出这样的定理。
Earman是属于MRL阵营的。（[7]，pp.115－124）那么按照这一思路，他会承认现代科学的演绎系统中的公理与定理都是自然定律。热膨胀定律、开普勒定律都是现代物理学的后承，也应该是自然定律。但是当他讨论CP定律时，却把这一类的定律看成是展开式微分方程，严格来说是不算定律。笔者以为，Earman在讨论自然定律与CP定律时，立场是不一致的。
此外，ERS把定律的真值与应用的有效性相区分。确实在概念上，一个陈述的真值条件与应用的有效性条件可以不同。例如“美国的独立日是7月4日”真值条件是美国确实在7月4日宣布独立；但其有效应用的条件可以大为不同：有人用它来获得假期，有人用它去听免费音乐会。
但是笔者认为，物理学的基础理论有所不同。物理学的基础理论通常是非常抽象的，往往没有办法直接证明它们。我们是在桥介原则（bridge principle）的帮助上，将基础理论与初始条件（或非律则性假定）合取，推导出一些可观察现象。在我看来，这就是把抽象理论应用于具体情境。定律的真值条件与其应用的有效性即使不是逻辑等价的，也是密切相连的。
在此我们讨论一下ERS所看重的依附性论旨。Cartwright对此有个很好的比喻。德国寓言小说家莱辛说过，“一般只存在于特殊之中，而且只能在特殊中成为形象的”。例如，对于寓意“弱者总是受强者欺凌”，莱辛通过寓言来表示：“貂吃了松鸡，狐狸杀死了貂；狼嘴里叼着狐狸”。（Cartwright认为，这是依附性的精彩案例：寓意依附于寓言之上。（[8]，pp.37－43）
寓意在什么意义上为真？因为它为实际世界（如动物之间的关系）提供了很好的理想化概括。寓意的真值条件应该是其使用范围。在动物世界中，“弱肉强食”原则适用得很好，因而是真的。但是在家庭生活中，“弱者总是受强者欺凌”不应该适用，因而也不应该为真。
笔者为此设计了一个思想实验：如果宇宙间的所有正负电荷因为碰撞等原因而全部湮灭，那么电磁作用定律是否依然为真？我们在逻辑上可以想象这样一种可能性，而且这种可能性或许可以不违反现有的科学定律。对此ERS该如何回答呢？
根据ERS对真值条件和应用有效性条件的区分，我们应该认为电磁作用定律仍然为真，只不过应用不了。但是根据ERS的依附性论旨，既然没有了电荷，电磁作用定律无可依附，也就不能再成立。笔者认为，ERS在为反对CP定律所坚持的真值条件和应用有效性条件的区分，及其要求定律所具备的依附性论旨，所得出的两个结论也是不一致的。
六、总结与尾声
ERS为反对CP定律提出了若干论证，笔者将其整理为3点：（1）如果我们正确使用科学语言，CP条件可以很容易地被消去。（2）如果我们不能用可检验的辅助假说来替换CP条件，CP定律不能够被检验。（3）所谓的CP定律只不过是由非律则性假定来限定的展开式微分方程，而定律是放之四海而皆准的。
本文对此逐一提出了反驳：（1）CP可能包括无限多的条件，因此即使是用科学语言，仍然是不可消去的。（2）我们可以检验CP定律的逆否命题，从而检验CP定律本身。（3）Earman把CP陈述看成展开式微分方程而非定律，与他的MRL定律观不一致。展开式微分方程也应是定律。笔者还提出思想实验表明，ERS对真值条件和应用有效性条件的区分，及其依附性论旨，可能得出自相矛盾的结论。综上所述，ERS对CP定律的批评仍然不是结论性的，笔者对CP定律概念持审慎的乐观态度。
ERS执着于定律的严格性，反对CP定律，可能是因为现代科学中的数学传统。Thomas Kuhn提出，现代物理科学的发展中有两大传统：数学传统与实验传统。数学传统主要源于古希腊，当时的天文学、乐音学、数论、光学与静力学，主要是由数学家团体来研究的，库恩也称之为“古典模式”；而实验传统主要来自于Francis Bacon,Kuhn称之为“培根模式”。Kuhn认为，直到19世纪这两大传统仍然是分离的。数学传统的中心主要在欧洲大陆，尤其是法国，实验传统的中心主要在英国。直到20世纪，这两大传统的区分才逐渐模糊，并趋向于消失。即便如此，Kuhn认为这一区分仍然在个人与专业中产生着张力。（[9]，pp.31－65）
Cartwright也提到了英国传统与法国传统的区别，她引用P.Duhem的说法：深刻但狭隘的法国精神，广阔但浅薄的英国精神。当然她本人的立场是英国式的：“实在论者认为宇宙的创造者像一个法国数学家，但我认为上帝有着英国人的杂乱精神”。（[10]，p.19）
法国科学史家Alexander Koyre把伽利略的科学革命称之为柏拉图主义的复兴，虽然伽利略本人更倾向于被称为“新阿基米德”。[11]笔者不是科学史家，不知道可否将数学传统或古典模式称之为“柏拉图模式”，但确实觉得，现代科学中可能无意识地保留了柏拉图主义的残余。
柏拉图的理念论众所周知。在他看来，理念是永恒的、完美的，而现实世界的事物都是理念的摹本，往往因为仿制拙劣，是流变的、有缺陷的。同样的，在科学领域中，很多人认为自然定律在理想王国中为真。自然定律一旦被我们发现并验证之后，就永远为真，无论实际情况如何。如果实际观察不符合自然定律的演算结果，那不是定律错了，而是因为实际情况不如理想状态。这样，现实似乎成了理想的摹本，而且往往是不完美的摹本。笔者怀疑这正是现代科学中的柏拉图主义残余。笔者不准备在本文批评柏拉图的观念论，但认为在科学哲学中，关于自然定律的柏拉图主义和休谟派观点之间有很大的张力。Earman在哲学上是典型的休谟派，但在科学上可能仍然不自然地保留了柏拉图主义，因此才会有犹豫和矛盾。笔者建议，如果要做一个彻底的休谟派，不如颠倒次序，把自然定律看作是现实世界的摹本，而且往往是不完美的摹本。世界是纷纭复杂的，所以我们最好变换定律的多种样式，去努力表征和干预世界。如果我们这样看待定律与世界的关系，CP可能并不是那么难以接受。
［收稿日期］2009年3月15日
注释：
① 笔者2005至2006学年曾在匹兹堡大学科学哲学研究中心访学一年，深受Earman教授之惠。我以为对学者的最好尊敬和回报，就是研究他感兴趣的课题，并尽可能地提出批评意见，因此撰写此文向他表示谢意与敬意。
② 如果有人质疑“白色物体”不是纯科学的术语，ERS建议也可以将反例改为“如果其它情况均同，所有含氢化合物都是对人类无害的”这样看似更科学的表述。