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[中图分类号]N031 [文献标识码]A [文章编号]1002-8862(2011)05-0077-08
早在1962年汉森就指出没有科学史的科学哲学是空洞的,没有科学哲学的科学史是盲目的。拉卡托斯在1971年发表的《科学史及其合理重建》一文中继承和发扬了汉森的观点,呼吁科学史与科学哲学之间相互学习;科学哲学为科学史的理性重建提供规范方法论,而借助经规范解释的科学史又可以对科学哲学给出的相互竞争的方法论做出评价。①但是学界对与科学史与科学哲学的密切结合也存在着不同意见。库恩在1968年春所写的《科学史和科学哲学的关系》一文中就主张“科学史和科学哲学保持为两门分开的学科。现在需要的似乎不是两者的结合,而是两者之间的活跃的对话。”②吉尔(Ronald N.Giere)等人指出,科学哲学是规范性的;而科学史是描述性的,两者的结合缺乏可靠的概念基础,只不过是一种“权宜联姻”。③劳丹在1989年《反思HPS》一文中明确指出:“现在主流科学史和科学哲学之间的隔阂或许比以前任何时候都更深。”④
其实,随着科学知识社会学(SSK)研究的日益高涨,学界对于科学史和科学哲学的研究逐步失去了兴趣,HPS的研究仿佛也停滞不前。尽管SSK研究一直主要关注知识,但是SSK的实证研究和社会研究(尤其是实验室研究)开始突出当代科学的物质维度的作用——在科学研究中全景展开仪器、设备、实验组织体系。⑤在科学哲学领域与SSK研究相呼应的是哈金等人倡导的“新实验主义”研究,“新实验主义”强调“科学实验有自己独立的生命”也突出了科学的物质维度。与主流科学史对于科学仪器研究的忽视形成鲜明对比的是博物馆界对科学仪器研究的一贯重视。20世纪80年代前后,受到SSK研究以及新实验主义对仪器研究的激发,科学史家像博物馆工作者一样开始越来越多关注科学仪器的研究,尤其是对于科学仪器与科学实验复制的研究。
科学仪器这一被主流科学史与科学哲学界长期忽视的物质维度终于得到了科学史和科学哲学界的重视。但是科学史和科学哲学对于科学仪器的研究还是相对独立的。很明显的事例是,成立于20世纪80年代,作为国际科学史与科学哲学联合会(IUHPS)下属的一个分会的科学仪器委员会(Scientific Instrument Commission)还在科学史的框架下致力于科学仪器的历史以及科学仪器藏品的编目和维护工作。可喜的现象是近来学界围绕着科学仪器的科学史和科学哲学研究进行着整合,以科学仪器为中心的HPS著作相继出现并荣获科学史与科学哲学领域的相关奖项,⑥《科学史与科学哲学研究》(Studies in the History and Philosophy of Sciences)杂志在2009年第4期也推出了关于“科学仪器”这一主题的专刊。这预示着以科学仪器为结合点的HPS研究的兴起。
一 SSK和科学哲学对科学仪器研究的相继兴起
1.实验室研究中的科学仪器
SSK对科学仪器的最早研究可以追溯到爱丁堡学派的创始人艾奇与马尔凯1976年的著作《转换的天文学》。⑦艾奇和马尔凯首次证明了射电天文学作为一门科学学科出现在20世纪五六十年代,作为完全新颖装置的射电望远镜(微波技术发展的产物)的设计、建构和普及与射电天文学直接关联甚至定义了射电天文学。射电望远镜对新专业的诞生具有重要的贡献,射电天文学有了自己的大学系科、期刊以及国家和国际的会议;新的科学仪器完全改变了知识,也影响了科学制度。而SSK对实验和仪器的研究著作中影响较大的还数夏平和谢弗的《利维坦与空气泵》以及拉图尔和伍尔加的《实验室生活》前者关注的是近代科学早期的实验室,后者研究的是现代科学的实验室。
《利维坦与空气泵》与《实验室生活》虽然对科学仪器有着不同的诠释,但都将实验和仪器置于科学知识产生和传播的语境中进行了分析,并认为实验和仪器通过社会因素的作用使得科学知识得以产生和传播。《利维坦与空气泵》可以看做是科学仪器的政治学考察,指出在利用气泵制造出事实的过程中物质技术、书面技术和社会技术的息息相关;而《实验室生活》可以看做是对科学仪器的人类学考察,将科学仪器与铭写关联起来,科学仪器成为了铭写装置。
《利维坦与空气泵》集中在玻意耳和霍布斯之间的实验纲领与反实验纲领的争论研究。一般科学史认为,霍布斯的观点是为绝对的君主制辩护,而玻意耳的成功源于运用实验方法发现无可争辩的事实。夏平和谢弗表示玻意耳的胜利和霍布斯的失败是社会语境的产物,科学真理是一种社会建构的结果,作为现代科学基础的实验方法的有效性和实验知识的特权地位在它产生时并不是自明无疑的,近代科学的实验纲领具有一种“绅士起源”。气泵是实验哲学的标志,夏平和谢弗考察了气泵在事实建构过程中的运作情况。“事实是实验科学家提议解决秩序和统一问题的基本范畴”⑧。玻意耳认为实验可以产生毋庸置疑的事实,而事实就是构成知识的基础。夏平和谢弗强调其目的不是评价而是描述和解释。具体地说就是站在陌生人的视角,采用“外人说法”(stranger's account)取代“成员说法”(member's account)以摆脱“自明之法”(self-evidence method)。夏平和谢弗借用维特根斯坦的“生活方式”和“语言游戏”来形容玻意耳的实验纲领。实验纲领的核心是生产出实验事实。“有了观察经验,对自己证实,再向他人保证其信念的基础是充分的,这一连串过程就产生了事实。”⑨
“事实的建立运用三种技术:镶嵌于气泵的建造和操作中的物质技术;将气泵所产生的现象传达给未直接见证者指导的书面技术;以及社会技术,即用以整合实验哲学家在彼此讨论及思考知识主张时应该使用的成规。”⑩这三种技术的区分并不意味分界明确,其实它们相互关联。对玻意耳的实验实践如何建构事实的剖析,既需要分析这三种技术如何独立运作,还要兼顾它们之间是如何产生密切联系的。事实生产和确认的三种技术彼此合作使得事实看上去原即如此。“每项技术都具有客观化资源的功能”(11)。
首先,气泵作为物质技术的体现者,在事实生产过程中介于人类的感知能力和事实之间。无论是好的观察还是差的观察都不用归咎于人的因素,它们都是气泵做出来的结果。“机器构成一项资源,或许可以用来排除实验结果中的人的因素。这好似在说:‘这不是我说的,是机器说的’;‘这不是你的错,是机器的错。’”(12)其次,玻意耳书面技术的作用在于表明自己就是可靠证词的提供者,“创立一个实验社群,从内在和外在为其论述划出疆界,并提供其中的社会关系的形式和成规”(13)。虚拟见证的书面技术扩大了实验室的抽象空间;语言实践使得实验社群具有规定的疆界而不会分裂;争论中应当使用的礼仪保障了社会连带。“实验事实的客观性,是特定论述形式和特定社会连带模式的产物。”(14)最后,玻意耳的社会技术也是一项客观化资源,它指出知识生产过程的集体作为:“这不是我说的,是我们所有人。”(15)个人没有权利主张知识是什么,只有社群集体产生和同意的知识才是合法的和客观的。
玻意耳产生事实的实验空间具有社会文化层面和物理层面的意义,它是现代实验室的早期雏形。空气泵可以加强并修正人类的感觉能力,是人类感觉器官的延伸。空气泵通过限制人员进入实验空间进而规训了感官的观察。空气泵作为玻意耳时代的“大科学”仪器,可以说是当时实验实践的标志。但是并不是人人都可以参与空气泵实验的,因为空气泵的价格不菲,而且难以操作,这使得实验空间成了门路有限的公共空间。实验室成了被规训了的受限空间,实验实践受到成员的集体限制,只有在承认实验实践合法性的前提下,才能进入实验空间。
气泵的制造、重制和运作都渗透着无法消除的社会因素,气泵产生的现象所以成为事实需要得到实验社群的集体认可,科学知识的生产就和科学体制进而和社会体制发生了联系,科学知识成了对社会秩序的一种解答。虽然夏平和谢弗的非评价性的描述和解释突出了气泵及其物质技术的研究,但是他们的最终目的还是将对知识问题的解答还原到对社会秩序问题的解答之中。他们侧重人类力量的分析,而物质力量及其他对人类力量的制约因素分析的还不够。夏平和谢弗试图将气泵案例得出的结论推广到所有仪器以及整个科学知识领域明显跨度太大,夏平和谢弗在关注到仪器和科学的地方性和历史情境性时,忽视了科学活动的复杂性和多样性。他们关注到了事实建构过程中的物质技术、书面技术和社会技术,但是相对主义的立场使得他们轻视了认识论作用,尤其是仪器所具有的认识论维度。
2.新实验主义对科学仪器的研究
20世纪80年代英美科学哲学界“新实验主义”的出现表明实验研究逐步成为科学哲学研究的一个主题。新实验主义认为实验有独立于高层次理论的生命。哈金1983出版的《表征与干预》被公认为新实验主义的开创性工作,他使得科学哲学关注到了实验。实在论和反实在论的争论使得部分科学哲学家转向了科学实验。他们反对传统的表征主义的科学观,强调操作和干预。部分新实验主义者如哈金和阿克曼(16)等突出了科学仪器的研究。
科学哲学对于望远镜的哲学分析并不少见,库恩、费耶阿本德和迪昂等都有过论述,而对于显微镜的哲学分析则不多见。哈金通过对显微镜的哲学分析为其实验实在论服务。哈金认为显微镜下的观察涉及到观察与理论的关系问题。逻辑经验主义者承认观察与理论、可观察和不可观察的二分,认为显微镜下的物体是理论假设存在的,我们没有看到基因只是看到了基因的照片。历史主义科学哲学家认为观察渗透着理论。经验建构论者范·弗拉森坚持可观察的与不可观察的之间的区分,于是他对望远镜和显微镜的态度迥异。他认为可以接近望远镜所观察的事物,而使得肉眼可以看见此类事物。“从放大镜过渡到低倍显微镜的过程,就是从肉眼观察过渡到利用仪器观察的过程。范·弗拉森得出结论说我们不能通过显微镜看到什么。”(17)哈金则反对可观察与不可观察的区分,指出“实验科学的哲学不允许理论优位下的哲学将观察的概念变得不可靠。”(18)他坚持实体实在论而反对理论实在论,认为基因实体是存在的,而关于基因的理论可以是错的。
哈金认为显微镜的使用不止观看,还要实际操作。“你们学会用显微镜观看,是因为实际去操作,而不只是观看。”(19)哈金不同意任何关于显微镜观察的陈述都有理论负载的,他认为“人们需要理论去制造显微镜,但是人们不需要理论去使用显微镜。”“实践——我指的是一般意义上的操作,不是观看——使我们有能力区分准备的或仪器的可视人工物,以及显微镜所看到的真实结构。”(20)
理论对于显微镜的制造并非具有指导性影响。哈金指出在1973年阿贝(Ernest Abbe)才解释了显微镜是如何运作的。尽管阿贝-蔡司显微镜品质优良,但是阿贝的衍射理论还是受到了多年的抵制,尤其是在美国和英国。甚至到了20世纪初,英国最好的显微镜仍靠纯经验制造,并且品质优于阿贝-蔡司显微镜。衍射理论虽然有助于蔡司公司制造好的显微镜,但是英国制造商限于显微镜的前理论阶段却能造出更好的显微镜。显微镜的许多实例同样显示出理论对于精致显微镜的设计帮助不大。例如,电子显微镜在理论上因为试片会烧焦而不会存在;X射线显微镜虽然在理论上早就可行,但是只有直线加速器产生高品质的光束后才得以被制造出等。“显微镜设计涉及的理论大部分出现在大学一年级的物理中。工程学才是真正重要的。”(21)“随着理论的变化,视觉显示异常的强健。你产生显示就存在一个解释试片为何看似如此的理论。后来你改变了你的显微镜理论,你依然相信表征。”(22)“显微镜的实验生命使用非理论去区分人工物与真实的事物。”(23)“两种完全不相关的物理学过程反复产生相同的可视构型,如果构型是物理过程的人工物而不是细胞的真实结构,那么这将是奇怪的巧合。”(24)利用不同的原理制造出来的显微镜可以为我们呈现出相同的物质结构。哈金利用这种“巧合论证”为其实体实在论辩护,指出现象的共同原因一定是理论所假设的理论实体。
单单运用显微镜进行观察以及结合巧合论证还不足以为实在论提供保障。显微镜对传统的观察概念进行了延伸,我们可以通过超声显微镜(acoustic microscope)观察。哈金指出,使用不同种类的显微镜所看到的结构部分是对实在论的支持。这种相信源于成功地消除了像差和人工物。借助于完全不同的物理原理所制成的仪器能使我们观察到试样的相同结构。我们不是依靠有关细胞理论的演绎推论,而是依靠物理、化学等规律的交叉运用,从而可以控制和产生显微镜中的现象。总之,我们学会了在显微镜的世界中自由活动(move around)。(25)
二 科学史界向博物馆界看齐
1.科学史界和博物馆界对待科学仪器的不同态度
对于科学仪器的关注是博物馆界的优良传统。博物馆界对科学仪器的研究(1)是通过收藏、保管、维护和展览仪器为博物馆的职能服务;(2)博物馆工作者对科学仪器的研究关注于仪器、仪器制造者及其与商业、贸易的联系。
20世纪博物馆工作者对科学仪器的研究非常重视。大多数博物馆工作者也是科学史家,例如科学计量学之父普赖斯既是科学史家也曾在多所博物馆任职。普赖斯对科学仪器的最有影响研究是对1900年由海底打捞出来的安蒂基西拉机器(Antikythera mechanism)的研究。1959年普赖斯提出了安蒂基西拉机器是预测星空运动的仪器的设想(26),1971年他利用X光和伽马射线技术研究了安蒂基西拉机器,并与1974年宣传安蒂基西拉机器是一台天文计算机。(27)现今科学家已经成功复原这台2000年前的世界首台计算机。还值得一提的是普赖斯在20世纪五六十年代与李约瑟合作进行了中国的天文钟研究。
科学史界对于科学思想、理论等非物质性对象向来比较关注,对于科学仪器等物质性对象向来不够重视,这也使得科学史家对博物馆工作者的科学仪器研究长期视而不见。传统的科学史还是集中在对科学思想理论的研究,科学史家认为科学史是理论的历史,实验和测量工作在事实后发生,没有重要的吸引力,仪器至多作为物化的理论。科学实验相较于科学理论较少受到主流科学史的关注。汉森甚至认为伽利略根本不是实验科学家。(28)科学史界对科学实验的关注源于塞特尔(Thomas Settle)对柯瓦雷关于伽利略解释的反对。(29)柯瓦雷反对对伽利略做经验主义认识论解释,提出了理想主义认识论解释。柯瓦雷认为斜面没有为目的服务,于是伽利略从没有建造斜面。塞特尔对斜边实验进行了先驱性的复制工作,他宣称伽利略可以轻易取得《关于两种新科学的对话》(Discourses on Two New Sciences)中宣称的精确性。德雷克(Stillman Drake)和内勒(Ronald Naylor)等人在其后十多年的研究可以得出结论(30):伽利略的仪器不是抽象化的和理想化的,而是用来提出和检验理论的实际设备。如果伽利略在《关于两种新科学的对话》中的论证是数学的,其原因是数学论证可以得出纯定性论证不能宣称的确定性,而不是因为数学使得仪器成为不必要的。虽然对柯瓦雷的理想主义进行了纠正,但是大多数科学史家持续认为仪器是没有问题的,他们假定仪器当时的使用和现在一样,仪器的吸引力很大程度上是古物收藏。这种假定的关键是科学原理存在于理论或实验方法中,不存在于仪器中。仪器有助于定量化概念,但是不能含有或创造概念。
2.对科学仪器和实验复制研究的复兴
20世纪80年代前后,随着科学哲学和SSK对科学实验的重视,科学史家像博物馆工作者一样开始越来越多关注科学实验以及仪器的研究,尤其是对于科学实验与仪器复制的研究。科学史上经典的科学实验和仪器复制工作是塞特尔1961年的工作,现今复制工作的代表是德国奥登堡(Oldenburg)学派。现今,博物馆和科学史学界已经开始了对话,呼吁保存科学仪器的历史,特别是20世纪的科学仪器史,科学史家也在关注科学家理论和笔记的同时加强了对科学仪器的关注。
实验和仪器的研究不能单单限制在文字和图片资料上,可以通过再造仪器重做实验来分析历史实验实践。这种重做实验过程一般分为三个步骤:首先,重构实验的历史和科学语境;其次,再造实验中涉及的仪器设备;最后,反复重做实验以期取得值得信赖的结果。
法国科学史家布朗德尔(Christine Blondel)提出这样一个问题:“实验能力是否能像知识一样传递给后人?是否实验能力和手段不可能通过科学家的文字描述使我们完全理解和掌握,因此造成了我们今天复制过程中的困难。”(31)史学界对复制实验存在着两种截然相反的态度。有的史学家认为实验作为历史事件具有唯一性、是不可能重复的事件,哈金也表达过类似的看法。也有史学家认为历史实验的重建作为文本诠释的补充方法很有价值。支持重建历史实验的代表是贝洛尼(Luigi Belloni),他认为:“如果当被描述的观察和实验在安排和技巧上,就像作者生活于其中的文化气候一样,远离我们的习惯和心态,那么,得出对所考虑的文本的确切的诠释的最好途径,有时是唯一的途径,就在于在与原来完成这些实验同样的条件下,重复它们。”(32)
科学史上复制实验主要有两个目的。第一,复制实验可以判断历史实验是否真的做过。如果历史文本描述的实验结果与我们重复的实验结果严重冲突,那么我们就有理由怀疑历史实验是否真的做了。反之,如果我们所得的实验结果与历史描述比较吻合,我们就有理由相信实验的真实性。库仑扭秤实验长期被认为是建立库仑定律的主要实验依据,希林(Peter Heering)在复制实验中发现,带电小球的摆动严重影响了实验精度。通过理论分析他认为摆动的原因之一是由于实验者不可避免地带有静电。通过采取法拉第笼的静电屏蔽措施可以消除摆动,问题是库仑时代还没有发明静电屏蔽措施。希林认为,库仑的结论主要来自与牛顿引力理论的类比,而不是实验。近来他还通过复制的方法分析了历史上失败的实验及其仪器。(33)
第二,复制实验即使未能得出结论但是还可以探究实验操作过程中的一些过程知识和隐性维度。严格的实验复制通常需要对历史实验情况和方法有综合性的知识,而这些知识通常是确实的。复制实验相较于历史实验有很大的不确定性,所以有时候很难复制实验结论,但是有助于探究复制过程中的一些不可言说的知识。1850年,焦耳通过热功当量实验得到了热功当量的准确数值,而这一数值在以后的几十年中一直是最准确的。西巴姆(Heinz Otto Sibum)重做焦耳实验,却不能达到焦耳的精确程度(焦耳所得数值是772.692,西巴姆所得数值为746.89,现今物理学中的数值是776.1)。西巴姆指出即使像物理学家的实验室笔记这样的文本也可能没有记录下一些实验操作的关键信息。重做焦耳的实验显示出仪器讲自身的语言,利用仪器重做实验以产生知识的过程远不止涉及默会知识那么简单,需要深入探讨实验和仪器中的隐性维度和示意知识(gestural knowledge)。(34)
三 作为科学史与科学哲学纽带的科学仪器
就上述对科学仪器的研究而言,SSK微观实验室研究、新实验主义研究和科学史的复制研究仍然是非自发性的附属研究,它们对仪器的研究是由于致力于实验研究而产生的。可以说三者研究的最大共同点就是关注实验。就三者研究的相互影响而言,最初三者是进行独立的研究,相互交流和影响很少;科学史领域对实验的研究先于SSK微观实验案例研究和新实验主义研究。到了20世纪八九十年代,SSK微观实验案例研究和新实验主义研究的影响日益扩大,进而激发了科学史家对科学实验的研究激情;而三者间的交流与合作也日益加强。受到SSK、科学哲学以及科学史对于科学仪器研究的激发,越来越多的学者进行了科学仪器的自觉性研究,值得关注的是HPS视角下的科学仪器研究。
1.HPS视角下的科学仪器研究
HPS视角下的科学仪器研究的三本代表性著作是贝尔德的《事物知识》(35)、盖里森的《图形与逻辑》(36)以及哈索克·张的《发明温度》。《事物知识》获得了2006年科学仪器史领域的伯格奖,《图像与逻辑》在1998年获得美国科学史学会的辉泽奖(Pfizer Award),《发明温度》一书获得2006年拉卡托斯获。由三本代表性著作获得科学史与科学哲学领域的奖项可以看出HPS视角下的科学仪器研究日益得到了科学史与科学哲学界的认可。三本著作都是围绕着科学仪器开展HPS的研究,但最具HPS特色的还数《发明温度》。《发明温度》通过考察早期温度计建立温标的历史过程,批判了传统认识论的基础主义与融贯主义辩护模式,突出了科学进步的认知迭代模式;同时它还试图建立一种新的HPS模式——补充科学(complementary science)。
观察渗透理论的命题动摇了逻辑经验主义赋予感觉经验的基础地位。哈索克·张通过案例分析指出感觉经验在温度计建立的过程中具有关键的作用。哈索克·张的认知迭代构成了他的融贯主义科学进步模式。其中尊重原则体现了进步模式的传统性,进步命令是科学进步的推动力。认知迭代过程在尊重原则和进步命令的辩证作用下产生。认知迭代的丰富和自纠的相互作用体现了科学传统主义和多元主义结合的进步图景。哈索克·张并不试图说明他对科学史的解释就是历史的原貌,而只是站在科学哲学、科学史和科学互补的立场上提出了一种可能的解释。他承认限于创造温度的研究不能推断出科学整体上是或者应该按他的认知迭代模式进步,但是在缺乏确实可靠基础的条件下,认知迭代是一个有效的建立科学知识的方法。他提出的认知迭代的科学进步模式是抽象的,但没有断定其具有普遍的适用性。他试图要找出一个特定的科学能够进步的方法,并证明这种方法能够卓有成效地加以应用。同时他并不排除其他方法可能被用来作为替代或与他的方法可以互为补充。
哈索克·张提出HPS可以实现它的补充功能,以区别于传统HPS的规范功能与描述功能。HPS实现补充功能称为补充科学或HPS的补充模式。补充科学与专家科学相对,补充科学致力于被先进的专家科学排除在外的研究,补充科学是对专家科学的重要补充。“补充科学是通过历史和哲学的研究,对科学知识做出自己的贡献”。(37)在补充科学中有两种明显的方法开始考察,这两种方法立足于非常标准的HPS传统(38):第一种方法考察被当今科学认做理所当然的事情;第二种方法是探究过去科学中明显异常和令人困惑的因素。
哈索克·张指出:“科学的哲学问题和科学的历史问题是很大程度上同延的与重叠的领域,这为实现HPS为一个整合的学科而不单单是科学史和科学哲学的并置提供了理论基础。现今被看做哲学的问题相当可能从前被认做科学问题,这样一来,哲学问题也就同时成为历史调查的主题”。(39)补充科学有三种产生科学知识的主要方式:恢复、批判意识和新的发展。(40)首先,我们可以通过恢复历史上被遗忘的科学知识来获得关于自然的知识;其次,对不确定性和非决定性的批判意识可以使得科学知识具有高度的灵活性和缜密性,进而可以提高科学知识的质量;最后,在恢复和批判意识的协助下,补充科学可以产生新的知识。“HPS研究取得成功将补充和增加我们关于自然的知识,换句话说HPS可以产生科学知识”。(41)
2.《事物知识》、《图像与逻辑》与《发明温度》的共性分析
首先,三位作者与科学哲学的斯坦福学派(Stanford school)(42)有着莫大的关联。盖里森是斯坦福学派的成员,而哈索克和贝尔德都是在斯坦福学派成员的指导下完成博士论文的。同时斯坦福学派与新实验主义也有着密切的关联,斯坦福学派的三位成员哈金、卡特赖特与盖里森是早期新实验主义的代表人物。
其次,它们都突出了对科学实践尤其是对科学实验实践的关注。贝尔德、盖里森与哈索克·张三人都是实践中的科学哲学协会(Society for Philosophy of Science in Practice)的会员。科学实践哲学的研究纠正了传统科学哲学的理论优位偏向,使得科学哲学关注到了实验实践以及科学仪器。
再次,它们以科学仪器为纽带开展科学史与科学哲学研究。贝尔德关注的是一般性的科学仪器,盖里森关注的是20世纪粒子物理学中的机器,哈索克关注的是早期的温度计通过与贝尔德的电子邮件通信交流,贝尔德明确指出:科学仪器哲学与科学仪器史密不可分,科学仪器哲学为科学仪器史提供概念结构,而科学仪器史为科学仪器哲学提供概念的内容和含义。
最后,批判了科学哲学中的某些传统观点,提出了自己新的理论观点。盖里森关注科学的非统一性问题,贝尔德关注的是知识论问题,哈索克关注的是科学进步问题。通过批判实证主义和后实证主义科学哲学的科学统一观,盖里森展开了对粒子物理学文化中仪器、理论和实验三种亚文化互嵌模式的研究;通过批判传统基于理论传统的认识论,贝尔德开展了仪器认识论研究;通过批判认识论的基础主义和融贯主义的辩护模式,明确感觉经验在温度计建立过程中的关键作用,哈索克·张指出了早期温度计和温度测量所体现的认知迭代进步模式。
结语
科学仪器逐步进入了HPS研究的视线,但是如何建构HPS视角下的科学仪器研究仍然是富有挑战性的理论建构工作。以下试探讨HPS视角下的科学仪器研究的定位问题。HPS视角下的科学仪器研究应该具有反思性、自主性与开放性。反思性体现在该研究必须批判与分析过往HPS忽视科学仪器研究的原因及其造成的消极后果。维特根斯坦认为“全部哲学都是语言批判”。缺乏适当的语言或者是语言的局限性造成了HPS对仪器的忽视。传统的HPS研究关注的是科学理论,这种理论优位的立场使得科学仪器只是理论的附属品,没有研究的价值。“形而上者谓之道,形而下者谓之器”,中国传统文化中就存在重道轻器的思想。器物是易逝的,而思想是可以永存的。科学仪器作为器物层次,其地位明显低于思想层次。自主性体现在该研究不能被纳入已有的固定分析框架,HPS视角下的科学仪器研究是科学活动自身发展所引发的思考,它纠正与发展传统的HPS研究;具有自己关注的主要问题,如“科学仪器有自己的生命”,以及科学仪器达成科学知识客观性等问题。开放性体现在HPS视角下的科学仪器研究的形成过程中,科学哲学、科学史和SSK对科学仪器的研究有力推动了它的产生。HPS视角下的科学仪器研究还需要坚持这种开放性,力争在与相关仪器研究互动的基础上推进自身的发展。反思性是HPS视角下的科学仪器研究的前提,只有认识到并批判对科学仪器的忽视才能确立自身研究的出发点。自主性和开放性是HPS视角下的科学仪器研究发展的两大保障。没有开放性很容易使得研究走向“羊肠小道”,没有自主性很容易使研究迷失方向。只有在自主性和开放性之间保持必要的张力才能推进HPS视角下的科学仪器研究的健康发展。
注释:
①拉卡托斯:《科学研究纲领方法论》,兰征译,上海译文出版社,2005,第129页。
②库恩:《必要的张力》,范岱年等译,北京大学出版社,2004,第19页。
③Ronald N.Giere,"History and Philosophy of Science:Intimate Relationship or Marriage of Convenience?",British Journal for the Philosophy of Science,1973 (24),p.296.
④Larry Laudan,"Thoughts on HPS:20 Years Later",Studies in History and Philosophy of Science,1989 (20),pp.9-13.
⑤皮克林:《实践的冲撞》,邢冬梅译,南京大学出版社,2004,第2页。
⑥这些奖项包括科学仪器史领域内的伯格奖、科学史领域内的辉泽奖以及科学哲学领域内的拉卡托斯奖。
⑦David Edge,Michael Mulkay,Astronomy Transformed:The Emergence of Radio Astronomy in Britain,New York,Wiley,1976.
⑧⑨⑩(11)(12)(13)(14)(15)夏平,谢弗:《利维坦与空气泵》,蔡佩君译,上海人民出版社,2008,第216页;第25页;第25页;第71页;第72页;第72页;第72页;第72页。
(16)Robert J.Ackermann,Data,Instruments and Theory:A Dialectical Approach to Understanding Science,Princeton,Princeton University Press,1985.
(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)(25)Ian Hacking,Representing and Intervening:Introductory Topics in the Philosophy of Natural Science,Cambridge University Press,1983,p.189,p.185,p.189,p.191,p.199,p.199,p.200,p.201,pp.208-209.
(26)Derek J.de Solla Price,"An Ancient Greek Computer",Scientific American,1959 (6),pp.60-67.
(27)Derek J.de Solla Price,"Gears from the Greeks:The Antikythera Mechanism-A Calendar Computer from ca. 80 B.C.",Transactions of the American Philosophical Society (New Series),1974 (7),pp.1-70.
(28)Norwood Russell Hanson,"Galileo's Discoveries in Dynamics",Science,1965 (147),p.471.
(29)T.Settle,"An Experiment in the History of Science",Science,1961 (133),pp.19-23.
(30)Albert Van Helden,L.Thomas,"Instruments",Osiris,1994 (9),pp.2-5.
(31)李艳平:《历史实验的复制研究》,《首都师范大学学报(自然科学版)》1997年第1期。
(32)克拉夫:《科学史学导论》,任定成译,北京大学出版社,2005,第173页。
(33)Peter Heering,"On Coulomb's Inverse Square Law",American Journal of Physics,1992 (60),pp.988-996.
(34)Heinz Sibum,"Reworking the Mechanical Value of Heat:Instruments of Precision and Gestures of Accuracy in Early Victorian England",Studies in the History and Philosophy of Science,1995 (26),pp.73-106.
(35)Davis Baird,Thing Knowledge,University of California Press,2004.
(36)Peter Galison,Image and Logic:A Material Culture of Microphysics,The University of Chicago Press,1997.
(37)(38)(39)(40)(41)Hasok Chang,Inventing Temperature:Measurement and Scientific Progress,Oxford University Press,2004,p.3,pp.239-240,pp.240-247,pp.240-243,pp.247-249.
(42)斯坦福学派的成员包括萨普斯(Patrick Suppes)、哈金、卡特赖特、杜普雷(John Dupre)与盖里森,当年他们共事于斯坦福大学。