对“观察/实验负荷理论”主题的批判_科学哲学论文

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“观察/实验负载理论”论题批判,本文主要内容关键词为:论题论文,负载论文,理论论文,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 文章编号:1000-0062(2006)01-0127-05

一、导论:研究背景及其意义

自汉森提出“观察渗透理论”(观察或者实验负载理论,“theory-loadenness of observations or of experiments”)命题后,①这个对于破除逻辑实证主义的经验基石发挥重要影响、对于历史主义科学哲学发展起着先驱作用的论题,似乎成为整个科学哲学接受的普遍化的标准命题。在中国,它同样经过中国科学哲学家的努力而被写入标准教科书,成为中国科学哲学界普遍认同的标准观点。②然而,到20世纪八九十年代,在西方科学哲学界兴起的新实验主义的科学哲学一度对这个命题重新提出挑战。如哈金(I.Hacking)、富兰克林(A.Franklin)、伽利森(P.Galison)、古丁(D. Gooding)和梅奥(D.Mayo)等人,提出了“实验有自己的生命”和“实验有自己的多种生命”的观点。[1]185-190然而,也许是因为这个观点提出时太突然,不合时宜,科学哲学界对此还没有准备好,也许是科学哲学界本身要应付的问题并没有主要地集中于此,所以,新实验主义的挑战被暂时搁置。直到20世纪末,由于SSK的实验室之科学实践研究的冲击、科学实践解释学的发展,新实验主义研究的新近发展,③科学实验和实践的观点才通过“科学实验哲学”④的复归科学实践的思想重新得到重视。“观察/实验负载理论”的观点之偏颇才得到认真的对待。

对关于“观察/实验负载理论”全称肯定判断命题的重新考察具有重要意义。这个命题曾经一度是实证主义的克星,并且成为后来的历史主义科学哲学的重要理论观点支柱。而一旦它为我们所接受,观察/实验与理论的关系就不复存在。而一旦三者成为三位一体的混合,关于科学理论的进步、比较、真理等问题都因为缺乏必要的合理的基础而成为令人困惑的问题。重新使得观察/实验,特别是实验成为理论必要和适宜的基础,并且为此提供科学史案例的充分论证,为纠正极端的理论优位的科学哲学观点,复归实验与理论、科学积累与科学突变的复杂辩证关系的观点,有重要意义。

二、新实验主义的批判策略和“实验有自己的生命”意蕴

新实验主义的科学哲学并不想要回到实证主义的观点立场上去,他们力图从实验上为科学寻找一个相对可靠的基础,从而批判极端的理论负载的观点。

让我们先来辨析所谓观察/实验负载理论的观点。按照汉森的说法,它是这样一种观点:X的先前知识形成对X的观察。表达我们知道什么所使用的语言或符号也影响着观察,没有这些语言或符号也就没有我们能认作知识的东西。[2]22但是按照后来的科学哲学发展,这个“负载理论”的观点被放大和强化。放大的结果是,一切观察所依赖的先前知觉都是“理论”,普通语言的使用也成为“负载理论”的依赖证据;强化的结果是,观察/实验必定依赖或者负载严格的理论。这意味着“观察/实验负载理论”这个模糊暧昧的命题存在不同的版本:弱版本和强版本。弱版本仅仅说必定有一些关于自然的观念和仪器是在导入观察/实验之先的。强版本则认为观察或者实验是由较系统和体系化的理论先于、影响或者负载的 (其实这里程度仍然不同)。

新实验主义对以上“负载理论”强弱版本的第一个批判策略是:不反对弱版本,而反对强版本,但正如哈金所指出,弱版本的“负载理论”已经把理论扩大化了。我们当然离不开语言负载,我们也离不开某些我们在成长中获得的一些模糊的、与该观察/实验无关或者无直接关系的观念、信念,我们可能也要使用先于那些特定的观察/实验的仪器设备,但是,这并不意味着一定负载理论,特别是不必负载相关特定的理论。本来我们对理论的定义在传统科学哲学那里是非常严格的,而在说观察与理论的关系时,为什么不保持这种严格性,而随意地把理论扩大为任何精神、思想和信念的东西呢?因此,在弱版本的意义上,我们的一切都是先前经验负载的,这样的观点说出来与不说出来,都没有什么区别,因此也就失去了意义。

他们的第二个基本策略是通过大量的实验和观察案例研究,说明存在无理论负载(theory free)的实验和观察,甚至说明存在无意义的观察,从而说明观察、实验能够有它独立于大尺度理论的“自己的生命”。[3]xiii这个策略的成功在于,“观察/实验负载理论”的命题是一个全称判断,那么,按照波普尔的观点,我们只需找到一个反例就能够证伪这个命题。新实验主义者正是这么做的。在实际的论证过程中,新实验主义者问到,每一个观察都负载理论吗?事实上不必。新实验主义的先驱哈金找到了大量先于理论的观察和实验例证,证明存在先于理论的实验和观察;某些观察全然是先于理论的。例如,在1827年,植物学家罗伯特·布朗(Robert Brown)报告了悬浮于水中之花粉的无规则运动,这就是后来被称作“布朗运动”的现象。有人曾经在60年前就观察到了这种布朗运动,甚至想这是活花粉本身的生命运动。布朗做出这个艰苦的观察,但是很长时间以来对它没有什么说明。只是在20世纪第一个10年,我们才有了同时发生的研究,由实验家如佩兰(J. Perrin)和理论家如爱因斯坦,显示了花粉是被围绕它的分子弹来弹去而做无规则运动的。这个典型案例事实上说明,布朗和布朗以前的人们并不知道后来被命名为“布朗运动”的花粉微粒的运动及其原因,只是对这种现象好奇而已,即便有一些想法也都是不着边际的猜测而已。这样的例子还有很多,例如,伽利略把望远镜指向天空时还没有牛顿的万有引力理论指引,化学家戴维无意地观察到河流、湖泊中的绿藻在阳光的照射下会产生气体,而后通过实验发现这种气体可以燃烧,那时他还不知道这种气体的性质,更不必说关于它的理论;赫歇尔(C.Herschel)在天文学方面的许多观察都仅仅是观察而已,W.赫歇尔(W.Her schel)在辐射热方面的观察和实验工作也是如此。另一位科学哲学家古丁则详细分析了法拉第的电磁相互作用的发现过程,他使用符号和绘图的方式,给出了法拉第案例的重构,说明实验不必负载精确的理论。[4]135-162这些都说明一些观察不必负载理论,或者不必负载精确严格的理论。

新实验主义对“负载理论”批判的第三个策略是,通过表明汉森的“负载理论”的教条即便是一种关于普通语言的重要的和无懈可击的主张,它也决不意味着观察的所有报告必然负载一个科学理论。[3]172新实验主义主要是反对强版本观点。例如,通过对法拉第的电动机效应的重新阐释,说明这种发明并不需要详尽的理论知识。因此,在强版本意义上的所有实验都是“理论负载”的观点是错误的。新实验主义者证明,存在一些先于理论、不负载理论的实验或者观察。当然,这样的案例说明方式,只是说明存在某些X,它不符合“理论负载”的命题,并不说明不存在“理论负载”的实验或者观察。

新实验主义对“负载理论”批判的第四个策略,是说明一些实验不必诉诸高层次理论,反而可能引起或者激励起新的高层次或者大范围理论。伽利略把望远镜对准天空时,他并没有掌握关于木星卫星的理论,也没有关于木星卫星的理论要进行实验或者观察的检验,反倒是这些新的发现为日后的理论发展提供了现象和经验的支持。布克沃尔德对赫兹的阴极射线实验进行了详尽研究,我们现在通常认为赫兹的实验是错误的,而且认为这种错误就在于在当时的赫兹语境(即有错误理论负载)下做出的,而事实上是仪器安排不足使得赫兹无法看到电场对阴极射线的偏转影响。汤姆逊通过降低管内压力和更合适地安排电极,发现了电场影响,所以并非实验与理论一一对应,并非一定要诉诸更高的理论层次,才能解决问题,通过仪器调整甚至可以做出新效应的发现。通过仪器效应的详尽知识,就能够有所发现。黛博拉·梅奥认为,实验知识可以通过一系列消除错误的技术和误差统计学得到可靠的确定,而无需求助于高层次理论,这表明实验层次获得的数据在一定程度上是独立于严格意义上的有关该数据意义解释的高层次相关理论的。[5]294-295,442这也表明,运用仪器的实验本身是有多种自主的生命的。

三、新实验主义的成就与不足

我们目睹了传统科学哲学如逻辑实证主义把观察/实验与理论的关系进行严格的截然的二分,并且以经验作为标准进行科学的理性重构的困境。我们也目睹了历史主义科学哲学打破这种二分界限,以观察/实验“负载理论”的观点进行说明的后果——不仅模糊了观察/实验与理论的差异,而且带来了相对主义的滥觞。新实验主义成功地通过经验的观察和实验案例的重构指出了存在一些无理论负载的观察和实验,从而驳斥了“观察/实验负载理论”的教条。新实验主义还成功地在这种证明过程中运用反证法,对这种普遍命题的说明表示了异议。

但是,新实验主义对“负载理论”命题的批判则正好处于中间位置,它赞成对观察/实验和理论的两分;但是它又不赞成截然的二分。这样新实验主义就似乎处于一种尴尬的境地。它无法既吸取逻辑经验主义的优点又吸取历史主义的优点而同时把两者的缺陷全部排除干净。这是新实验主义面临的一个问题。

新实验主义面临的第二个问题同样与第一个问题有关。如果一个实验/观察与理论的关系必须需要一个一个地进行检验,需要在具体语境中进行理解,那么,我们无论如何不可能有一个一般的关于实验/观察与理论的规律性认识。新实验主义就必须在基础上是反本质主义的,是语境主义的。新实验主义的研究进路需要大量介入实验、观察的案例研究,以表明哪个观察/实验是无“理论负载”的,哪个观察/实验是有“理论负载”的。

在新实验主义批判“理论负载”的观点论证过程中,我们即看到了新实验主义不想倒退回实证主义的努力,也看到了新实验主义表达出来的对科学认识积累发展的进步观的新的认同。虽然这种进步观是建基于实验知识积累之上的,与以往的实证主义观点有所不同,但是,进一步积累的科学观仍然需要大量的说明和解释,这点新实验主义还不是完备的答案。

今天看,新实验主义的科学哲学观点,使得我们复归科学实验这个科学发展的基石,以及对科学实践的概念有了新的认识。新实验主义与 SSK的实验室文化研究,与科学实践解释学的实践研究不谋而合的汇合,就像当代许多反对逻辑实证主义而汇集的洪流一样,尽管它仍然有许多不足,但是,它仍然不失为一条重要科学实践哲学的研究进路。

四、结论:科学实验与理论的多重复杂演化关系

现在要在新实验主义的基础上提出我们关于“实验/观察与理论”的关系说明。我们认为,传统科学哲学的所有问题可能都因为它来自于一种理论优位的科学哲学观。如果把这种根本上错误的科学观颠倒过来,即变成一种实践优位的科学观,那么,传统科学哲学的许多问题可能不复存在。

首先,我们如果把科学视为一种实践活动,是以实验/观察为基础的复杂认知活动,那么,从一种对某个隐秘领域的未知现象的研究起始看,常常会从一些细枝末节的小事之观察产生一些与研究有关的苗头,一些现象未解而引起疑惑。即便就是我们从中途介入去分析某种研究,我们也会发现,由于自然本身也要说话——如培根所说,“扭狮子尾巴”,狮子才发生吼叫——大自然这头狮子的性格和行为在它的“言语行为”的实践中为我们所知。因此,由对此物的研究而产生对彼物的知晓就会偶尔发生,如伦琴在研究阴极射线而无意中发现X射线那样。所以,常常在研究的起始点上,观察有时会在先。即便我们能够知晓研究的明显的起点是问题,但是,这个明确问题的出现却与长期的无意或者对其他事情的观察有关。

其次,即便按照新实验主义的立场,我们处于观察/实验与理论既不两分,也不完全不分的中间立场上,即便这种立场看似矛盾和尴尬,但是,如果我们采取过程的观点、演化的观点、活动的观点去看待观察/实验与理论的关系,则表面的矛盾和尴尬立刻就会消失。这样的立场既无本质主义的梦魇缠绕,也可以在过程中此一时而彼另一时,采取演化过程中的多元主义的立场,因为多元主义对于过程而言可以是不矛盾的。因此,我们认为观察/实验与理论之间有流动的界线。这个界线不是统一的,要针对不同的、具体的观察/实验和理论及其具体情境去具体分析。

因此,我们认为,极端的理论优位的科学哲学丧失了对科学的最重要部分——实验和观察的说明功能。正如查尔默斯所说,“新实验主义使得科学哲学重新脚踏实地,走在有价值的道路上。它对理论优位的研究进路是一种不错的矫正”。[6]206事实上,观察、实验与理论三者都有严格意义上的差异,即便从语言学和语义学的角度看,三者之所以叫做不同的名称已经表明它们在人们的认识中是不同的东西。

观察/实验与理论之间存在着复杂的多样性关系,在不同的发展阶段,不同的科学中,理论和实验有不同的相互关系。只有采取这种演化的观点,过程的观点和多样性的观点,才是较为正确地、全面地反映了观察/实验与理论的真实关系。不仅实验有自己独立的演化,而且理论也有自己的生命,它们之间的关系就像双螺旋一样是相互纠缠而共同发展变化的。这就是我们的初步结论。

我们建议,中国科学哲学界除了汲取新实验主义的研究成果之外,更应该汲取科学实践解释学的研究成果和SSK的研究进路、教训与成就,一方面重新梳理科学技术史,另一方面深入实验室进行观察/实验的案例研究,与自然科学家和工程技术专家结成联盟,进行批判性研究,为把实验作为科学的适意基础而做出合理恰当的说明。

收稿日期:2005-01-06

注释:

①参见N.R.汉森著:《发现的模式》,邢新力、周沛译,北京:中国国际广播出版社,1988年,第22页。原文为“seeing is a

‘theory-laden’ undertaking。 Observation of x is shaped by prior knowledge of x”。

②参见国家教委社会科学研究与艺术教育司组编的《自然辩证法概论》(北京:高等教育出版社,1991年修订版,截至2001

年已经印刷16次,可见影响巨大)已经写入“观察渗透理论”的观点,并且认为这个观点比之“独立于理论之外的纯粹的观察”的观点,具有明显的合理性(第128页);教育部社会科学研究与思想政治工作司在新组编的《自然辩证法概论》

(北京:高等教育出版社,2004年,第98页)第4章“科学事实”部分提出“科学事实渗透理论”的观点,在“科学问题的提出”中,认为波普尔正确地“指出观察是渗透着理论的”。(第109-110页)

③2000年在阿姆斯特丹举行了一个名为“Toward A More Developed Philosophy of Scientific Experimentation”的研讨会,一些新的科学哲学家加入到新实验主义队伍,他们包括拉德尔(H.Radder)、伯德(D.Baird)、朗奇(R.Longe),以及女

性主义科学哲学家凯勒(E.F.Keller),等等,其成果结成论文集以名The Philosophy of Scientific Experimentation(Edited by Hans Radder,University of Pittsburgh Press,2003)出版。

④主要代表人物有劳斯(J.Rouse)、布克沃尔德(Jed Z.Buchwald)等人,代表作有:Joseph Rouse,How Scientific Practices Matter,Reclaiming Philosophical Naturalism,The University of Chicago Press,2002。Jed Z.Buchwald edited,Scientific Practice-Theories and Stories of Doing Physics,The University of Chicago Press,1995.

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