可检验性与整体论——理论整体论的重建，本文主要内容关键词为：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。
逻辑经验主义是近代科学哲学史上最为完整严谨、影响最大的一个理论体系和学派。它所奠定的学术传统，影响了整整一代科学哲学家，并且至今仍是我们理论背景构成中的重要部分。在逻辑经验主义的源起和发展中，曾受到过两种思潮的影响，其中一种来自那些我称之为“具有哲人思维的科学家”，其代表人物为马赫、彭加勒和迪昂；而另一种则来自“关注科学的哲学家”，其代表人物为弗雷格、罗素和维特根斯坦，并由此形成逻辑经验主义科学哲学中的两个传统，经验主义和逻辑主义，分别以石里克和卡尔纳普为代表。由于逻辑经验主义的经验论教条、尤其是其意义的可证实性纲领和还原论遇到了许多批评和困难，因此其后期更多地转向了语言分析、逻辑和语义学方面。那么，作为一种经验论理论，它留给我们的遗产是什么呢？我认为，其主要者应为可检验性。
可检验性的要求弱于可证实性原则。卡尔纳普、艾耶尔和亨普尔都曾专门论及它。[1] 尽管它也强调一个陈述或者一个理论必须能为经验所检验，强调它们与经验的关系，但它并不必需去承诺一种简单的证实理论，并不承诺经验事实作为确定理论中命题真值的充要条件。它只要求一个陈述（如一条物理定律）必须能够、至少潜在地能够用经验证据来检验，其确证度将在各种可检验性观察的系列中得以增加。我把这种可检验性要求看作经验论者的基本立场，并认为任何一种理性的科学哲学应当是与这种立场相容的。
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显然，可检验性要求的首要前提，即经验证据的确定性。尽管我们都认识到观察渗透理论，实验操作也渗透理论，但在绝大多数理论检验的情形中，实验理论首先是相对独立、与被检验理论不相干、互不影响的，其次是较为完善、不容置疑的，因此实验结果是相对确定的，相应的观察陈述是相对中性的，由此得以构成对理论的预言和推论的检验。例如，在双缝实验中，我们能根据光学理论确定干涉图形的出现，由此确定地推断入射客体具有波动性质，这些并不依我们对入射客体及其性质的既有理论而改变。如果说二者间有什么不符，我们一般应做的不是去怀疑实验结果，而是修改理论以解释实验事实，如这里（当入射客体为电子等）引入波粒二象性来说明、或在以太飘移实验中引入洛仑兹收缩、在分子运动论中引入非完全弹性碰撞假说等等。科学是寻求确定性和规律的事业，尽管它在这种追求中遭遇到种种不确定性，但它总是追逐着确定性，也有赖于确定性（不确定性自身也是由确定性界定的），而实验结果的确定性正是科学发展所依赖的一块基石，它构成判定理论陈述意义的感觉经验法庭。
在确认了经验证据的确定性之后，涉及可检验性的下一个问题，是确定被检验对象的问题。正统的逻辑经验主义观点，认为被检验的对象是陈述，经验意义的单位是陈述。蒯因的“经验论的两个教条”[2] 对这种还原论提出了批评，促使更多的人去考虑究竟为经验所检验的是什么的问题，并有许多人倾向于一种整体论的经验检验观。但由此而引出的问题是，对于这些整体论者中的经验论者（包括蒯因本人，如他在同一论文中所宣称的）而言，甚或推广至这些整体论者中的理性的科学哲学家（由此应承诺可检验性立场、如本文开头所述）而言，应如何界定他们的整体论观点，使之与可检验性要求相协调呢？
一般说来，被检验的对象依次可以以单个陈述、理论体系（陈述系统）和知识整体为单位。但就单个陈述为单位而言，正如蒯因所指出的，由于其中的理论名词或概念（如“电子”）的意义只有在理论整体中才能确定，由于即使最简单的单个陈述（如“这个物体有三米长”或“电子是粒子”）自身也只有在确定的理论整体背景下才能获得确定性（在相对论中物体长度依赖于指明参照系，在量子力学中电子的性质依赖于测量仪器），也由于单个陈述的真值会随着理论的结构的调整而在理论内部重新分布，因此，对单个陈述的经验检验总是以整个理论为背景的，“单独一个句子通常并没有经验蕴涵”，[3] 不能作为被检验单位。但另一方面，如果我们追随蒯因，把整体论拓展到极端，宣称“具有经验意义的单位是整个科学”，是“我们所谓的知识或信念的整体”，[4]那么这样的单位实际上已失去“单位”一词的原意， 因为它将是独一无二的，无所不包的，在它之外已没有知识。这将是一张包罗万象、广大无边的知识之网，一方面它至大无外，将覆盖所有有关经验的陈述和解释，包括实验理论等等，而任何经验又都是有理论负荷的，因而不存在在它之外、相对独立并对立加以检验的感觉经验法庭；而另一方面，在它之内，任何新鲜经验引起的反常无论多么激烈，都可以通过各种知识成分（甚至包括一度被视作分析真的几何、逻辑等）的调整而使之被消化，恰如网上若干节点的起伏无论多么激烈也会因为网的广大无边而迅速消弭得无影无踪，以至于“在任何情况下任何陈述都可以认为是真的”，[5] 甚至于可以借助于“发生幻觉来辩护以否认顽强的反常经验，即双缝实验中出现的干涉图象、以太飘移实验中的零结果、确定参照系中的物体长度等都是可以否定的，从而根本上否认了经验证据的确定性，走向了极端的约定论。显然，这种极端的整体论由于否认了经验证据的相对独立性和确定性，实际上否定了可检验性要求，也违背了人们对于科学理论的理性信念和科学史实，与蒯因自称的经验论立场、与一个理性的科学哲学家的基本信念都是不相容的。
看来，与可检验性要求相协调，最有可能作为被检验单位的是理论体系，是关于陈述的系统。比之于蒯因的极端整体论，它引导我们趋于经验检验问题上的一种适度整体论——理论整体论。
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理论整体论主张被检验对象以理论体系为单位。理论体系一方面作为一个陈述系统，由各种彼此间有某种约束约束关系的单个陈述（如原理、定理、推论；约定、规则、预言等）所组成，另一方面作为一个知识系统，又包括了知识整体中的不同成分（如本体论的、逻辑的、数学的、物理的等等）而相对独立于知识整体。单个陈述只有在作为一个整体的理论内部才能获得确定的意义，不同陈述依其在理论“力场”结构中的地位不同而距理论的边缘远近有别；而从外部看来，尽管直接与经验陈述相比较的，是处于理论边缘的若干推论和预言，但受挑战、被检验的，却是整个理论。这就是理论整体论的要旨。比之于蒯因的整体论，理论整体论是一种相当有节制的整体论，它使得如对水星进动和光线弯曲等的观测实验仅仅检验的是广义相对论及相应的牛顿引力理论，既与分子遗传学等其它学科的理论无关（如美国科学哲学家艾耳曼由极端整体论中引申以批评蒯因的），也与物理学领域中其它分支的理论（如热力学）无关。它虽然允诺了理论内部陈述的内容及其之间关系的某种约定性，但却以实验证据的确定性作为边界条件，对之整体上加以制约，即“经验始终是数学构造的物理效用的唯一判据。”[6]
事实上，理论整体论并非什么新奇的理论，类似的观点在历史上曾先后有迪昂、纽拉特和亨普尔等人提出过。迪昂在论述理论与实验的关系时，就已注意到理论构造中的整体性及约定性。他认为“一个物理理论并不是一种‘解释’，它是从少数原理中推导出来的一个数学定理系统，其目的是尽可能简单地、完备地和确切地描述一组实验定律。”[7]因此“实验证明并不是理论的基础， 而乃是理论的终极。”经验事实的作用，只是作为理论系统的诠释的例证。进而言之，谈不上一个物理理论的某一单个定理被某一具体实验所证实，决不能离开整个理论和诠释的复合体而证实或反驳某一特定原理；一个理论愈全面，科学家修改其中各种应用细节的自由度就愈大，而不把个别反例看作对理论普遍有效性的挑战。
纽拉特则从科学实践中理论的地位及其修正来看其整体性。他认为，由于理论是科学家在实践中须臾不可离之的，因此当在使用中遭遇部分经验反常时，他们不可能简单地弃之不用，再去另砌炉灶，构造新理论，而是边修改调整，使之适应新鲜经验，边继续使用，理论与经验二者之间是相互约束和协调的关系。他作过一个形象的比喻：“水手们只能在海上修补重建他们的船只，他们不可能回到船中拆卸它，然后在那儿用最好的材料重建它。”[8]
亨普尔从逻辑经验主义的经典问题——意义理论来考虑理论的整体性。他指出：“象人们常做的那样，孤立地谈一个词项或一个句子的‘经验意义’是不正确的。在科学的语言中，由于同样的理由甚至在前科学的议论中，单独一个句子通常并没有经验蕴涵。在科学理论中，单独一个句子照例不能推出任何观察句；要能从它推导出断定某种可观察现象出现的推论，非把它同其它辅助假说的某个集合连接在一起不可。”“所以，假设认识意义是能够赋予某种东西的，也只能赋予表述在有良好结构的语言中的整个理论系统。”[9]
类似上述理论整体论的观点，不仅仅是哲学家的抽象和概括，著名的科学家如爱因斯坦，也曾从其科学实践出发，对现论与经验的关系、对理论体系的意义，再三阐发过类似的观点。例如，他曾指出：“为了使一个逻辑体系能被认为是物理理论，没有必要要求它的全部论断都能被独立地解释，并且‘在操作上’是可‘检验’的；事实上，这种要求从来没有一个理论达到过，而且根本上不可能达到。为了使一个理论能被认为是物理的理论，只要它一般地包含着经验上可以检验的论断就行了。”[10]
当然，这种对理论的经验检验的具体分析，必须论及理论的内部结构。按照爱因斯坦的观点，物理学理论可分为两类：原理性的和构造性的。前一类使用的是分析方法，表述的是“自然过程的普遍特征，即原理，这些原理给出了各个过程或者它们的理论表述所必须满足的数学形式的判据。”[11]相对论和热力学就属于这类理论，它们都立足于对自然规律的某种限制性原理。“原理理论的优点是逻辑上完整和基础巩固。”这一类理论总是结构严谨，陈述之间逻辑性强，类于假说——演绎体系或公理体系，一旦出现经验上确定的反常，则这种对理论边缘的挑战可以极少损耗地传递至核心部分，此时为适应它而需作出调整的剧烈程度，将既不符合蒯因提出的“保守性”和“简单性”原则，同时也不再能保证“在任何情况下任何陈述都可以认为是真的”，因为此时所要求的核心部分的修改将使得出的已不再是原理论，而按整体论的观点，原理论的被否定将使其中的任一陈述失去意义，也不再为真。
大部分理论属于构造性的。“它们试图从比较简单的形式体系出发，并以此为材料，对比较复杂的现象构造出一幅图象。气体分子运动论就是这样力图把机械的、热的和扩散的过程都归结为分子运动——即用分子运动假说来构造这些过程。”[12]以太理论也是这样。这类理论有相当的韧性，可以通过有限的内部调整、增加辅助假说（如非完全弹性碰撞、洛仑兹收缩等）以应付挑战。这些调整和假说在可检验性要求为边界条件的限制下，主要依据蒯因所称的“保守性”和“简单性”原则作出。保守性意即力求使调整不触及原有的基本概念及原理，假说不与现有理论背景有大的冲突，保留现有理论框架内的一致。简单性则追求数学上的优雅、直观上的明了和应用上的方便，过于繁冗的形式总是与人的对理论的信念相悖的。
显然，在整体论的视野中，至少对大多数理论（后一类）来说，经验可检验性对理论的作用不再是线性决定的、判决性的了，简单的证实和证伪都不再可能。可检验性原则的地位，在不同学派和理论中、甚至同一学派中的不同人物那儿都发生了变化，从在正统逻辑经验那儿作为单个陈述的意义标准，到被亨普尔作为理论体系的意义标准，从在波普尔那儿视为科学与非科学的划界标准（可证实性和可证伪性分别为可检验性中的两个极端），到在本文的理论整体论形式中，与保守性、简单性原则一起，构成了一个关于评价、选择和调整理论的标准的系统，即这三个原则的协调作用，决定看我们对一具体理论的态度。比之于理论整体论作为一种知识整体论，它们表现为一个新的关于标准的整体论。在这个标准整体论中，可检验性原则仍起着基础作用，如果从经验论立场出发的话。但正如理论整体论表现为一种适度的知识整体论一样，标准整体论中的经验论也是一种适度的经验论，可检验性原则受着三维标准空间中其它两维——保守性和简单性的制约。
一种理论整体论的态度在科学实践中是很有助益的，它告诉我们在实际中如何面对经验反常，尤其是对那些相当成熟的理论。我们不应轻易地放弃它们，而应调整和修改它们使之适应新的经验证据。这使我们再次回想起纽拉特的比喻：“水手们‘必须在海面上修补他们的船只，而不可能把它拖回船‘拆卸后，再在那儿用最好的材料重建它。’”类比纽拉特，我想说，当科学家的理论航船行驶于经验之海中时，他们懂得波浪对于他们的航行是必需的，但同时也会有危险的惊涛骇浪。他们必须谨慎行驶并调整航向以驾驭它们。即使船只破损，船舱进水，他们也只能尽力修补而不能弃船而逃，因为这是他们面对风浪的唯一依托，除非他们能另寻新船。
注释：
[1]R.Carnap,"Testability and Meaning",Philosophy of Science(Baltimore),vol.3,no.4,(Oct.1936),PP.419—471. A.Ayer,Language,Truth and Logic,Victor Gollancz Ltd,London,1956 C.Hempel,Aspects of Scientific Explanation and other Essays in the Philosophy of Science,Free Press,N.Y.,1965,PP.101—122
[2][4][5]W.V.O.蒯因：《从逻辑的观点看》，江天骥等译， 上海译文出版社，1987年，第19—43、40、40页。
[3]见[1]中Hempel,P.112。
[6][10][11][12]许良英等编译：《爱因斯坦文集》第一卷， 商务印书馆，1977年，第316、475、110、109页。
[7]P.Duhem,"Physical Theory and Experiment",The Aim and Structure of Physical Theory,Princeton University Press,1954，PP.180—218.
[8]R.Haller,"On Otto Neurath",in T.Vebel(ed) Rediscovering the Forgotten Vienna Circle,Kluwer Academic Publishers,Dordrecht,1991,P.29.
[9]见[1]Hempel,PP.112—113