关于科学实在论的反驳与辩护，本文主要内容关键词为：实在论论文,科学论文，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。
实在论与反实在论之争是当代科学哲学中新近复兴的一个理论焦点。关于实在问题的探讨，是一项颇费心力的精神劳作，其困难并非几句定性的哲学概括就能克服的。事实上，近代以来的科学发展似乎老是给人造成这样的印象：科学即便不借助实在或实体的观念，照样可以长足进步。于是，进入20世纪以后，实在论曾一度被作为“形而上学废品”而倍受冷落。然而，对于实在问题的探究真的没有价值了吗？难道物体只不过是一些可感性质的组合，世界除了错综复杂，变幻无穷的现象之外，并无那个承载现象而其本身却不可感知的“本体”？如果的确如此，那么为什么科学理论是可错的？为什么归纳法不可靠？为什么证实论行不通？看来，追问现象背后的实在，其理由并非站不住脚。本世纪中叶以来，科学实在论在西方绝路缝生，再度成为学术界关注的问题，正反映了科学的如下特征：仅仅描述现象，无论对于解释世界还是对于造福人生，都是远远不够的，因而，恢复那个古老的传统——追究实在，是完全正当的。
一
近代科学是伴随着文艺复兴的号角而从经院哲学中萌生出来并获得了长足发展的。尼古拉·哥白尼的“日心说”宣告统治了天文学十几个世纪之久的托勒密“地心说”的终结。这场革命的意义在于从根本上打破了上帝是宇宙的创造者和主宰者的神话，把物质世界存在与运动的权利交还给了物质世界本身。从此，科学家们逐渐形成了一个共识：世界是不依赖于神和人的精神而独立自存的，它的运动变化有其自身固有的规律；科学的目的正在于发现、理解、揭示和临摹这一实在的种种奥秘。然而好景不长。科学家们逐渐发现，从认识论的角度看，描述一个事物其实就是描述它的各个性质，定义一个事物不过是把一组性质或关系归属于它。所以，事物即性质，即关系。比如，在物理学中，“物理实在”可以被理解为由一组完备的物理量（物理性质）确定描述的物理客体的状态；各种基本方程所表达的是关于物理量（物理性质）之间的关系即物理定律；人们在实验室中所操作测量的也是种种物理性质的特征或数值。于是，一部分科学家开始怀疑甚至拒斥那种把科学的目的看作是解释实在的科学观，转而认为科学不过是一种描述现象的学问。奥地利物理学家马赫指出，如果断言经验是外部世界伸展到意识里来的作用，将导致形而上学困难，这种困难犹如一团乱丝解不开来。其实“世界仅仅是由我们的感觉构成，我们的知识仅仅是关于感觉的知识”[①]；“对自然科学家来说，除了寻找现象相互之间的依存关系之外，没有其他事情可做”[②]。法国数学家彭加勒明确断言，科学日常所进行的，并非必定是告诉我们有关实在的东西。迪昂也说，物理理论从来没有解释经验规律，从来没有揭露出隐藏于可感知现象之后的实在；对于事物的真正性质，或者对于我们正在研究的那些现象所掩盖的实在，理论绝没有告诉我们什么，理论也并不宣称它们要告诉我们什么。相地论的问世，使人们一度更加倾向于对科学的这种现象主义的解释，因为爱因斯坦本人也曾经强调过相对论与马赫主义之间的某种联系。在爱因斯坦看来，“同时性”这一概念只有在实际的观察中才能获得确定的意义。他说：“对于物理学家而言，在他有可能判断一个概念在实际情况中是否真被满足以前，这个概念就还不能成立。因此，我们需要有这样一个同时性定义，这定义必须能提供一个方法，以便在本例中使物理学家可以用这个方法通过实验来确定那两处雷击是否真正同时发生。如果在这个要求还没有得到满足以前，我就认为我能够赋予同时性这个说法以某种意义，那么，作为一个物理学家，这就是自欺欺人”[③]。继爱因斯坦的表态之后，相当一部分科学哲学家都表示相对论的理论思路与自己哲学见解的一致性。逻辑实证主义者认为，爱因斯坦在相对论中所表现出来的认识论原则与自己的观点是完全吻合的：一是经验的原则，即从理论推出的结论必须为经验所证实；另一是半逻辑半美学的原则，即基本定律应当尽可能少，而且在逻辑上必须并行不悖。菲利普·弗兰克表示，他已经习惯于把相对论看成是马赫纲领的实现。操作主义者布里奇曼则指出，在物理学中只应具有“操作定义”的量，即任何物理概念不过是一组操作，意义即操作；而这一点，正是爱因斯坦在创建狭义相对论时首先认识到的。弗兰克和布里奇曼都断言，相对论成功地说明了，科学的任务只在于追究观察经验或操作意义（同属于现象）范围内的事情，至于现象后面的实在本质，则是我们无权也无力问津的。
使科学实在论腹背受敌、节节败退的原因，除了来自经验主义和实证主义的紧锣密鼓的猛攻之外，还加上各种工具主义和相对主义的积极参战。这是因为现代科学表现出了与传统科学十分不同的特征：首先，现代科学的发生性基础越来越远离直观经验，而日益依赖科学家的假说和自由创造。这使得科学看起来远不像以前所认为的那样是一堆事实的总汇，科学的增长也同样不是纯粹的量的积累过程。相反，在科学中存在着大量的事例，表明理论是先于观察的。比如，广义相对论的成功，主要不是在于它成功地解释了水星运行异常的已知事实，而在于它正确预见了光线弯曲和谱线红移的未知事实；黎曼几何也是在产生半个世纪之后，才找到了自己在实际空间中的表现。其次，在现代科学的实际运作过程中，人们往往是先建立形式系统，先有了某种关系，然后再去确定作为对象的有待定义的实体。并且，为了解释同一组现象，人们可能会提出彼此相悖的多种假说；我们没有理由认为，被选择的理论恰好就是对实在的真实描述，或者说它比其他理论更真实地描述了实在。比如，由于微观现象是不能直接感知到的，人们只有根据它们投射到宏观仪器上的度量表现，去作出尝试性的猜测和理解。因此，我们只能保证解释性假说符合于现象，至于客体本身的性质和状态是否与假说相一致，则是完全不清楚的。第三，单纯地依靠经验事实，也很难对一个科学理论的命运作出裁决和判定。形形色色的经验主义科学观的衰落向人们昭示：根据观察经验，既不能证实某一特定理论，也不能反驳该理论。比如，普劳特在1815年曾经断定，所有纯化学无素的原子量都是整数。即便在当时，与这一断言相矛盾的反常现象也比比皆是。在经过多次就当时来说是精确度很高的实验的反驳后，斯塔思终于在1860年宣告，普劳特的理论是没有根据的。然而就是这样一个历经盛衰和明显反证的假说，竟然在一个世纪之后奇迹般地变成了“近代原子结构理论的基石”。第四，既然现代科学对于观察经验的依赖性较之以前已大大降低，那么，人们则倾向于把在不同理论间进行选择的根据更多地放在了注重其简单性和自洽性的原则上。所谓简单性，是指在建立理论体系时，应力求使不能简单化的“逻辑元素”尽可能简单，在数量上尽可能少，并同时不放弃对任何经典内容的适当表述。爱因斯坦特别强调理论的逻辑简单性。他深信，尽管逻辑上简单的东西不一定就是物理上真实的东西。但物理上真实的东西一定是逻辑上简单的东西，所谓自洽性，是指理论在逻辑上的一致性与对称性。比如，狭义相对论的提出，主要是基于对原有理论中两个逻辑相悖的原理的思考。相对论找到了时间、空间和质量等对于速度的依赖关系，从而统一了这两个原理。不仅如此，相对论还统一了时间和空间，惯性质量和能量，实物和场以及动量守恒定律。现代科学所表现出来的这些新特征，固然对实证主义哲学造成了十分不利的影响，但与此同时，也迫使实在论进一步受到来自另一方面的实用主义、工具主义以及各种相对主义科学观的夹攻。一些科学家和科学哲学家指出，科学的目的既不是描述现象，更不是临摹实在；科学的唯一任务仅仅在于为人们提供一种有效地应付环境的工具。因此，科学的所有命题都无所谓真假，它们之间只有有效和无用，方便和繁琐的差别。彭加勒就曾明确提出，当一个物理学家发现两个相反而同样可贵的理论时，他可能会说：我们不必顾虑那个，也许每一个所表达的都是真实的关系，而其矛盾之处只在于我们用以穿着实在的影像。科学中的许多原理其实不过只是便利于实验的人为的公约而已。劳丹断言，科学的目的不是追求真理或追求绝对确定性，而是解决问题。库恩则更为极端，在他看来，科学革命意味着科学共同体信念即范式的转换。然而，不同的范式之间不可比较、不能通约，即选择范式的“元标准”是没有的，不同的科学家集团各有自己的一套评价标准。所以，科学信念的转变如同“宗教的改宗”，是由一种心理的、甚至非理性的因素所驱使。
二
看来，科学发展的种种迹象对于“达致对实在的理解”这样一种科学观似乎都是不利的。一时间，科学实在论变成过了时的古老神话而受到冷遇，坚持科学实在论的哲学家也被人们看作守旧而不愿接受新思想的人。然而，科学理论与对象世界真的没有关系吗？莫非科学中的理论概念实际上并无指称，而只不过是方便有效的“虚构”？难道科学完全不是什么求真的发现活动，而仅仅是一种有用的发明活动？如果回答是肯定的，科学岂不成了主体间人为的约定并共同遵守规则的精神游戏？无论如何，一种相对主义的科学观实在是难以被人们毫无保留地加以接受的。或许这就是逻辑实证主义衰落之后，科学实在论东山再起的深层原因。实论者在新的历史条件下努力探索，艰难地、然而执着和顽强地为自己的观点作出辩护。他们认为，首先，由于现代科学已经开始深入到深层的自然本性之中，所面对的许多研究对象都具有不可直接感知的特点；可是，不可感知并不等于不存在，既然存在，科学就应当通过各种方式对之进行描述和说明。正如享普尔所指出的那样：“如果科学因而把自己限制只去研究可观察的现象，它就几乎根本不可能去表述任何精确的和普遍的解释性规律。”[④]。在享普尔看来，人们之所以把现代理论所假定的实体当作纯粹的虚构，往往是因为这些实体不可直接被感知。传统科学总是把自己的研究对象看成是客观存在的，因而很明显，这些对象是看得见、摸得着的，毋需借助特殊仪器或解释性假说的中介。然而，当人们面对只有借助盖革计数器、气泡室、电子显微镜等仪器才能观察到的客体时，要回答它们是否真实存在，就开始变得犹豫了。其实这是不对的。“当衷弱的视力逼使我们戴眼镜来看时，我们当然不会将一条很细的导线说成是一个虚构的实体”，“因此，从我们日常经验的宏观客体到细菌、病毒、分子、原子以及亚原子粒子，有一个逐步的过渡，划一条线将它们分为实际的物理客体和虚构的实体是非常武断的”[⑤]。其次，科学发展到今天，的确愈益显示出注重理论整体内部逻辑自洽性的倾向，但这并不构成支持工具主义科学观的充足理由，因为它不过是表明，科学是一个由许多处于不同层次的互相联系，彼此影响的命题所构成的经纬交错的大网络或统一体。正如蒯因所认为的那样，科学是一个多层次的统一的命题系统，与之相对的是经验的世界，在经验的直接或间接的刺激下，构成系统的每个部分的变化也都直接或间接地影响着别的部分乃至于整体。当处于外围的观察命题与经验事实发生冲突时，科学整体内部就要进行调整。一般情况下，只须调整观察命题以及与之有关的局部科学命题就要以了。但如果观察命题与经验发生了巨大冲突，那么不仅理论科学命题，甚至连最稳定的数学和逻辑命题也得跟着改变，比如非欧氏几何学、多值逻辑的出现和运用就是明证。因此，在科学发展过程中，要求新理论与背景理论相一致，其中必然包含着要求新理论承认被背景理论所肯定的实体观念。比如狭义相对论通过统一两个相悖的原理，再次肯定了自然规律普遍存在于一切贯性系之中的狭义相对性原理。再次，量子力学及其正统解释已把实在和现象截然区分开来。无论玻尔还是海森堡都不否认有一个独立于我们认识能力的微观客体的存在，不管他们把它称之为“潜在的倾向”还是什么别的东西。在这种情况下，如果仍旧把实在理解为某种可感性质和外部表象，那就太肤浅了。虽然玻尔和海森堡都坚决认为，由于微观客体和测量仪器的相互作用不能排除且不可忽略，客体运动状态的几率解释在原则上不可避免，量子力学也不可能深入到微观客体的实在本质中去。然而，面对着一个确确实实存在着而人们却永远无法跨越的“彼岸世界”，则不能不说是科学家的极大遗憾。因此，从这个意义上说，爱因斯坦想要获取一种在体系不受干扰的情况下关于微观客体自身的运动特性和状态的知识，这种要求完全是合情合理的。在爱因斯坦看来，量子力学及其解释并不完备，因为它没有描述那些独立于观测之外（或者在两次观测之间）的微观系统实际发生的事情。微观系统在此外或此间必定发生了某种事情。当然，这种事情不一定要用电子或波等术语来描述，但是，人们必须以某种方式描述它，否则物理学的任务就没有完成；物理学家在他的思想上必须假设，他正在研究的是一个不由他自己创造的世界，要是他不在，这个世界还存在着，并且本质没有改变。爱因斯坦宣称：“相信一个离开知觉主体而独立的外在世界，是一切自然科学的基础”[⑥]；对这样一个外部世界，不能满足于只讲一些可能性，而是必须就实体在时间上的变化作出描述。因此，他表示：“量子力学是令人赞叹的，但我内心有个声音告诉我，这不是真正的天使，这个理论有很成功的地方，但没有使我们更接近上帝的奥秘。无论如何，我相信上帝不是在掷骰子”[⑦]。“我一如既往地坚信，把自然规律加以几率化，从更深邃的观点看来，是个岐途，尽管统计法获得了实际上的成功”[⑧]。诚然，在同玻尔进行争论中，爱因斯坦屡遭挫折，几乎所有的理想实验都支持玻尔而不利于爱因斯坦。可是谁也无权过早地下结论，断定这场争论已经一劳永逸地决出了胜负。戏还远未落下帷幕，谁能保证科学的未来发展不会证明爱因斯坦的观点是正确的呢？历史表明，当年由于马赫和奥斯特瓦尔德对原子论发起猛烈攻势，使得象玻尔兹曼这样的大科学家都对原子实在性的信念产生了动摇，然而随着现代科学的深入发展，今天的人们关于原子的实在性信念正与日俱增。在科学史上，这样的例子可以说是举不胜举。
三
不管科学实在论受到了怎样的反驳，也不管它对“实体”的断言在结果上如何不能令人信服，但有一点却是再清楚不过的，那就是：任何一个科学体系都是以预设一定的实体为前提而建构起来的。当然，有关实体的概念与实体实际上存在与否是截然不同的两码事。实在论者并不否认理论中确有那种仅仅为了简便而虚构的“理想实体”，可是，明显的“理想实体”与“实在实体”在一定程度上还是可以彼此区分开来的。第一，严格地说，科学对于实体的研究是从两方面展开的。一是对实体的表观性质及关系进行描述与解释；二是对实体本身作结构性分析，比如，人们把原子想象为类似于行星系而又比行星系远为稳固的结构；人们之所以作这样的想象与分析，是因为他们把原子看成是真实存在着的。固然，这种想象与分析可能会出错，因为随着科学的发展，人们对于某一实体（如原子）的定义和认识会不断发生变革，然而，这一实体概念的指称却是稳定的、连续的和不变的。这就是说，尽管人们关于原子的认识不一定正确，因而这一认识可能会被修正甚至全盘否定。但是，这种情况却不会造成科学家们对原子真实存在性的怀疑，否则，他们也就没有必要对原子进行反复的重新认识、建构和分析了。至于那些明显虚构的“理想实体”，如“刚体”和“点电荷”等等，科学家们则不可能为之花费巨大精力，去作那类纯粹徒劳无功的结构性研究。并且，在许多科学家看来，所谓可感性质和外部关系，不过是不同实体之间相互作用之后所呈现在外的效应；人们正是通过这样一些属性和关系去推断出实体的存在的。虽然人们的确不能凭借自己的感官直接观察到实体本身，但是，这样的推理在科学研究中却是比较自然和普遍的。比如，人们尽管不能到太阳中心去直接感知太阳中微子，但他们仍可通过观察从太阳中心发射出的中微子在观测仪器上产生的效应，推导出中微子的存在。但所谓的“理想实体”则不可能有这种相互作用，因为它们的特性是人所赋予的，不会被观察到。第二，如果在经过了多次的理论变革之后，对一个实体产生效应的原因仍然没有其他解释，即没有更好的理由认为这些效应是由另外的理论术语所指称的实体产生的，那么，这个实体真实存在的证据就会更加充分。例如：为了解释光电效应和干涉现象产生的原因，人们提出了具有“波粒二象性”的微观客体的假说；时至今日，并无比它更好的假设来取代它，因此它在科学界的地位十分稳固。而一些虚构的实体概念，尽管可能在一定时期内被人们误认为是具有真实指称的，然而它们却往往经受不住科学实践和理论变革的检验，如“以太”、“燃素”等等。
以上是科学实在论者对自己的立场所作的辩护，这种辩护应当说是合理的。其实，认识论上的反实在论者也许并不否定外部世界的独立存在，然而，他们却宣称、科学永远无法企及这个实在世界，因此，它只能成为一种说明现象、“拯救现象”的工具。除此之外，还有一种本体论意义上的反实在论者。在这些哲学家看来，即便是肯定外界实体的存在，也是毫无理由的，人们只有权断言现象世界的存在。对此，实在论者只能作纯逻辑的反驳。第一，可感性质与外在关系以特定的实体为依托，性质总是一定事物的性质，关系也是一定事物的关系。虽然人们常常是首先认识了性质及关系，然后再用这些性质及关系去定义某个特定的实体，但这是就认识论而言的，我们并不能据此而认为实体只是人为的虚构，“多余的累赘”。贝克莱曾说，由于有些观念（即可感性质）有时在经验中同时发现，于是，人们就把它们看成是同一个东西。并用一个名称来标记它们。这种说法不能不令人困惑，因为在我们的日常观察中，同时映入眼帘的往往不只是一个事物；实际上，我们眼中所看到的是一些分属于不同实体的性质；我们并不会因为它们同时出现，而把它们看成是同一个东西。这就是说，如果我们把性质及关系看作是无体的，那么，这无论在认识上还是逻辑上都会造成麻烦。比如，我们根据什么理由把这些性质看成属于这个事物的，而把那些性质归属于另一个事物？如果有人认为性质及关系不需要其承载者，即没必要把性质及关系归属于不同的事物（实体），那么，世界岂不成了模模糊糊的一片混沌了吗？此外，可感性质及其外在关系总是有主次之分的，如人的性质可以区分为“一个头、两只眼睛、一个鼻子、一张嘴、一个身躯、两手两足”和“无毛的两足动物”，以及“能够制造工具的动物”等次要性质和主要性质、表观性质和内在根本性质。对于这些区分的根据尽管可以作多种推测，但恐怕最有说服力的理由还是得从这个实体自身中去寻找吧？第二，虽然性质与关系是和人的感官自相缠绕、自相关联的现象，但这种现象的产生总应该是有原因的；穷根究底地追溯原因，恰好正是人的本性、哲学的天职。不错，科学家在建构其理伦时，不可避免地掺杂进了自己的形而上学信念、宗教情怀和价值取向等心理因素；他们也确实发明和虚构了一些理想实体以服从体系之需要。然而，无论如何也不能把这种内在倾向绝对化了，进而拒斥掉来自客观世界的原因。因为，如果是那样的话，科学将成为科学家的纯粹私人的心理构造，到了那种地步，科学与巫术还有什么区别？！这其实就是各种相对主义科学观无法让人心悦诚服的最主要原因。
不错，实在论者面临的最大困难是他们所信奉的实在既不可证实也不能反驳。然而，公平地说，这一困难其实并不独属一家。所有的经验主义学说，无论是实证主义的“证实原则”，还是批判理性主义者的“证伪原则”，实际上都不可证实。现象论者休谟提出的诘难，同样适合于现象论者自己；仅仅根据经验既不能最终证明一种理论，也不能彻底反驳一种理论。当实证主义者和证伪主义者滔滔不绝、津津乐道地对实在论哲学家极尽嘲笑挖苦之能事的时候，他们怎么也没有想到，自己也落入了同样的巢臼。
注释：
①马赫：《感觉的分析》，商务印务馆1986年版，第10页。
②载《自然科学哲学问题丛刊》，1985年第4期，第24页。
③爱因斯坦：《狭义与广义相对论浅说》，上海科学技术出版社1964年，第18页。
④⑤亨普尔：《自然科学的哲学》，三联书店1987年版，第150、152－153页。
⑥《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1977年版，第213页。
⑦爱因斯坦1926年12月4日给玻恩的信。
⑧《爱因斯坦文集》第3卷，商务印书馆1979年版，第469页。