一个门外汉眼中的科学哲学
2010-12-29
0 引子
之前读过一本译林的《科学哲学》，觉得奥卡沙写的真是一本好书，现在看来原因可能有三。第一，它又薄又小，便于携带。第二，中英双语，满足了我使用英语的无聊心态。第三，初次接触科学哲学的作品，一切新鲜，像一个婴儿一样没有选择地接受著作者提供的所有理论，甚至对给出的所有例子都津津乐道。
最近花了接近两个星期的时间粗读完了卡尔纳普的《科学哲学导论》。读完之后觉得，若前面提到的是本好书，那这本可就是经典了。如果说书的内容就像一个人的内涵，那么书的装帧、封面和排版就是书的外表，而外表在我对书的选择中却也是决定性的。这本书是人大社的。之前我对人大社的书印象一直不好，认为它的商业性太强，不注重读者的“悦”读体验。这本书的外表和排版却前所未有的简介和合我心意。
作者更多地是从物理学的角度出发来介绍科学哲学，这似乎也是大多科学哲学家所采取的模式。同样的由浅入深，卡尔纳普比奥卡沙高出不止一个层次。后者的书读来虽也是难度渐增，但与卡尔纳普的跳跃性相比简直不值一提。同样的由规律、解释、方法论出发，卡尔纳普引出的是测量与定量语言、非欧几何对科学哲学的启发、因果性和决定论，并在篇末提出了让我为之振奋的理论规律和理论概念。分析哲学的符号（A-假设、C-假设等等）简直是在干净的纸上翩翩起舞。之前觉得所谓哲学仅是人们思维的游戏，在改造世界上并没有实际作用。但其实有了逻辑上的语句上的推导，科学理论和经验事实才能完美的结合在一起。
作为一个只接触了两本科学哲学作品的门外汉，我自认写不出什么系统的理论的东西，因此有意识地在阅读的过程中记录下一系列问题，在看完书后专门花了相当一段时间去思考。现在我所要做的，就是把自己关于这些让自己困惑的问题的思考记录下来。
1 因果性和决定论
正如奥威尔在《1984》中所说的，“谁控制过去就控制未来，谁控制现在就控制过去。”我在书中看到一句话，说如果有办法在某一确定的时刻点确定这个世界的一切事实并知道关于世界运行的一切规律，我们就有办法去预知未来。
人类似乎总是有一种寻求认知闭合（心理学名词，简单说即对确定性的偏好）的需要，对不确定性的排斥天性使这种逻辑显得简单且很有诱惑性。第一，在某一时间节点上，已知三维空间中所有的事项，再根据这些事项运行所需的全部规律，一步一步严格推理，由一个事件严格投射到另一个事件——纵使有数不胜数的交叉和分支，但理论上来说，预测未来似乎确实是成立的。第二，在得知未来某一时刻所会发生的所有事之后，人类可能有能力进行干预并改变未来——纵使有蝴蝶效应混沌理论非线性关系等等阻碍，但这些理论终究也是“世界运行的一切规律”范畴内的——这种干预和改变似乎可以让人类活得更惬意。
然而，从两个不同侧面，我都有把握认为这样的提法是欠缺仔细考虑的，为这样的提法欢欣鼓舞也是没有必要的。
第一，在所有科学哲学著作的绪论中，作者都会强调这么一点：“证实”和“确证”有着本质区别。由于逻辑归纳的缺憾，科学研究中的一切理论都不可能被“证实”，无论多少正面的经验事实被发现与理论相符，无论99%的后面又跟了多少个9，我们只能无限逼近完美的理论。因此，理想中的“一切规律”实际上并不能真实存在。另一方面，某一时刻的一切事实也无法被完全探明，不说别的，只需要海森堡的测不准定理——我们不可能同时准确确认某一粒子的位置和运动情况——完美地预知未来就只是一场美丽的梦。
第二，退一步说，就算我们人类竟幸运地解决了以上提出的几点根本性问题（实际上不可能），我们也不会真的愿意去预测未来的。就科学的发展现状而言，尚存许多无法测量、无法量化的指标，而这些无法量化的标准便是人类的社会性的特殊价值。科学方法再美，也有其不满。量化的方法不可能总是适用。面对无法量化所带来的不确定性，应选择感激，保持以人为本的态度去还原事情的真实。我认为，不确定性是一种极致的美的来源。聪明的科学家是不会愿意把自己也变成一堆没有感情的不懂欣赏的金属机器人的。
这又带来另外一个小问题，定量科学必然导致机械化吗？在某种程度上，答案是肯定的。对于量的精确追求使我们不得不引入一系列的测量手段，而这些手段是纯人工所不能完成的。但其实答案也可以是相反的，关键就在于对“机械化”的定义。如果把人的主观能动性定义为区分机械与否的标准，那么定量科学确实危险了——它正在把越来越多的科学家引向共同的思维模式，一种倾向于排斥不确定性的思维误区。
综上所述，我认为不存在绝对的因果性；而这并不像很多人所认为的那样是种缺憾，相反，绝对的因果性之不存在与不确定性是科学家乃至人类社会在无尽的科学道路上前进的底线，守住了这条底线，才有美的生活得以享受。
2 可证伪性的时间跨度
书中提到，19世纪的相当一部分生物学家认为生物有机体的运行依赖一种被称作“隐德来希”的神秘物质，但由于这一理论暂时不具备可以操作的确证或证伪手段，因此，它一直被排斥在科学的大门外。
对“隐德来希”的讨论让我们必须直视这样一个问题：可证伪性是不是科学的本质特征？若事情真的像美国科学哲学家波普所指出的那么简洁容易，那么当然万事大吉——
我们不妨看一下波普主义者对马克思的历史理论的批评。按照马克思的理论，人类社会的最终形式应该是共产主义社会，而社会主义社会相对于资本主义社会来说也应该是更为优越的。然而这样的社会至今仍未出现，前苏联等国家的尝试也以失败告终，那么马克思主义者面临着一个困境：是选择承认马克思理论的不正确，还是对其进行完善和补充？他们选择了后者，因为马克思主义在他们看来永远是正确的，但这么做同时造成的一个后果便是使马克思理论无论遇到怎样相悖的经验事实都不会是不正确的，即失去了可证伪性，那么马克思的理论显然是不科学的。
目前为止，一切都很完美——一个不可能被经验事实所否定的理论便不是科学的。那么我们将目光转向牛顿的万有引力理论，一个被广为接受为物理科学的理论。在19世纪40年代之前，观测到的天王星轨道一直与牛顿的理论预测不一致，这一理论遇到了反对的经验事实。而深信万有引力理论正确性的物理学家（简称牛顿主义者）的后继探索发现了海王星，成功用万有引力理论解释了轨道的偏移。
现在我们来对比一下马克思主义者和牛顿主义者，他们所做的都是在一个理论被经验事实否定的时候抱着坚定的信念去维护它，坚持其正确性和科学性。然而缘何前者被那么多人视作伪科学，后者却能够堂而皇之地在物理学殿堂里熠熠发光呢？
在我看来，这涉及到一个可证伪性的时间跨度。上已述及，在某一个固定的时间节点上，我们无法预知未来会发生什么，因此谁都没有绝对的把握来证实某个理论。我并没有看出马克思主义者和牛顿主义者在坚持上的区别。从这点出发，科学确实需要一个又一个潜心钻研的殉道者。他们是这样一群人：笃定自己的坚持，无畏外界的责难。
但这带来了另外一个问题。对一个理论的坚持是不是应该有个度？理论在提出的当时确实不具备解释一切或被确证的可能，但科学的态度应是包容，给予一切新理论以论证的土壤。因为如果按上述观点，任何显得荒谬滑稽的理论最终都可能是科学的。谁知道能量守恒定律会不会被推翻从而引向永动机的发明？谁又能断言人类永远只能靠飞机来翱翔天空？
我的观点是，若从定义出发，则绝对的科学理论并不存在——理论上来说，我们一直有机会去寻找更多的经验事实来支持一个经完善的所谓伪科学理论。可是，科学家充其量就那么一些人，用于科研的资金也就是那么一些，如今科学家们在做的事与可证伪性的时间跨度并无矛盾，他们做的只是资源最优配置罢了。
3 其他问题
3.1 伦理问题
书中提到科学研究中的伦理问题，指出几点原则：保证人类被试不受伤害，保证人类被试的知情权云云。这很自然引导我开始对动物被试的思考。美国有一组研究人员指出，两个种群间2%的优势就能在1000年导致弱势种群的灭亡——那么一千年以后地球上会不会只剩下人类了？
达尔文说物竞天择适者生存，我突然有种想法，人类对动物被试的任意使用，又何尝不是一种物竞天择？出于运气也好，上天选择也罢，人类在现在这个时代就是地球上的支配生物，按达尔文的丛林法则来说，支配性的动物就是有着优越性和统治权。在这层纯粹的生物学意义上，伤害动物被试是人类为了进一步改善自身生存环境的自然选择使然，无可厚非。
但人类之所以为人，除了生物性还有更重要的社会性。这社会性又分为深浅两层。浅一点的是说，人类认识到自己在地球上终究只是很小的一部分，在进化的过程中必定会有更强势的物种出现并迅速上位。深一点的是说，人类社会有着极强的伦理道德维系，人们倾向于用这些条条框框来限制自己的行为。因此最终，站在一个健全的社会人的高度，我们只能说科学家应该是承认优胜劣汰的有高尚道德心的一群人。
3.2 拉姆西语句
我必须承认自己对拉姆西语句、集合论和现代逻辑完全是一知半解。但由于在书中看到这么神奇的理论带来的震撼太大，我无法说服自己不写一些关于拉姆西语句的评论。
在作者看来，不可观察的理论规律加之逻辑的对应规则，推导出经验规律。这是显而易见的。但如何能够合适地描述一个理论规律呢？因为相当一部分理论规律都是建立在不可观察的理论词之上（如量子力学建立在不可观察的各种微观粒子之上），我们有什么办法用不可观察的事情来推导可观察的事情呢？
拉姆西语句解决了这个问题。这是一个由理论词（T）、观察词（O）、对应规则（C）、关系变量（R）和存在变量（*U）组成的体系。把某一理论表述为：（TC）：（*C1）（*C2）（*R1）（*R2）（*R3）[…C1…C2…R1…R2…R3…；…R1…O1…O2…O3…R2…O4…Om…]。这样一来，把动态的叙述改为静态关系的描述，也避免了对理论词的定义，从而省去了在“不可观察的事物如何精确定义”这件事上的争论。
但若我们回到拉姆西语句本身，它似乎就是建立在一种松散的理论逻辑的基础上的。它赖以存在的基础是一种微妙的逻辑关联。当沿着这个思路的逻辑被部分否定时，拉姆西语句也就变得一文不值。
3.3 科学的最终目的
我很喜欢书的最后一句话，因为它以干净的语言写出了清晰的道理。“科学将继续取得更加伟大的进步，我们因此就能够对世界结构做出更加深刻的洞察。”这让我想到卡尔纳普先生在书的开头提到的“科学不应问为什么，而应问怎么样”的理论。
借着这一理论的东风，我认为“哲学不仅应问怎么样，还应解决科学解决不了的‘为什么’”。科学和哲学的互动将伴随着科学自身的发展全程。一方面，在科学为人类一层一层地拨开世界这颗大洋葱的真相的同时，哲学的任务之一是处理——请注意我用的不是解决，因为在我看来，哲学就是不断问问题的思考，就是没有任何功利性或目的的深入钻研——科学留下的缺憾，即为什么世界是这样子的。
另一方面，主流的观点认为，哲学的一些理论成果应作为指导科学家工作的方法论应得以发扬。抛开方法论的桎梏，科学家也需要一种信念的支撑。这种信念是这么一种东西：当科学家在科学研究的道路上迷失的时候，哲学给予科学前进的力量。
4 结语
科学不断在发展，哲学天天在进步，科学哲学为两者的沟通提供了一种纽带。就我个人来讲，只要跟科学理论有关系的，无论是哲学、美学还是文学、史学，都能激起我的兴趣，这是我被科学哲学吸引的原因。就整个人类社会而言，在向着科学巅峰攀登的过程中，不断地从哲学角度进行反思，发现科学中的缺陷与不满，这也是必要的。
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