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科学哲学当代进阶教程

_2 亚历克斯·罗森堡 (美)
中译本:伯尼译,((科学哲学的兴起》,商务印书馆,1983年修订第2版。注意,
多一个"的"字。一译者
*^中译本:伯特著,徐向东译,《近代物理科学的形而上学基础》,北京大学出版社,2003年。—译者
^中译本:达尔文著,周建人、叶笃庄、方宗熙译,《物种起源》,商务印书馆,1995年。一译者
*****中译本:费曼著,张钟静译,《光和物质的奇异性》,商务印书馆,1994年。按费恩曼书中讲述的道理,此译名与全书精神不符,"理论"两字不能少,因为费恩曼只说我们提出的理论奇怪没有说自然界本身奇怪。一译者
科学社会学中的重要著作,始于默顿Merton)的《科学社会学》(TheSociologyofScience)\关于科学社会学与科学哲学之间关系,不同于本章所阐述的一些观点,可从布鲁尔(D.Bloor)的《知识和社会意象》(KnowledgeandSocialImagery)**中找到。巴恩斯(RBarnes)、布鲁尔和亨利U.Henry)合写的《科学知识:一种社会学分析》(ScientificKnowledge:ASocbfogyAnalysis)***提供了对其早期强硬反派立场的一种修正。皮克林(APickering)的《建构夸克》(ConstructingQuarks)运用一种社会学的分析(sociologicalanalysis)来解释科学发现。夏平(StevenShapin)的《科学革命》(TheScientificRevobtiori)一把科学史和科学社会学结合在一起,反映了当前社会学
家对科学史的思考方式。
*中译本:兽旭东、林聚任译,《科学社会学》,商务印书馆,2003年。一译者中译本:布鲁尔著,艾彦译,《知识和社会意象》,东方出版社,2001年。——
译者
***中译本:邢冬梅、蔡仲译,《科学知识:一种社会学的分析》,南京大学出版社,2004年。一译者
****中译本:徐国强、袁江洋、孙小淳译,《科学革命:批判性的综合》,1:海科技教育出版社,2004年。一译者
第二章说明、因果性和定律
概要
我们试图理解世界,科学与其他人类活动类似,都是对此需求的
一种响应。不过,科学的行事方式不同于其他可能与之竞争的活
动,如宗教、神话或者相关的常识。科学声称它提供了客观的说
明,我们赋予它高于这些他择性事物的价值。这些主张近几十年似
乎已成明日黄花,需要为之辩护。
关于科学如何作说明,存在着一些他择性进路,这反映了可以追
溯到柏拉图时代的哲学上的根本差异,有的人把科学说明视为我们发现的类似于数学证明的东西;有的人把它当作人类建构的东西。逻辑实证论者试图为科学家建立一种渴求已久的、理想的科学说明标准。其他哲学家则试图理解,推理在科学家实际给出的说明中是如何起作用的。
理解科学说明的一个出发点集中于自然定律的地位上。科学定
律(scientificlaws)具有说明能力,据悉是因为它们描述了事物不得不
如此的方式。但是,事物不得不如此的方式,即自然定律的必然性
(necessity),从科学的观点看是颇难理解的。因为科学观察和科学实
验从来没有表明事物必须如何,只是事物实际上如何。
对这个问题之回答的不满意,把一些科学哲学家的注意力从作为
说明性的科学定律转移开去。这一进路导致这样一种说明理论,它注重说明(explanation)如何回答了人们的提问,而不是它们有多少成
分必须是科学的。
2.1我们为何需要一种科学说明的理论?
亚里士多德(Aristotle)说,哲学始于惊奇。而亚里士多德说的哲
学指的是科学。亚里士多德是对的。科学寻求说明,以满足这种惊奇。但是,人类的其他行当亦是如此。为了寻求事物为何那般样子的说明,科学与其他行当的差别可以从一系列标准中找到,科学为自身设立了一些标准以规定何为一种说明,一种好的说明,一种更好的说明。科学哲学试图揭示这些标准,以及其他制约"科学方法"的
规则。它部分是通过考察科学家所提出、接受、批评、改进和拒斥的诸多说明,而做到这一点的。但是,科学家所接受或者拒斥的说明,不能成为科学说明应当是什么之标准的唯一来源。毕竟,科学家在其说明性判断中并非不犯错误;更进一步,关于某些特定说明的有效性,关于科学说明整体上怎么样,科学家们自身也未达成一致。如果科学哲学的任务只是收集整理科学家关于何为科学说明的决定,它就不可能成为关于科学说明应当如何行事的一种建议的源泉。而事实上,在许多领域,特别是在社会科学和行为科学当中,科学家转
向科学哲学寻求"处方"^^果作出的说明是真正科学的,这些说明应当满足怎样的规则。
如果科学'哲学打算做的不只是描述某些或者甚至许多科学家所视
为科学说明的东西,如果它认可一种或者另一种科学说明为正确的,它将不得不做更多事情,不仅仅是报告科学家自己如何看待那些事
物。除了知晓科学家实际上接受或者拒斥什么样的说明,科学哲学将必须依靠哲学理论对这些选择作出评估,其中的哲学理论特别包括认识论的理论,即研究知识的本性、限度和辩护的理论。但这就意
味着,科学哲学不可能逃避自苏格拉底(Socrates)和柏拉图时代就使
哲学家大伤脑筋的最核心、最有特色和最艰深的问题。
有关知识(特别是科学知识)的本性、限度和辩护的问题,至少从笛卡儿和牛顿的时代就支配哲学了,他们两个人既是重要的科学家也是哲学家。在20世纪的大部分时间里,科学哲学家对这一问题的主流回答来自经验论(empiricism):其主张是,知识通过经验得到辩护,科学的真理性不是必然的,而是偶适真理(contingenttruths),并且知识不可能超越经验王国。基于这种认识论,科学哲学的一个学派在两次世界大战之间主要在中欧兴起,这个学派采纳了这个运动的后期
成员称呼自己所用的标签"逻辑实证论者"或者"逻辑经验论者"。逻辑实证论(logicalpositivism)试图通过把当代数理逻辑的资源与一种
经验论的认识论组合起来,并仔细研究自然科学(特别是物理科学)中所采用的方法,来发展一种科学哲学。尽管逻辑经验论(logicalempiricism)对科学哲学诸多核心问题的回答已经黯然失色,但是它所
提出的问题仍然列在科学哲学持续关注的议程之中:什么是科学说明,什么是科学定律,什么是(科学)理论?确切说,经验证据在相互竞争的假说中间如何起判定或者选择作用?如果经验证据不足以在理论之间作出选择,或者不能这样做时,应当怎么办?
如果科学哲学放弃开处方的任何企图,或者如果自然科学家或社
I科学哲学I
会科学家决定忽略或者拒斥哲学家关于可接受的说明应当如何行事所开出的处方,那么这些问题是否就可以回避呢?近些年,某些自然科学家和社会科学家,会同某些历史学家、社会学家甚至某些哲学家一起,既拒斥科学方法有待从哲学的观点进行评估的主张,也拒斥哲学似乎可以指导其他学科在说明或者其他活动中应当如何行事的观
念。这种想法经常被标记为"后现代主义"(postmodernism)或者解构(deconstructk)n)。本书将在第六章和第七章中讨论这些话题。这些科学实践派学人拒斥认识论的重要性,或者拒斥几乎任何不是来自他们自己的特定领域的考虑以指导那些领域的研究方法。根据他们的观点,好的经济学方法论就是那些领衔经济学家获奖工作的做事方法,心理学的有效方法就是主流心理学杂志上所发表的那些东西;如果进化生物学的说明在逻辑上或者证据上不同于化学的说明,那么这可能只是表明生物学的方法不同于化学的方法,而不是它们可能不适当。
这一策略既没有为科学家开脱掉要对其领域中正确的方法是什么而作出选择的责任,也没有使哲学问题消失掉。它只是用一组认识论理论取代另一组,并将同样信奉某种哲学理论:在贡献于人类知识的迥异的学科中,总是存在少量也许共同的要素使得它们可以被视为知识。这是一个认识论的论题,其本身需要论证,需要哲学论证。这意味着,对于科学家来说,科学哲学是不可回避的。自科学启动以来,也就是说自哲学启动以来,科学家不管愿不愿意,都必须就萦绕于我们文明的诸多问题选择立场。
2.2定义科学说明
传统上科学哲学已经为"科学说明"(scientificexplanation)寻找一
第二章说明,因果性相定律
种定义,但不是那种词典定义。词典定义仅仅报告科学家及其他人实际上如何使用"科学说明"这个词组。传统科学哲学寻找任何科学说明都应该满足的一份条件清单。当所有的条件都被满足时,此清单保证了一种说明的科学适当性。换言之,传统进路是寻找一组条件,对于某个将成为科学说明的东西而言,这些条f牛单个看来是
必要条件,合起来看是充分条件。这种"显式"(explicit)的定义\或者如有时所称呼的那样,词典定义的这种"精释"(expbcatbn)**或"合理重构",将把科学说明的概念描绘得既精确又有坚实的哲学基础。
显式定义给出了某一事物、事件、状态、过程或性质之为所定义术语(term)的一个实例(instance)的必要且充分的条件。例如,"三
角形"可以显式地定义为"具有三条边的平面图形"。因为条件合起来是充分条件,所以我们知道,任何满足它们的事物都是一种欧几里得三角形。并且,因为条件个体上是必要条件,于是我们知道,如果某一个东西不满足其中的一项,那么它就不是欧氏三角形。此类定义的优美之处在于,它们排除了含糊性,提供了最大限度精确的定义。
科学说明概念的一种显式定义或者"精释",在增加科学适当性的方向上,可以为评定说明或者改进说明提供一种类似石蕊指示剂的检验或者标尺,从而担负开处方的任务。哲学分析要导出这样一种精确的完备的定义,这种需求,部分反映了数理逻辑对科学哲学中逻辑实证论者及其直接后继者的影响。因为在数学中,概念就
*在数学中,explicitdefinition和implicitdefinition分别叫作显(式)定义和隐(式)定义。一译者
**此词也译作"阐明"。一一译者
是以这种方式引入的,要用前面引人的已经裯滑楚IP木膀^^嫒式的定义。此类定义的优点是明晰性:不会有骑着~^形,f
关某个被提出的说明是否是"科学的"不会有不可解的^
是,对于大多数人们感兴趣的概念,通常不可能给出如此完备的定
义或"精释"。
在一种说明中,我们称行使说明功能的句子为"说明句"
(explanans,复数为explanantia),称那些描述有待被说明的事件的句子为"被说明句"(explanandum,复数为explananda)。由于在英语
中没有与这些术语直接对应的简捷的单个词汇,这些拉丁词在哲学中已经变成了平常的用词。考察几乎所有科学家都认为可接受的各种说明,得知科学说明句通常包含定律是很显然的:当被说明句是一个特定事件时,如切尔诺贝利反应堆事故,或者哈雷(HaDey)彗星在1986年秋季西欧夜空的出现,说明句还要求某些"初始"条件或者"边界条件"(boundaryconditions)。这些条件将是对相关因
素的一种描述,如哈雷彗星上次被观察时的位置和动量,或者出事故之前反应堆控制棒的位置等,这些描述与定律合在一起,可
以导出被说明句中的事件。在说明某个一般定律的情形中,如理想气体定律PV=rT\说明句将不包含边界条件或者初始条件(initialconditions)0而是包含其他定律,那些定律合在一起要说明它为什么成立。
考虑我们想知道天空为什么是蓝色的,很早以前我们就提出过这个问题,可能与其他问题一样久远。现在,它指地球上特定地点事物的一种特定状态。火星上天空的颜色被认为是微红的。于是,为了说明为什么地球上的天空是蓝色的,我们需要关于边界条件的信息、一个或者多个定律等方面的信息。相关的边界条件包括地球大
气主要由氮和氧的分子组成的事实。气体分子会按照英国物理学家
瑞利(Raylagh)首次表述的一个数学方程散射(scatter)照射到它上面的
%v这已成为一条定律。任*波长的光被一种气体分子散射的量,取决于其"散射系数"〗/A4,即1除以其波长的4次幂。由于蓝光的
波长是400纳米(另一条定律),其他可见光的波长要比它长一些(比如红光的波长是640纳米),所以蓝光的散射系数要比其他可见光的
散射系数大些。因此,地球大气的分子向地面散射更多的蓝光,散射其他颜色的光要少些,于是大气看起来是蓝色的。在物理学教科书中,会以更详细的方式给出这种说明,要导出相关的方程,还要计算散射的光量等。
来自社会科学和行为科学的例子更容易理解些,因为它们没那么定量化。但是在社会科学中,人们更难以遇到这些学科中每个人都能接受的说明,因为在这些学科中我们只发现了极少的定律,如果有的话。因此,某些经济学家在说明为什么利率总是正的(一个普适"定律")时,要把它从另一个普适"定律"中导出,如这样的"定律":在其他情况等同的条件下,人们更偏好于即时的、确定的消费,而不是未来的、不确定的消费。从这个定律可以得出,为了使人们将消费推迟到未来,你必须向他们支付利息,承诺他们将得到更多的消费,如果他们推迟消费的话,即把他们本来可用于消费的部分进行投资以便得到更多回报。对推迟消费的支付,是用利率来衡量的。与物理学类似,这里的说明是通过推导而进行的,这里是由其他一些定律导出一个定律(不是某一特定的事实)。在这里我们不需要边界条件,因为我们不是在说明某个特定的事实。但是说明仍然借助于定律,如果这些关于事理的概括(generalization)确实是定律的话。有些经济学家拒斥关于利率为什么总是为正的这种说明。他们I科学哲学I
坚持认为,除了对即时消费的偏好外,还有其他因素,它们合起来才
能说明这种概括。
一项科学说明为什么要包含一个或者更多的定律?定律具有说明
性,这是什么意思?有一种回答认为,科学说明是因果说明(causalexplanations科学家寻求原因。他们这样做是因为科学寻求说明,这使得科学能够控制和预测现象,并且这是只有关于原因的知识才能提
供的东西。如果科学说明是因果说明,那么根据一种很有名的有关因果性(causation)的哲学理论,它必须显式地包含或者隐式地假定定
律。经验论的因果性解释认为,原因与结果的关系只有在一个或者多个定律把相关的事件纳入其中(subsume)时,即把它们作为定律的
具体案例或者操作实例加以覆盖时,才能成立。因此,说明句中初始条件或边界条件援引了被说明句现象的原因,被说明句现象是边界条件的结果,而边界条件的演化服从说明句中提到的定律。
根据经验论的观点,因果性由受定律制约的序列构成,因为除了以例证表现普适定律以外,所有因果序列没有其他观察上可以探测的共同的、特别的性质。当我们考察一个单一的因果序列时,比如说一个弹子球碰撞另一个弹子球导致第二个弹子球随后的运动,这与下述纯属巧合的序列没有什么两样:足球守门员戴着绿手套,她成功地挡住了一次射门。弹子球序列与绿手套守门序列的区别在于,前者是可以经常重复的序列的一个实例,而后者不是。在上一次,守门员戴着绿手套,但她没有挡住射门。
所有的因果序列都共享一件东西,而所有的巧合序列不具有,那就是它们是它们所例示的普适定律的实例。这一哲学理论源自18世纪经验论哲学家休谟(DavidHime),它并不要求我们对所作出的每一因果性主张,都巳经知道了一个或者多个连接原因与结果的定律。
孩子们通过承认花瓶掉到了大理石地面上(被动语态,没有指明谁把
它掉在地上的),将给出花瓶何以破碎的说明,我们可以正确地作这
种假设。我们同意,这一陈述指出了原因,即使无论孩子们还是我
们都不知道相关的定律。休谟的理论并不要求我们知道。它只要求
存在一条或者多条已经知道或者尚未被发现的定律可以对此负责。
科学的任务就是去揭示这些定律,并用它们对结果作出说明。如果科学说明是因果说明,并且因果性是受定律制约的序列,那
么很容易得出科学说明要求定律的结论。科学说明要借助于定律,
这一论证的麻烦之处首先在于,有几个重要类型的科学说明并不援引原因,或者不以任何明显的方式引证。比如理想气体定律,借助于气体的瞬时压强和它所占有的体积,说明了处于平衡的气体的温度。
但是在温度、压强和体积这三者中没有哪一个可能是原因,因为三者
同时成立。进而,关于因果性的本性,在哲学界已经争论了数百
年。每一因果序列都是因果的,恰是因为它是受定律制约的,这是
休谟的观点,无论如何人们对此没有达成共识。许多哲学家坚持认
为,因果性是比事件之间仅仅规则性的相继出现更强的一种关系。
因此,雷声在闪电之后规则性地出现,但闪电并非雷声的原因。它
们是从云端到大地放电这个共同原因的联合结果。大多数哲学家同
意,原因某种程度上要使结果必然地出现,而仅仅有规则性还不足
以表达这种必然性。曾经首次提出科学说明的明晰解释的逻辑经验
论者强烈希望,避免有关因果必然性的存在性与本质的传统争论。
这些问题注定是具有贬义的"形而上学",科学实验不可能回答它
们,对它们的回答也不可能促进对世界的科学理解。此外,有些逻
辑经验论者认为,因果性的观念是陈腐的拟人化的概念,具有人化主体,具有对其他事物之操纵和强权的误导性暗示。因此,对于科
学说明在其说明句中必须包含定律的要求,这些哲学家需要给出一
种不同的论证。
逻辑经验论者所开创的有关定律在说明中的地位的论证,描述了他们所持之科学哲学的一些特点。一开始,这些哲学家就寻找构成说明句与被说明句之间的一种客观关系的科学说明的概念;这种关系就像数学证明中的关系一样,它之成立与人们是否认识它之成立无关;这种关系是充分精确的,我们可以板上钉钉地确定它是否成立,不存在模棱两可的情况。因而,逻辑经验论者拒斥把科学说明当作如下的一种尝试:满足好奇或者回答某个询问者可能提出来的问题。靠讲故事向孩子"说明"复杂的物理过程,以满足他们的好奇,相对说来是容易的。在这里,说明句对于被说明句的主观心理关联可能
相当大,但是它们并不构成科学说明。逻辑经验论者并不热心于考察一项科学说明相对于提出说明请求之人的信念或者旨趣,可能更
好一点还是更坏一点,更恰当一些还是更不恰当一些。作为对某人之疑问的回答的说明概念,并不是哲学家试图去阐述的那类概念。他们寻求的是对说明概念的精释,在科学中它将担负一种重要角色,此角色与数学中的"证明"概念相当。对逻辑经验论者而言,说明的问题就相当于为说明找到某些条件,这些条件确保说明句与被说明句之间有一种客观的关联。他们需要一种关系,它能够说明命题之间的客观关系,而不是说明有关远非万能的认知主体之关联的主观信念。
我们有必要暂停下来对比一下两种截然不同的科学哲学。一些哲学家寻求被说明句与说明句之间的一种客观关系,因为他们认为科学是由关于世界的真理构成的,真理之成立独立于我们的认识,独立于我们筹划去揭示它们的行为。因此,在这里科学是以柏拉图的方
式对待的,其追随者一直延续到今天,他们把数学设想为对抽象对象
之间客观关系的一种研究,关系之成立与我们是否认识到它们无关。这种科学观或许直觉上比数学柏拉图主义更受欢迎一点,因为科学试
图揭示的构体(比如基因)不像数那么抽象,而是比较具体。
与数学中的柏拉图主义相对比,还存在另外一些看法,有人认为
数学真理不是关于抽象构体及其关系的,数学真理之为真,是根据关于宇宙中的具体事物的事实,它们反映了我们对数学表达式的用法。
类似地,有人认为,不要把科学看成真理之间的抽象关系,而要把它
看成一种人类建制,一组信念,一些我们在世界中行之有效地运用的
方法。基于此,科学定律不必洁身自好,不必独立于发明和使用它
们的人们。我们甚至可以通过反思发现与发明之间的差别,把握两类科学哲学之间的差异:有柏拉图主义倾向的哲学家把科学主张视为
有待发现的真理;相反,另外一些哲学家把科学视为人类建制,由我们或者由我们中间的杰出科学家发明的用以组织我们的经验并且增强我们对自然之技术控制的某种东西。柏拉图主义者试图为科学说明寻找一种解释,科学说明使得我们着手发现的事实与/或命题之间的关系具有客观性》而另外一些哲学家把说明理解成本质上有关人的一种活动。逻辑经验论的说明模型所体现出来的科学哲学,把科学视
为一种发现活动,而不是发明。在2.4节,我们进一步探讨这种主观/客观的对比。
逻辑经验论者所青睐的客观相关关系要求,如果被说明句事件已经发生了,人们也已经期望到这一点,那么说明句要对此给出合适的理由。你可能对这一要求感到惊奇。毕竟,当我们就一事件请求说
明时,我们已经知道它会发生。但是,满足这一要求涉及出示进一步的信息,如果我们在被说明句事件发生之前就已经胸有成竹,我们
或许就可能期望它,预见到它。此时,什么样的信息会使我们满足这一要求?一则定律和一个边界条件或初始条件陈述,将会使我们满足这一要求,如果定律和边界条件合起来在逻辑上蕴含被说明句。
逻辑蕴含关系有两个重要特征。首先,它是保真值的:如果一个演绎有效的论证的前提是真的,那么结论必定也是真的;其次,一个论证的前提是否逻辑上蕴含结论,这是一个客观事实的问题,它原则上可以机械地加以判定(比如,用计算机)。这些特征恰好符合逻辑经验论者就科学说明概念所作的一种精释。
对科学说明的这番分析,与哲学家亨普尔(CarlG.Itmpel)紧密联系在一起,他对此贡献最多,阐述并捍卫了这个"演绎-律则(D-N)模型"[deductive-nomobgical(D-N)model,"nomological"来自希腊词nomos,意思是合法的、法定的]。批评科学说明的这种D-N解释
的人,把它(及其统计推广)称作"覆盖律模型"(coveringlawmodel),这个名称后来也被D-N模型的捍卫者所采用。当时亨普
尔的基本思想就是上面提到的要求,即说明句给出很好的理由,使得被说明句的现象能够实际上发生。这构成了他关于科学说明的"普遍适当判据"。
在亨普尔的原始版本中,有关演绎律则说明的要求如下:
1说明必须是一个有效的演绎论证。
2说明句必须至少包含演绎中实际需要的一个普遍定律。
3说明句必须是经验上可检验的。
4说明句中的句子必须是真的。
如果用一组陈述去构造对某一特定事实的科学说明,那么这四个
条件对于任何这样的陈述集合被认为是个体上必要、合起来充分的条件。注意,满足这些条件的一种说明提供了足够的信息,使得人们能够预测被说明句事件或者类似诸事件的出现,如果人们知道初始条
件或者边界条件成立的话。因此,D-N模型原则上同样适用于说明和预测这两者。事实上,这种使命已经从上面阐述的客观的相关性要求中看到了。
第一个条件保证,说明句对于被说明句的相关性。第二个条件之所以如此叙述,是要排除如下显然非说明性论证的一种说明:
1所有自由落体都有恒定的加速度。2周一下雨了。
所以,
3周一下雨了。
注意,这个论证满足有关说明的所有其他条件。特别是,它是一个演绎有效的论证,因为每一个命题都演绎地蕴含自身,于是2蕴
含3。但是它不是一种说明,仅仅因为自身并不能说明自身!当然,它不是D-N说明还有另外一个理由:'它所包含的定律在使演绎有效方面并不需要。考虑另一个例子:
1这胎生下的所有小狗前额上都有一个褐斑。
2费多是这胎生下的一只小狗。
所以,―
3费多在其前额上有一个褐斑。
这个论证并没有对其结论作出说明,因为前提1中没有自然定律。它至多是遗传重组的一种偶然事件。
第三个条件可检验性(testability),用意是排除一些非科学的说
明,即求助于不能由观察、实验或其他经验数据所确证或者否证的说明性因素的那些所谓的说明。它反映了经验论关于科学知识的认识论承诺:要求说明句之为可检验的,意味着排除非科学的、伪科学的说明,诸如由占星术士所提供的说明。可检验性究竟能够做到什么程度,我们将在第五章中再去讨论。
第四个条件(说明句应当是真的)是成问题的,它引人了一些基本
的哲学问题,而且恰恰是逻辑经验论者希望通过对因果性的沉默而逃避的重要问题。每一科学说明必须包含一则定律。但是诸定律根据定义处处并且永远为真,不论过去还是未来,无论宇宙中的这里还是那里。照此,它们作出了不可能结论性地确立的主张。毕竟,此时我们无法企及遥远的过去,也无法触及哪怕最近的未来,更不用说遍历使定律为真的事件之发生的所有时间和地点。这意味着,我们确信为定律的命题至多是一些假说,我们无法确切知道它们是真的(见2.4节)。为了方便,我们区分一下"自然定律"和"科学定
律"。前者处处并永远为真,不管我们是否揭示了它们;我们将把后者称为在科学中良好地确立的假说,它们代表着当前对自然定律的最佳估计。
由于我们不知道我们的科学定律是否是自然定律,即不知道它们是否为真,于是我们对某一说明是否满足上述条件4——说明句是真
的——没有把握。这种情形实际上更糟糕:因为我们关于自然定律先前已经提出的每一假说,被证明都是错的,都被后来更精确的科学
定律所代替,所以我们有极好的理由假定,我们目前的科学定律(y
第二章说明.因果性和定律
前关于自然定律的最优猜测)同样也是错误的。这样一来,我们有同样好的理由认为,我们当下的科学说明没有一个实际满足演绎律则模型。因为我们有理由相信,它们的说明句中至少有一个句子——科
学定律——是假的!
但是这样一来,对说明的分析有什么用昵?据此我们可能从未阐明任何科学说明,只是充其量有对它们的逼近,逼近的程度我们从来不能测定吗?
我们可以通过弱化要求4来避免这个问题。我们不要求说明句
是真的,但可以要求说明句应当是真的或者是我们关于自然定律当前
最优的猜测。这一弱化了的要求有两重麻烦。何为我们关于自然
定律的最优猜测,这决不是清楚和精确的。物理学家与社会科学家
一样,不会同意哪一猜测是最优的,科学哲学家迄今没有解决如何
在竞争的假说间进行选择的问题。事实上,对此问题考虑得越多,科学的本性就变得越成问题,我们会在第三章和第四章看到这一
点。弱化真理性要求,把它变成只要求说明句包含目前最有根据的
科学定律(即我们最优猜测的假说),势必削弱D-N模型之主张在精释中的精度。
我们面对的第二个问题,是科学定律的本性和自然定律的本性。关于科学说明的四个条件中有两个诉诸定律的概念。现在这一点已
经很清楚,某科学说明的说明能力事实上是由定律承担的。这是连那些拒斥说明的覆盖律模型的人也接受的东西(我们后文会看到)。科学定律起联结作用,它联系说明句之初始条件中提到的特定事实与被说明句中提到的特定亊实。如果我们想解释清楚是什么使得D-N论证具有了说明威力,根源至少很大程度上在于它所诉诸的定律。可是,自然定律究竟是什么?
1科学哲学|
2.3定律为何能够说明?
逻辑经验论者早就识别出定律的几个特征,后来人们对此有广泛
共识——定律是诸如下述形式的普遍命题:"所有的A都是B"或者"如果事件E发生,那么事件F就总是发生"。例如,"所有纯铁的
样本在标准温度和压强下都导电",或者"如果一块铁样本在标准温度和压强下被通电,那么这块铁样本会导电"。这些都是同一定律的术语上的变种。哲学家倾向于用"如果……那么……"这种条件句式表述其形式。定律并不隐含地或者明确地指向特定的对象、地点或者时间。但是这两个条件并不足以把定律与语法上类似于定律却没有说明力的其他命题区分开来。比较下面两个具有同样普遍形式的命题:
所有实心球状纯钚块的质量不超过100000千克。所有实心球状纯金块的质量不超过100000千克。
我们有很好的理由相信第一个命题是真的:钚物质的量远在达到这个质量之前就自发地爆炸了。热核弹头就依赖于这一事实。我们也有很好的理由相信第二个命题也是真的。但是它之为真,只表现了宇宙的一种偶然性。或许宇宙某处可以有如此多的金子如此这般地聚在一处。可以这样讲,前一命题报告了一则自然定律,而后一命题仅仅描述了在别处可以不是这样的关于宇宙的一个事实。关于钚的命题是一条定律,看待这件事的一种方式是,对它何以为真的说明要
求我们诉诸其他一些定律,而不是初始条件或者边界条件。作为对照,为了说明何以不存在100000千克实心球状金块,要求一些定律和
一则边界条件或初始条件的命题,这些条件描述了金原子在宇宙中的
第二章说明,因果性和定律|
分布,金块是由此形成的。这表明,形式的普遍性并不足以使得—个命题成为一条自然定律。
哲学家已经揭示出来的真iE的定律与偶然的概括之间差别的一个征象(symptom),涉及一种称作"反事实条件句"(counterfactualconditionals)的语法结构,或者简称为"反事实句"(counterfactuals)。
反事实句是另一种类型的采用虛拟语气的如果/那么命题,有别于表
达定律时用的陈述句。我们在日常生活中经常使用这样的命题:
"如果我知道你要来,我就会烤一块蛋糕。"为了把定律与具有"如果……那么……"相同语法形式的非定律区分开,可以看下面两个反事实命题的例子:
如果情况是这样的:月球确实是由纯钚组成的,那么会有这样的情形:它的质量就应当不会超过100000千克。
如果情况是这样的:月球确实是由纯金组成的,那么会有这
样的情形:它的质量就应当不会超过100000千克。
注意,这两个反事实条件句中的前件(紧随"如果"的句子)和后件(紧随"那么"的句子)都是假的。我们像下面那样用更加口语化、不太严格的方式表述时,反事实句子的这种语法特征就会模糊起来:
如果月球由纯鈈组成,它的质量就不会超过100000千克。如果月球由纯金组成,它的质量就不会超过100000千克。
于是,这两个命题都不是关于现实性的主张,而是关于可能性的,涉及月球分别由钚和金组成的事物的可能状态。它们都说,如果前件
成立(事实上不成立),那么后件将成立(尽管事实上两者都不成立)。
现在,我们认为关于金的反事实句是假的,但是我们相信关于鈈的反事实句真实地表达了一个真理。这两个语法相同的关于非实际事态
之命题的差别在于,关于钚有一条定律,它支持了关于钚的反事实句,而关于金块的普遍真理并不是一条定律,而仅仅是一种偶然的概括。因而,它并不支持关于金的反事实句。
因此,除了形式的普遍性外,我们可以把我们的条件加到定律上去,使之支持反事实句。但是关键要记住,这是它们之为定律的一种征象,而不是它的一种说明。也就是说,我们可以通过考虑我们接受还是不接受何种反事实句,来指出我们视之为定律的概括与我们不视为定律的概括之间的差异。但是,除非我们理解了是什么使得真的反事实句独立于支持它们的定律而为真,否则定律支持反事实句这一事实将不会有助于说明定律与偶然概括之间的差别。
我们知道,定律支持它们的反事实句,而偶然概括并不支持。但是,我们不知道关于定律是什么东西造成了这种差别。可以推想,它们支持它们的反事实句是因为定律表达了前件和后件之间某种真实的联结,而在偶然的概括中前件和后件之间却缺少这种联结。因此,如果纯钚以一种球体形式存在,则有某种东西会带来或者必然
要求这样的事实,它在质量上不能超过100000千克,而对于一个纯金
的球体,没有什么东西使得它在质量上不可能那样巨大。
但是,反映后件被迫跟随前件的定律之前件和后件的这种真实联结,可能是什么昵?当然,定律并不表达逻辑必然性。或者至少在科学哲学中我们普遍相信这一点,理由是,对一自然定律的否定并不导致矛盾,而对一个逻辑上必然的命题如"所有整数或者是偶数或者是奇数"的否定必然是矛盾的。不可能设想对一个逻辑上必然真理
(necessarytruth)的违反。倒是可以容易地设想对一条自然定律的违
反:如果物体间引力的变化与它们之间距离的立方而非平方有关,这并不会导致矛盾。*自然定律不可能是逻辑上必然的。
说定律反映了"律则的"、"物理的"或者"自然的"必然性而非逻辑的必然性(logicalnecessity),这并不是关于定律之必然性的说
明。一命题是逻辑必然的,如果它之否定是自相矛盾的,或者等价地说,如果其真理性是根据逻辑学规律。根据这一模型,一命题是物理上必然的或者自然上必然的,除了要求它是物理学的定律或者自然的定律之外,这是什么意思?如果这就是自然必然性或者物理必然性(physicalnecessity)的要害所在,那么为基于物理必然性或者自然
必然性之上的定律之必然性提供理由,就相当于为基于定律自身的定律之必然性提供理由!这是一种循环推理,是没有出路的。
定律具有怎样的必然性而偶然的概括缺少怎样的必然性这个问题,恰好是逻辑经验论者在其说明之分析中希望避免的那类"形而上学的"问题,他们设法不涉及因果性概念。因为律则必然性恰好变成联结原因与其结果之间的那种必然性,而这却是单纯偶然性的序列中所缺少的。因果联结的本性变得不可避免,即使它是形而上学的。但是,或许我们可以通过更多地思考因果性,在理解是什么使
得一则概括成为一则定律方面取得进展。在最低限度上,定律之必
然性与因果性之间的联系将启发人们,科学说明乃是因果性的,即使在科学说明中不出现原因和结果这样的词语。
回想一下我们对因果序列与巧合的讨论。大致说来,在因果序
*在现实社会中,可能情况正好要倒过来,自然定律是无法违背的,而逻辑规则或者推理中的逻辑必然性并非常常为人们所遵守,即人是无法真正反抗自然定律的,却可以违背逻辑规则。即使逻辑学家、科学家,平时说话也并非都符合逻辑规则。一译者
列中,结果由原因所引起,由它产生,结果由于原因的出现而发生,
是必然呈现的。可以用这样一种方式表述为:"如果原因不发生,
结果就不会发生。"当我们试图理解定律的必然性时就会遭遇到一种反事实类型的命题。与因果序列相对照,在巧合序列中,在第一事
件与第二事件之间就没有此种强迫关系。但是,这种因果强迫性
(causalnecessitation)是由什么构成的?宇宙中的诸事件之间似乎并没有任何"粘胶"(glue)或者其他可观测的或理论上可探测的联结。我们所能看到的,即使在微观物理的层次上,依然是一个事件被另一个事件跟随着。设想这样一个思想实验:一个弹子球击中另一个弹子球,第二个球开始运动,考虑一下这中间发生了什么。第一个球到
第二个球之间动量的转移,只相当于说第一个球运动了,然后第二个球就运动了。毕竟,动量只是"质量x速度",质量不变化,于是动
量被转移时速度必然变化。考虑反事实句"如果动量没有被转移到第二个球,则第二个球就不会运动",为什么不运动?弹子球是由分子组成的,如果考察分子层次上发生了什么,这会有帮助吗?好的,弹子球之间的距离变得越来越小,然后突然开始又变大,弹子球又相互分离。但是,在观察的层次之下,除了第一个弹子球之分子的运动,被组成第二个弹子球之分子的运动所跟随外,没有其他任何事情发生。打个比方说,没有任何东西从第一个分子集合上起飞然后降落到第二个分子集合上。第一个分子集合并没有长着一些可以伸出去的手去推动第二个分子集合。如果我们在更深的层次上考虑
这个思想实验,比如在原子层次或者在构成原子的夸克和电子的层次上考虑,我们也将只能看到一组事件序列,一个事件跟随着另一个事件,这回只不过是亚原子事件罢了。事实上,第一个球表面分子中的外层电子甚至并不与第二个球的最近表面上分子的外层电子相接
触。它们相互靠近,然后彼此"排斥",也就是说然后加速分离。
似乎并没有我们可以探测到的甚至可以想象到的任何粘胶或者水泥把原因和结果联结在一起。
如果我们不能观察、探测甚至构想诸个体实例中原因与其结果间的必然性联结是什么,那么因果说明如何有效给出一种解释或者为何定律具有说明力的前景,就变得暗淡了。或者至少逻辑经验论者想
以某种避免形而上学的方式做到这一点的愿望,将难以实现。因为说明性的定律与偶然性的概括之间的差别,因果序列与单纯巧合之间的差别,似乎是连科学本身也无法揭示的某种必然性。如果定律为何能够说明这一问题,由于这样的主张回答了,即它们是因果上、物理上或者律则上必然的,那么因果的、物理的或者律则的必然性是什
么的问题,依然没有被回答。回答这个问题将把我们从科学哲学带到形而上学和认识论的最深境地,正确的答案可能就在那里。
2.4反例与说明的语用学
科学哲学中的进展往往导源于对分析、定义或精释构造出反例
(counterexamples),然后为容纳反例,要对定义进行修正。因为传统
上逻辑经验论喜爱的那类分析,用个体上必要、联合起来充分的一组
条件,为有待阐释的概念提供一个定义,所以反例可有如下两种不同
的形式:第一,多数有学识的人将承认它们是说明的一些例子,但它
们不满足一个或多个列出的条件。第二,没人承认它们是可接受的科学说明的一些例子,但它们满足所有的条件。
第一种类型的对D-N模型的反例经常可以在历史与社会科学中
找到,其.中被普遍接受的一些说明,通常无法满足D-N模型设定的不止一个条件,特别是援引定律的要求。例如,在说明英国为什么
科学哲学|
介人第一次世界大战与德国对阵时,似乎并不涉及任何定律。设想
某人构造了这种形式的定律:"由条约保护的比利时的中立性一旦被
破坏,那么締约国就会对违约者宣战。"即使这个命题是真的,它仍然不是定律,不只是因为它涉及了宇宙中的某个特别的地点。如果我们把上述"比利时"用更普遍的词语"任何国家"所代替,结果会
更普遍一些,但显然是错的。在捍卫D-N说明的过程中,对许多说
明并不援引定律的反应是,这类说明只是"说明草图",它们可以最终被充实起来以答复对D-N模型的责难,特别是一旦我们揭示了人
型的反例较难找到,D-N模型的捍卫者通过论证声称的反例并不满足所有的条件而确信他们能够应付这些情况。不妨考虑对"泰坦尼克"号沉没的说明。她之沉没是由于与冰山相撞。这种说明显然能被接受,即使人们对关于"泰坦尼克"号的定律一无所知,对触冰山而沉没的船只的定律也一无所知。人们通常也能够提出并接受这样
的说明,尽管我们注意到人们对钢铁之抗张强度、冰之弹性系数或者1912年4月12日夜晚北大西洋具体的边界条件等一无所知。一个航
海工程师大概会援引伴有边界条件(冰山的尺寸、"泰坦尼克"号的速度、船壳的构成、密封门的设置等等)的相^定律,这些构成了背后的说明草图,用它可以构造一个完整的D-N说明。
第二种类型的反例挑战D-N条件的充分性,认为条件不足以保证说明的适当性,这类反例可能更严重些。最有名的例子是由范弗拉森(BasvanFraassen)给出的"旗杆影子反例"。就2000年7月4日下午3时(美国〉蒙大拿州米苏拉(Missoula)市政厅50英尺高的旗杆,考虑下述的"说明":
1光沿直线传播。(一条定律)
2在2000年7月4日下午3时,在旗杆所在处,阳光以45
度角照射地面,旗杆垂直于地面。(边界条件)
3旗杆投射的影子有50英尺长。(边界条件)
4有两个角相等的三角形是等腰三角形。(数学真理)
所以,
5旗杆高度为50英尺。
这个"说明"满足上述D-N模型的所有四个条件,却没有满意地说明旗杆的高度。人们认为,此演绎论证失败之处在于,它援引了旗杆髙度的一种结果一它的影子,而不是它的原因一米苏拉市政厅女官员们的意愿。她们希望拥有一根比蒙大拿州海伦娜(法lena)的49
英尺旗杆高出1英尺的旗杆。"
由这个反例有时可能得出极端的结论,如拒斥寻求关于世界上诸多事实的命题之间客观的说明性关系的一整套努力,而这世界独立于寻求说明并提供说明的人文语境(humancontexts).为了看出为什么
这一动作可能有吸引力,可考虑我们是否能够构造一种语境,在其中,上述演绎对于旗杆之高度事实上是一种可接受的说明。例如,假定某城市的女官员们建造那旗杆,是希望纪念美国对平等和联邦制的承诺,在每年选定的庆祝美国独立日的爱国活动那一时刻,让它投射出与旗杆同样长度的影子,并且英尺数要等于美利坚合众国拥有的州的个数。范弗拉森论证说,如果真是这样的话,对于充
*蒙大拿州地处美国西北部,西邻华盛顿州。海伦娜(ffciena)在米苏拉(Missoula)以东直线距离约100英里,纬度差不多,两者都在蒙大拿州西部。一译者
**让影子与旗杆等长,借以表示平等。美国全国有50个州,让影子长度是50英尺,
借以表示国家统一(联邦制〉。一译者
分理解该城市女官员们之美好愿望的任何人来说,用上述演绎论证中
提到的用语作答,就是对问题"旗杆为什么是50英尺高?"的一个正确的回答。
这一论证是想表明,说明并非仅仅是一种有关逻辑和意义的事情,即不仅仅涉及句法和语义学。它同样也涉及"语用学"(pragmatics),即涉及语言维度,这一维度反映了我们使用它的实际
境况。我们可以对比语言的三个不同的方面:它的句法,包括语法和逻辑规则,它的语义学,指词的意思;及其语用学,包括作出某些恰当的或者有意义的陈述的诸条件。比如,"你不再打你老婆了
吗?回答是或否。"这就是一个涉及语言的语用学的例子,这个问题只适合问打老婆的人(wife-beaters)。一个未婚的男人或者一个不
曾打过老婆的男人,不可能用"是"或者"否"来回答这个问题。同理,如果说明含有语用学的要素,我们就不能指出什么时候某种东西成功地作出了说明,除非我们理解提供说明的人文语境。
可以这样说,在数学证明中,我们可以忽略语言的语用学,但是要指出,在科学说明中不能忽略。科学说明的分析中是否必须包含这种语用学的维度,是下一章的论题。但有一点可以指出,即使说
明不可避免要涉及语用方面,依然可以坚持认为D-N模型为科学说明(scientificexplanation)提供了重要的必要条件——对此某种语用的条件可能要添加上。的确,可以这样说,D-N模型提供了科学的(scientific)说明的与众不同的特征,而语用学要素提供了科学与非科学说明(explanation)共同的特征。
有时由旗杆反例读出的另一项涵义是,D-N模型在没有把科学
说明限定于因果说明的情况下,是不适当的,或者至少在没有排除说明句要素在时间上迟于被说明句的情况下,是不适当的。注意,
2000年7月4日下午3时50英尺长影子的投射,发生时间要远迟于
50英尺长的那一旗杆的首次被制造或者首次被垂直竖起。但是,作
这种限制的原因是什么?显然这是因为我们确信,因果事件在时间上是向前(forward)滚动的,至少不会向回倒转(backwards),所以某
种意义上说明的方向必须顺从因果事件的方向。于是,我们可以给D-N模型添加一个附加条件:边界条件应当是被说明句的先在的原
因。在说明的要求中加上这一条的麻烦在于,作为科学说明有时并
不援引时间上先在的原因。比如,对于某容器中所盛的气体,假定我们用理想气体定律PV=rT和瞬时压强及容积等边界条件,来说明
处于平衡的气体的温度。如果这是一则因果说明,则它并不援引时间上先在的原因。
更糟糕的是,要保住D-N模型,这一附加要求需要求助于因果性,而因果性却是D-N说明本想保持沉默的东西。尽管逻辑经验论
者作了努力,但是关于因果性之令人窘迫的形而上学问题,科学哲学
家最终并不能继续保持一种有尊严的沉默,他们要承担另外一份义
务:为统计说明的有效性提供一种解释。无论社会科学还是生物科
学,长期以来都只限于提供这种说明,因为它们没有揭示出普适的非统计定律。亚原子物理学的非确定性(indeterminacy),使这类说明从
道理上说变得不可避免,不管我们关于大自然学到了多少。
把D-N模型扩充到统计说明,似乎是直截了当的事情。但是实
际上,这种直接扩展是严肃对待说明之语用学的另一个理由,或者至少为把说明视为事实与信念之间的一种关系铺平了道路,事实是指关于世界之事实,信念是指请求说明的认知主体的信念。
例如,为了说明R女士在最近的选举中投了左翼候选人一票,我们可以引用边界条件:她的双亲一贯如此,并且统计规律是,80%的
选民按照其双亲投票的政治立场青睐来自同一阵营的候选人。因而这种说明的形式有两个前提,其中之一是一则普遍定律,或者至少是
—条得到很好支持的经验概括-
说明句..
180%的选民依照其双亲(性别对应,即女儿按照母亲、儿
子按照父亲)选择候选人的政治立场,为候选人投票。(已得到很好确证的统计概括)
2R女士的母亲投了左翼候选人的票。(边界条件)因而,有0.8的概率可以说,
被说明句:
3R女士在最近的选举中投了左翼候选人的票。
但是,显然这一说明的论证形式不是演绎的。前提的真并不能保证结论的真:案例中妇女可能根本不投票或者投右翼候选人的票等等,结论与此都是相容的。
作如是观的统计说明是归纳论证,即它们为结论的作出提供了好的理由,但并不能像演绎论证那样保证结论的正确性。它们不能保持真值,或者不能像演绎论证那样为结论的正确提供保证(假定前提是正确的),这并不是归纳论证的缺陷。从有限的证据到普遍的定律和理论的所有科学推理,都是归纳的:从特殊到一般,从过去到未来,从即时感官证言到关于遥远过去的结论,等等。(我们将在第五章集中讨论此事。)
在这一案例中,选民80%按照其同性别父母的偏好投票,这表明
R女士按照她母亲的方式投票有80%的概率。因此,与D-N说明一
样,这种所谓说明的归纳-统计U-S)模型[inductive-statistical(1-S)
modelofexplanation]较好地解释了被说明句现象有希望发生。然而,
存在一种I-S模型必须面对的复杂情况。假定除了知道R女士的双
亲都投左翼候选人的票,我们还知道R女士是一位靠自己的努力而取
得成功的百万富婆。并且进一步假定,我们知道统计概括恰好表明,90%的百万阔人投右翼候选人的票。如果我们进一步知道有关
R女士的事情和投票的模式,那么我们就不再认为这说明了她为什么像母亲那样投左翼的票并且80%的选民以他们父母的方式投票。因
为,我们知道,她有90%的概率投右翼候选人的票。显然,关于女
性百万阔人一她们的父母投左翼的票——我们需要某种别的统计的或者非统计的概括,以便为R女士为什么这样做提供一种统计说明。
假定政治科学家研究的选民最窄类别(narrowestclass),包括了明尼苏
达州靠自己努力而取得成功的百万富婆,并且假定其中75%投左翼
候选人的票。那么我们可能从这一概括作归纳推断来说明R女士为
什么如此投票,并且事实是,她是明尼苏达的一位靠自己努力而成功
的百万富婆,她那样投了票,而这将被视为对事实的一种i-s说明。
正因为这是我们拥有知识的有关选民的最窄类别,我们才知道这些统计规则性(都是真的)中哪一个适合于作说明。于是,为了得到I-S说明的一种解释,我们需要在D-N说明的四个条件上加上某种附
加的条件-
5说明必须为结论给出一个概率值,其值不高于已知的被说明句现象被相信落入其中的最窄相关参考类(thenarrowestrelevantreferenceclass)的概率。
但要注意,我们现在已经放弃了逻辑经验论说明进路的一个基本承诺:我们已经把寻求说明并提供说明之主体的主观信念,当作科学
说明中的一种本质要素。因为正是我们对用以构造统计规则性的最
窄参考类的信念,决定了一项说明是否满足i—s模型的要求。当
然,我们也可以从条件5中去掉限定"被相信"的宇样,但是如果在
我们的统计概括所报告的潜在过程真的是一种确定性的过程,那么我们的I-S说明将被还原成D_N模型,我们也就根本不需要对统计说
明进行解释了。
或许,统计说明的诸问题及旗杆影子反例,应该强烈地引导我们选择不同于逻辑经验论说明理论的道路,它将重视说明的认识维度和语用维度。这些进路不是从一种很强的哲学理论出发,不会迫使科学实践就范,它们有时声称,会更重视科学家或者其他人实际寻求并发现的有关说明的令人满意的东西。
正视有关说明的语用/认识进路与D-N进路之差别的一种方式
是,考虑下述三个不同的说明性请求,它们在句法上和语义上都有完全相同的表达方式-
a.为什么R女士杀了R先生?
b.为什么R女士杀了R先生?
c.为什么R女士杀了R先生?
楷体字清晰地表明,每一个提问都在请求获得不同的信息,可以说每一个提问都反映了知识上的差异。因此,第一个句子假定R先生之被杀不需要说明,只是就为什么是R女士而不是别人做了杀人这件事,需要说明。第二个句子假定,需要说明的是为什么R女士对
R先生的动作是杀戮而不是鞭打或者抢劫等等。第三个句子想了解作为R女士的牺牲品的人为什么不是别人而是R先生。由于强调的
不同而产生了差别,但D-N模型对说明中所有这些差别都视而不见。一些拒斥逻辑经验论的哲学家发展出一种源于语用学的对科学说明的解释。
按照范弗拉森对科学说明的分析,称所有由同样的句子可表达的这些不同问题为"对照类"(contrastclass)。称它们共有的句子为问题的"主题"(topic)。现在,为每一个问题分配一个三元集,它的第一个元素为其主题,第二个元素为按照请求说明之人的兴趣选择出来的对照类的元素,第三个元素是一种标准,规定什么可视作该问题的可接受的答案,此标准也是由寻求说明之人的兴趣和信息决定的。称对我们说明性问题的可接受回答的这种标准为"相关关系",因为它确定了,什么样的回答将被判定是语境相关的,语境是相对于主题以及对照类之元素而言的。我们甚至可以把每一个说明性问题用这样的集合加以表示.
Q(为什么有关系Fab)?
-〈主题,对照类,相关关系〉=
其中"Fab"读作"a对于b具有关系F";因而Fad意味着"a对于d具有关系F",等等。于是,如果F用于代表特征"一…高于……",则"1^"渎作"b比c高"。如果F用于代表特征"……杀了……",则Fab意味着"a杀了b",等等。上述问题Q可以理
解为,哪些着重点或其他语用要素对于精确阐明问的是什么问题是必
I科学哲学|
要的。例如,"为什么R女士杀了她丈夫",将不同于"为什么R女士杀了她丈夫"。所有问题都有(语用学的)前提("谁又把狗放胞了?"这句话假定那条狗曾经跑过,并且不是第一次,并且某个人需对此负责)。说明性问题也不例外。Q的前提至少包括下面几条:
主题Fab(关于要说明什么的描述)是真的;其他可能性(其他对照类)Fac,Fad等等不发生。
最终,Q的前提包括存在对Q的一个回答,称之为A。A说明了Q,如果根据询问者的背景知识,在A与主题Fab和其余对
照类{Fac,Fad,等等}之间存在某种关系,它们排除或者禁止其余对照类的发生并保证主题Fab的发生。在我们的例子中,我们寻找一
个真命题,它在给定的知识下,具有主题与对照类之间那种关系:使R女士杀了她丈夫为真,并且这对于对照类元素为假。范弗拉森称A与主题和对照类之间的这种关系为"相关关系"。我们想更深人地了解这种关系。如果我们的回答A是,R女士想继承她丈夫的钱,
那么背景知识将包括有关动机、手段和机会等通常的假定,那是警察局侦探拿手的内容。如果我们的背景知识包括这么一条:R女士本
身就很富有,并且比她丈夫还富,那么相关关系可能会选择另外一个命题,比如,R女士有一种病态的贪婪。当然,在说明R女士何以杀了她丈夫这件事中,科学说明将假定一种不同的"相关关系"。范弗拉森实际上告诉我们,科学家在提供说明时所接受的理论与实验方法确定了一种相关关系,科学说明采用了这种关系,正是这一点使这种说明成为了科学说明。
这套办法如何能够帮助我们改进D-N模型呢?因为这种分析使得说明更加语用化,所以不但I-S模型没问题,而且在不同的语境中,也可以借助于旗杆的影长来成功地说明旗杆的高度。在旗杆的
例子中,如果我们知道米苏拉市女官员的平等主义与爱国主义激情,运用太阳光线、影子的尺寸和等腰三角形几何学的解释,是可以说明
旗杆的高度的。同理,在I-S说明中,如果我们不知道R女士是一位百万富婆,并且/或者我们关于投票模式不知道进一步的统计概括,则初始的I-S论证将是有说明力的。
与其对付反例的能力无关,说明之语用进路有其自己的动机。
对于一件事,我们可能把一个正确的说明与一个好的说明区分开来。这是D-N模型与I-S模型做不到的,但是语用解释能够提供这些。有些真的说明不好,而许多好的说明不真。对于第一种类型,一个在哲学中经常被引用的例子是,向一小孩说明为什么一个方形的塞子不可能恰好装进一个圆形的槽中,某人用了物质之量子理论的第一性原理(firstprinciples),而不是借助于孩子熟悉并且能够理解的事实。
有关好的但不真的说明,这种例子在科学史中可以指被很好地确证过但又被超越的理论。物理学家很清楚牛顿力学的缺陷。但是牛顿力学依然继续提供着说明,而且是好的说明。
但是,对科学说明感兴趣的哲学家将会正当地抱怨,无论其优点有多么多,这种语用解释并没有阐明科学说明与其他种类的(非科学)说明之间的差别。实际上,有关说明的这种语用分析并不能使我们
更清楚究竟是什么使得一个说明是科学的。它所告诉我们一切便是,诸说明是科学的,如果科学家提供并接受它们。我们想知道的
是"相关关系"的^准,正是这些标准把科学说明与占星术的伪说明、把科学说明与历史领域或者日常生活中的非科学说明区分开来。
如果关于相关关系我们不能说出更多东西,我们关于说明的分析就所得甚少,关于说明在科学中应当如何前行就不会指出什么方向,它也不会使我们有能力对科学说明与非科学说明进行划界。
小结
为了理解科学说明,我们的出发点是由逻辑经验论者提出的演
绎-律则(D-N)模型(或叫覆盖律模型)。这种分析指出科学说明要满足若干要求,要提供好的理由,使得被说明句的现象处于预期之中。如果我们能够从一条或者多条定律及边界条件中演绎出欲说明之事件或过程的发生,那么我们就满足了这些要求。因此,基于这种观点,科学说明的诸要求如下:
1说明句逻辑上蕴含被说明句命题。
2说明句至少包含一条演绎有效性所要求的普遍定律。
3说明句必须是可检验的。
4说明句必须是真的。
其中的若干条件提出了严肃的哲学问题。
一个特别重要的问题恰好是,定律为什么能够说明。定律能够做到这一点,是因为它们报告了因果相关性,或者有另外一种可能,它们表达了自然界中的某种必然性。基于一种影响广泛的观点,因果性只由受定律制约的序列构成,于是问题变为,如何把定律与不反
映必然性的单纯偶然的规则性区别开来。这种明显的差别以定律支
持反事实句的方式反映出来,但是这种差别本身只是一种征象,并不
是其必然性之构成的一种说明。
物理科学中的许多说明以及社会科学中的多数说明并不显式地
满足这个模型。D-N说明的倡导者论证说,说明原则上能够做到,并且如果他们想提供真正的说明,就应当能够做到。当然,许多说明近似于D-N模型,并且对于许多目的,此种"说明草
图"已足够好了。
其他一些哲学家既拒斥D-N模型又反对其动机。他们不再寻
求一种客观标准并以此衡量对科学适当性的说明,他们把精力集中于揭示科学家——物理学家、生物学家、社会与行为学家等——实际给
出的说明逻辑。当考虑逻辑经验论者对统计说明的解释[即归纳-统计(I-S)模型]时,我们发现了这种另类策略有吸引力的一个理由。
因为,一个统计概括是否有说明力,似乎变成了这样的问题:寻求说
明的人和提供说明的人,对于以背景信息的形式存在的总体(population)究竟知道什么。
但是,这种另类的"语用派的"说明进路并不能成功地区分出,
究竟是什么使得科学说明不同于非科学说明。这会引导我们进入下一章将继续探索的诸问题。
习题
1捍卫或者批评:"D-N模型或者覆盖律模型并不能阐明说明的本性。如果某人想知道在条件y下x为什么发生,当被告知?^是那种在条件y下它总是发生的东西,这并没有阐明什么。"
2支持反事实句只是定律之必然性的一种征象。这种必然性由
什么构成?如果没有诸如物理必然性或者自然必然性这些东西,定律为什么能够说明?
3每当我们看见剪刀喀嚓剪东西或者锤子当当砸东西时,我们能够直接观察到因果性吗?如果我们能,那么这有可能解决什么哲学问题?
4捍卫或者批评:"D-N模型代表着对科学说明的一种恰如其
分的渴望。它之使命没有完成这一事实,并不意味着它对理解科学科学哲学
不相关。"
5说明的语用学解释与D-N解释恰好在什么地方冲突?它们可以同时是正确的吗?
延伸阅读
关于说明、因果性与定律,以及科学哲学中其他中心论题的许多重要论文,收集在两大部文集中,一部是由博伊德(RBoyd)、加斯帕(P.Gaspar)及特劳特(J.D.Th>ut)编的《科学哲学》(ThePhibsophyofScience),另一部是由柯德(MCurd)与科弗(J.ACover)编的《科学哲学:中心话题》(PhibsophyofScience:TheCentralIssues)。收在这两部
集子中的许多论文很艰深。后一部文集编者特别加上了有说服力的评论,它有助于说明那些文章并把它们串接起来。
关于说明本性的争论始于亨普尔20世纪40年代和50年代撰写的经典论文,这些文章与他后来的思想一同收录于他的文集《科学说明的诸方面》(AspectsofScientificExplanation)6科学哲学中后来的许
多文献,可以沿着亨普尔按照自己的思路提出的并在这些论文中加以处理的问题组织起来。最后一篇文章,书名就来自这篇文章,介绍
并答复了其他哲学家为响应亨普尔的说明而做的工作。*
关于科学说明本性随后的争论历史可以从萨蒙(WesleySalmon)的《科学说明四十载》(FourDecadesofScientificExplanation)中追溯到,
它首次以长篇论文的形式发表在萨蒙与基切尔(P.Kitcher)主编的"明尼苏达科学哲学研究"的第13卷《科学说明》(ScientificExplanation)
*这篇文章标题与书名相同,当然因果关系是先有论文后有文集!在文集中此文处
在第4篇标号为12,即最后的一篇论文。在英文版中,从第331页一直到第496页,篇幅
很大。一译者
中。这卷文集收录了当代学者对科学说明本性的研究,萨蒙的长文是其一。萨蒙长期以来特别关注统计说明,他在《科学说明及世界
的因果结构》(ScientificExplanationandtheCausalStructureoftheWorld)
一书中处理了这些以及其他论题。
休谟在其《人性论》(ATreatiseofttaianNature)*第一卷中提出
了他的因果理论。它在科学哲学中的影响不应当被夸大,尽管很少
有人坚持这样做。对定律的晚近的逻辑经验论解释,是由艾耶尔(A.J.Ayer)在《一个人的观念》(TheConceptofaPerson)中的"何为
自然定律"里提出来的。由比彻姆(T.LBeauchamp)和本书作者合写的《休谟与因果性问题》(HumeandtheProblemofCausation)阐述并捍卫了休谟的观点。麦凯(J.LMackie)写的《宇宙的水泥》(TheCementoftheLbiverse)对围绕因果性、因果推理、定律与反事实句等问题提供了一种异常清晰的导论,他捍卫了一种经验论的却是非休谟的观点。图利M.Toofey)写的《因果性:一种实在论的进路》(Causation:ARealistApproach)广泛讨论了非经验论的进路。米勒
(Miller)写的《事实与方法:自然科学中的说明、确证与实在》(FactandMethod:Explanation,ConfirmationandRealityintheNaturalSciences)捍卫了对说明的明确因果解释。
尼利(Kneale)写的《概率与归纳》(ProbabilityandInduction)对定律之自然必然性提出了一种很强的、影响深远的解释。反事实条件句问题首次由古德曼(N.Goodman)在《事实、虚构和预测》(Fact,FictionandForecast)**中提出来。对反事实句之特性最有影响的研究是刘易斯
*中译本:休谟著>关文运译,《人性论)),商务印书馆,1980年。一译者
"中译本即将由商务印书馆出版。一译者
(DavidLewis)的《反事实句》(Counterfactuals),及他在《哲学论文》
(PhilosophicalPapers)第2卷中的"因果性"一文。
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