范弗拉森对说明的研究思路是在他的《科学的形象》（The
ScientificImaged—书中发展起来的。阿钦斯坦（P.Achinstein)在（(说
明的本性》（TheNatureofExplanation)中提出了与范弗拉森不同的一种
语用说明理论。
皮特（J，Pitt)编的文集《说明的理论》（TheoriesofExplanation)重
印了许多关于说明的重要论文，包括亨普尔的原始论文，萨蒙的"统计说明与因果性"，雷尔顿(P.Railton)的"概率说明的一种演绎-律则
模型"，范弗拉森的"说明的语用学理论"，以及阿钦斯坦的"说明的言外（iltocutionary)理论"。"
关于说明的其他重要论文也对说明作出了贡献，我们会在下一章末尾的"延伸阅读"中列出。
*中译本：范■弗拉森著，郑祥福译，《科学的形象》，上海译文出脤社，2002年。——译者
**请教孙永平老师得知，Olocutkmary是英国哲学家奧斯汀Austin)提出的言语行为(speechact)理论中的一个基本概念，他把一句活所表达的意思区分为三个方面-1-tocutionary(以言表意的)——这句话所表达的字面意思，2，ilbcutionary(以言行事的）——由说这句话本身所构成的某种行为，3.periocutkmary(以言取效的)~S说这句话对听者达到的某种效果*如某人说"我会在7点赴约"，说这句话的行为不仅仅是说了一句话，而且也构成了一个承诺，做了一件亊。据北京大学出版社出版的英文脤《语言学教程》，这三个词分别译作"言中的"、"言外的"和"言后的"。一译者
第三章科学说明及其问题
概要
探索科学说明的本性，导致我们回过头来考察它们所援引的原
因，以及连接原因和它们所说明的结果的定律。对因果说明的考察使我们弄清楚一件事：我们视作一个事件之原因的东西，几乎总是那些能够引起它的许多条件中的一个罢了，决不能保证它将必然发生。
进而，我们所引用的大多数定律包含了其余情况相同（ceterisparibus)从句，即"假使其余情况皆相同"从句。这意味着，引用这些定律或这些原因的说明，不能满足逻辑实证论的要求：给出良好的理由去期待被说明句事件之出现。
情况可能更加严重，由于有"其余情况相同"要求，定律难于付诸经验检验：我们不能有把握地做到"其他所有事情都一样"。除了此种"其余情况皆同"定律，还有另外一些定律，它们只报告概率，有两种不同的类型。某些统计概括，如我们在第二章中所考察的，反映了我们有限的知识，它们是严格定律的一种临时替代物。
另外一些定律，如量子物理学基本定律，根本上是统计的，其统计性质是不可消除的。但是，这些非认识上的概率对于科学上的经验论
者来说，是很难接受的，因为它们似乎并没有通过更基本的过程而得到阐释。
一些哲学家已经在探索科学说明更深层次的一种特征，不只是
借助于定律和承诺报告因果关系。他们在说明一特别是定律的说明一通常提供的演绎系统的条件下，在缤纷现象的统合性
(unification)中，寻找说明的本性。
但是除了统合性，人们从科学说明中还找到了更多的东西：目的(purpose)和可理解性(intelligibility)。对人类行为与生物过程的说明，
可以通过援引其目的或者目标来进行，这样能够说明其行为（人们工作是为了挣钱,心脏搏动是为了使血液能够循环）。一方面，这些说明似乎并不是因果性的，在这些例子中，说明句毕竟是在被说明句之后才成立的。另一方面，目的性的说明似乎比物理学中的说明更令人满意。这些"目的论的"（teleological)—目标导向的一说明如
何才能与因果说明协调起来，还是一个有待阐明的问题。
对科学说明的传统抱怨是，科学说明只告诉我们事物如何发生，
而没有说事实上为什么发生。这种抱怨反映了这样一种观点，对事物完全的最终的说明某种程度上将展示宇宙的可理解性，或者表明，
其中事物现实的运作方式是它们唯一可能的运作方式。历史上为证明这种必然性有若干著名的尝试，它们所反映出的关于科学知识本性的观念，根本上不同于激发当代科学哲学的那种观念。
3.1非精确定律和概率
在科学说明中问题与回答之间的"相关关系"究竟是什么，回
答这个问题把我们带回了曾困扰D-N模型的同样的问题，D-N模型表达的是一种客观的、不是认识相对化的（non-epistemicallyrelativized),世界中事件之间或者由这些事件使之为真的命题之间的关系。在20世纪的最后十多年里，对相关关系这一问题的两种回答浮出水面。第一种回答是由萨蒙（WesleySalmon)作出的，回到了
对科学说明的前实证论进路上去了：在科学说明中，问题与回答之
间的相关关系要由一些回答来满足，那些回答揭示因果结构，正是因果结构使得答案A是对问题Q的一种解答，因果结构把命题"因
为Q所以Fab(与其他参照类相对比）"中的"因为"当作一种因果关
系。有关科学说明中相关关系的第二种广泛讨论的理论，由弗里德曼（Friedman)和基切尔（Kitcher)给出。这种理论以相当不同的方式
处理了因为-关系（because-relation)。它把科学说明视作影响我们信念中最大统一性的那些东西。在某些方面，这些观点是很不相同的，它们反映了科学哲学中一些根本性的意见差异，但是在另外一些方面，它们表明对有关说明本性问题的解决在多大程度上转变成了经典的哲学问题。
一项说明之所以是科学的，那是因为它是因果性的，这种主张在某种意义上回到了亚里士多德，他曾区分出四种不同的原因。当然，自牛顿以来的科学所接受的作为说明性原因的是"直推因"(efficientcause)的观念，直推因指直接在先的事件，它引起、产生、
导致被说明句所描述的东西。物理学似乎不需要亚里士多德区分的其他种类的原因。这是因为物理学对机制的明显承诺一所有的物理过程都可以用体现于其中的推和拉得到说明，比如当弹子球相互碰撞时。生物学和人文科学显然要用到亚里士多德刻画的第二种不同类型的原因，即所谓的"最终"因（"final"causes),它是指使事件发
生的目标、目的、意图。例如，绿色植物使用叶绿素是为了催化产生淀粉，这似乎是生物学中的一条真理。后面我们还要返回到最终因上来。此时让我们考虑围绕直推因的某些问题，如果要用因果性来阐明科学说明，我们就需要处理这种原因。s
我们已经暗示了，其中第一个问题是，对因果性的本性的解释，必须能够使因果序列与单纯的巧合区别开来。如果这种区别建立在因果序列所体现的定律的角色上，那么我们要能够把定律与偶然的概括区别开来。我们很容易指出，定律支持反事实句，或者表达了物理的、化学的、生物的或其他类型的自然必然性，但是我们一定不要
把这些征象当成定律与偶然概括之区别的根源。
关于"直推因"的第二个问题集中在因果说明在科学内外的实际角色，这会揭示其语用的维度、它们与定律的复杂关系，并且会展示
实际满足D-N模型或对科学说明作类似解释的诸多困难。假如擦
着一根火柴，通过援引其原因——火柴被摩擦——而得到说明。显而易见，摩擦并不是火柴点燃的充分原因。毕竟，如果火柴湿了，或
者如果有一股强风，或者没有氧气，或者如果火柴以前被擦着过，或者其化学组分有缺陷，或者……或者……或者，火柴就不会着火。
有关的限制条件没完没了。于是，如果摩擦是原因，那么原因至多是其结果的必要条件。并且所有其他限定提到了其他的必要条件一氧气的存在、没有受潮、化学组成没问题，等等。但是，这样
*亚里士多德在《物理学》中提出了四因说。他讲的四因指质料因、形式因、动力因和目的因。这四者又可概括为两组：形式与质料，其中形式是由形式，动力和目的这三者合并而成的。这两组中他又认为形式比质料重要，主张用形式因统摄质料因。亚里士多徳最重视的是目的因，他认为自然不会做无用或者无目的事情。他的目的论是一种内在目的论。此段中的"直推因"接近动力因，"ft终因"接近目的因。进化生物学家迈
尔(EMayr)在物学哲学》中还谈到近期原因（proximatecauses)和终极原因（ultimatecauses)两组概念，功能生物学一般谈前者，进化生物学一般谈后者，但这两组概念都不同于亚里士多德目的论意义上的最终因（finalcauses)等。一译者
一来原因与单纯的条件之间的差异何在？一些哲学家论证说，正是
探究的语境(contextofinquiry),造成了这种差别：在一个抽成真空的
房间的语境中，在这样的环境通常通过摩擦火柴头来检测其硬度，火柴的点燃原因不是摩擦，而是存在氧气（在抽成真空的室内没有氧气）。注意，这使得因果性主张与说明性主张一样，涉及语用学特征。如果我们的目标是，把说明奠基于世界中客观的因果关系之上，但由于对原因的解释只是相对于说明旨趣和背景知识的东西，于是此解释不成功。
如果原因只是必要条件，那么援引一条原因本身当然不能有把握
地期待它的结果。我们需要确切地知道，与原因合起来导致结果的其他数量不定的许多正面的、负面的条件也满足了。现在我们能够搞明白一个理由，知道实证论者在寻找说明的载体时为什么宁愿借助于定律而不是借助于原因了。形如"所有A都是B"或者"每当A发生，B就发生"或者"如果A,那么B"的一条定律，满足了充足理由的条件，因为它的前件(A)对于其后件（B)是充分的。然而，如果
定律提及了其后件的充分条件，并且如多数科学哲学家所坚持的，他们认同因果序列，那么这些前件就不得不包含所有与原因合起来共同引起其结果的必要条件。比如，关于擦火柴到火柴点燃的一条定律，要包含一些从句，除了提及擦火柴动作外，还要提到其他所有的条件，对于火柴点燃来说，它们个体上是必要的，合起来是充分的。如果这些条件的数量无限膨胀，定律就不能胜任，至少如果要用一个我们可以陈述的有限长度的句子进行表述，它做不到。这意味着，或者不存在有关擦火柴和火柴点燃的定律，或者如果存在，它的前件
要包含某种总括性的"其余情况相同"（即ceterisparibus)从句，来覆
盖所有未阐明的甚至包括根本没有想象到的一些必要条件，而它们合
起来使前件对于火柴点燃才是充分的。
当然，不存在关于擦火柴和火柴点燃的定律。毋宁说，联结从擦火柴到火柴点燃的诸定律是多种多样的，数量很多，即使对于求助
于擦火柴来做因果性说明的人来说，大多数是未知的。这意味着，多数一般的说明和许多科学说明只是我们所称的说明草图。它们满
足D-N型的要求，只达到这样的程度：假定存在诸定律，已知的或
者未知的，它们把边界条件与被说明句现象联结起来。因此，自然科学中的说明，并不援引所有相关的定律以证明为什么一个事件会发
生，与历史和社会科学中的说明类似，皆为说明草图。它们所以是"说明草图"，乃因为说明者承诺存在某些定律或者其他东西，把边
界条件(原因）与被说明句事件(结果)联结起来。
进而，如果定律所援引的原因对于其结果是充分的，那么我们所揭示的科学定律将不得不提及对于其后件必要的所有条件，或者不得
不隐含或者显含"其余情况皆同"定律。于是，举例说来，卡特赖特(NancyCartwright)有如下的论证。比如，引力吸引的平方反比定
律告诉我们，两个物体之间的作用力随其距离平方反比地变化。但是我们需要加上一个其余情况皆同条件，即其余情况相同从句，它将排除静电力的作用和磁力的作用。因为只存在数量不多的基本物理力，所以检验有"其余情况皆同"条件的定律的问题，在基础物理学中才是可解决的。但是，比如说在生物学概括中，我们需要保持恒定的条件数目极大地增加，这时候会怎么样？随着可能的介人因素数目的持续增加，定律的可检验性降低了，使得任何人都可以很容易地宣布已经揭示了一条科学定律。这反过来使因果说明或者D-N说明无足轻重。如果我们在说明中实际援引的大多数定律皆携带着隐含的或者显含的其余情况皆同从句，那么检验这些定律需要证明其
余情况确实是相同的。但是，对于不可一一穷举的诸多条件和限定，要做到这一点显然是不可能的。这就意味着，在有着无穷无尽
其余情况相同从句的真定律，与没有真实律则（即基于定律的）力的伪定律一伪装的定义、星占原理、金字塔法力或水晶魔力等新时代玄
秘（NewAgeoccult)理论——之间，就不存在可以探测的差别。因为
后者里面的"定律"也可以借用其余情况相同从句而逃避显然的否
证。"所有室女座的人都是幸福的，其余情况相同"这样的一个命
题不可能由于一个生于八月中旬的不幸之人而被否证，因为我们不能
证明除了那个人的不幸以外，其余所有情况都相同。占星术对否证
的此种免疫性，连同痴心妄想，可以说明其何以经久不衰。
关于定律的可检验性，某种程度上是第五章我们要详细讨论的内
容，但这个问题的一些结果有助于我们理解科学是如何进行说明的。
特别是，当我们把焦点从诉诸原因而转向诉诸定律时，我们回避了一
个问题——因果判断的相对性，代价是不得不面对另外一个问题，即
需要处理其余情况相同从句。这个问题由于当代的一场争论显得越
发紧迫，在科学中的各种地方是否存在严格的定律，即存在无一例外
的普遍真理，无需提及其余情况相同从句。比如，如果引力吸引的
平方反比定律包含一个限制性条款，允许对于高荷载但极小质量的情
况下由于库仑定律的作用而导致的反例，那么在科学中发现的不用其
余情况相同从句的普适定律，也许就只有相对论和量子理论了。
对于在科学说明所报道的因果关系中继续寻求因果说明之本性的
那些人来说，另外一个问题在于，许多此类关系正越来越多地以统计术语的方式报道。最常见的是认识性关系，如日光浴与皮肤癌之间
的关系，就以统计学的形式报道的，但是却被认为表达了因果关系。我们容易说，A引起B当且仅当A的出现增加了B出现的概率，其余
情况相同，但是此时我们必须解剖这里的其余情况相同从句。因为我们相当清楚，统计相关性本身并不保证或者反映因果联结。但是伴随这个问题，还有一个进一步的同样严重的问题。我们需要了解在因果过程中实际使用的概率概念的含义。例如，人们普遍接受，
吸烟会引起癌症，因为它与患肺癌的概率增加40°/。相联系。在科学
中很重要的另一类因果主张，描述了事件如何引起概率的变化。比如，通过探测器A的一个电子将会改变另一个电子通过探测器B的概
率，使之增加50%。
这两种概率性因果主张是截然不同的。其一的意思是，某种程
度上它是有关我们知识的一个命题。另一个是一项声称，人们假定它成立，即使当我们已经知道了有关电子要认识的一切。在我们理解因果性当中，它们两者针对着不同的问题。
对于吸烟致癌的说法，当一个吸烟者患肺癌的概率是40%,而一个非吸烟者患肺癌的概率比如说是1%时，问题是两重的：某些吸烟
者从来不患肺癌，而某些患肺癌的人从来不吸烟。我们如何来调和这些事实与吸烟增加了患肺癌的概率这样一个陈述的真理性呢？某
些肺癌患者从来不吸烟，这一事实并不是一个严重的方法论问题。毕竟，同样类型的两种结果可以有相当不同的原因：火柴点燃可视为
摩擦的一种结果，或者因为另一根已经点燃的火柴与之进行了接触，或者因为它被加热到了纸的引燃温度。第一个事实，即某些吸烟者
不患肺癌，与吸烟致癌的声称比较难调和。哲学家提出的一个建议是这样的：可以说吸烟致癌，当且仅当，在我们所知的所有不同背景条件(遗传、饮食、锻炼、空气污染等等）下，吸烟与低于平均值的肺癌偶发性之间没有相关性，并且在一个或者多个这样的背景条件中，吸烟与肺癌较高的偶发性之间是相关的。
要注意的是，此番分析使得因果主张成了相对于我们背景条件之知识的东西。我们寻找一种能够反映独立于我们及我们对它们之理论化的事件、状态和过程之间的关系，可是到目前为止这种分析并不
令人满意。但是，我们是否可以用"所有的背景条件"来代替"我们所知的背景条件"？那样将会消除对我们和我们知识的参照。不幸的是，这样做也将威胁到消除了我们正设法理解的概率。因为"所有的背景条件"意味着有关每一个吸烟者个体的详细而具体的因果相关的状况.。并且当我们把这些背景条件细化到每一位个体，那
么每一位个体患癌症的机会将变成0或者1，如果把吸烟及具体背景
条件与癌症之间联结起来的潜在因果机制是一种确定性的机制，反映了严格的定律而不是概率的话。我们的概率原因将会消失。基于概
率的因果陈述反映了我们可获得的信息，这样一个事实对于D-N模型或者任何把科学说明视作独立于我们信念的诸陈述之间的一种关系的模型，将构成一个问题。另一方面，如我们上面指出的，科学说明的语用学解释将需要补充一些条件，对于统计数据，什么样类型的
信息将使得依靠它们的说明成为科学的说明。我们不能接受关于科学说明的这样一种分析，它使得任何人对一个说明性问题的回答都是科学上相关的。
与似乎反映我们知识之局限性的概率性因果主张相对照，量子力学向我们保证，有些物理学基本定律具有不可根除的概率性。这些定律形如"铀235的半衰期是6.5xlO9年"，这句话意味着，对于任何一个铀235原子，在6.5x109年后将衰变成一个铅原子的概率是
0.5。这样的定律不单纯表明我们的无知，而且也不是通过精致化到严格的非概率性定律所能根除的。量子力学告诉我们，在现象的根本层次上运作的基本定律，只能是一些蛮横的概率陈述，进一步的科
学发现也不会使任何人将它们减少或者消除，以使之成为确定性的严格定律。有关铀半衰期的定律，赋予铀原子以一定的概率速率衰变
的一种趋向、一种素质（disposition)\—种偏好。但是，这些定律所
报告的概率，又给我们带来了因果性的另一个难题。量子力学的因果性概率，是某些亚原子组构导致其他亚原子组构的"趋向"、"倾向"、"能力"、"偏好"或者权能(power)。
这些概率权能对于某些科学家和许多哲学家来说是一件麻烦事。
这是因为倾向性只有通过用更深一层的更基本的非倾向性的术语来说明它们，才能得到理解。为了看明白这一点，可考虑一种非概率性的倾向，比如易碎性(fragility)。
玻璃杯是易碎的，当且仅当用充分强的力撞击它后它粉碎了。但是要注意，这是一个反事实的陈述，并且人们只在这种情况下接受它：存在一个支持它的定律，此定律报告了易碎的玻璃杯与它被撞击后粉碎之间的一种因果关系。并且关于易碎物体的这条定律之成立，是由于玻璃的分子结构与它被撞击后粉碎之间有一种因果关系。所有(正常）的玻璃杯都是易碎的，但是许多玻璃杯从来不粉碎。它们的易碎性在于，它们拥有该定律所报告的分子结构，而这种定律支持反事实句。一般来说，赋予某物一种倾向、能力或者权能，就相当于假设了在事物的非素质的结构特征与其行为之间的一种因果关系。所谓易碎物，就是说它具有一定的结构，一种此物体始终具有的结构，即使在它不被撞击或者粉碎时也具有。下面是另一个例子：说一块金属具有磁性，是指它能吸引铁屑。它之所以为磁体是
*作为一个哲学名词，disposition很难翻译，它指由于下一层次的某种结构特点导致的一种外在的倾向性或者气质。也可译作"倾向"、品性或者"气质"。一译者
因为晶格内构成它的原子的排列方式，及这些原子中电子的定向。比如，这种排列在磁体中始终存在着，即使在它不对附近的任何物体施加磁力作用时也如此。
把这一结果应用到量子力学所报告的概率倾向（Probabilistic
propensities),就引出一个难题。因为这些概率是倾向或者素质
(disposition),并且是物理学所报告的最基本的"底层"水平的特征，
所以不存在更基本水平的结构特征来因果性地为这些概率提供基础。
因此，它们是微观物理系统中"自由漂浮"的权能，是系统概率性地
表现出来的倾向，但是，此种能力在没有被严格证明时，其存在性实
际上没有进一步的因果基础。比较一下易碎性和铁磁性：如果在其
背后没有某种实际的特性，如分子组成或者晶格中外层电子的取向，在玻璃杯和铁块中还会表现出那些潜能(potentials)吗？如果没有这样
的一个"基础"，我们就不能理解作为具有因果基础的倾向、权能或
能力的概率倾向。我们不能确立与其结果一它们所产生的量子效
应发生的频率一有所不同的其本身的存在性。对于它们，独立于
我们的需要，某种程度上没有任何办法能够在物理学的底层层次上为概率规则性提供基础。这种纯粹概率性的倾向，将与科学援引来说
明结果的其他倾向性原因根本不同。量子概率倾向与易碎性或磁性
或者科学研究的其他倾向性不同，超越了（直接或者间接）经验探测的范围，独立于它们拥有的特殊效应。它们确实具有因果必然性或者律则必然性概念的形而上学神秘性。
试图把科学说明奠基于因果概念之上的那些人，必须阐明一些问题。现在也许更容易看清楚为什么许多哲学家希望发现对科学中说明本性的一种分析，同时避免必须面对有关因果本性的难以对付的问题。对说明的这样一种他择性进路至少可以回溯到爱因斯坦（Albert科学哲学|
Einstein)的洞见，根据他的见解，科学理论化应当"目标在于与感官
经验的整体进行完全的协调"，做到"逻辑上独立要素（基本概念和公理)有最大可能的精简性（sparsity)"。这一"精简性"的要求被转
化成对统合性(unification)的一种探求。
从刻画提问与解答之间使一个说明之为科学的那种相关关系方面看，科学说明将是有利于统合的东西，能减少我们用以实施说明的信念的个数。有两个关键思想：首先，科学说明应当反映较特殊的东西从较一般的东西中的可推导性，以便使我们所需要的基本信念的个数尽可能地少。第二，我们所信奉的基本信念的个数受到使经验系
统化的需要的约束。基于这一点，统合是科学说明的目标，这是因为，人们对世界的理解力随着我们所需要的独立说明句（independent
expianantiaK的个数的减少而增加了。于是，在普遍现象的说明当中，使一个说明之为科学的，正是现象被证明是一个或者多个更普遍过程中的特例；在特定事件、状态或者条件的说明当中，使科学说明成立的是，说明句一方面广泛应用于其他被说明句，并且说明句通过表明它们是其他更普遍的说明句的特例，其本身与其他信念被统合起
来了。根据科学说明的这种观点的主要倡导者之一基切尔的见解，统合的需要使逻辑演绎成为科学说明特别重要的一项特征，因为统合
就是由此构成的。在第四章考察理论之本性时，我们会回过头来讨论演绎在说明中的作用。基切尔还要求实施统合的命题应当能够通
过严格的经验检验。关于统合的这两个条件表明，这种他择性进路仍然分享了D-N说明模型的某些重要相似性。但是它声称比亨普
尔的普遍适当性判据(说明句给出了很好的理由，以期望被说明句）更
*英文原文此处有误，译文已经改正。一译者
深入了一步，触及了科学说明背后的一些特征。
统合性似乎确实对理解力有贡献。但是我们还要问个为什么。
是什么使得一组关于自然的更简明的信念集合比一组不那么简明的信念集合更好，假定两者都同样好地解释了数据、观察、实验等证
据？一种回答是，宇宙是简单的，引起所有现象的背后的因果过程在数量是很少的。如果是这样，追寻统合就还原为对原因的追寻，并且统合所陈述的说明相关性之判据将是我们上面所陈述的因果判据的一个变种。如经验论者长期坚持的，如果因果性涉及一些普遍性不断增加的定律，并且如果宇宙具有由较基本的因果序列与一些导出性的因果序列构成的等级层次，那么实施统合的说明也会彰显世界的
因果结构。
现在，假定宇宙的因果结构永远隐藏于我们身后，因为它太复杂、太细微或者因为因果力作用得太快以至于我们难以测量，或者因果力作用太强以至于我们难以觉察。但是，进一步假定，我们依然能够实现信念统合，使得我们能使经验系统化，能够以足够高的精度对于我们所有的实际目的实施预测和控制。在这样的情况下，对于所有实际事务，统合将不会增强我们对世界运作方式的理解力，或者只能相当有限地做到这一点。
统合的倡导者可能有一种更多哲学倾向的论证，试图区分统合与因果性，并且倾向于统合。他们与其他科学哲学家一道坚信，世界
的因果结构除了观察以外是不可知的，于是半路退出，只达到一种与
认识相关的说明适当性判据。如基切尔那样，他们可能更激进地认为因果性由说明构成，或者因果性像说明一样，也是统合相关的。因而，统合是所有科学理解可以追寻的目标。在第四章讨论理论之本性时，我们会回到这些话题上来。
3.2因果性和目的论
不管科学说明是因果的、统合的、律则的、统计的、演绎的、归
纳的，还是它们的任意组合，有一个问题可能仍然存在：科学说明实际上如何以及是否回答了我们的说明性问题，是否实际传达了真正满足提问的某种理解力。一个长期占主导地位的看法认为，科学说明是有限的，最终不能令人满意，因为它不可能深人到事物的最底层。有时这种观点自我表达为这样一个论题：科学说明只能揭示事情如何运作，但是不能揭示它们为什么发生。因此，举例来说，人们认为D-N模型关于被说明句事件所能告诉我们的一切便是，它之发生是因为这样一个事件总是在一定的条件下发生并且这些条件得到了满
足。当我们想知道为什么某事物发生，我们总是知道它巳经发生，并且我们甚至可以知道与此类似的诸事件在它所发生的这样的条件下，也总是发生。我们想了解比它之如何发生更深一层的洞见。
当对科学说明表达了这样一种不满之时，应当追寻什么样的说明昵？这些更深层次的说明性需求，追寻对能展现这些需求之事物的一种解释，并且追寻一般意义上"可理解"的本性，以便阐述点什
么，增加点什么，而不只是揭示该死的一件事伴随另一件事的一种模式。传统上，似乎有两种套路的说明试图满足这种需求，欲达到更深入的理解，而不只是物理学和化学所提供的推拉（push-pull)式的"直推因"（efficientcause)说明o
有时，对于一个说明的要求是，要证明所发生的事情在一种很强的意义上是不得不发生的，即它之发生是必然的，并且不仅仅是自然定律恰巧发生意义上的物理必然，而且是合理的可理解性或逻辑意义上的必然。这样一种说明将展示事物为什么不能以另外的面目出现，因为（比如说）自然定律不是关于世界偶然为真，而是必然
为真，那是世界呈现出来的唯一可能的方式。基于这样一种观点，万有引力作为逻辑上必然的事物，不可能与两物体距离的立方而非平方成反比地变化，铜在室温下逻辑上只能是一种固体，光速每小
时不可能比现在的数值高出100英里，等等。这是一种可以回溯到18世纪唯理论哲学家莱布尼兹（Leibniz)和康德（Kant)的科学观念，他
们给自己设定了一项任务：证明他们那个时代的科学理论不仅仅是真的，而且必然是真的，并且因此提供了可能知性（understanding)的
最完备的形式。
还有第二种类型的说明策略，它寻求回应对因果说明不满意的情绪。而这要回溯到比那些18世纪哲学家要早得多的亚里士多德，他已经指出了问题中的那类说明策略。这就是"最终因"（finalcause)说明的观念，它在生物学、社会科学与行为科学中，在历史和日常生活中是很常见的。在这些语境中，说明通过指出某物之发生的结局、目标、目的而得以进行。因而，绿色植物具有叶绿素是为了生产淀粉，凯撒(Caesar)越过鲁比孔河是为了示意他对罗马元老院的蔑
视，中央银行提髙利率是为了抑制通货膨胀。在上述每一个案例中，说明是通过指出被说明句事件、状态或者过程所"意欲"的一种结果来进行的，在这里是用结果来作说明的。这些说明被称作"目的论的"（teieological)，此词来自希腊词"telos"，表示结局、目标、
目的。这种形式的说明有极其自然和令人满意的地方。因为它似乎满足了我们质朴的说明旨趣，它可以作为说明的一种范式。而非目的性说明在某种程度上没有提供如此的说明满意度，它们被污蔑为不完备的或者是不适当的。它们没有给予我们最终因的、目的性的说明所提供的那种"为什么"的东西。
以上第一种说明把所发生的事情作为逻辑上必然的、不允许有他
择性的过程，第二种说明诉诸目的论说明（teieologicalexplanations),两
者的吸引力都基于非常有争议的哲学论题，基于多数哲学家所抛弃的一些主张。如果这两类说明基于成问题的假设，那么结局将是，虽然感觉到"直推的"因果说明是不够的，但它仍然是科学或者任何其他智识努力所能提供的最好的说明。
目的论说明似乎是用它们的结果来说明原因。例如，心脏搏动(原因)是用血液循环(结果)来说明的。自牛顿时代以来，此类说明对
哲学家来说是可疑的，因为用17世纪哲学家斯宾诺莎（Spinoza)的话
讲，它们"倒转了自然的顺序"，用后来的事件（结果）来说明先前的
事件(原因）。如果未来事件不存在，那么它们就不可能对产生早先的
事件负责。物理学不允许因果力（或者其他类似的东西）在时间上倒
着走。进而，有时用来说明其原因的目的，永远不会实现：即使因缺少二氧化碳阻止了绿色植物利用叶绿素去生产淀粉，仍然用生产淀
粉去说明叶绿素的存在。因此，在物理学中，物理学理论本身排除
目的论说明的可能性，由于目的论要求用未来决定过去。
因此，现在似乎有三种可能性：如果物理学不允许"最终因"，要么是根本没有这样的过程，要么是生物学过程及其他显然的目的论
过程不能完全化归为物理学过程，要么是尽管它们表面上如此但当我们真正理解到它们如何运作时，目的论过程并非真正不同于"直推的"因果过程，它们只是看起来不同。对于第三种可能，一旦我们理解了目的论过程是如何运作的，我们就会发现它们只不过是复杂的因果过程罢了。
前两种可能在哲学上是有争议的：很难否认自然界中的事物具有意图，并且在物理学方法和生物学方法之间划出界限，容易贬损生物学。第三种可能性首先值得探索。求助于意图的说明，真的可以变
成与物理学所采用的类型相同的平常的因果说明吗？
人们普遍认识到，日常生活中常见的人类行为的目的论说明是不成问题的，因为它们确实是平常的因果说明，其中原因是欲望和信念。这些说明只是看起来像目的论的说明，因为欲望和信念是关于未来状态或事件或条件的，并且它们是用这些未来状态来指明的。因此，我周一购买了一张"欧洲之星"的车票，可以用"下周五要去巴黎"的欲望来说明。*但是这种欲望在上周日就有了。这里面没有涉及未来的原因，尽管描述先前原因（周日感受到的欲望)时，用到了有关其"内容"（我下周五要去巴黎的未来结果）的词语。如果这些说明是因果性的，那么可以假定有一条或者多条定律联结作为原因方的欲望、信念与作为结果方的行动。社会科学中许多说明和理论预先假定，存在着这样的定律，其一表现为理性选择理论："主体会选择可以采用的将保证他们最强欲望的那种行动，假定其
他情况相同。"经济学家所发展的这种理性选择理论是否是一种真正的普适定律，与它在社会科学、历史和日常生活中是否适合于提
供因果说明，是两个不同的问题。在这些领域中，它的说明适当性是没有争议的。
在我们的文化中，欲望/信念-作用说明模式可以回溯到任何有记载的历史。它们是一些我们用来解释我们的行动和为我们自已的行动作辩护的说明。只要我们给自己设定了试图理解我们的行动的任务，欲望/信念-理性选择说明句就为被说明句提供了自然科学中所缺乏的一种"可理解性"。揭示出激励一个人之行动的欲望和信念，
-*"欧洲之星"（&irostar)是连接英国与法国/比利时的一种直达髙速列车，也译作
"尤斯达"。它通过海底道运行。乘客从伦敦市中心上车3小时后可到达巴黎。每天有十多次列车往返于巴黎和伦敦。一译者
76
科学哲学
就为欲望和信念提供了意义。这种或者类似的意义概念，正是自然科学提供的说明中所缺少的。
于是理性选择说明最终是因果的，而不是目的论的：如果说明所
援引的欲望和信念是说明所解释的行动之原因，那么它不可能是目的
论，而目的论似乎想给出满意的完备说明。毋宁说，欲望/信念说明
为行动所提供的是"可理解性"或者"意义"一类的东西，而这是物理科学所缺少的。如果理性选择说明所提供的意义或者可理解性启
动了联结信念、欲望与行动之间的一种因果定律的运作，那么最终在人类行动之说明与物理学之说明之间，就不会有根本性的差别。并且在欲望和信念并不出现的地方，如在物理学、化学、生物学和其他自然科学当中，要求一种揭示事物意义的更令人满意的说明形式，将
是没有根据的。
部分是由于这个原因，在心理学哲学和社会科学哲学当中，关于
欲望和信念究竟如何说明行动以及它们是否能够因果地做到这一点，
长期以来就存在着争论。如果欲望/信念理性选择说明终究是非因果
的，那么，首先，意义不可能因果地被捕获，其次，人类行动不可能
被科学地处理，最后，追寻意义的努力超出了人类能力所及，如果行的话也必然超出了自然科学的范围。
通常正是在这一点上，为了说明自然现象，宗教及其他非科学的
努力找到了机会。通过坚持即使对于物理事件和过程，也总是需要
意义或者说明的可理解性，它们想削弱科学对事物能提供完备之说明
或者甚至任何能令人满意之说明的主张。如果自然过程不是人类欲
望和信念的结果，那么对它们的唯一完全满意的说明将由超人、神圣
意志，或者一个上帝来给出。这个上帝的"欲望"和"信念"，他或
者她的无所不知、无所不能的意志，产生了事件并给事件以意义，而
自然科学只能追踪即时先在的原因。
在生物学中，至少直到19世纪中叶，有关有机体的一些关键事实都是用这种特别令人满意的方式来说明的，这一假设被认为是合理的。在达尔文的自然选择进化论之前，对生物有机体适应性和复杂性最受欢迎的说明，都通过求助于上帝的设计而给出。生物学家根据它们在计划中所担当的角色识别出每一个组分，此设计使生物有机体成为可理解的，给出了它们每一部分的意义。然而，随着达尔文进化论的到来，进化被视为可遗传变异的结果，而变异对适应需求是盲目的，并且自然选择能够滤除不适应者。这样一来，适应和复杂性(complexity)被视为设计的结果的假设，实质上就变得不那么
受欢迎了。自然选择学说所表明的是，设计的外表可能是纯粹因果过程的结果，其中不存在目的、目标、结局、动机、意志，等等，它们不起任何作用。因此，绿色植物产生叶绿素，是因为在某一时期通过盲目的变异，它们的祖先拥有了叶绿素，并且这种拥有是可遗传的，叶绿素恰好能够催化淀粉的生产，而生产淀粉又能保持植物体存活。这就说明了为什么后来的植物拥有叶绿素。我们原始说明中的"为了"（in-orderto)此时在原因论（etiobgy)意义上得以兑现，即自然选择的过滤排除了那些缺少叶绿素或者缺少它的化学前体的植物，选择了那些拥有叶绿素或者可以通过突变由其前体变得越来越接近于目前绿色植物所拥有的叶绿素的植物。至于第一批前
体分子从哪里来，以至于大自然在此基础上选择、选择、选择，一直到出现叶绿素，这个问题可以这样看，第一批前体是纯粹非预谋的化学过程的结果，此过程可以通过化学得到说明，无需求助于植物的适应性品性。
如果我们认为达尔文理论的证据是充分的，我们必须得出结论，科学哲学I
不仅设计的外表可以在设计不存在的情况下产生出来，而且也没有神，其计划导致了生物系统的适应和复杂性，在宇宙中没有发现意
义，也没有发现任何真实的可理解性。或许在科学家的本体论
(ontology)中，仍然可以保留上帝作为第一原因（firstcause)的神性的观念，但是在自然之旅中，不存在上帝之千预所赋予的宇宙意义。
因此，从现代科学的眼光看，要求比因果说明提供更多的东西，要赋予自然可理解性，或者给出其过程的意义，以便在给出事物之目的论的意义上表明事情为什么会发生，这种要求是没有根据的。对意义的诉求，是基于对宇宙本性的一种事实上的误解。我们知道这是一个误解，因为正如18世纪物理学家拉普拉斯(Laplace)*在回答法
兰西国王关于拉氏体系中上帝的位置时所说的："陛下，我不需要这
个假设。"如果我们能够说明一切是如何运转的，它们的"直推因"是什么，并且没有迹象表明事情会符合于某个人的计划，那么也就没必要对因果说明表示不满，人们也就不必时不时地表示出要追寻"事情的全部意义"了。
当然，以这种方式论证的哲学家正在把一个非常重要的科学问题置于一旁：我们是否需要超出科学所支持的范围，假定某种进一步的力、事物和过程以便说明自然？因为科学既是不完备的(incomplete)又是可错的（fallible),所以我们不可能排除这种情况，进
—步的证据或者甚至以前被误解的证据，将有可能指导我们得出结论：需要这种非物理的因素，并且它们可以表明事物具有超出我们迄今为止所想象的意义或可理解性。不同哲学家对科学主张的理解
*原文说他是18世纪物理学家，当然从生卒年份(1749-1827)看也不错，但是《天体力学》各卷出版于1799-1825年，显然是19世纪的事了，他将其示于拿破仑也只能是在19世纪。一译者
是不同的。有的哲学家相信非科学的考虑，而有的哲学家认为，对因果说明不满并视因果说明原则上不适宜提供完备之理解的见解，
是没有道理的。
3.3从可理解性到必然性
对因果说明不满有两种源泉，我们还留下第一种源泉没有考虑，其不满表现在认为因果说明没有提供可理解性，这指的是以不同于在设计和意义那里提到的那种可理解性的感觉。这种感觉以为，可理解性是自然历程之为必然的一种明证。它是这样一种感觉，以为事物不可能以其他不同的方式展现出来。许多哲学家和其他人均持有这样的观点：科学说明应当揭示负责自然历程的潜在机制，此机制必然是真的。18世纪两位重要的哲学家莱布尼兹和康德曾论证说，科学的确事实上展示了此种必然性。按他们的理解，科学的说明与科学一样是完备的，什么都能解释，不允许他择性解释，并且因此具有最高程度的确定性。莱布尼兹试图证明，一旦物理学知识是完备的，我们就可以看到，每一定律都与其他科学理论紧密契合在一起，以至于一丁点的偏差就可能扰乱整个科学理论的结构。如果其他定律没有什么不同，万有引力吸引的平方反比律就不可能是立方反比律，并且此一定律中的差别可以导致其他定律中进一步的差别，直到我们发现一个或者多个变化导致逻辑矛盾和不协调。因而，完备科学的套件一所有定律一将是逻辑上必然的，并且存在一种逻辑上的不可避免性，使得定律所控制的自然历程被如此这般地演播出来。莱布尼兹并没有对这一观点进行直接论证，以表明我们最好的科学理论中的改变实际上会如何导致不协调。他不能做到这一点，因为他那个时代的科学知识太不完备了，他甚至没去尝试。现在仍然太不
完备，以至于不必去证明此种不协调。进而即使我们得到了科学定律套件，它们合起来可以说明所有的现象，我们也需要某种保证：它是可以做到这一点的唯一可能的一组科学定律套件。我们所有科学定律的逻辑一致性一的确它们被安排在用公理体系联结起来的
一种演绎秩序当中"^本身还不足以排除其他可能的公理体系的存在，而不同的公理和定理有可能对现象进行同样的系统化
(systematization)c这就是"亚决定性"（underdetermination)问题，在
下一章我们还要回来讨论它。同时，莱布尼玆的观念所要求的是给出一种论证，这些能够说明一切的逻辑上一致的套件的公理，其本身是必然的真理。这便是康德着手提供的东西了。
康德曾论证，至少牛顿力学基础中很大成分是必然真理，并着手证明这是如何可能的。他的理论坚信，空间与时间的本性、每一个物理事件都存在一个原因（因果决定论），以及举例说牛顿的质量守恒原理，都是必然的，因为它们反映了像我们这样的认知主体可以组织我们之经验的唯一方式。于是这些原理被称作"先验的"（apriori),它们独立于经验、观察、实验，是通过心灵对自身能力（即纯粹理性)的反思得到的。与莱布尼兹不同，康德认识到科学定律并非逻辑真理。与逻辑定律不同，并且与根据定义而为真的命题（如"所有的单身汉都是未婚的男人"）不同，一条科学定律的否定并不是自相矛盾的。康德引人了分析与综合的区别，自18世纪以来这种区分在哲学中一直十分重要。如科学定律这样的真命题，其否定并不导致自相矛盾，这样的真命题叫做"综合真理"（synthetictruths),反之则称之为"分析真理"（analytictruths)。康德认为，分析真理的主词"包含
着谓词"，例如"所有单身汉都是成年未婚的男人"。"包含"(contains)显然是一个比喻，其思想是，分析真理是一些命题，其真是
根据定义或者定义的后承。作为定义或者它们的演绎后承，分析真理是没有内容的，关于外部世界并不主张什么，仅仅展示关于我们如
何使用一定的可感和可视信息（noisesandinactions)我们有哪些规定
和约定。例如，"密度等于质量除以体积"关于外部世界并没有声
称什么。它并不蕴含存在着某种东西，如它有质量、体积或者密
度。这个定义不能说明世界的任何事实，除了或许能够说明一点我
们如何运用一定的外部信息。如果"具有一定的密度"能够说明为什么某物具有一定的质量与体积之比，它将是一个"自我说明"的案
例，用一个事件、状态或者条件说明其自身的发生。因为具有一定的密度只是指具有一定的质量与体积之比。如果没有什么能说明自身，那么分析真理就没有任何说明能力。与此对照的是，综合真理具有内容，对世界中的某个或者多个独特的事物或者性质有所主张，并因此能够实际说明事物何以是目前所表现的那种样子。自然定律因此是综合真理。
康德认为，牛顿定律是普适的真理，并且认为它们也是必然的真理。由于康德坚持普适性与必然性是先验真理的标记，所以他设法说明自然的基本定律如何可能是"先验综合真理"（syntheticapriori
张，同时我们又可以知道它们不求助于观察、实验、数据收集或者其他感官经验。如果康德建立（比如说)物理学的先验综合特征的计划取得了成功，那么它就具有非同寻常的说明能力，不限于只是告诉我们此时此地事情以如此面目出现，因为在任何时候任何地方，在得到此时此地的那种条件时，同类事件就发生。按照康德的理解，此种说明具有的特别力量在于：这些说明按其本性是我们的心智所能理解
的唯一的说明，并且这些说明的真理性根据人类思想的本性也向我们
科学哲学I
作出了保证。好极了！具有这种特征的说明特别令人满意，一劳永
逸地解决了问题并排除了他择性。
康德坚信，如果他不能至少对于物理学建立先验综合真理，就总
会为怀疑论的挑战留下空间，那些人会否认人类能够发现自然定律，
那些人会认为我们能够揭示的定律并未展示事物的本性。特别是，
康德特别关注对他所命名的休谟式论证给出反驳。休谟式论证是指，如果自然定律不是先验可知的，那么只有基于我们的经验它们才
能被得知。但是经验只能为定律提供有限量的证据。因为定律声
称，如果它们是真的那么它们就处处为真并且永远为真，这等于说它
们的主张远远超出了我们能为它们提供的任何有限量的证据。结果，科学定律至多是一些不确定的假说，并且物理学的主张将永远向
怀疑论的质疑开放。进而，康德担心，推测性的形而上学将不可避免地寻求填补这种怀疑论的真空。
康德正确地认识到自然定律是综合的。但是，对于科学哲学而言，康德对牛顿理论所作的先验综合真理的解释所面对的最重大问题是，牛顿的理论根本就不真，并且因而也不能称作是先验真的。更
进一步，牛顿理论的不正确性（falsity)是建立在实验和观察的结果之
上的。并且因为这些实验和观察支持了著名的爱因斯坦相对论、支
持了量子力学，而它们与牛顿理论不相容，因此，牛顿定律及其后继者亊实上都不可能被先验地知道。科学哲学家得出结论，我们能够
先验地知道的唯一命题将是那些没有内容的定义或者定义的逻辑后
承，它们对世界根本没有约束，于是对于实际发生的事情没有任何说
明的相关性。因为经验、观察、实验等永远不可能建立任何命题的
必然性，所以对于世界实际运作方式具有说明相关性的科学主张，不
可能是必然真理。从这个结论可以得出两个重要推论。第一，寻求
展示事物运作之必然性与可理解性的他择性因果说明，是基于一种误解，因为必然真理没有任何说明能力。第二，如果一个命题有某种说明能力，如果它是一个有内容的陈述，即康德意义上"综合的"而非"分析的"，那么它只能通过观察、实验和数据收集来得到辩护。
然而，这一结论使我们面对休谟问题：因为经验证据对于任何普适的定律来说永远是不完备的，所以我们对任何一条科学定律的真理性都永远没有确切的把握。但是休谟提出了更严重的"归纳问题"
(problemofinduction).他是这样幵始论证的，如果我们能够确定，
未来将与过去一样，即自然有一种均一性，那么我们过去的经验就会支持科学定律。但是，除非纯粹理性自己承诺自然在未来仍然具有均一性，否则我们可以拥有的唯一保证——未来将像过去一样均
--只能是迄今为止我们对其均一性的过去经验。休谟指出，纯
粹理性做不到这一点。没有根据假定未来的自然将与过去保持一致。毕竟，自然均一性的否定并没有矛盾（设想一下，明天火是冷的，冰是温的）。但是，仅当我们已经有了一种独立的通道去确信在未来自然将类似于过去、与过去保持均一，我们过去的经验才能为我
们对未来的信念提供辩护。为了塑造对未来的期望，如果过去经验的证据相关性要求自然是均一的，那么对自然均一性的过去经验就不
能支持这种要求。这相当于向某人请求借钱，只有口头上的偿还承
诺，随后此承诺之可靠性遇到了挑战，为了增强其可信性，又承诺将
坚守承诺。如果一个人的承诺本身的可靠性尚且成问题，再用一个
承诺来为其可靠性提供信用担保将是没用的。如果依靠自然之未来的均一性来保证从过去到未来的推断是成问题的，那么就不能使用这样的理由：从过去到未来的此种推断到目前为止总是可靠的。因为这相当于从过去的可靠性推断出下一步机会的可靠性。这就是休谟
的"归纳问题"。在第五章将详细处理它。
人们普遍认为休谟的论证至少相当于声称，科学不可避免地是可错的：而较激进的解读是，科学知识根本不可能由经验来辩护。如果休谟是正确的，科学研究的结论就永远无法获得渴望确定性和必然性的康德、莱布尼兹及其他一些人所要求的那种必然性。情况只能是，对于有说明内容的、关于外部世界的运作方式有所主张的任何一
组科学定律，这种可错性(fallibility)都将是不可避免的。
休谟的归纳问题是为哲学家准备的一个问题。科学家不会等到
解决了这个问题之后，才敢相信经验探究。事实上，最好把这个问
题视为对经验检验在保证科学知识可靠性中所担负的核心角色的一种
反省。一个将扮演科学说明角色的陈述，必然是经验可检验的。科学主张必须是可检验的(testable),这一要求既是科学哲学中最广泛接
受的结论，也是科学哲学中最难对付的诸问题的根源。小结
多数科学家会就哪些说明是好的哪些不是好的达成一致。在前面的章节中我们看到，当我们力图精确表达它们隐含地使用的标准，
并发现好的科学说明所具有的一般的共同特征及其与众不同之处时，麻烦就来了。我们都会同意，这样的说明必须涉及定律。但是首先，有关涉及定律的确切程度——明显介入、隐含支持或者介于其间一还有争议。还有另外一个问题，如何把科学定律与其他类型的非说明性概括区分开来，并且阐述为什么前者能够说明而后者却不能。这个问题最终触及哲学家关于大自然中是否存在真正必然性的神秘观念。如果不存在此种必然性，就很难弄清楚有说明内容的定律，比我们仅仅称之为偶然概括的东西，究竟高明在什么地方。如
果定律确实拥有使之有说明能力的那种必然性，那么它不是定律向所
有想认识它们的人直截了当地展示的一种性质。的确，存在一个根本性的问题：指出我们的最佳猜测与自然定律如何之相近。除非我们能够指出来，否则我们就没有根据说，为什么我们公认的说明不单单是减少了好奇心的暂时折磨。企图避免诸如此类的问题，比如说把我们对定律的关注转移到对原因的关注，使之担当科学中说明力的职责，不但是徒劳无益的，而且是相当可笑的。因为逻辑经验论者正是想通过诉诸定律来回避传统上有关因果性的难题的。例如，他们想把因果必然性由什么构成的问题，转换成如何解释普适定律与偶
然概括之差别的问题。但是这两个问题实际上是一回事。
在本章中我们认识到，原因通常至多是在先的必要条件，而不是
保证其结果的充分条件，并且大多数定律(如果不是所有定律的话)通
过其ceterisparibus从句，即其余情况相同从句，反映了这一事实。
概率性定律（probabilisticlaws)似乎有两种类型。其中的一类并
非确定了它们的原因，而是概括了我们对现象持有部分知识的状态。另外一类是量子物理的概率性定律，它们拥有不可说明的概率倾向，这种倾向的行为服从被赋予的数值概率，但是这些概率值并非基于关于拥有这些倾向的事物的更进一步的亊实。如果这两类定律都能起说明作用，那么科学说明可以不是一种单一的同质的过程。
传统上有人对科学说明不满，他们希望此种说明能够展示自然过程之目的、设计或者意义，而不仅仅是展现它之如何发生的过程。这种对最终因或者目的论说明的要求，回溯到了亚里士多德。目的论说明的当代解释利用了达尔文的发现，达尔文的理论指出盲目的变异和自然选择可以导致目的或者也许只是目的之表象。不管达尔文的理论是从大自然中排除了目的还是使之自然化，这个理论都帮助我
们看到，目的论的说明只不过是因果说明的一种复杂的伪装形式。
与此相关的是，有一个传统至少可以追溯到17世纪的哲学家莱布尼玆和18世纪的哲学家康德，他们论证说科学说明必须最终能表明，科学对实在的描述不仅仅是真的，而且是必然地逻辑上真的。世界此时的运作方式，是其唯一可能的运作方式。我们有充足的理由认为，任何想建立此种结论的尝试注定要失败。的确，如果这行得通的话，我们或许就要被迫去说明科学知识为什么经常犯错误以及为什么还有自我纠错特征了。
我们还没有解决的一个问题是有关科学哲学中一般策略的问题：我们是以柏拉图的方式对待科学，把它视为关于世界的一组相互联系的命题，它们独立于我们而存在，我们设法发现它们，还是把科学视为一种人造物，一种发明，而不是一种发现，以至于其根本特征是，它某种程度上是对我们旨趣和思想风格的一种反映，好似大自然的一面镜子？这些有着悠久历史的观念，会支持和激励不同的科学哲学。在下一章讨论理论之本性时，它们会再次强有力地发挥作用，并迫使我们在科学的不同目标中作出选择，在其中不可能有完全令人满意的折衷方案。
习题
1如某些哲学家所论证的，如果所有的定律都拥有"其余情况相同"从句，那么它们对说明的限度有什么影响？对预测呢？
2捍卫或者批判："科学说明不能提供事物的可理解性或者必然性，此一事实构成一个好的理由使我们另觅合适的说明。"
3达尔文的自然选择理论是表明自然界中没有目的这种东西，还是表明存在着目的但它们恰恰是自然的因果过程？
4为什么经验论者很难接受，把量子力学的概率视为关于世界的根本不可说明的事实？
5D-N说明模型与科学说明是统合缤纷现象的一种努力这样的
—种观点，有什么不同？
延伸阅读
亚里士多德在《物理学》（Physics)*中提出了他的四因说（theoryoffourcauses).其余情况相同从句的问题在亨普尔的权威性"附文"（Provisos,1988)中有深刻的阐述，收于格林鲍姆（AGrtinbaum)和萨蒙（W.Salmon)编的《演绎主义的限度》（TheLimitationsofDeductivism)—书中。卡特赖特（NancyCartwright)所著《物理学定律如何说谎》（HowtheLawsofPhysicslie)**关于所有定律都有其余情况相同从句给出了最为经典的论证。
麦凯(J.LMackie)所著《真、概率与悖论》（Truth,ProbabilityandParadox)包含两篇从经验论观点出发的有关概率陈述的意义及倾向性
问题的阐述极为清晰的论文。萨蒙的《科学推断的基础》（TheFoundationsofScientificInference)对休谟的归纳问题给出了极好的解
释，还展望了利用概率解释解决它的可能性。波普尔（KPopper)在
《客观知识》（ObjectiveKnowledge)***中捍卫了对量子力学的概率
倾向解释。
基切尔把说明当作统合性的辩护可在萨蒙和基切尔所著的《科学
*中译本：亚里士多德著，张竹明译，《物理学》，商务印书馆，1982年。一译者**中译本即将由上海科技教育出版社出版。一译者***中译本：波普尔著，舒炜光等译，《客观知识》，上海译文出版社，2001年。——
88科学哲学
说明》（ScientificExplanation)中找到，另外收录于皮特（J.Pitt)所编的《说明理论》（TheoriesofExplanation)。这部文集还收有弗里德曼（M_
Friedman)独立发表的同样观点的一篇论文。
如何用达尔文理论把目的和目的论同化为因果性，最有影响的解释见赖特（L.Wright)的《目的论说明》（TeieologicalExpknatkm)。由
艾伦（CAllen)、贝克夫（MBekoff)和劳德（G.Lauder)编辑的《大自然
的目的》（Nature'sPurposes)收录了生物学哲学中这一中心论题的几乎
所有重要论文。罗森堡（A>Rosenberg)在《社会科学的哲学》
(PhibsophyofSocialScience)中处理了社会科学中的意向说明
(intentionalexplanation)之本性0
莱布尼兹的许多作品还没有英译本，能够找到的也很难读。也
许目前与此相关的最有价值的读物是《人类理智新论》（NewEssaysonHumanUhderstanding)*Q康德的〈姊粹理性批判》（TheCritiqueofPureReason)**捍卫了这样的主张：最根本的科学理论是先验地认识到的综合真理。休谟的归纳问题可在他的《人类理解研究》（InquiryConcerningHumanIhderstanding)***中找到。此书还提出了休谟式的
因果解释，并捍卫了认识论的经验论。
*中译本：莱布尼兹著，陈修斋译，《人类理智新论》，商务印书馆，1982年。——译者
**中译本：康德著，蓝公武译，《纯粹理性批判》，商务印书馆，1960年。一译者***中译本：休谟著，关文运译，《人类理解研究》，商务印书馆，1957年。一译者
第四章科学理论的结构
与形而上学
概要
你可能时常听到某人以这般陈述表达的意见："那不过是一种理论。"在日常英语中，某种程度上"理论"一词意味着某种推测性的
东西，至多被列为一种可疑的假说，或者某种迄今为止没有证据的东西。很奇怪，这种日常用法与科学家使用这个术语时的含义差别较大。在科学家当中，除了指示暂时性与不确定性外，这个词通常用于描述一个巳然确立的子学科，其中存在广泛被接受的定律、方
法、应用和基础。因此，经济学家谈论"博弈论"（gametheory),物理学家谈论"量子理论"（quantumtheory),生物学家用"进化论"(evolutionarytheory)几乎同义地表示进化生物学,心理学家在报告关
于一系列有很好基础的现象的许多不同的假说时使用词组"学习理论"（learningtheory)。除了可用它命名考察的整个领域以外，在科学
中"理论"也指一组有较强经验支持的说明性假说。
但是，理论究竟如何对极不同的现象做出如此系统化说明的，是
一个需要我们回答的问题。科学哲学家长期坚持，理论能够说明，是因为它们是像欧几里得几何那样演绎地组织起来的系统。毫不奇
怪，D-N说明模型的倡导者会欢迎这种观点。毕竟，根据D-N模型，说明乃是演绎，理论乃是一般过程的更根本性的说明。但是与数学中的演绎系统不同，科学理论是诸假说的集合，它们通过逻辑导出的可观测结果而得到检验。如果这些结果在实验中或者其他数据收集过程中被观测到，那么那些观测所检验的假说，就暂时被接受了。科学理论化与科学检验之间关系的这种观点，被称作"假说-演绎主义"（hypothetico"deductivism)。我们将会看到，这与理论被当作
演绎系统处理有密切联系
理论的公理化观念自然而然引出这样的观念：科学中的进步是新理论的发展，新理论把旧理论作为特例或者一级近似，而新理论纠正或者说明了旧理论。通过演绎，较狭嗌的理论被"归并"到较宽泛的或者更根本的理论，这种观念为公理化进路去说明科学进步的本性
提供了一种引人入胜的应用
一旦我们认识到科学理论化过程中观测与实验的控制性角色，科学对概念和陈述的依赖就变成了一个严重的问题，因为概念和陈述不能通过观测直接用于检验。科学没有诸如"原子核"、"基因"、"分子"、"原子"、"电子"、"夸克"或者"类星体"这样的概念
是不行的。并且我们承认，有极好的理由相信这些东西是存在的
o
但是，当科学家设法阐述他们这样做的理由时，困难就冒了出来。科
学曾赋予经
致诸多难题
，但是此承诺会导
o
这些困难把科学家和哲学家关于科学的形而上学至少分成两个阵
营：实在论(realism)和反实在论（antirealism)。它们导致某些人放弃了把
科学作为寻求统合理论的观念。不过，这些科学家和哲学家在科学中经常赋予模型以重要角色，在科学尚不能给出完备理解之时，我们构造的
这些模型可暂补空缺。有人把科学视为有用模型的一种结果，有人把科学视为对真的理论的追寻，我们需要辨明他们之间在争论什么。
4.1理论是如何起作用的？
后者意义上的理论的特别之处在于，它不限于对特殊现象作出说明，而且能对这些说明作出说明。当用一种经验概括来说明特殊现象时，理论会继续前行，去说明这种概括为什么成立，而且还要说明它的例外，即在什么条件下概括不成立。在一个探究领域中，当关于现象的一组概括被揭示时，可能出现一种理论，它使我们能够理解
到多种多样的概括都反映了单一过程或者少数几个过程的运作。简言之，理论有统合作用，它这样做时几乎总是有所超越，深人到经验
规则所报告的现象的背后或者底层，发现能够解释我们所观察到的现象的潜在过程。这种认识可能导致如下观念：正是说明所实现的统合性，使它成为了科学的说明。因为理论是我们最强有力的说明者，而且它们通过把缤纷的现象置于少数几个基本的假设之下而做
到这一点。
对于科学哲学而言，关于理论的第一个问题是，它们如何实现它
们的统合功能。一种理论的各部分究竟如何协同运作以说明各种不同的现象？自欧几里得时代以来，在科学和哲学中有一种传统的回答。的确，它是对欧几里得自己对几何学表示的一种模仿。像20世纪以前几乎所有的数学家和科学家一样，欧几里得认为，几何学是空间的科学，他的《几何原本》构成了关于空间中点、线、面之间关
系的一种理论。I科学哲学1
欧几里得的理论是一种公理体系。也就是说，它包含少量公设和公理，即在公理系统中不加证明但假设在公理系统内为真的命题，以及按照逻辑规则通过演绎由公理推出的大量定理。除了公理和定理，还有术语的定义，如直线，现在通常定义为两点之间最短的距离，又如圆，定义为到给定点等距离的点的轨迹。当然，定义是用公理系统中未加定义的词语构造的，如点和距离。如果理论中每一个术语都要给出定义，那么定义的数目就会没有止境，于是某些术语必定是未定义的术语或"原始"术语。
关键的一点是要记住，作为公理的一个命题，在一个公理化系统中被假定为真，但它可以是另一个公理系统中从其他假设中推导出来的一个定理，或者它可以独立于任何其他公理系统得到辩护。的确，一组逻辑上相关的命题可以用不止一种公理系统的方式组织起来，同样的陈述在一个系统中可能是一个公理，而在另一个系统中可能是一个定理。在一定场合下人们选择哪一种公理系统，不能由逻辑的考虑决定。对于欧几里得，他用了五条公理，此选择反映了他想用最简捷的陈述使我们能够方便地推导出作为定理的某些特别重要的进一步的命题。欧几里得的公理总是被当作显然为真的命题而接受的，从中可以安全地发展几何学。但是，严格说，称一个命题为一公理，本身并不承诺它为真，只是确认它在一个演绎系统中的角色。
很清楚，欧几里得的五条公理，合起来使得作为逻辑上导出之定理的大量不同的一般真理，得到系统化。因此，如果我们用量角器
测量一个三角形的内角，结果将总是趋近180度。为什么符合得这么好，可以直接从欧几里得的公理得到说明：它们使我们能够证明一个三角形的内角和恰好等于180度。首先，我们能够证明，当在两
条平行线间画一条直线时，相交后可能得到的内错角是相等的。
加上一条定理：直线等于180度角，我们能够严格证明，三角形的内角和于是等于一条直线的角度数。最容易的办法是用图形来给出证明：
注意：角"=角4，角<:=角6，而角6等于它自己。因为上面的线是一条直线，它是一个180度的角，角（1，角6，角c之和也是180度。于是角d，角，角e之和也必等于180度。故我们证明了三角形的内角和等于180度。
几何学中的每一证明都以不同的方式表明，欧几里得的公理协作起来可以使我们推导出定理，通过构造或者测量形和体，人们能够独立地确证定理，定理反过来也说明了这些形和体为什么具有我们所测量出或者构造出的那些性质。但是，因为存在无穷多这样的定理，这些公理协作起来有无穷多种方式，并且除了在欧几里得理论及一般的科学理论中，诸公理协作起来说明了逻辑演绎论证中的现象以外，关于"什么东西合起来得到什么"，我们不能给出一般的解释。这一观点的麻烦在于，它几乎无助于阐明理论组分之间"协
作"（workingtogether)的概念。考虑由两个公理"协作"组成的下述"理论"以及从中演绎出的定理：
理想气体定律为PV=rT
其中p=压强，r=温度，v=容积，/是普适气体常量。货币数量理论为：
mv-ft
其中m是某经济中货币的数量，v=货币的流通速度，即货
币易手的次数，p=商品的平均价格，r是总交易量。
按照简单的原则如果"a和B"则，从上述两条定律的合取，逻辑上可以得出其中任何一条定律。其他概括也是这样。例如，由pv=kt及某些定义可以得出，当作用于一个气球外部的压强恒定
时，增加温度就会增加容积。由货币数量理论可以得出，其他条件不变时，增加流通中的货币量，就会导致通货膨胀。但是显然，我们的理论作为一个整体，并没有以任何方式说明单独从它的每条公理逻辑推导出的过程。
在一个理论中，各部分必须协作才能行使说明功能。但是只通过逻辑推导本身并不能把握"协作"这件事。使理论成为由若干组分构成的一个理论而非若干东西拼合之物的是什么？确切地说出这一点，便开启了另一个颇悠久的哲学挑战。对科学哲学家来说，仅
仅说理论是一组"协作"行使说明功能的定律，是不够的。"协作"这一说法太含糊了。更重要的是，科学哲学家试图澄清，对于一个
理论，究竟是什么东西使得它能行使它所做的科学工作一说明大量
经验上的规则性及其例外，使得我们能够预测结局，其精度到高于理
论所包含之个体定律所能达到的程度。
从第二章和第三章的结论冒出一种自然的建议。一个理论的基
本的、非导出的普遍定律协作揭示了潜在过程的因果结构，这些过程
服从理论加以系统化并作出说明的定律。因此，上述由理想气体定律和货币数量理论拼凑起来的那个理论的错误在于，不存在一个此理
论所涉及的、共同于气体行为与货币行为的单一的潜在结构。我们是如何知道这一点的？可以假定，因为我们关于气体和货币知道得足够多，认识到它们并非彼此直接相关的事情。但是，即使像潜在因果结构或者机制这样的观念，也不能提供我们欲寻求的阐释程度。第二章揭示了何以哲学家不愿把赌注更多地押在因果性概念上的一些
重要理由。更糟糕的是，潜在机制的观念似乎令人不安，因为按照经验论的论证，除了规则序列外，对于因果性而言什么都不存在，在自然中没有胶水、没有机制、没有隐秘的力量或者必然性把事件联结起来，以使得事物之过程必定出现或者成为可理解的。然而，有了关于前前后后诸困难的这些提示，我们还是必须探索理论作为诸定律之整体的思想，诸定律协作，因赋予了现象一种潜在的因果结构或者
机制而说明了现象。我们必须这样做，因为如此多的理论明确地显
示它们差不多就是这样起作用的。
或许哲学家最青睐的例子，便是所谓的气体动理论(kinetictheoryofgases)0*根据这一理论，（a)气体由沿直线路程运动的分子组成，
*以前译作气体动力学理论或者气体分子运动论，这里按照全国自然科学名词审定委
员会公布的（(物理学名词》（1988年)译作"动理[学理]论"。一译者,科学哲学|
(b)分子像可观测的物体一样，服从牛顿运动定律，但同时（c)分子是完全弹性的，不占有任何空间，除非碰撞彼此不施加引力或者任何其他力的作用。给定这些假设，就会相对容易地说明理想气体定律PV=/T。窍门在于，它把潜在的结构一像弹子球一样的分子的
行为——与我们对气体温度、压强和容积的测量联系起来了。19世纪热力学的重要发现之一，就在于找到了这种联系：当气体处于平衡状态时，
气体的绝对温度=+^,
其中m是单个分子的质量，v是容器中组成气体的分子系综（ensetn-ble)的平均速度。+iv2是牛顿力学中动能的标准表达式。这里，
要賦予不可观测的分子一种属性，把它们当作好似相互可以碰撞的弹子球一样的非弹性小球。认识到热与压强是分子运动的宏观反
映，物理学家就能够说明气体定律，这些定律早在17世纪玻意耳(Boyfe)和查理(Charles)的时代就已经知道了。如果我们令温度等于
气体分子的平均动能，压强等于分子从容器内壁反弹回来时每秒每平方厘米所传递的动量，则我们通过把牛顿定律应用于分子，就可以推导出理想气体定律[以及气体所服从的其他定律一玻意耳定律、査理定律、盖吕萨克(GuyLussac)定律]。我们还可以导出格雷厄姆（Graham)定律，按照这一定律，气体从一个容器向外扩散的速率取决于分子的质量比率。还可以得到道尔顿（Dakon)定律，一种气体施于容器壁的压强并不受容器内其他气体作用于器
壁的压强的影响。我们甚至可以说明布朗运动（ftownianmove-
ment)——空气中的尘埃可以在地面上保持运动，在重力的作用下仍
然永远不掉下来。这种现象可用组成空气的气体分子之间通过碰撞产生的随机推动来解释。对于不同类型、数量和混合起来的特定气体，原则上有无数种规则性，我们都可以通过气体动理学理论推导
出来，并因而用它加以说明。
我们可以由这个案例稍作推广。气体动理论由如下定律构成：牛顿
运动定律，气体由服从牛顿定律的完全弹性的质点群(分子)组成的定律；气体的开尔文(Kelvin)温度等于这些质点群的平均动能的定律；其他
诸如关于气体压强和容积的定律。

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