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科学发现的逻辑

_2 波普尔(英)
人们可能想到:这个观点导致无穷的后退,因此它是站不住脚的。在第1节里,当我批判归纳时,我提出了反对意见:归纳会导致无穷的后退;现在读者也许会认为,可以提出同样的反对意见,反对我自己提倡的演绎检验程度。然而,这并非如此。检验的演绎法不能确立或证明受检验的陈述;也没有打算要它这样做,因此并不存在无穷后退的危险。但是,必须承认:我引起注意的境况——无限的可检验性和没有无需检验的最终陈述——的确产生了一个问题。因为,显然事实上检验不能无限地进行,迟早我们必须停止。我在这里不详细讨论这个问题,只想指出:检验不能永远进行下去这个事实和我对每个科学陈述必须是可检验的要求并不矛盾。因为我并不要求每一个科学陈述,在被接受以前必须在事实上已被检验。我只要求每一个这样的陈述必须可能被检验;或者换句话说,我拒绝接受这样的观点:在科学中存在着我们必须顺从地当作真的陈述来接受的陈述,只是因为由于逻辑上的理由似乎不可能检验它们。
第二章 论科学方法理论问题
根据我在上面提出的建议,认识论或科学发现的逻辑,应该就是科学方法的理论。方法的理论,就其超出对科学陈述之间关系的纯逻辑分析之外而言,与方法的选择有关——与关于处理科学陈述的方式的决定有关。而这些决定当然又将根据我们从许多可能的目的中选择那个目的而定。这里建议的决定是为了规定我称作“经验方法”的适当的规则,这种决定是和我的划界标准密切联系的。我建议采取这些规则,它们可以保证科学陈述的可检验性,也就是可证伪性。
9.为什么方法论决定是不可缺少的
什么是科学方法的规则?为什么我们需要它们?可能存在这些规则的理论--方法论吗?
人们回答这些问题的方式,主要依赖于他们对科学的态度。像实证主义者那样的人,他们把经验科学看作满足诸如有意义性或可证实性等一定逻辑标准的陈述系统,会做出一种回答。有些人包括我在内,看到经验陈述易于修正的突出的特性——人们可以批判它们,也可以用更好的陈述来代替它们;这些人认为它们的工作就是去分析科学取得进展的能力,以及在决定性的场合,在互相矛盾的理论系统之间作出选择的独特方法。这些人对上述问题就会做出很不同的回答。
我很愿意承认有必要对理论进行纯逻辑的分析,这种分析不考虑理论的变化和发展。不过,这种分析并没有阐明经验科学的那些我所高度评价的方面。一个系统,例如经典力学,也许是非常“科学的”;但是教条主义地坚持它的那些人——也许他们相信,他们的任务就是在它没有被最终否证以前,保卫这样一个取得成功的系统免遭批判——他们就是采用一种和批判态度相反的态度,而我认为这种批判态度是科学家应该采取的。事实上,不可能产生对理论的最终否证;因为人们总是可能说:实验结果是不可靠的,或者说,人们断言在实验结果和理论之间存在的不一致仅仅是外观的,它们将随着我们的理解的深入而消失(在反对Einstein理论的斗争中,这两种论证都曾被用来支持Newton力学,在社会科学领域里,类似的论证很多)。如果你在经验科学领域里坚持严格的证实(或者严格的否证”),你就决不会从经验中得到益处,决不会从经验中知道你是怎么错的。
所以,假如我们仅仅以科学陈述的形式的或逻辑的结构作为经验科学的特征的话,我们就将不能从经验科学中排除那种流行的形而上学,这种形而上学是把一个过时的科学理论格高为不可辩驳的真理的结果。
这些就是我所以建议必须以经验科学的方法作为它的特征的理由。这里说的方法就是:我们处理科学理论的方式;我们用它做些什么,我们对它做些什么。因此,我将设法建立一些规则,或者可以说规范,来指导科学家去进行研究,或者说,在这里所理解的意义下的科学发现。
10.对方法论的自然主义观点
我在前一节里谈到的关于我的看法和实证主义者的看法之间的深刻区别,需要加以展开论述。
实证主义者不喜欢这样的观念:在“实证的”经验科学的领域以外,还应存在着有意义的问题——真正的哲学理论所处理的问题。他们不喜欢这样的观念:应该有真正的知识理论,认识论或方法论。他们期望在所谓哲学问题中只看到“假问题”或“疑难”。他们的这种期望——顺便说一说,他们并不称之为期望或建议,而是称之为事实的陈述——总是可以被满足的。因为很容易揭示一个问题为“无意义的”或“假的”。你所要做的只是给“意义”这个词一个合适的狭窄含意就行,因此你就很快不得不说你在任何不合适的问题中,不能发现任何意义。而且,只要你认为除了自然科学的问题以外,就没有有意义的问题,任何关于“意义”概念的争论也就成为没有意义的了,关于“意义”的教条一旦建立起来,就被抬高成为永远不可争论的东西。它再也不受攻击。用Wittgen-stein的话来说,它已变成“不能攻击的和确切无疑的”了。
关于哲学是否存在或者有无权利存在这一易引起争论的问题,几乎和哲学本身一样古老。一种完全崭新的哲学运动一再兴起,它们自以为已把古老的哲学问题最终地揭露为假问题,把哲学的邪恶的无意义和有意义的、实证的、经验的科学的良见卓识加以对照。而“传统哲学”的受鄙视的捍卫者,则一再试图对最近进行实证主义攻击的领导人解释:哲学的主要问题是对诉诸“经验”权威进行批判分析——正是这个“经验”,每一个实证主义的最新发现者和过去一样,自然而然地认为它是理所当然的。然而,对待这样一些反对意见,实证主义者只是耸耸肩,回答说:这些反对意见对他们来说没有意义,因为它们不属于经验科学,而只有经验科学才是有意义的。“经验”对他们来说,是一个纲领,而不是一个问题(除非它为经验心理学所研究)。
我想实证主义者大概不会有任何其他不同的反应,来对待我自己分析“经验”的尝试,我把经验解释为经验科学的方法。因为他们认为只存在两种陈述:逻辑的重言式和经验的陈述。因此,假如方法论不是逻辑,他们就会得出结论,它就必定是某种经验科学的分支——正在工作的科学家的行为的科学。
这种观点可以称之为“自然主义的”。按照这种观点,方法论本身也是一种经验科学,它研究科学家的实际行为,或“科学”的实际程序。毫无疑问,自然主义的方法论(有时称作“科学的归纳理论”)有它的价值。一个学习科学逻辑的学生,会对它发生兴趣并从中学习到东西。但是我称作“方法论”的东西不应被当作一种经验科学。我相信,不可能用经验科学的方法来判定如科学是否真正运用归纳原理这样的有争议的问题。当我想到,什么东西应被称为“科学”,什么人应被称为“科学家”这种问题总是一种约定或决定的事情时,我这种怀疑就增加了。
我想这样一类问题应该用不同的方式来对待。例如,我们可以考虑和比较两种不同的方法论规则的系统;一种运用归纳原理,一种不运用。然后,我们可以考察,这样一种原理一旦被引进了,是否能应用而不产生矛盾,是否对我们有帮助;我们是否真正需要它。就是这种探究使我舍弃了归纳原理,不是因为这样一种原理事实上在科学中从不被使用,而是因为我认为,它不是必需的;它对我们并没有帮助;甚至会产生矛盾。
因此,我摈弃自然主义观点。它是非批判性的。它的赞成者没有注意到:凡是他们认为自己已经发现一个事实的时候,他们只不过提出了一种约定。因此这种约定易于变成一种教条。对自然主义观点的这个批判,不仅适用于它的意义标准,而且也适用于它的科学观念并且因而适用于它的经验方法观念。
11.作为约定的方法论规则
在这里,方法论规则被当作约定。它们被描述为经验科学的游戏规则。它们不同于纯逻辑的规则,与奕棋规则相当相象,很少人会把奕棋规则当作纯逻辑的一部分;因为纯逻辑的规则支配着语言学公式的变形。对奕棋规则的研究结果也许可以称作“奕棋的逻辑”,不过不是纯而简单的“逻辑”。(同样,对科学游戏——即科学发现——的规则的研究结果,可以称作“科学发现的逻辑”。)
可以举两个简单的方法论规则为例。它们足以表明,把方法的研究和纯逻辑研究放在同一层次上是不适当的。
(1)科学的游戏原则上是没有终点的。有一天有人决定,科学陈述不再要求任何进一步的检验,可以认为这些陈述得到最终证实,他就退出这个游戏。
(2)一旦一个假说被提出、被检验、被证明它的品质,没有“正当理由”就不允许它退出。“正当理由”可以是,比如:这一假说为另一个更可检验性的假说所代替;或者对这一假说的某个推断的证伪(“更可检验的”这一概念以后要作更充分的分析)。
这两个例子表明方法论规则是什么样子的。很清楚,它们和通常称作“逻辑的”规则是很不同的。虽然逻辑也许可以建立判定一个陈述是否可检验的标准,但是它肯定不涉及是否有人尽力去检验这一陈述这个问题。
在第6节里,我曾试图用可证伪性的标准来定义经验科学,但是由于我不得不承认某些反对意见的正当性,我曾允诺对我的定义作一方法论的补充。正如可以用适合于奕棋的规则来对它下定义一样,也可以用经验科学的方法论规则来对它下定义。建立这些规则时,我们可以系统地进行。首先要规定一个最高规则,作为判定其他规则的一种规范,因而它是一种更高类型的规则。这一规则就是:科学程序的其他规则必须这样来设计,它们并不保护科学中的任何陈述不被证伪。
因此,方法论规则既与其他的方法论规则密切联系,又与我们的划界标准密切联系。但是,这种联系不是一种严格的演绎的或逻辑的联系。更确切地说,这是由于构建这些规则的目的是,在于保证我们的划界标准的可应用性;因此,它们的形成和为人们接受都是根据一个更高类型的实用规则来进行的。关于这点的一个例子已经在前面说到(参看规则1)。我们决定不提交任何进一步的检验的理论就不再是可证伪的了。正是在规则之间的这种系统的联系,才使得我们谈论方法的理论是恰当的。大家承认,这种理论的宣布,就如我们举的例子所表明的那样,绝大部分是一种相当明显的约定。方法论并不是什么深奥的真理。不过,方法论在许多情况下,可以帮助我们弄清逻辑境况,甚至解决某些迄今已证明不好对付的广泛的问题。比如,其中之一就是判定概率陈述何时应该接受或者拒斥的问题(参看第68节)。
人们经常怀疑,知识理论的各种问题相互之间是否有系统的关系,以及它们能否得到系统的处理。我在本书里希望表明这些怀疑是不合理的,这一点是相当重要的。我所以提出我的划界标准的惟一理由是,它是很有成效的,它可以帮助我们弄清和解释很多问题。Menger说:“定义是教条,只有认定义引出的结论才能给我们某些新的洞察力”这肯定也适用于“科学”概念的定义。正是从我的经验科学的定义的推断和根据这个定义得出的方法论决定,科学家才能看出我的定义和他对他的努力的目标的直觉观念是如何的一致。
哲学家也只有他们能接受从我的定义引出的推断时,才会接受我的定义。我们必须使哲学家感到满意:这些推断使得我们能够发现在过去知识理论中存在的矛盾和不恰当之处,以及追溯到这些矛盾和不恰当从之而来的基本假定和约定。我们也要使他们感到满意:我们的建议并不受到同类困难的威胁。这个发现和解决矛盾的方法也适用于科学本身,但是它在知识理论里有其特殊的重要性。正是依靠这种方法(假如依靠的话),方法论约定才可得到证明,并可证明它们的价值。
我担心,哲学家是否会把这些方法论的研究看作属于哲学,这是十分可疑的,但是实际上这并没有多大关系。不过在这方面值得提及的是,不少形而上学的因而肯定是哲学的学说可以被解释为方法论规则的典型的实体化。其中一个例子,即所谓“因果性原理”将在下一节讨论。另一个我们已经遇到的例子是客观性问题。因为科学客观性的要求也可以解释成一条方法论规则:只有那些可以主体间相互检验的陈述才可被引进科学中(参看第8、20、27节和其他地方)。的确可以这样说:理论哲学的大部分问题,而且是最有趣的问题,都能用这种方式被重新解释成为方法的问题。
第二部分经验理论的若干结构要素
第三章 理论
经验科学是理论的系统。所以,科学认识的逻辑可说是理论的理论。
科学理论是全称陈述。像所有的语言表示的一样,科学理论是记号或符号的系统。因此,我认为用下列的说法来表示全称理论和单称陈述之间的区别是毫无裨益的:单称陈述是“具体的”,而理论则仅是符号公式或符号图式。因为,甚至对最“具体的”陈述也可以完全同样地说是符号公式或符号图式。
理论是我们撤出去抓住“世界”的网;使得世界合理化,说明它,并且支配它。我们尽力使得这个网的网眼越来越小。
12.因果性、解释和预见的演绎
给予某一事件以因果解释就是演绎出一个描述这一事件的陈述,运用一条或更多条的普遍性定律以及某些单称陈述即初始条件,作为演绎的前提。例如,我们可以说已经给一根线的折断作了因果解释,如果我们发现这根线的抗张强度是1磅,而我们放了2磅的重物在它上面。假如我们分析这个因果解释,我们就发现有几个组成部分。一方面,有一个假说:“凡是一根线上面放一重量超过这根线的抗张强度,这根线就要断”,这个陈述有着普遍性自然规律的性质,另一方面,我们有单称陈述(在这个例子里有两个),它只应用于这里说的特殊事件:“这根线的抗张强度是1磅”和“放在这根线上的重物重2磅”。
因此,我们有两个不同种类的陈述,它们都是一个完全的因果解释的必要成分。它们是:(1)全称陈述,就是带有自然定律性质假说:(2)单称陈述,它应用于所讨论的特殊事件上,我称之为“初始条件”。我们正是从和初始条件合取的全称陈述中,演绎出这个单称陈述:“这根线要断”。我们称这个陈述为一个特殊的或个别的预见。
初始条件描述该事件的通常被称作“原因”的东西(2磅重物放在只有1磅抗张强度的线上是这根线断的“原因”)。预见描述通常被称作“结果”的东西。我将避免使用这两个术语。在物理学里,“因果解释”这个表达方式的应用通常只限于一种特殊情况,在这种情况下,普遍定律具有“接触作用”定律的形式,或者更确切地说,用微分方程表示的无穷地接近零的距离的作用。我在这里不假定这种限制。而且,我并不想对这个理论解释的演绎方法的普适性作出一般的断言。因此我并不断言任何“因果性原理”(或者“普遍因果性原理”)。
“因果性原理”主张:对任何事件都能作出因果解释——能用演绎对它作出预见。按照人们对这个论断里的“能”这个词的不同解释,这个论断或者是重言的(分析的)或者是关于实在的论断(综合的)。因为,如果“能”的意义是:作出因果解释在逻辑上总是可能的,那么这个论断就是重言的,因为对任何预见我们总能找到可以由之演绎出这个预见的全称陈述和初始条件。(这些全称陈述是否在其他场合已被检验和验证,当然是一个不同的问题。)然而,如果“能”的意义是表示,世界为严格的定律所支配,世界是这样构成的:每一个特殊事件都是普遍规律性或定律的一个实例,那么这个断言显然是综合的。但是在这种情况下,这个断言是不可证伪的。这一点将在下面第78节中讨论。所以,我既不采纳也不拒绝“因果性原理”;我满足于简单地把它当作“形而上学的”原理从科学领域里排除出去。
然而,我要提出一条方法论规则来,它和“因果性原理”是如此一致以至后者可以被当作它的形而上学翻版。正是这条简单的规则,我们不放弃对普遍性定律和自治的理论系统的追求,也不放弃对任何种类我们能加以描述的事件作出因果解释的尝试。这条规则指导着科学研究者的工作。这里我不赞成这样的观点:物理学的最近发展要求放弃这条规则,或者说,现在物理学已确证,至少在一个领域里继续寻找定律再也没有意义了。这一点将在第78节里讨论。
13.严格的和数的全称性
我们可区别两种全称综合陈述:“严格的全称”和“数的全称”。到此为止,当我讲到全称陈述(理论或自然律)时,我指的是严格的全称陈述。另一种,数的全称陈述实际上等于某些单称陈述,或者说,一些单称陈述的合取。在这里,它们被归入单称陈述一类。
例如,比较下列两个陈述:(a)谐波振荡器的能量决不会降到一定数量之下(即hv/2),适用于所有的谐波振荡器;(b)人的身高不超过一定数量(比如8英尺)适用于所有生活在地球上的人。只涉及演绎理论的形式逻辑(包括符号逻辑)将这种陈述同样地当作全称陈述(“形式的”或“一般的”蕴涵)。然而,我认为必须强调它们之间的区别。陈述(a)要求在任何地方任何时间都是真的。陈述(b)只涉及在有限的个别的(或特殊的)时空区域内特殊元素的有限类。后一种陈述原则上可以为单称陈述的合取所代替;因为只要有足够的时间,人们可以列数有关的(有限)类的所有元素。这就是为什么我们在这种情况下称之为“数的全称”。与之相对照,对于振荡器的陈述(a),就不能为在一定的时空区域内有限数量的单称陈述的合取所代替;或者更确切地说,它只能根据下列假定被代替:世界在时间上是有限的,在此时间内只存在有限数量的振荡器。但是我们并不作任何这种假定;特别是,在对物理学的概念下定义时,我们不作任何这种假定。我们宁可把如(a)类型的陈述当作全陈述(all-statement),即关于无限个体数的全称断言。这就清楚地解释了它不能为有限数量的单称陈述的合取所代替。
我使用严格全称陈述(或“全称述”)这一概念是和下列观点相对立的:原则上每个综合的全称陈述必定可被翻译成有限数量的单称陈述的合取。主张这种看法的人或者援引他们的要求可证实性的意义标准,或者某种类似的考虑,坚持认为我称作“严格全称陈述”的陈述决不可能得到证实,所以他们拒绝这些陈述。
很清楚,根据这种抹煞单称陈述和全称陈述之间的区别的自然律观点,归纳问题就似乎被解决了;因为,显然,以单称陈述推论到数的全称陈述是完全可接受的。但是同样清楚的是,这个解决办法并不影响归纳的方法论问题。因为,要证实一个自然定律只能用经验来肯定这定律可以应用到的每一个个别事件,并发现每一个这样的事件都真正地与这定律相符合,很清楚,这是一项不可能完成的工作。
在任何情况下,科学定律是严格的全称还是数的全称的问题不能用论证来解决。这是只能用协议或约定来解决的那些问题之一。鉴于上述的方法论境况,我认为把自然律看作综合的和严格的全称陈述(“全陈述”)即有用又有成效。这就是把它们当作不能证实的陈述,(我们可以用下列形式来表示它:“……适用于在时空中的所有点(或者在时空的所有区域)”。与此相对照,仅仅涉及一定的有限时空区域的陈述,我称之为“特称的”或“单称的”陈述。
严格的全称陈述和只是数的全称陈述(实际上是一种单称陈述)之间的区别只应用于综合陈述。不过,我可以提到把这种区别也应用到分析陈述的可能性(比如,某种数学陈述)。
14.普遍概念和个别概念
在全称陈述和单称陈述之间的区别与在普遍概念或名称和个别概念或名称之间的区别是密切联系的。
通常用下列这种例子来说明这种区别:“独裁者”、“行星”、“H2O”是普遍概念或普遍名称;“Napoleon”、“地球”、“大西洋”是单一的或个别的概念。在这些例子里,个别概念或名称的特征是专有名词或者必须用专有名词来定义,而普遍概念或名称能够不用专有名词来定义。
我认为在普遍概念或名称和个别概念或名称之间的区别,具有基本的重要性。科学的一切应用的基础就是从科学假说(它们是普遍的)推知个别情况,就是演绎出个别预见。但是,在每一个单称陈述里,个别概念或名称一定会出现。
在科学的单称陈述里出现的个别名称,常常出现在时空坐标形式中。这是容易理解的,只要我们考虑到时空坐标系的应用总是关联到个别名称。因为我们必须固定它的原点,而我们只有采用专有名词(或者与之等价的东西)才能做到这一点。“格林威治”和“耶稣诞生之年’这些名称的采用说明了我的意思。用这种方法可以把有着任意大的数量的个别名称还原为很少的一些个别名称。
有时这种模糊的一般用语如,“这里的这个东西”,那里的那个东西”等等,可以用作个别名称,也许还和某种直接表示的手势联系在一起,简言之,我们可以使用一些记号,它们虽然不是专有名词,但是在某种程度上和专有名词或个别坐标是可以互换的。但是,普遍概念也可以用直接表示的手势表示出来,但只是模糊地表示。我们可以指着某些个别事物(或事件),然后用短语“以及其他类似的事物”(或者“等等”)来表示我们想把这些个体看作只是某一个类的代表,我们应该给这个类一个适当的普遍名称。毫无疑问,我们正是从直接表示的手势以及类似的手段中学习普遍词的运用,也即它们之应用于个体。这样一种应用的逻辑基础是,个别概念不仅可以是类的元素的概念,而且可以是类的概念,因而它们和普遍概念的关系不仅可以是元素和类的关系,而且也可以是子类和类的关系。例如,我的狗路克斯(Lux)不仅是个别概念维也纳狗这一类的元素,而且也是普遍概念哺乳动物这一(普遍)类的元素。而维也纳狗不仅是奥地利狗这一(个别)类的一个子类,而且也是哺乳动物这一(普遍)类的一个子类。
用“哺乳动物”这一个词作为普遍名称的例子可能引起误解。因为像“哺乳动物”、“狗”等等这些词在通常的用法中是模棱两可的。这些词被认为是个别类名称还是作为普遍类名称,取决于我们的意图,即取决于我们想说的是生活在地球上的动物的一个种(个别概念)呢,还是想说的是具有某些特性的一种自然物体,这些特性能用普遍术语来描述。同样的模棱两可也出现在使用“Pasteurized”(“消毒的”)、Linnean Sys-tem”(“林奈系统”)和“Latinism”(“拉丁语惯用法”)这样一些概念的使用中,因为有可能去除它们所涉及的专有名词(或者用这些专有名词来定义它们)。
上面说的这些例子和解释应使大家明了“普遍概念”和“个别概念”在这里是什么意思。假如要我下定义,我就不得不如上面那样说:“个别概念是这样一种概念,对它下定义时,专有名词(或等价的记号)是必不可少的。假如能完全不提及任何专有名词,那么这个概念就是一个普遍概念。”不过任何这样的定义只有很小的价值,因为它所做的一切只是把个别概念或名称的观念还原为专有名词的观念(在一个个别的自然物的名称的意义上)。
我相信我的用法与“普遍的”、“个别的”等词的习惯用法相当接近。但是不管这是否是这样,我当然认为这里的区别是必不可少的,如果我们不想去模糊在全称陈述和单称陈述之间的相应区别的话(在普遍概念和归纳问题之间存在着完全类似的关系)。鉴别一个个别事物,只根据它的普遍的性质和关系,这种性质和关系似乎是专属于它而不属于任何其他事物。这种试图是预先注定要失败的。这样的程序不是去描述一个个别事物,而是描述一些性质和关系所属的所有个体的普遍类。即使用一个普遍的时空坐标系也不能改变这一点。因为是否存在任何与用普遍名称描述相符的个别事物,假如存在,又有多少,必须始终是一个待解决的问题。
同样地,任何用个别名称对普遍名称下定义的试图也是注定要失败的。这个事实经常为人们忽视。人们广泛地相信有可能用所谓“抽象”的方法从个别概念上升到普遍概念。这个观点和归纳逻辑有着密切的关系,归纳逻辑是从单称陈述过渡到全称陈述。从逻辑上说,这些程序是同样不可行的。不错,人们用这种办法能够得到个体类,但是这些类仍然是个别概念——用专有名词来定义的概念(这样的个别的类概念的例子有:“Napoleon的将军们”,“巴黎的居民们”)。因此,我们看到,我所说的在普遍名称或概念和个别名称或概念之间的区别与在类与元素之间的区别无关。普遍名称和个别名称两者都可以作为某些类的名称出现,也可以作为某些类的元素的名称出现。
因此,Carnap用下面的论据来除去个别概念和普遍概念的区别是不可能的。他说“……这个区别是不能证明的,”因为“……按照所采取的观点,每一个概念都能被看作个别概念或者普遍概念。”Carnap想以下列论断来支持这个看法:“……正如普遍概念那样,(几乎)所有的所谓个别概念都是类的名称”。正如我已经表明的,这个论断是很正确的,但是和这里所讨论的区别不相干。
在符号逻辑(曾经叫做“logistics”)的领域里的其他工作者曾同样混淆了普遍名称和个别名称的区别与类和它们的元素之间的区别。用术语“普遍名称”作为“类的名称”的同义语,用“个别名称”作为“元素的名称”的同义语,当然是允许的;但是这样的用法没有什么意义。问题并不能这样得到解决。另一方面,这种用法却很妨碍人们看到这些问题。这里的情况和前面讨论全称陈述和单称陈述之间的区别时遇到的情况很相似。符号逻辑这一工具用来处理普遍概念问题和用来处理归纳问题一样是不合适的。
15.严格全称陈述和严格存在陈述
把全称陈述说成是没有个别名称在其中出现的陈述当然是不够的。如果“渡鸦”这词用作一个普遍名称,那么,显然“所有渡鸦都是黑的”就是一个严格全称陈述。但是,在许多其他的陈述中,诸如“许多渡鸦是黑的”、“有些渡鸦是黑的”、“有一些黑渡鸦”等等,也只出现普遍名称;然而我们当然不应称他们为全称陈述。
只有普遍名称没有个别名称出现的陈述,我们叫它“严格的”或“纯粹的”陈述。其中最重要的就是我们已经讨论过的严格全称陈述。此外,我特别对“有一些黑渡鸦”这样形式的陈述感兴趣。这一陈述可以被认为与下列陈述同一意思:“至少存在一只黑渡鸦”。我称这种陈述为严格或纯粹存在陈述(或“有”陈述)。
严格全称陈述的否定总是与严格存在陈述等值,反过来说也是一样。例如,“不是所有的渡鸦都是黑的”就等于说:“存在着一只不黑的渡鸦”或“有非黑渡鸦”。
自然科学的理论,特别是所谓自然定律,具有严格全称陈述的逻辑形式;因此它们可以被表达成严格存在陈述的否定形式,或者可以称作非存在陈述(或“无”陈述)。例如,能量守恒定律可以表达为这样的形式“不存在永动机”,基本电荷的假说可以表达为这样的形式:“除了基本电荷的倍数以外,不存在任何电荷”。
在这个表述里,我们看到:自然定律可以和“排斥”或“禁止”相比拟。它们并不断言什么东西存在着或具有某种状态;而是否定它。它们坚持一定的事物或状态的不存在,可以说是排斥或禁止这些事物或状态:自然定律排除它们。正因如此,它们是可证伪的。如果有一个单称陈述断言为定律所排除的某一事物存在(或某一事件发生),因而可以说违反了禁令,而我们认为这个陈述是真的,那么这个定律就被反驳了(一个例子是:“在某个地方,有一个装置是永动机”)。
与严格全称陈述相反,严格存在陈述不能被证伪。任何单称陈述(就是“基础陈述”、关于某一观察事件的陈述)都不能反驳存在陈述“有白渡鸦”。只有全称陈述司以做到这点。根据我在这里采取的划界标准,我必须把严格存在陈述当作非经验的或“形而上学的”陈述来对待。乍一看来,这样的说法似乎是可疑的,和经验科学的实际不大符合。人们可以提出反对意见,(合理地)断言:甚至在物理学里,有些理论具有严格存在陈述的形式。一个例子是一个可从化学元素周期系统中演绎出的陈述,它断言有一定原子序数的元素的存在。但是假如这个假说(存在一种具有一定原子序数的元素)这样提出,使它成为可检验的,那么就需要比一个纯粹存在陈述更多得多的东西。例如,具有原子序数72的元素(铪)的发现,并不仅仅根据一个孤立的纯粹存在的陈述相反,直到Bohr成功地从他的理论中演绎出它的若干性质的预见以前,所有发现它的尝试都失败了。而Bohr的理论以及其结论与这个元素有关并帮助发现它的那些理论都远不是孤立的纯粹存在陈述它们是严格全称陈述。我决定把严格存在陈述当作非经验的——因为它们是不可证伪的——是有益的,而且是和日常用法相符合的。这一点从它应用于概率陈述和应用于用经验来检验这种陈述的问题中可以看到(参看第66-68节)。
严格的或纯粹的陈述,不论是全称的还是存在的,对于空间和时间来说,都是不受限制的。它们并不涉及一个个别的、有限的时空区域。这是为什么严格存在陈述不是可证伪的理由。我们不能去搜索整个世界来确定某个事物不存在,过去从未存在过,将来也不会存在。正由于同一个理由,严格全称陈述不是可证实的。同样,我们不能去搜索整个世界来确定定律所禁止的事物不存在。然而,两种严格的陈述,即严格存在陈述和严格全称陈述,原则上都是可用经验判定的;不过,每一种的判定都只是单向地,单方面可判决的。每当发现某个事物在某个地方存在,一个严格存在陈述因此而被证实,或一个全称陈述被证伪。
这里描述的不对称以及由此引出的推断,即经验科学的全称陈述的单方面可证伪性,现在也许比在以前(在第6节中)不那么引起怀疑了。现在我们看到,这里没有涉及任何纯逻辑关系的不对称,相反,逻辑关系显示对称性。全称的和存在的陈述是对称地构建出来的,仅仅是我们的划界标准画出的一条线产生了不对称性。
16.理论系统
科学理论永远在变化着。这不是仅仅由于偶然的缘故,而是按照我们对经验科学的特征的理解,完全可以预期到的。
也许这就是为什么,一般地说,只有科学诸分支——而且只是暂时地——达到精致的、逻辑上建构严密的理论系统的形式。尽管如此,一个试验性的系统通常完全能够作为一个整体来加以考察,包括它所有的重要推断,这是非常必要的。因为对系统的严格检验预先假定,这系统当时在形式上是足够的确定和不可更改,使得新的假定不可能偷运进来。换句话说,系统必须表述得足够的清楚和明确,使得我们易于辨认出每一个新假定是一种系统的修改,因而是一种修正。
我相信,这是为什么一个严密的系统的形式被作为目的来追求的理由。这种形式是所谓“公理化系统”——例如,Hilber能够赋予理论物理学某些分支这种形式。人们试图收集所有必需的假定(但是不多于必需的)来形成系统的顶点。它们通常被称作“公理’(或“公设”、“原始命题”;在这里使用的“公理”这个术语,并不意味着认为它是真理)。公理是这样来选择的:所有其他属于这个理论系统的陈述都能用纯逻辑的或数学的变换从这些公理中推导出来。
一个理论系统可以说是公理化了,假如已表述的一组陈述,即公理,满足下列四个基本的要求。(a)公理系统必须是没有矛盾的(不论是自相矛盾还是相互矛盾)。这等于要求,不是每一个任意选择的陈述可以从这系统中推演出来。(b)这系统必须是独立的,即它不准包含任何可以从其他公理中推演出来的公理(换句话说,只有一个陈述不能从系统的其余部分中推演出来,它才能被称为一个公理)。这两个条件是关于公理系统本身的;至于对公理系统和理论的主体的关系来说,公理必须是(c)充足的,足以使所有属于要公理化的那个理论的陈述得以推演出来;为了同样的目的,必须是(d)必要的;这意味着它不应包含多余的假定。
在这样的公理化的理论里,考察这系统的各个部分的相互依赖性是可能的。例如,我们可以考察理论的一定部分是否可以从公理的某一部分中推演出来。这种考察(在第63和64、75-77节里对此将要更多地谈到)对于可证伪性问题有重要的关系。它们使我们弄清楚为什么一个逻辑上演绎出的陈述的证伪有时不影响整个系统,而只是影响这系统的某个部分,这个部分因此可被看作已被证伪。这是可能的,因为虽然物理学理论一般并没有完全公理化,但是这理论的各部分之间的联系可以很清楚,使得我们能够判定它的哪一个子系统受到某一特定的起征伪作用的观察所影响。
17.公理系统解释的几种可能性
在这里不讨论古典惟理论的观点:某些系统的“公理”,比如Euclid几何学的公理,必须被看作直接地或直觉地确定无疑的,或不证自明的。我只是表示我不同意这个观点。我认为对于任何公理系统的两个不同的解释是可以接受的。公理或者可以被看作是(i)约定,或者可以被看作是(ii)经验的或科学的假说。
(i)假如公理被看作约定,那么它们就限制公理所引进的基本观念(或原始术语或原始概念)的用法或意义;它们决定关于这些基本观念能说什么和不能说什么。有时公理被描述为它们引进的观念的“隐定义”(implicit definitions)。这个看法也许能用公理系统和(自指的和可解的)方程式系统之间的类比来说明。
在方程式系统中出现的“未知数”(或变量)的可允许值是以某种方式由这方程式系统所决定的。即使方程式系统不足以提供惟一的解,它也不允许每一个可设想的数值组合代人“未知数”(变量)。更确切地说,方程式系统认为一定的数值组合或数值系统是可接受的,其他的则是不可接受的;它将可接受的数值系统类和不可接受的数值系统类区别开来。同样,概念系统可以用称作“陈述方程式’的方法,分为可以接受的和不可接受的。陈述方程式是从命题函项或陈述函项(参看第14节注6)中得出的;这是不完全的陈述,在其中有一个或更多的“空位”出现。这种命题函项或陈述函项的两个例子是:“元素x的同位素具有原子量65”,“x+y=12”。用一定的值代入这些空位,x和y,每一个这种陈述函项就变换成陈述。按照代入的值(或值的组合),得出的陈述将或者是真的,或者是假的。例如在第一个例子中,用“铜”或“锌”代人x产生一个真的陈述,而代入其他字得出假的陈述。假如我们对某个陈述函项决定只允许那些能使这函项变成真陈述的值代人,我们就得到了我所说的“陈述方程式”。用这种陈述方程式,我们定义某一确定的可接受的值系统类,即那些能满足这一方程式的值系统类。与数学方程式的类同是明显的。如果我们的第二个例子不解释为陈述函数,而是解释为陈述方程式,那么这就变成一个普通(数学)意义的方程式。
因为公理系统的未定义的基本观念或原始术语能被看作空位,公理系统开始时可以被作为陈述函项系统来处理。但是,假如我们决定只有那些能满足这系统的值系统或值组合可以代人,那么它就变成一个陈述方程式系统。它本身隐含地定义了一个(可接受的)概念系统类。每一个满足一个公理系统的概念系统可以被称作“这个公理系统的模型。”
公理系统解释为约定系统或隐定义系统,也可以表述为:它等于只允许模型可作为代人物这样一种决定。但是,如果代入一个模型,那么结果就是一个分析陈述系统(因为它是因约定而成为真的)。因此用这样的方法解释的公理系统不能被看作(在我们意义上的)经验的或科学的假说系统,因为它不能因它的推断的被证伪而被反驳;因为这些推断也必定是分析的陈述。
(ii)可以问:那么,公理系统怎样才能被解释为经验的或科学的假说系统呢?通常的看法是,在公理系统里出现的原始术语不能看作被下了隐定义的,而应看作“逻辑外的常数”。例如:出现在每一个几何学公理系统里的概念“直线”和“点”,可以被解释为“光线”和“光线的交叉点”。人们认为,用这样的方法,公理系统的陈述就变成关于经验对象的陈述,也就是说,变成综合陈述。
初看起来,这个观点似乎能使人完全满意。然而这导致和经验基础问题相联系的困难。因为,什么是定义一个概念的经验方法是很不清楚的,人们习惯地谈到“直指定义”(“ostensive definitions”),它的意思就是给予概念以一定的经验定义,把这个概念和属于实在世界的一定对象联系起来。因此,它被认为这些对象的符号。但是,本来应该很清楚,只有个别名称或概念才能用下列方法来确定:直接指示“实在的对象”——比方说指向一定的物体,同时说出一个名称,或者贴上一个带有一个名称的标签,等等。然而,在公理系统里使用的概念应该是普遍名称,而普遍名称是不能用经验的表示、指向等等来定义的。假如可以下定义的话,它们只能用其他普遍名称下显定义(explicitly defined);否则,它们只能仍是未定义的概念。所以,有些普遍名称必定仍然是未定义的,这是完全不可避免的。困难就在这里,因为,这些未定义的概念总是可以被用于非经验的意义(i),就是说,好像它们是被下了隐定义的概念。然而,这种用法必定不可避免地破坏了系统的经验性质。我相信,这个困难只能用方法论决定的办法来克服。为此,我将采用一条规则:不要这样使用未定义的概念,仿佛它们被下了隐定义似的(这点将要在下面第20节中谈到)。
在这里,我也许可以补充说明:一个公理系统(例如几何学)的原始概念通常是可能和另一个系统(例如,物理学)的概念相联系的,或者为后者所解释。在某一门科学的进化过程中,当一个陈述系统正在用一个新的(更加一般的)假说系统来解释的时候,上述可能性特别重要。从这个新的假说系统中,不但可以演绎出属于第一个系统的陈述,而且可以演绎出属于其他系统的陈述。在这样的情况下,用原来在某个旧的系统中使用的概念来定义新系统的基本概念是可能的。
18.普遍性水平 否定后件假言推理
在一个理论系统内,我们可以区别属于各种普遍性水平的陈述。普遍性水平最高的陈述是公理;较低水平的陈述能由它们演绎出来。较高水平的经验陈述相对于从它们演绎出来的较低水平的陈述来说,总是具有假说的性质:它们能为这些不那么普遍的陈述之被证伪所证优。但是,在任何假说的演绎系统中,这些不那么普遍的陈述本身仍然是(在这里所理解的意义上)严格全称陈述。因此,它们也必定具有假说的性质——在较低水平的全称陈述的情况下,这点往往被忽视。例如,Mach称Fourier的热传导理论是“物理学的模型理论”,他有一个古怪的理由:“这个理论的基础不是一个假说,而是一个观察事实。”然而,Mach用下列陈述来描述他所指的这个“观察事实”:“……假定温度差别很小,温度差消除的速度正比于温度差本身。”这是一个全陈述,它的假说性质应该说是够明显的。
我甚至要说,某些单称陈述也是假说的,因为(依靠一个理论系统的帮助)可以从它们演绎出结论,使这些结论的被证优可以证伪这些单称陈述。
这里提到的证伪的推理方式——用这个方式,一个结论的被证协必然得出这结论从之演绎出来的那个系统的被证伪——是古典逻辑的否定后件假言推理。这个方法可以描述如下:
设P是一个陈述系统t的一个结论,这系统可由理论和初始条件(为了简便的缘故,我不区别这二者)组成。然后我们可以用符号“t→P”表示,P可从t推导出的关系(分析蕴涵),“t→P”读作:“P从t得出”。假定P是假的,我们可写作“ ”,读作“非P”。已知可演绎关系t→ 和假定 ,我们能推出 (读作“非t”);即我们认为t已被证伪。如果我们用一个点放在代表两个陈述的符号之间来表示这两个陈述的合取(同时断言),我们也可把证伪推理写作:[(t→P)· ]→ ,读作:“如果P可从t推导出,而且如果P是假的,那么t也是假的。”
用这个推理方式我们证伪了整个系统(理论和初始条件),这个系统是演绎出陈述P,即演绎出被证协的陈述所必需的。因此,不能断言系统中的任何一个陈述,说它特别受到或不受到证伪的影响。只有当P对系统的某个部分是独立的,我们才能说:这个部分不受证伪的影响。与此相关的是下列可能性:在某种情况下,也许考虑到普遍性的水平,我们可以把证伪归之于某个确定的假说——比如,一个新引进的假说。假如一个得到充分验证并继续得到进一步验证的理论,可从一个更高水平的新假说演绎出来因而获得解释,上述情况就可以发生。必须努力用它的某些尚未得到检验的推断来检验这个新假说。如果任何这些推断被证伪,那么就完全可以把证伪单独归之于这个新假说。然后,我们将寻找其他高水平的概括来代替它,但是我们不必认为那个概括性较低的旧系统已被证伪(参看第85节关于“拟归纳”的论述)。
第四章 可证伪性
关于是否存在可证伪的单称陈述(或者“基础陈述”)的问题,将在以后考察。这里我假定对这个问题采取一个肯定的回答;我将考察我的划界标准可以在何种程度上应用到理论系统上来——假如可以利用的话。对一种通常称作“约定主义”的立场进行批判性讨论,首先会提出若干方法问题,我将采取一定的方法论决定来对付这些问题,其次,我将试图表征那些可证伪的理论系统的逻辑性质——可证伪的,即假如采用我们的方法论决定的话。
19.约定主义的若干反对意见
对于我采取可证伪性作为我们判定一个理论系统是否属于经验科学的标准的建议,一定会有反对意见。例如,那些受约定主义这一学派影响的人们就会提出反对意见。在第6、11、17节里我们已经接触到某些这种反对意见,现在要稍微详细一些加以考察。
约定主义哲学的根源似乎是,对物理定律中显示出来的世界朴素优美的简单性感到惊奇。如果我们不得不与实在论者一起相信,自然定律给我们揭示了在外表丰富的多样性下面世界内在的结构的简单性,约定主义者却似乎感到,这种简单性是不可能理解的,实在是神秘的。Kant的唯心主义没法解释这种简单性,说:是我们自己的知性把它的定律赋予自然。同样地,甚至更加大胆地、约定主义者把这个简单性看作我们自己的创造。然而,他们认为,这种简单性并不是由于我们的知性把定律加于自然,因而使得自然成为简单的;因为他们并不相信自然是简单的。仅仅“自然定律”是简单的。约定主义者还认为,这些自然定律是我们自己的自由创造,我们的发明,我们的任意决定和约定。对于约定主义者来说,理论自然科学不是自然界的图景,只是逻辑建构。决定这种建构的不是世界的性质;相反,正是这种建构决定着一个人工世界的性质:一个概念的世界,这些概念由我们选择的自然定律隐含给予地定义。科学所谈论的只是这个世界。
按照这个约定主义的观点,自然定律不能为观察所证伪;因为需要这些自然定律来决定观察,特别是科学的测量是什么。正是这些我们制定的定律为钟的调节和所谓“刚性”量杆的校正形成必不可少的基础。仅当用这些工具来测量的运动满足我们决定采用的力学公理时,才能称钟是“准确的”,量杆是“刚性的”。
约定主义哲学帮助我们澄清理论和实验的关系是很值得称赞的。它认识到,在进行和解释我们的科学实验时,按照约定和演绎推理设计的我们的动作和操作所起作用的重要性,这种重要性归纳主义者是很少注意到的。我认为约定主义是一种独立完整的可加以辩护的系统。想从其中发现矛盾大概不能得到成功。但是不管所有这些,我发觉它是完全不能接受的。它的基础是一种关于科学、关于科学的目的和功能的观念,这种观念是和我的观念完全不同的。我并不向科学要求任何最终的确定性(因此我也没有得到),而约定主义者在科学中追求“基于最终根据的知识系统”,这是Dingler的用语。这个目的是可以达到的;因为把任何给定的科学系统解释为隐定义的系统是可能的。在科学发展缓慢的时期,很少机会引起倾向于约定主义的科学家和赞成与我类似观点的科学家之间的冲突,除非是纯学术性的冲突。在科学危机时期,情况就完全不同了。每当当时的“经典”系统受到新的实验结果的威胁(按照我的观点,这可以解释成为证伪)时,约定主义者都认为这理论系统是不可动摇的。他们会把这些已出现的矛盾解释过去,也许归咎于我们对这系统没有掌握,或者他们会特设性地建议采用某些辅助假说,或者对测量工具作某些校正,以此来消除上述的矛盾。
在这种危机时期,关于科学目的的这个冲突变得尖锐起来。我们以及同意我们态度的人们,希望作出新的发现;我们希望新建立的科学系统会帮助作出新发现。因此我们对起证伪作用的实验有着最大的兴趣。我们将欢呼它的成功,因为它开辟新的远景,进入一个新经验的世界,即使这些新经验供给我们新论据来反对我们自己的最近才提出的理论,我们也要欢呼它。但是约定主义者却把这个新出现的结构(我们赞美这个结构的大胆)看作“科学总崩溃”的纪念碑。正如Dirgler所说的那样,在约定主义者的眼里,只有一个原理能够帮助我们从所有可能的系统中选出一个这当然实际上是指目前的“经典”系统:这就是选择最简单的系统——最简单的隐定义的系统的原理;当然这实际上就是当时的“经典”系统(关于简单性问题,参看第41-45节,特别是46节)。
因此,我和约定主义者的冲突不是可以仅仅用超然的理论讨论所能最终解决的。然而我想从约定主义者的思想方式中抽出若干反对我的划界标准的有趣论据来,这是可能的;例如下面所说的论据。一个约定主义者可能这样说:我承认自然科学的理论系统是不可证实的,但是我认为它们也是不可证伪的。因为总是有可能……使任何合意的公理化系统达到所谓它“和实在相符”;可以用多种方法达到这一点(前面已经建议过几种方法)。例如我们可以引进特设性假说,或者我们可以修改所谓“直指定义”(或者修改“显定义”,如在第17节所表明的,它们可以代替“直指定义”)。或者我们可以对实验者的可靠性采取怀疑态度,我们可以把威胁我们系统的实验者的观察从科学中排除出去,根据这样的理由:这些观察的根据不充分、不科学,或者不客观,甚或根据这样的理由:实验者是一个说谎者(这是物理学家有时对所谓神秘现象所采取的那种正确态度)。作为最后的手段,我们总能对理论家的才智表示怀疑(例如,假如一个理论家如Dingler那样不相信电的理论将来有一天从Newton的引力理论中推导出来)。
因此,按照约定主义的观点,把理论系统分为可证伪的和不可证伪的是不可能的;或者更确切地说,这样一种区分是模糊的。结论就是,我们的可证伪性标准作为划界标准必定证明是无用的。
20.方法论规则
我认为,一个想象中的约定主义者的这些反对意见,正如约定主义哲学本身那样,是无可争辩的。我承认我的可证伪性标准并不导致一个毫不模糊的分类。的确,不可能靠分析一个陈述系统的逻辑形式来判定,它是一个由不可反驳的隐定义组成的约定系统还是一个在我的意义上是经验的也就是可以反驳的系统。然而,这不过说明我的划界标准不能直接应用到陈述系统上去——这个事实我已经在第9、11节中指出过。因此,一个给定的系统本身应该被认为是一个约定主义的系统还是一个经验的系统问题是错误的。只有参照应用于理论系统的方法才可能问,我们处理的是约定主义的还是经验的理论。避免约定主义的惟一方法是采取一个决定:决定不应用它的方法。我们决定,假如我们的理论系统受到威胁,我们将不用任何种类的约定主义策略来挽救它。因此我们将防止利用那总是存在着的刚才提及的可能性:“……使任何合意的……系统达到所谓它‘和实在相符’”。
在Poincare之前一百年,Black表达了约定主义方法的得失的清楚理解。他写道:“巧妙地适应条件,能使得几乎任何假说和现象相符合。这个将满足我们的想象,但是不能推进我们的知识。
为了表述防止采取约定主义策略的方法论规则,我们必须熟悉这些策略可能采取的各种形式,以便针对每种形式采取适当的反约定主义的对抗手段。而且,我们应该决定,每当我们发现一个系统为约定主义策略所挽救时,我们就要重新检验它,假如情况需要,就摈弃它。
在前一节的末尾,已经列举了四种主要的约定主义策略。这个列举并不完全,必须让研究者,特别是在社会学和心理学领域里的研究者(物理学家不大需要这样的警告),经常保持警惕,不受使用新的约定主义策略的诱惑——例如,心理分析家常常屈从于这种诱惑。
关于辅助假说,我们建议规定这样的规则:只有那些引进以后并不减少,反而增加该系统的可证伪度或可检验度的辅助假说才是可接受的(如何计算可证伪度,将在第31-40节中说明)。如果可证伪度增加了,那么引进假说真正加强了这理论:这系统比以前排除更多的东西,禁止更多的东西。我们也可以这样说:辅助假说的引进总应被看作构建新系统的尝试;然后这个新系统总是应该根据它被采用后,能否构成我们对世界的认识的一个真正的进展来判断其优劣。一个在这个意义上能被接受的辅助假说的突出例子是,Pauli的不相容原理(参看第38节)。一个不能令人满意的辅助假说的例子是,Fitzgeralid和Lorentz的收缩假说,它没有可证伪的推断,只是为了恢复理论和实验——主要是Michelson和Morley的发现——的一致。在这里进展只有靠相对论才获得的,它预见了新推断,新的物理效果,因而开辟了检验和证伪理论的新的可能性,我们的方法论规则可以用下列的话来加以限制:我们不需要把每一个不能满足上述标准的辅助假说都当做约定主义的而加以摈弃。特别是,有一些单称陈述实际上根本不属于理论系统。它们有时被称作“辅助假说”,虽然它们被引进来帮助理论,它们是完全无害的。(一个例子是这样的假定:一个不能重复的观察或测量可能是由于错误所致。参看第8节注⑥,第27、68节)。
在第17节里,我提到过显定义。凭着这种定义,我们用一个普遍性水平较低的系统来给出一个公理系统的概念的意义。假如有用,改变这些定义是可以允许的;不过他们必须被认为是系统的修改,以后就必须重新审查这个系统,仿佛它是新的系统一样。关于未定义的普遍名称,必须区别两种可能性:(1)有某些未定义的概念只出现在普遍性水平最高的陈述中,它们的使用是基于这样的事实:我们知道其他概念和它们处于什么样的逻辑关系中。在演绎过程中,它们能被取消掉(一个例子是“能”)。(2)其他的未定义的概念也出现在普遍性水平较低的陈述中,它们的意义是由惯用法确定的(例如,“运动”、“质点”、“位置”)。与此相联系,我们要禁止惯用法的偷偷改变,而在其他方面就如前面说的那样按照我们的方法论决定来行事。
关于我们列举的其他两点(涉及实验家或理论家的能力),我们要采用类似的规则。可以接受或根据相反的实验拒绝一个可主体间相互检验的实验。去诉诸要在未来被发现的逻辑指导可以不予考虑。
21.对可证伪性的逻辑考察
只是在(如按照我们的经验方法规则处理它)可证伪的系统的情况下,才需要注意防止约定主义的策略。让我们假定,我们已经用我们的规则成功地禁止了这些策略,现在可以要求说明这种可证伪的系统的逻辑特征了。我们将试图以理论和基础陈述类之间的逻辑关系来说明理论的可证伪性的特征。
我称作“基础陈述”的单称陈述的性质,还有它们是否也是可证伪的问题,将在下一章中作更充分的讨论。这里我们假定:存在可证他的基础陈述。必须记住:当我讲到“基础陈述”时,我并不是指已接受的陈述系统。毋宁说我使用基础陈述系统这一术语时,它包括具有一定逻辑形式的所有自相一致的单称陈述——可以说是关于事实的所有可设想的单称陈述。因此,由全部基础陈述组成的系统包含着许多互不相容的陈述。
作为第一次尝试,每当单称陈述能从某一理论演绎出来时,人们也许会称该理论为“经验的”。然而,这个尝试失败了,因为,为了从一个理论中演绎出单称陈述来,我们总是需要其他的单称陈述——初始条件,它告诉我们用什么去替代理论中的变量。作为第二次尝试,假如依靠作为初始条件的其他单称陈述的帮助可以演绎出单称陈述来,人们就称这个理论是“经验的”。但是这样也不行,因为,即使非经验陈述,例如重言陈述,也允许我们从其他的单称陈述中演绎出某些单称陈述来(例如,按照逻辑规则,我们可以例如说:从“2×2=4”和“这里有一只黑渡鸦”的合取中,除了别的以外,可以得出“这里有一只渡鸦”)。即使要求从和一些初始条件在一起的理论中,我们应该能够演绎出比我们仅仅从这些初始条件中能演绎出的更多的陈述,也是不够的。这个要求的确排除重言的理论,但是它并不排除综合的形而上学陈述(例如,从“每一事件都有原因”和“这里发生一场灾难”,我们能演绎出:“这个灾难有原因”)。
这样就引导我们得出这样的要求:大致说来,理论应该允许我们,演绎出比我们单单从初始条件中能演绎出更多的经验的单称陈述。这意味着:我们必须把我们的定义建筑在特殊的单称陈述类上;而这正是我们需要基础陈述的目的。由于要详细地说出一个复杂的理论系统是如何帮助演绎出单称陈述或基础陈述是不很容易的,因此我建议采用下面的定义。一个理论应被称作“经验的”或“可证伪的”,如果它把所有可能的基础陈述类明确地分作下面两个非空的子类。第一,所有那些和理论不一致的(或理论排除的、禁止的)基础陈述组成一类,我们称这类为这个理论的潜在证伪者类;第二,那些和理论不矛盾的(或理论“允许”的)基础陈述组成一类。我们可以更简短地说:一个理论是可证伪的,如果它的潜在证伪者类不是空的。
还可作这样的补充:理论只作出关于它的潜在证伪者的断言(它断言它们的谬误)。关于“允许的”基础陈述,它什么也没有说,特别是,它不说它们是真的。
22.可证伪性和证伪
我们必须清楚地区别可证伪性和证伪。我们引进可证伪性只是作为陈述系统的经验性质的标准。至于证伪,必须引进特殊规则来决定一个系统在什么条件下应被看作已被证伪。
我们说一个理论已被证伪,只有当我们已经接受和理论相矛盾的基础陈述时(参看第11节,规则2)。这个条件是必要的,但不是充分的,因为我们知道,不能复制的个别偶发事例对于科学是没有意义的。因此少数偶然的与理论矛盾的基础陈述不会促使我们把理论作为已被证伪而摈弃。只有当我们发现一个反驳理论的可复制的效应时,我们才认为它已被证伪。换句话说,只有当描述这样一种效应的一个低水平的经验假说被提出和确认时,我们才接受这个证伪。这种假说可以称作证伪假说。证伪假说必须是经验的因而是可证伪的,这一要求的意思只是,它必须和可能的基础陈述具有一定的逻辑关系;因此,这个要求只与假说的逻辑形式有关。这假说应该得到验证,这一个附加条件是指它应该通过检验——使它面对着已接受的基础陈述的检验。
因此,基础陈述有两个不同的作用。一方面,我们使用所有在逻辑上可能的基础陈述的系统,是为了借助它来得到我们正在探求的经验陈述形式的逻辑特征。另一方面,已接受的基础陈述是假说得到验证的基础。如果已接受的基础陈述和理论相矛盾,那么我们就认为仅当它们同时验证了一个起征伪作用的假说时,它们就为理论的证伪供给了充足的理由。
23.偶发事件和事件
可证伪性的要求在开始时有一些模糊,现在已经分裂成两部分。第一,方法论的公设(参看第20节)不大可能把它搞得很精确。第二,逻辑标准,一旦我们弄清楚了哪一些陈述应被称作“基础的”,它是非常确定的(参看第28节)。这个逻辑标准迄今已经以某种形式的方式表达为陈述之间的逻辑关系——理论陈述和基础陈述之间的逻辑关系。假如我现在用更“实在论的”语言来表述我的标准的话,也许会使它更清楚、更直觉。虽然这是和形式的言语方式等价的,但是可能比较接近于日常用法。
在这个“实在论的”言语方式里,我们可以说,一个单称陈述(基础陈述)描述一个偶发事件。因此我们不说被理论排除或禁止的基础陈述,而是说理论排除某些可能的偶发事件,并且说假如这些可能的偶发事件事实上发生了,理论将被证伪。
使用这个模糊的词“偶发事件”也许会遭到批评。有时有人说,像“偶发事件”或“事件”这种词应从认识论的讨论中全部驱除出去,我们不应该说“偶发事件”或“非偶发事件”或者“事件”的发生,而应该说陈述的真或伪。不过,我赞成保留“偶发事件”这种词。很容易将它的用法加以定义,使之不会引起反对。因为我们可以这样来使用它:每当我们说到一个偶发事件时,我们也能说出与之相应的某个单称陈述来代替它。
给“偶发事件”下一定义时,我们可以记住这样的事实:说两个逻辑上等价的(就是说,可以相互演绎出来的)单称陈述描述同一偶发事件,这是很自然的。这提示下列定义:设Pk为一单称陈述(下标“k”指发生在Pk里的个别名称或坐标)。则我们称所有与Pk等价的陈述类为偶发事件Pk。例如,现在这里正在打雷,我们说这是一个偶发事件。我们可以认为这个偶发事件是下列陈述类:“现在这里正在打雷”;“1933年6月10日下午5时15分,在维也纳第13区,正在打雷,”还有所有其他与这些陈述等价的陈述。因此实在论的表述“陈述Pk代表偶发事件Pk”可以被认为与有点繁琐的陈述“陈述Pk是所有与它等价的陈述的Pk类的一个元素”有相同的意义。同样,我们认为陈述“事件Pk已经发生”(或者“正在发生”)的意义和“Pk和所有与它等价的陈述是真的”的意义相同。
这些翻译规则的目的不是说,不管谁以实在论的言语方式使用“偶发事件”这个词都在想到一类陈述;它们的目的只是为了给出一个实在论言语方式的解释,这个解释使得有些说法容易理解,例如说:一个偶发事件Pk和一个理论t相矛盾。现在这个陈述的意思不过是:每一个与Pk等价的陈述和理论t相矛盾,因而是这理论的一个潜在证伪者。
现在要引进另一个术语“事件”来表示什么是一个偶发事件的典型的或普遍的东西,或者在一个偶发事件中什么东西可以用普遍名称来加以描述。(因此,我用并不根据事件来理解复杂的或者也许长时间的偶发事件,不管这些词的日常用法提示什么。)我们定义:设:Pk,P1,……为偶发事件类的元素,这些偶发事件只在有关个体(时空位置或区域)方面是不同的;则我们称这个类为“事件(P)”。遵循这个定义,例如,关于陈述“一杯水刚刚在这里被打翻”,我们要说,和这陈述等价的陈述类是事件“一杯水的打翻”的一个元素。
说到代表偶发事件Pk的单称陈述Pk,我们可以以实在论的言语方式说:这个陈述述说事件(P)在空时位置k的发生。我们认为这个说法的意义和“等价于Pk的单称陈述类Pk是事件(P)的一个元素”相同。
现在我们要将这个术语应用于我们的问题。我们说,一个理论,假使它是可证伪的,它就不仅排除或禁止一个偶发事件,而且总是至少排除或禁止一个事件。因此,被禁止的基础陈述类,也就是理论的潜在证伪者类,假如它不是空的,总是包含无限数量的基础陈述;因为理论并不指个体本身。我们可以把属于一个事件的单称基础陈述称作“同型的”(homotypic),以表示描述一个偶发事件的等价的陈述,与描述一个(典型的)事件的同型的陈述之间的类似。因此我们可以说理论的潜在证伪者的每一个非空类至少包含同型基础陈述的一个非空类。
现在让我们想象,一个圆形面积代表所有可能的基础陈述类。这个圆面积可以被看作代表经验的所有可能的世界或所有可能的经验世界的总体。我们进一步想象,一条半径(更精确地说,沿着一条半径的一个很窄的面积,或者说一个很窄的扇形)代表每一个事件,并且想象具有相同的坐标(或个体)的任何两个偶发事件的位置和圆心的距离相等,因而在同一个同心圆上,然后我们可以这样来用图说明可证伪性这一公设:要求每一个经验理论在我们的图形里必须至少有一条理论禁止的半径(或很窄的扇形)。
这个图解可以证明,在讨论我们的各种问题时是有用的,比如关于纯粹存在陈述的形而上学性质问题(在第15节里曾简短地涉及过)。显然,一个事件(一条半径)属于每一个这种陈述,因而属于这个事件的各种基础陈述,每一个都将证实这个纯粹存在陈述。然而,它的潜在证伪者类是空的;所以,从纯粹存在陈述那里,不能得出任何关于可能的经验世界的知识(它不排除或禁止任何半径)。相反,从每一个基础陈述中得出一个纯粹存在陈述,这个事实不能用来作为支持后者的经验性质的一个论据。因为每一个重言式也可从每一个基础陈述中得出,由于重言式可从任何陈述中得出。
在这里我也许可以说一说自我矛盾的陈述。
虽然可以说重言式陈述,纯存在陈述以及别的不可证伪的陈述对于可能的基础陈述类断言太少,而自我矛盾的陈述则是断言太多。从一个自我矛盾的陈述中,任何陈述都可以正当地演绎出来。因此,它的潜在证伪者类就等于所有可能的基础陈述类:它为任何陈述所证伪。(也许人们可以说:这个事实是我们的方法的一个优点的例证,就是说,考虑可能的证伪者不考虑可能的证实者的方法。因为假如人们能以一个陈述的逻辑推断的证实来证实这个陈述,或者以这种方式仅仅使它成为可几的,那么,人们就可以期望,不管接受何种基础陈述,任何自我矛盾的陈述就会成为被确证的,或成为被证实的,或者至少成为可几的陈述了。)
24.可证伪性和无矛盾性
在一个理论系统或公理系统必须满足的各种要求中间,无矛盾性要求起着特殊的作用。它可被看作每一个理论系统,不论它是经验的还是非经验的,都要满足的第一个要求。
为了说明这个要求的基本重要性,只提到明显的事实,即必须摈弃自相矛盾的陈述,因为它是“伪”的,这样做是不够的。我们经常和这样一种陈述打交道:它虽然实际上是伪的,然而产生适合于一定目的的结果(一个例子是Nernest关于气体平衡方程式的近似)。但是,如果人们认识到,自相矛盾的陈述不传达任何信息,无矛盾性要求的重要性就会得到认识。它所以不传达任何信息是因为,我们喜欢的任何结论都能从它推导出来。因此,不能挑选出或作为不相容的或作为可推导的任何陈述。因为所有的陈述都是可推导的。在另一方面,无矛盾的陈述把这组所有可能的陈述分为两种:与它相矛盾的陈述和与它相容的陈述在后者中间,是能从它推导出来的结论。这就是为什么无矛盾性对一个系统来说是最一般的要求,不论它是经验的还是非经验的,如果它想有任何用处的话。
在无矛盾性以外,经验系统必然满足进一步的条件:它必须是可证伪的,这两个条件在很大程度上是类似的。不满足无矛盾性条件的陈述,不能在所有可能的陈述的总体中区分任何两个陈述。不满足可证伪性条件的陈述,不能在所有可能的经验的基础陈述的总体中区分任何两个陈述。
第五章 经验基础问题
现在我们已把理论的可证伪性问题,归结为我们称作基础陈述的那些单称陈述的可证伪性问题。但是,何种单称陈述是基础陈述呢?它们如何能被证伪?对于实际的研究工作者来说,对这些问题可能很少关心。但是,围绕这个问题有一些模糊和误解,因而在这里较详细地讨论它是有益的。
25.作为经验基础的知觉经验:心理学主义
经验科学可以还原成感觉、知觉,因而还原成我们的经验,许多人接受这个学说,认为明显得毫无疑问。然而,这个学说是和归纳逻辑共命运的,在这里我把它和归纳逻辑一起加以提除。我不想否认,数学和逻辑的基础是思维,而事实科学的基础是知觉,这个观点里是有一点真理的。但是这个观点中的真理和认识论问题没有什么关系。的确,在认识论中,几乎没有一个问题比这个经验陈述基础问题更严重地受心理学和逻辑之间的混淆之害了。
经验基础问题对思想家的困扰很少如Fries那样深,他说,假如科学陈述不被教条地接受,我们必须能够证明它们。如果我们要求用推理的论证在逻辑的意义上去证明,那么我们就得接受这样的看法:陈述只能为陈述所证明。因而,要求所有的陈述都要被合乎逻辑地证明(Fries称作“对证明的偏爱”)一定会导致无穷后退。假如我们想避免教条主义和无穷后退的危险,似乎我们只能求助于心理学主义,即这样的学说:陈述不但可以为陈述所证明,也可以为知觉经验所证明。面对这个三难推理(trilemma)——教条主义、无穷后退和心理学主义——Fries以及几乎所有想说明我们的经验知识的认识论学者都选择心理学主义。他说,在感觉经验里,我们有“直接知识”,用这种直接知识。我们可以证明我们的“间接知识”——用某种语言符号表达的知识。这种间接知识当然包括科学陈述。
通常对这个问题的探讨并不进行得如此之远。在感觉主义和实证主义的认识论里,经验科学陈述“述说我们的经验”这点被视为当然之理。因为,假如不经过感觉-知觉,我们如何能够得到任何事实知识呢?仅仅依靠思考,一个人不能对他关于事实世界的知识加进一丁点儿。因此,知觉经验必须是所有经验科学的惟一任“知识源泉”。所以,关于这个事实世界我们知道的一切都必定可以用关于我们的经验的陈述的形式表达。这张桌子是红的还是蓝的只能诉诸我们的感觉经验才能知道。感觉经验传达我们一种直接的确信感,我们凭此就能区别出真陈述(它的术语和经验一致)和伪陈述(它的术语和经验不一致)。科学只是试图分类和描述这种知觉知识,我们不能怀疑这些直接经验的真理性,科学是我们的直接确信的系统表述。
照我看来,这个学说在归纳问题和普遍概念问题上失败了。因为我们说的科学陈述没有一个不远远超过我们“在直接经验的基础上”所能确定无疑地知道的东西(这个事实可以看作“在任何描述中固有的经验超越”)。每一个描述都使用普遍名称(或符号,或观念),每一个陈述都具有理论、假说的特性。陈述“这里有一玻璃杯水”不能为任何观察经验证实。理由是,在这陈述中出现的普遍概念不能和任何特殊的知觉经验发生相互关系。(一个“直接经验”的“直接给予”只有一次;这是独一无二的。)例如,玻璃杯这个词表示一种物体,它显示一定似定律行为,“水”这个词也是如此。普遍概念不能还原为经验类;它们不可能由经验“组成”。
26.夫于所谓“记录语句”
在我看来,上一节讨论的我称为“心理学主义”的观点,似乎仍然是经验基础现代理论的基础,即使它的拥护者并不说经验或知觉,而代之以“语句”——代表经验的语句。Neu-rath和Carnap称之为“记录语句”。
Reininger主张类似的理论甚至更早,他的出发点是这样的问题:在一个陈述和它描述的事实或事态之间的对应或一致在哪里?他达到的结论是:陈述只能和陈述相比较。按照他的看法,陈述和事实的对应不是别的,只是属于不同的普遍性水平的陈述之间的逻辑对应:这是“……较高水平的陈述和具有同样内容的陈述,最后和记录经验的陈述之间的对应。”(Reininger有时称这些陈述为“基本陈述”)。
Carnap从有点不同的问题出发。他的命题是,所有哲学的研究谈的是“言语的形式”。科学的逻辑必须研究“科学语言的形式”。它不谈(物质的)“客体”,只谈词;不谈事实,只谈语句。Carnap用这个正确的“形式的言语方式”和日常的,或他称之为“内容的言语方式”相对比。假如要避免混乱,内容的言语方式就只能用在有可能把它翻译成为正确的形式的言语方式的地方。
这个观点——我同意它——导致Carnap(和Reininger一样)主张:在科学逻辑里,我们不应说,检验语句是把它们和事态或经验相比较;我们只能说,检验语句是把它们和其他语句相比较。然而Carnap实际上是在保留着对待这问题的心理学主义方法的基础思想;他正在做的只是把它们翻译成“形式的言语方式”。他说,科学的语句“借助记录语句”接受检验;但是因为记录语句被解释为“不需要确证但是可作为科学的所有其他语句的基础”的陈述或语句,这就等于说——在日常的“内容的”言语方式里——记录语句指的是“给予”、“感觉资料”。它们描述(正如Carnap自己说的)“直接经验的内容,或现象;因而最简单的可知的事实”,这十分清楚地表明,记录语句的理论不过是翻译成形式的言语方式的心理学主义。对于Neurath的观点也完全可以这样说。他要求在记录语句里,如“感到”、“看见”这些词应该和记录语句的作者的姓名一起出现。记录语句,就如这个术语所表明的,应该是直接观察或知觉的记载或记录。
Neurath像Reininger一样认为,记录经验的知觉陈述——即“记录语句,”——不是不可取消的,而有时它们是可以被摈弃的。他反对Cernap的下列观点,自从Cernap修改观点以后:记录语句是最终的,不需要确证。但是,当Reininger描述一个在发生怀疑时用其他陈述来检验他的“基本”陈述的方法——这是演绎然后检验演绎所得结论的方法——时,Neurath没有给出这样的方法。他只是说,我们能够或者“删除”和系统矛盾的记录语句,“……或者接受它,用这样的方法来修改系统,使得加上这语句以后,系统仍然是无矛盾的”。
在我看来,Neurath关于记录语句不是神圣不可侵犯的观点,代表一个值得注意的进展。但是除了以知觉陈述来代替知觉——仅仅是翻译成形式的言语方式——外,记录语句可以修改这一学说,就是他在知觉认识的直接性理论(来自Fries)上的惟一进展了。这是在正确方向上前进的一步;但是假如不跟上另一步,它就得不出什么结果:我们需要一组规则来限制“删除”(或者“接受”)记录语句的任意性。Neurath未能给出这种规则,因而在无意中抛弃了经验主义。因为没有这些规则,经验陈述就不再从任何其他种类的陈述中区别出来。假如允许人们(在Neurath看来,允许每一个人)在感到一个记录语句不方便时,就可以干脆“删除”它,那么,每一个陈述系统就都成为可辩护的了。人们不仅能够用约定主义的方式挽救任何系统;而且,由于有了许多记录语句的供应,人们根据证人的证言(他们证明或记录他们的所见所闻)甚至可以确证任何系统。Neurath避免了教条主义的一种形式,然而他却为自称为“经验科学”的任何随意的系统开辟了道路。
因此,不很容易看出在Neurath的图式里记录语句应该起什么作用。Carnap的初期观点是,记录语句系统是经验科学的每一个主张必须据以判定的试金石。这就是为什么它们必须是“不可反驳的”。因为只有它们能够推翻语句——当然是在记录语句以外的语句。但是,假如它们被剥夺了这种作为试金石的功能,而且它们自己可以被理论推翻,那么它们起什么作用呢?由于Neurath不想解决划界问题,他关于记录语句的观点似乎只是一种遗迹——认为经验科学始于知觉的传统观点的一种残留纪念物。
27.经验基础的客观性
我建议对科学采取一种和各种心理学学派的观点稍有不同的看法。我希望在客观科学和“我们的知识”二者之间加以明确的区别。
我很愿承认,只有观察能给我们“关于事实的知识,”我们“只有通过观察才能觉察事实”(如Hahn所说),但是这种觉察,这种知识并不证明或确立任何陈述的真理性。所以我不相信,认识论必须提出的问题是:“……我们的知识建筑在什么基础之上?…或者更确切些,我有了经验S,如何能证明我对这经验的描述和捍卫它不受怀疑?”这点是做不到的,即使我们把术语“经验”改为“记录语句”。在我看来,认识论必须提出的问题应该是:我们如何根据科学陈述的演绎推断来检验他们假如这些推断本身也必须是可以在主体间相互检验的,那么为了这个目的,我们能选择哪一种推断?
现在,就逻辑的或重言的陈述而言,这种客观的、非心理学的看法被相当普遍地接受了。然而在不久以前,人们还认为,逻辑是一门科学,它研究精神过程及其规律——我们的思维规律。按照这种观点,所能找到的对逻辑的正确性的惟一证明,就是他们提到的这样的事实:我们就是不能用其他的任何方式来思维。逻辑推理似乎被证明了,就因为它被体验到是一种思维的必然性,一种不得不沿一定路线进行思维的感觉。在逻辑领域里,这种心理学主义现在也许已成为过去的事情了,没有人想象为了证明某一逻辑推理的正确性,或者捍卫它不受怀疑,在这个推论的旁边空白处写上一个记录语句:“记录:今天我在校核这一连串推理时,我体验到一种强烈的确信感。”
当我们谈到科学的经验陈述时,情况就很不一样。在这里每人都相信,这些陈述的基础是如知觉那样的经验,或者是以形式言语方式的记录语句。大多数人认识到,把逻辑陈述建筑在记录语句的基础上的任何试图,都是一种心理学主义。但是很奇怪,涉及经验陈述时,同样的做法现在却被称作“物理主义”。然而不管问题涉及逻辑的陈述还是经验科学的陈述,我想回答是一样的:我们的知识,可以被模糊地描述为意向系统,可以和心理学有关,在这两种情况下,它都可以和信念感或确信感联结着。在一种情况下,也许和不得不以一定方式思维的感觉联结着。在另一种情况下,和“知觉的自信”的感觉联结着。但是所有这些都只有使心理学家感兴趣。它甚至没有触及如科学陈述之间的逻辑关系这样的问题,只有这些问题才使认识论学者感兴趣。
(有一种广为传布的看法是,从认识论观点看来,陈述“我看见这里的这张桌子是白的”与陈述“这里的这张桌子是白的”比较,具有某种深刻的优点。但是,从评价它可能的客观检验这一观点看来,述说我的情况的第一个陈述,似乎并不比述说这里的桌子的情况的第二个陈述更可靠些。)
只有一种方法可以确定一连串逻辑推理的正确性。就是把它置于最容易接受检验的形式中:我们把它分解成许多小步骤,每一步骤都易受任何学习过变换语句的数学或逻辑技巧的人检查。如果在这样做了以后,任何人仍然提出怀疑,那么我们只能请他指出在证明的步骤中的错误,或者请他自己再想一下这个问题。在经验科学的场合,情况很相像。任何经验科学陈述都能这样来表述(通过描述实验安排,等等),以至任何学习过有关技巧的人都能检验它。假使结果他拒斥这个陈述,那么,如果他只是告诉我们他对他的知觉的怀疑感或确信感,这是不能使我们满意的。他必须做的是提出一个和我们的断言相矛盾的断言,并且提供给我们如何检验他的断言的指示。假如他不能这样做,我们就只能请他对我们的实验更加仔细地考察一番,重新想一想。
一个由于它的逻辑形式而不可检验的断言,至多在科学内起一种刺激物的作用:它能提示一个问题。在逻辑和数学的领域里,Fermat问题可以作为一个例子。在博物学领域,例如关于海蛇的报告。在这种情况下,科学并不说,这些报告是无根据的,Fermat是错误的,或者,所有关于见到海蛇的记录都是谎言。反之,科学暂不作出判断。
可以从不同的角度来考察科学,不仅是从认识论的角度。比如,我们能把它当作一种生物学的或社会学的现象。科学本身可以被描述为一种工具、器械,也许可以和某种工业机器相比。科学可以被认为是一种生产手段——“间接生产”中的最新品种。即使从这一观点看,科学和其他工具或生产手段相比,并不与“我们的经验”有更密切的联系,即使我们把科学看作是满足我们智力需要的东西,它和我们的经验的联系,在原则上与任何其他客观结构和我们的经验的联系并无不同。一般公认,这样讲并不错:科学是“……一种工具,”它的目的是“……从直接的或已知的经验中预见以后的经验,甚至尽可能地控制他们。”但是我不认为这段关于经验的谈话有助于澄清问题。它和下面的话一样不解决问题:谈到石油钻井并非不正确的特点时断言:它的目的是提供给我们一定的经验:不是油,而是关于油的视觉和嗅觉;不是钱,而是有钱的感觉。
28.基础陈述
已经简略地指出,在我主张的认识论理论内,基础陈述起什么作用。我们需要它们,为了判定一个理论是否能被称作可证协的,即经验的(参看第21节)。我们需要它们,也是为了验证起证协作用的假说,为此也就证伪理论(参看第22节)。
因此,基础陈述必须满足下列条件。(a)从没有初始条件的全称陈述中,不能演绎出基础陈述。
另一方面,(b)全称陈述和基础陈述可能互相矛盾。只有在一个基础陈述的否定有可能从和它矛盾的理论中演绎出来时,条件(b)才能得到满足。从这一点和条件(a)中,可以得出:基础陈述必须有这样一种逻辑形式,以致它的否定不能是基础陈述。
我们已经遇到过这样一种陈述,它们的逻辑形式和它们的否定的逻辑形式不同,这些陈述就是全称陈述和存在陈述。全称陈述存在是陈述的否定,反之亦然,它们的逻辑形式不一样。单称陈述能用类似的方法构建。陈述:“在时空区域k,有一只渡鸦”,可以说在它的逻辑形式上——不仅是在它的语言学形式上——不同于陈述:“在时空区域k,没有渡鸦”,具有“在区域k有某物”或“在区域是k一事件发生’(参看第23节),这种形式的陈述可以称作一个单称存在陈述,“或单称有(there-is)陈述”。而从否定这个陈述得出的陈述,即:“在区域k没有某物”或“在区域k某种事件没有发生”,可以称作“单称非存在陈述”,“单称无(there-isnot)陈述”。
我们现在可以规定下列关于基础陈述的规则:基础陈述具有单称存在陈述的形式。这个规则意味着:基础陈述将满足条件(a),因为单称存在陈述决不能从严格全称陈述即严格非存在陈述中演绎出来。它们也将满足条件(b),这能从下列事实中看出:从每一个单称存在陈述中,只要不提及任何个别的时空区域,就能推导出一个纯粹存在陈述;我们已经知道,纯粹存在陈述确实可以和理论相矛盾。
必须注意的是:两个互相不矛盾的基础陈述,p和r的合取,也是一个基础陈述。有时我们甚至可以把一个基础陈述和另外一个非基础陈述结合起来得到一个基础陈述。例如,我们可以形成基础陈述r“在k地,有一只猎狗”和单称非存在陈述p“在k地,没有运动着的猎狗”的合取。因为显然,这两个陈述的合取r· (“r和非p”)等价于单称存在陈述:“在k地,有一只不动的猎狗。”这有如下的推断:假如已知理论t和初始条件r,我们由之演绎出预见p,那么陈述r· 将是这个理论的一个证伪者,因而是一个基础陈述。(另一方面,条件陈述“r→p”即:如“r,则p”,就和p的否定 一样,不是基础陈述,因为它等价于一个基础陈述的否定,即r· 的否定)。
这些是对基础陈述的形式要求;所有单称存在陈述都满足这些要求。除了这些要求外,基础陈述还必须满足一个实质要求——一个和事件有关的要求,正如基础陈述告诉我们的,这个事件发生在k地。这个事件必须是一个“可观察的”事件;这就是说,基础陈述必须是可以用“观察”在主体间相互检验的。由于它们是单称陈述,这个要求当然只能涉及适当地处于空间和时间中的观察者(这一点我不想作详细说明)。
无疑地由于要求可观察性,我毕竟已允许心理学主义悄悄地溜回到我们的理论中来。然而并不是如此。无可否认,以心理学的意义解释可观察事件的概念是可能的。但是我在这样一个意义上使用这个概念,它完全可以用“涉及宏观物体的位置和运动的一个事件”代替它。或者我们可以更确切地规定:每一个基础陈述本身必须或者是关于物体的相对位置的陈述,或者它必须等价于某种“机械论的”或“唯物论的”基础陈述(这个规定是可行的,这和下列事实相联系:一个在主体间能相互检验的理论,也就是在感觉间能相互检验的。这就是说,涉及我们感觉的一种知觉的检验,在原则上能为涉及其它感觉的检验所代替)。因此,批评我由于诉诸可观察性已偷偷地重新承认心理学主义,和批评我已承认机械论或唯物论一样地无力。这表明,我的理论实际上是完全中立的,这些标签都贴不上。我讲这些都只是为了从心理学主义的恶名声中挽救我用的术语”可观察的”。(观察和知觉可以是心理学的、但是可观察性不是)。我不想对“可观察的”“或“可观察事件”下定义,虽然我很愿意用心理学的或力学的例子来阐明它。我想它应该作为一个未定义的术语引进,这种术语在使用中是足够确切的:作为一种原始概念,认识论学者必须学习它的用法,正如他必须学习术语“符号”的用法一样,或者如物理学家必须学习术语“质点”的用法一样。
因此,基础陈述——在质料的言语方式中——就是断言在空间和时间的一定的个别区域里一个可观察事件正在发生的陈述。在这个定义里使用的各种术语,除了原始术语“可观察的”以外,已在第23节里较精确地解释过;对“可观察的”未下定义,但是,就如我们已在这里看到的,也可能对它予以相当确切地说明。
29.基础陈述的相对性 Fries的三难推理的解决
一个理论的每一次检验,不论它的结果是验证还是证伪,都必须中止于某一个我们决定接受的基础陈述。假如我们没有到达任何决定,没有接受某一个基础陈述,那么这检验就没有导致任何结果。但是从逻辑观点来考虑,决不会有这样的情况:它迫使我们只能中止于这一个特定的基础陈述,不能中止于那一个特定的基础陈述,否则就放弃整个检验。因为任何基础陈述本身也能接受检验,使用任何能够借助某个理论(正接受检验的理论或者另一个理论)从它演绎出来的基础陈述作为试金石。这个程序并没有自然的终点,因此,如果检验引导我们到达某一点,不过是中止于这一点或那一点,并且说:我们暂时满意了。
很容易看出,我们这样到达了一个程序,按照这种程序:我们仅仅中止于特别易于检验的陈述,因为这意味着,我们中止于这样的陈述上:关于它们的接受或拒绝,各种研究者易于达到一致意见。假如他们没有取得一致,他们就继续检验下去,或者重新开始再做一遍。假如这也没有得到什么结果,我们就可说,该陈述不是可在主体间相互检验的,或者说我们毕竟没有在和可观察的事件打交道。假如有一天科学的观察者不再可能取得关于基础陈述的一致意见,这就等于语言不能作为普遍的交往工具了。这将等于一场新的“语言混乱”:科学发现将化作荒谬。在这个新的混乱里,高耸入云的科学大厦将迅速化为废墟。
恰如逻辑证明到达了一个令人满意的形态,那时困难的工作已经过去,一切都易于核查,这样,在科学已经做完它的演绎的或解释的工作以后,我们就中止于易于检验的基础陈述。关于个人经验的陈述——就是记录语句——显然不是这类陈述。因此,它的作为我们在那里中止的陈述,是不很合适的。我们当然利用记载或记录,例如科学的和工业的研究部门发出的检验证明书,如果需要,这些证明书能够接受重新审查。因此,例如,检验这些实行检验的专家的反应时间(即:确定他们在观察上的个人误差)可能成为必要。但是一般说,特别是“……在关键情况下”,我们中止于易于检验的陈述,而不是如Carnap建议的,中止于知觉或记录语句;即我们不……中止于这些……,因为对知觉陈述作主体间相互检验……,是相对复杂和困难的”。
那么,关于Fries的三难推理,在教条主义、无穷后退和心理学主义之间的选择,我们的观点是什么呢(参看第25节)?不可否认,我们中止于其上的,我们认为满意并已经过充分检验因而决定接受的基础陈述,具有教条的性质,但这只是在我们不再进一步的论证(或进一步的检验)来证明它们的条件下才是如此。但是这种教条主义是无害的,因为假如需要,这些陈述能容易地接受进一步的检验。我承认这也能使得演绎的链条原则上成为无限的。但是,这种“无穷后退”也是无害的。因为在我们的理论里,没有试图用它来证明任何陈述的问题。最后,关于心理学主义;我也承认,决定接受一个基础陈述,对它感到满意,和我们的经验——特别是我们的知觉经验——有因果联系。但是我们不想用这些经验来证明基础陈述。经验能够推动一个决定,因而推动对一个陈述的接受和拒绝,但是基础陈述不能被经验证明,——就如不能以拍桌子来证明一样。
30.理论和实验
基础陈述是作为一个决定或一致意见的结果而被接受的;在这个程度内,它们是约定。达到决定遵循由规则所支配的程序。在这些规则中,特别重要的是一条这样的规则:它告诉我们,我们不应接受零散的基础陈述——就是在逻辑上不联系的陈述——,但我们应该在检验理论的过程中,在提出关于这些理论的探索性问题(接受基础陈述应回答这些问题)的过程中接受基础陈述。
因此,真实情况是和朴素的经验主义者或归纳逻辑的信仰者所看到的完全不同。他们认为,我们从收集和整理我们的经验开始,就这样沿着科学的梯子上升。或者,使用比较形式的言语方式,假如我们希望建立一门科学,首先我们必须收集记录语句。但是如果我接到命令:“记录下你现在正在经验着的东西”,我将不知道怎样执行这个模糊不清的命令。我是否该报告我正在写字;我听到铃响;一个报童在叫卖;一个扩音器发出嗡嗡之声;或者,也许我是否该报告这些噪音使我恼怒?而且即使能够执行这个命令,不论你用这种方法积累的陈述收集得如何丰富,它决不能加在一起成为一门科学。科学需要观点和理论问题。
在基础陈述的接受或拒绝上达到一致意见,一般是在应用理论的情况下做到的;事实上,意见一致是使理论接受检验的应用的一部分。就像其他种类的应用一样,在基础陈述上达到一致是在各种理论考虑的指导下进行的有目的的行动。
我想,现在我们有条件来解决诸如Wbitehead问题那样的问题了。Whitehead的问题是:为什么对可触的早餐总是伴随可视的早餐呢,为什么可触的泰晤士报总是伴随着可视的和瑟瑟可闻的泰晤士报呢,这种有规律的同时发生一定使得那些相信所有科学始于零散的原始知觉的归纳逻辑家感到迷惑不解,他们认为,它们一定是完全“偶然的”。他们不能用理论来解释规律性,因为他们的看法是,理论只不过是有规律地同时发生的事件的陈述而已。
但是按照这里已经达到的观点,在我们的各种经验之间的联系是可以用我们正在对之进行检验的理论来说明并演绎出来的。(我们的理论并不导致我们期望:可见的月亮伴随着可触的月亮,我们也不期望被一可听见的恶梦所困扰。)当然,有一个问题仍然存在——一个显然不能用任何可证伪的理论来答复的问题,因而是一个“形而上学’问题:为什么在我们构建理论中时常是这要幸运——为什么存在“自然定律”?
所有这些考虑对于实验的认识论理论来说都是重要的。理论家提出某些确切的问题给实验家,后者力图用他们的实验来对这些问题而不是对任何其他问题,给出一个判决性的回答:他努力排除所有的其他问题。(在这里,理论的子系统的相对独立性可能是重要的。)因此,他使得他的检验对这一个问题“……尽可能地敏感,而对所有其他有关问题尽可能地不敏感……这个工作的一部分在于排除所有可能的错误来源。”但是,设想实验家这样做,“是为了减轻理论家的工作”,或者也许是为给理论工作者提供进行归纳概括的基础,那是错误的。相反,理论家必须在很久以前已经作了他的工作或至少是他工作的最重要部分:他必须已经尽可能清楚地提出了他的问题。因此,正是理论家给实验家指示道路。不过,即使实验家,他的大部分工作也不是进行精确地观察,他的工作也主要是理论性的。理论支配着实验工作,从它开始计划一直到在实验室里最后完成。
下列情况为这一观点作了很好的说明:理论家成功地预见某一可观察的效应,这个效应以后为实验所产生;也许最出色的例子是de Broglie预见物质的波动性质,首先为Davisson和Germer用实验确证。也许下列情况为这一观点作了甚至更好的说明:实验对理论的进步有着引人注目的影响。在这种情况下,迫使理论家寻求一个更好的理论的,几乎总是对一个迄今被接受和验证的理论的实验证伪,这又是理论指导的检验的结果。著名的例子是导致相对论的Michelson-Morley实验和导致量子论的Lummer和Pringsheim对Rayleigh-Jeans辐射公式和Wien公式的证伪。当然,偶然的发现也发生,但是它们是比较罕见的。Mach正确地说到这种情况是,“科学的意见为偶然的情况所改正”(因而违反了他的本意,承认了理论的意义)。
现在我们可以回答这样的问题:怎样和为什么我们优先于其他理论接受一个理论?
这种优先选择当然完全不是由于经验证明组成理论的陈述所致;它不是由于在逻辑上把理论还原成经验所致。我们优先选择在和其他理论的竞争中最能坚持住的理论;在自然选择中证明自己最适于生存的理论。这种理论不仅迄今为止已经受住最严格的检验,而且仍然可以用最严格的方法进行检验的理论。理论是工具,我们通过应用它来检验它,我们通过它的应用结果来判断它的适应性。
从逻辑的观点看来,理论的检验依靠基础陈述,而基础陈述的接受或拒绝则依靠我们的决定。因此,解决理论的命运的是决定。在这个程度内,我对“我们怎样选择理论”这一问题的回答和约定主义者给出的回答相似;而且像他一样,我说这种选择部分地决定于对效用的考虑。但是,尽管如此,在我的观点和他的观点之间仍然存在很大的不同。因为,我认为经验方法的特点正是:约定或决定不直接决定我们对全称陈述的接受,而是相反,它进入我们对单称陈述即基础陈述的接受。
约定主义者认为,他的简单性原则支配着全称陈述的接受;他选择最简单的系统。
我则相反,建议首先应该重视的应该是检验的严格性。(在我称为“简单性”的东西和检验的严格性之间有着密切的联系;但是,我的简单性观念和约定主义者的有着很大的不同,参看第46节。)而且我认为,最终决定理论的命运的是检验的结果,即关于基础陈述的一致意见。我与约定主义者一样认为:任何特定理论的选择是一个行动、一个实践的问题。但是,我认为这选择受到理论的应用以及与这种应用相联系的基础陈述的接受的决定性影响;而约定主义者则认为,美学的动机是决定性的。
因此,我和约定主义者不同,认为:为意见一致所决定的陈述不是全称的而是单称的。我和实证主义不同,认为:基础陈述不能为我们的直接经验所证明,而是从逻辑观点看来,因一个行动、一个自由的决定而接受。(从心理学的观点看来,也许这是一种有目的的和适应良好的反应。)
在证明和决定——遵循由规则支配着的程序达到的决定——之间的这个重要区别,也许可以用一个类比来阐明:通过陪审团进行的古老的审判程序。
陪审团的裁定(vere dictum=说实话),像实验工作者的裁决一样,是对事实问题(guid facti?)的回答,这问题必须以最鲜明、最确定的形式提给陪审团。但是,问什么问题,问题如何提出,主要视法律境况,即现行的刑法系统(相当于理论系统而定)。由于意见一致,陪审团通过它的决定接受关于事实发生的陈述——可以说是基础陈述。这个决定的意义在于:从它和(刑法)系统的全称陈述一起,能演绎出一定的推断。换句话说,这决定形成应用刑法系统的基础;这裁决起着一个“事实的真陈述”的作用。但是显然,这陈述不一定仅仅因为陪审团已经接受它就成为真的。这个事实是在允许废止或修改裁决的规则里得到承认的。
达到裁决遵循由规则支配的程序。这些规则建立在一定的基本原则的基础之上,设计这些基本原则,主要是(如果不是仅仅是)为了发现客观真理。有时这些规则不仅为主观确信甚至也为主观偏见留有余地。然而即使我们不考虑古老程序的这些特定方面,想象出一个完全建立在促进发现客观真理的目的的基础上的程序,情况仍然是如此:陪审团的裁决决不证明它所断言的真理性,也不给这真理性提供根据。
也不能认为陪审团员的主观确信证明所达到的决定的正确性;虽然在主观确信和所达到的决定之间当然存在着密切的因果联系——这联系可以用心理学规律陈述;因此这些确信可以称为这决定的“动机”。与确信不是证明这一事实相联系的是这样的事实:可以有不同的规则来调节陪审团的程序(例如,简单多数或限定多数),这一点说明,在陪审团员的确信和他们的裁决之间的关系可以有很大的变化。
和陪审团的裁决相反。法官的判决是“推理性的”。它需要,也包含着证明。法官试图用其他陈述即法律系统的陈述,和起初始条件作用的裁决结合起来,来证明判决。或者从中合乎逻辑地演绎出判决来。这就是为什么可以用逻辑的报据对判决提出异议。另一方面对陪审团的决定提出异议,就只能质问决定是否遵循公认的程序规则而达到的,就是说,只涉及决定的形式,不涉及它的内容。(决定的内容的证明被称作“动机报告”而不称作“逻辑证明报告”,这是意味深长的。)
在这个程序和我们借以决定基础陈述的程序之间的类似是清楚的。比如,这种类比帮助我们理解基础陈述的相对性和基础陈述如何依赖理论提出的问题的方式,在陪审团审判的情况下,除非首先通过决定达到一个裁决,显然不可能应用“理论”;然而,这裁决必须在遵循因而应用一般法规的一部分的程序中才能作出。这种情况和基础陈述的情况类似。接受基础陈述是理论系统的应用的一部分;只有这个应用才使得这理论系统的进一步应用成为可能。
因此,客观科学的经验基础设有任何“绝对的”东西。科学不是建立在坚固的基岩上。可以说,科学理论的大胆结构耸立在沼泽之上。它就像树立在木桩上的建筑物,木桩从上面被打进沼泽中,但是没有到达任何自然的或“既定的”基底;假如我们停止下来不再把木桩打得更深一些,这不是因为我们已经达到了坚固的基础。我们只是在认为木桩至少暂时坚固得足以支持这个结构的时候停止下来。
追记(1972)
(1)我的术语“基础”具有反语的含意:这是一种不坚固的基础。(2)我采取一种实在论和客观主义的观点,我试图用批判的检验来代替作为“基础”的知觉。(3)我们的观察经验决不能不受检验,它们浸透着理论。(4)“基础陈述”是“检验陈述”:它们和所有语言一样,浸透着理论(即使允许形成如“现在这里红”这样的陈述的“现象”语言,也浸透着关于时间、空间和颜色的理论)。
第六章 可检验度
理论是或多或少可以严格地检验的;这就是说,或多或少可以容易地证伪的。它们的可检验性的程度对于理论的选择是有意义的。
有这一章里,我要通过比较理论的潜在证伪者类来比较它们不同的可检验度或可证伪度。这个考察完全独立于是否有可能在绝对意义上区别可证伪的和不可证伪的理论这一问题。人们的确可以说,这一章通过表明可证伪性是一个程度问题而把可证伪性的要求“相对化”。
31.纲领和例证
就如我们在第23节中看到的,假如至少存在一个同型基础陈述的非空类,而这些基础陈述为一个理论所禁止;就是说,假如这理论的潜在证伪者类不是空的,这个理论就是可证伪的。第23节中也说到,假如我们用一圆面积代表所有可能的基础陈述类,用圆的半径代表可能的事情,那么我们可以说,至少有一条半径——也许更确切地说,一条窄的扇形,它的宽度可以代表事件应是“可观察的”这一事实——必须是和这理论不相容的,是为这理论所排除的。因此,人们可以用不同宽度的扇形代表各种理论的潜在证伪者。按照这些理论排除的扇形宽度的大小,可以表明理论具有或多或少的潜在证伪者(暂时不谈这个“或多”“或少”是否可能精确测定的问题)。因此可以进一步说,假如一个理论的潜在证伪者类比另一个理论的潜在证伪者类“大”,那么第一个理论就有更多的机会为经验所反驳;因此,和第二个理论相比较,第一个理论可以说具有“更高的可证伪度”。这也就意味着,第一个理论关于经验世界比第二个理论说得更多,因为它排除的基础陈述类较大。虽然允许的陈述类因而变得更小,这并不影响我们的论证;因为我们已经看到,理论对于这个类并不断言任何东西。因此可以说,一个理论传达的经验信息量,或者它的经验内容,随着它的可证伪度的增加而增加。
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