論科學(xué)理論的經(jīng)歷過硬性指標(biāo)哲學(xué)論文

論科學(xué)理論的經(jīng)歷過硬性指標(biāo)哲學(xué)論文論科學(xué)理論的經(jīng)歷過硬性指標(biāo)哲學(xué)論文［摘要］科學(xué)理論的經(jīng)歷過硬性是科學(xué)創(chuàng)新和理論進(jìn)步的合理指標(biāo)之一。協(xié)調(diào)力形式給出了經(jīng)歷過硬性的量化評估方法。經(jīng)歷過硬性與經(jīng)歷一致性有著密切的關(guān)系。勞丹的反常概念能夠通過經(jīng)歷過硬性和經(jīng)歷一致性加以分析。［關(guān)鍵詞］理論創(chuàng)新經(jīng)歷過硬性指標(biāo)Abstract:Theempiricalmightofscientifictheoriesisoneoftherationalindicesofscientificprogress.Thequantitativeevaluationmethodoftheempiricalmightcanbegivenbytheconcertmodel.Theempiricalmighthascloserelationwithempiricalidentity.Laudan’s“anomalies〞canbeanalyzedbytheempiricalmightandthetheempiricalidentity.Keywords:Scientifictheories;theempiricalmight;index一、經(jīng)歷過硬性的定義科學(xué)理論的進(jìn)步和創(chuàng)新有很多指標(biāo)，給每一個指標(biāo)下一個明晰的定義是必要的，由于規(guī)范地描繪科學(xué)史需要形式化的，實際可行的分析機(jī)制。我的定義方法是以問子和解子為基本概念，通過理論與理論之間的不對稱性比擬來凸現(xiàn)理論的高低、優(yōu)劣。在給科學(xué)理論的經(jīng)歷過硬性下定義之前，需要先解釋一下“問子〞和“解子〞等相關(guān)概念。任何單一的指標(biāo)都包括沖突和協(xié)調(diào)兩個方面。在理論之間的不對稱性比擬之下，以任一單一指標(biāo)為天平，則天平兩端的理論可能表現(xiàn)出輕重或優(yōu)劣的不同。這時，較差的的理論表現(xiàn)了該指標(biāo)的沖突方面；較優(yōu)的理論表現(xiàn)了該指標(biāo)的協(xié)調(diào)方面。任何理論都由兩部分構(gòu)成，即問題部分和對問題的解答部分。問題部分由問子和提問方式構(gòu)成。問子是那些我們感到好奇，渴望理解并對之提問的東西。提問方式有“為什么?〞“是什么?〞“怎么樣?〞“能否如此?〞等等。解答部分由解子或解子的聯(lián)合構(gòu)成。解子是所有單一的內(nèi)在策略和外在策略的通稱。內(nèi)在策略構(gòu)成判定理論之間關(guān)系的內(nèi)在理由，它表現(xiàn)為靜態(tài)的觀念形態(tài)，有定義、假設(shè)、定律、原理、規(guī)則、方法，等等。外在策略構(gòu)成判定理論之間關(guān)系的外在理由，它表現(xiàn)為動態(tài)的非觀念形態(tài)，如觀測、實驗的經(jīng)過，技術(shù)客體的功能釋放，科學(xué)共同體確實認(rèn)，政策支持，等等。當(dāng)我們感到有必要以某種方式對某個或某些經(jīng)歷事實或檢驗蘊(yùn)涵提問時，就構(gòu)成經(jīng)歷問題。被提問的經(jīng)歷事實或檢驗蘊(yùn)涵叫經(jīng)歷問子。對經(jīng)歷問題的解答構(gòu)成經(jīng)歷解子。經(jīng)歷問子有兩種，一種來自觀測實驗，它是經(jīng)歷事實，能夠根據(jù)不同的提問方式產(chǎn)生一個經(jīng)歷問題集，可稱之為觀測型經(jīng)歷問子。“蘋果落地的原因是什么？〞對于這一經(jīng)歷問題，牛頓的回答是：“在地球與蘋果之間有互相引力。〞フ飫錚“蘋果落地〞就是一個觀測型經(jīng)歷問子，牛頓的解答就是一個經(jīng)歷解子。另一種經(jīng)歷問子來自理論，它是從理論中推導(dǎo)出來的，是理論的檢驗蘊(yùn)涵，原則上能夠通過觀測實驗檢驗，它本身可以以產(chǎn)生一個經(jīng)歷問題集，可稱之為理論型經(jīng)歷問子。愛因斯坦的相對論預(yù)言光線彎曲，則相對論的一組推導(dǎo)前提是經(jīng)歷解子，“光線彎曲〞是理論型經(jīng)歷問子。假如不是從提問的角度，而是從回答的角度看，理論型經(jīng)歷問子同時也是最低層次的經(jīng)歷解子，它是對經(jīng)歷事實的最簡單、最直接的回答。根據(jù)上述定義和理論比擬的不對稱性關(guān)系，能夠給經(jīng)歷過硬性定義如下：在理論T與Tˊ的時刻的比擬中，T面臨經(jīng)歷過硬性沖突且Tˊ呈現(xiàn)經(jīng)歷過硬性協(xié)調(diào)，或者講，T的經(jīng)歷過硬性協(xié)調(diào)力下降〔記為MT↓〕且Tˊ的經(jīng)歷過硬性協(xié)調(diào)力上升〔記為MTˊ↑〕，當(dāng)且僅當(dāng)，在時刻，T的核心解子j1和其他解子j2共同導(dǎo)出了m種不同的與觀測型經(jīng)歷問子不符的〔不符記為┐г〕理論型經(jīng)歷問子〔記為T〔〔j1∧j2〕→〔┐гw〕m〕〕，Tˊ核心解子j1和其他解子j2共同導(dǎo)出了n種不同的與觀測型經(jīng)歷問子不符的理論型經(jīng)歷問子〔記為Tˊ〔〔j1∧j2〕→〔┐гw〕n〕〕，且通過j1不變而j2發(fā)生變化〔“變化〞指被修改、刪除、增加或提出新的解子，記為△〕的策略使得m＞n〔記為〔j1∧△j2〕→m＞n〕。其中，m、n≥0。這里的“不符〞指超出時刻允許的誤差范圍?！昂诵慕庾莹曋咐碚搰@一個關(guān)鍵概念展開的解子，即針對該概念的一組理論陳述；“其他解子〞指輔助性假設(shè)、初始條件、邊界條件。該定義以符號表示為：MT↓∧MTˊ↑←→T〔〔j1∧j2〕→〔┐гw〕m〕∧Tˊ〔〔j1∧j2〕→〔┐гw〕n〕∧〔〔j1∧△j2〕→m＞n〕二、正例與反例假如我們把與理論型經(jīng)歷問子相符的觀測型經(jīng)歷問子稱為“正例〞，而把與理論型經(jīng)歷問子不符的觀測型經(jīng)歷問子稱為“反例〞的話，那么，進(jìn)步的經(jīng)歷一致性條件要求理論的正例越多越好，而進(jìn)步的經(jīng)歷過硬性條件則要求理論的反例越少越好。在科學(xué)實踐中，正例和反例不是一種能夠簡單轉(zhuǎn)換的關(guān)系，即增加一個正例等于減少一個反例，或增加一個反例等于減少一個正例，或減少一個反例等于增加一個正例，或減少一個正例等于增加一個反例。正例多，不見得反例就少，可能正例多，反例也多；正例少，不見得反例就多，可能正例少，反例也少；反例多，不見得正例就少，可能反例多，正例也多；反例少，不見得正例就多，可能反例少，正例也少。由于自然界的待解釋的事物或現(xiàn)象的數(shù)量是無限的，況且，在正例和反例之間還有一個中間地帶，即假如理論推不出實驗觀測的結(jié)果，則既不能講觀測結(jié)果與理論相符，也不能講觀測結(jié)果與理論不符。當(dāng)科學(xué)家面對一個新出現(xiàn)的反例并且一時又難以解決時，他可能不顧及反例〔甚至將反例排除在理論應(yīng)當(dāng)考察的范圍之外〕，專心致力于增加正例。在時段內(nèi)，假定理論T揣測魔箱B中有一個黑球，一個白球，經(jīng)過實驗觀測，發(fā)現(xiàn)B中只要一個黑球，并無白球，這樣，理論T面臨一個反例。科學(xué)家經(jīng)過深思熟慮，仍然不能把這個反例轉(zhuǎn)化為正例，這時，科學(xué)家能夠暫時回避反例問題，把目光集中于從T中揣測出更多的球來加以檢驗?？茖W(xué)家可能揣測B中除了一個黑球，一個白球，還有一個紅球和一個藍(lán)球。經(jīng)過實驗檢測，果然發(fā)現(xiàn)B中有一個紅球和一個藍(lán)球。在這個案例中，科學(xué)家增加了兩個正例，但并沒有排除那一個反例，這也是一個合理的策略，由于T的經(jīng)歷新奇性協(xié)調(diào)力和經(jīng)歷一致性協(xié)調(diào)力都加強(qiáng)了。當(dāng)然，在科學(xué)實踐中，通過維護(hù)理論的硬核或核心解子，修改輔助假設(shè)、初始條件和邊界條件完善理論，將反例轉(zhuǎn)化為正例，既加強(qiáng)理論的經(jīng)歷過硬性協(xié)調(diào)力，也加強(qiáng)理論的經(jīng)歷一致性協(xié)調(diào)力，這也是可能實現(xiàn)的合理策略。當(dāng)一個理論T面臨一個不能解決的經(jīng)歷問題p，即碰到一個反例時，科學(xué)家不一定通過修改理論T把p排除出去，他能夠增添一個理論假定，使之和理論T一起，構(gòu)成一個新的集合理論Tˊ。假如Tˊ能解決p，把反例轉(zhuǎn)化為正例，則既能保留原理論T，又能使Tˊ的經(jīng)歷過硬性和經(jīng)歷一致性相對于T而上升。英國化學(xué)家布萊克(JosephBlack1728-1799)是燃素講的信奉者，他提出關(guān)于熱的本質(zhì)的熱質(zhì)講，以為熱也和燃素一樣，是一種由相互排擠但為物質(zhì)所吸引的熱粒子組成的無重量的彈性熱流體。這種熱粒子后來被人們稱為熱質(zhì)或熱素。早期熱質(zhì)講理論以為混合熱守恒，即熱素不滅。它能很好地解釋這樣的.現(xiàn)象：40度的水與同體積的80度的水混合，兩杯水的溫度均為60度。按這個理論，兩杯水共有120個單位的熱素，混合后，每杯水平均包含60個單位的熱素，所以每杯水的平均溫度為60度。但是該理論不能解釋經(jīng)歷問題p：為什么把100度的水與同體積的150度的水銀混合后，其平均溫度不是所意料的125度，而是120度呢?布萊克并沒有試圖把這個問題排除出去，更沒有輕易放棄這個理論。他引入一個新的假定：不同的物體有不同比熱，由于物體對熱素的吸收能力不同。這樣，布萊克實際上引入了一個新的理論，它是包含早期理論和新假定的集合理論。新理論有效地解決了p：水銀的比熱比擬小，所以水銀下降30度所放出的熱量，只能使水上升20度。新理論消除了早期理論的反例，也沒有丟失其正例，它的反例數(shù)比早期理論的反例數(shù)少，能夠講，新理論比早期理論過硬。后來，新理論又碰到一些困難，都被布萊克按同樣的辦法逐一克制了。因而，布萊克的理論在經(jīng)歷過硬性上一度呈上升趨勢。人們稱贊布萊克為“理論修補(bǔ)大師〞，而我以為稱布萊克為“加強(qiáng)理論經(jīng)歷過硬性的大師〞更為恰當(dāng)。固然后來熱質(zhì)講由于不能解決新的問題導(dǎo)致綜合協(xié)調(diào)力的下降而被熱動講取代，我們?nèi)匀粦?yīng)該肯定布萊克的努力是合理的，值得稱道的，由于他追求理論的經(jīng)歷過硬性協(xié)調(diào)力并一度獲得成功。加強(qiáng)一個理論的經(jīng)歷過硬性協(xié)調(diào)力不必然導(dǎo)致該理論的經(jīng)歷一致性協(xié)調(diào)力的加強(qiáng)，兩者之間沒有必然的正比關(guān)系。例如，當(dāng)一個理論的經(jīng)歷過硬性協(xié)調(diào)力上升時，其經(jīng)歷一致性協(xié)調(diào)力可能反而下降。設(shè)想在時刻，一個科學(xué)家提出理論T，T揣測魔箱B中有一個黑球，一個白球，一個紅球和一個黃球。經(jīng)過實驗觀測，發(fā)現(xiàn)B中有一個黑球，一個藍(lán)球，一個紅球和一個黃球。這樣，理論T面臨1個反例，由于觀測到的“白球〞其實是籃球。在時刻，另一個科學(xué)家提出理論Tˊ，Tˊ揣測出B中有一個黑球，一個藍(lán)球，但推不出B中有紅球和黃球。這樣，固然Tˊ把一個反例轉(zhuǎn)化為正例，使得Tˊ的反例數(shù)為0，少于T，加強(qiáng)了Tˊ的經(jīng)歷過硬性協(xié)調(diào)力，但同時，Tˊ卻喪失了2個正例，T的正例數(shù)為3，而Tˊ的正例數(shù)為2，Tˊ的經(jīng)歷一致性協(xié)調(diào)力下降。在這種情況下，理論T和理論Tˊ的勝負(fù)尚難意料。T可能通過本身的發(fā)展和完善消除掉那個反例，而Tˊ可以能通過本身的發(fā)展和完善增加了正例；而且隨著實驗技術(shù)的改良和解釋理論的變化，原來的所謂“反例〞可能不再是反例，直接成為正例，而“正例〞可以能變成反例。在科學(xué)中，理論的“最終〞取舍取決于理論的綜合協(xié)調(diào)力的比擬?？茖W(xué)的馬拉松比賽只要暫時的相對終點，沒有永久的絕對終點，在這場比賽中，科學(xué)家的信念和毅力等背景因素起著重要的作用。三、論反常傳統(tǒng)的“反常〞(anomalies)概念具有兩個主要的特征：〔A〕一個理論哪怕只面臨一個反常，有理性的科學(xué)家也應(yīng)放棄這個理論；〔B〕某些經(jīng)歷事實對一個理論來講是反常的，當(dāng)且僅當(dāng)這些事實與理論發(fā)生邏輯矛盾。驗一致性沖突概念對上述觀點作如下修正：〔Aˊ〕當(dāng)一個理論面臨經(jīng)歷過硬性沖突時，并不要求一定要放棄該理論，但能夠?qū)碚摰目煽啃蕴岢鰬岩?；〔Bˊ〕某個理論T與Tˊ相比面臨經(jīng)歷過硬性沖突，當(dāng)且僅當(dāng)，通過非核心解子的變化策略，從T的解子中導(dǎo)出的與觀察實驗數(shù)據(jù)不符的經(jīng)歷問子數(shù)大于從Tˊ的解子中導(dǎo)出的與觀察實驗數(shù)據(jù)不符的經(jīng)歷問子數(shù)。傳統(tǒng)觀點A的批評者曾為反對A而提出一些很有講服力的論證，這種論證來自兩個方面：ァ∫?、模盒?ambiguities)論證。該論證以為，一個產(chǎn)生了反常的特殊理論能否應(yīng)該由于檢驗境況的一些不能消除的模糊性而放棄，這是不能合理地斷定的。檢驗境況的模糊性主要表現(xiàn)為：〔1〕在任何經(jīng)歷檢驗中，要想導(dǎo)出一個實驗上的預(yù)測，需要的是整個理論網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)實驗預(yù)測被證實是錯誤的，我們就不知道在這個理論網(wǎng)絡(luò)中究竟哪個理論錯了。所以，不可能在一個理論網(wǎng)絡(luò)中斷定某個詳細(xì)理論是假的?！?〕由于一個理論與實驗數(shù)據(jù)不符就放棄這個理論，這就假定實驗數(shù)據(jù)本身是真實的和不可錯的。其實，實驗數(shù)據(jù)本身也只是可能的，一個反常，不能要求放棄一個理論。二、實用性(pragmatics)論證。歷史上的每個理論幾乎都有過一些反?；蚍瘩g的實例；事實上，沒有一個人能夠指出一個重要的理論沒有碰到過一些反常。因而，假如我們認(rèn)真對待A，那么我們就等于放棄了我們?nèi)坷碚摰慕M成部分，因此根本不能議論自然界的大多數(shù)領(lǐng)域。［1］(P27-28)基于上述理由，用一個較弱的，但更為現(xiàn)實的觀點Aˊ代替A就有很強(qiáng)的講服力。對于Bˊ與B的區(qū)別，我們能夠看到，B中的反常出現(xiàn)情況在Bˊ中并不是經(jīng)歷過硬性沖突的充分條件，由于B沒有理論比擬，即沒有把理論放到比擬狀態(tài)下來評估。傳統(tǒng)反常使得理論與事實構(gòu)成兩角關(guān)系，事實成為理論真理性的判官。實際上，當(dāng)理論與某個事實矛盾或不符時，科學(xué)家可能置之不顧，只要在當(dāng)科學(xué)家看到其他同行理論認(rèn)真對待和解決了這一事實時，才可能積極面對這一事實。由于科學(xué)家真正關(guān)心的不是理論能否與某個事實相符，而是理論在當(dāng)下的協(xié)調(diào)力狀況。相比擬的兩個理論都可能與某個或某些事實發(fā)生邏輯矛盾，但事實并不對兩個理論都構(gòu)成認(rèn)知威脅，理論面對的的認(rèn)知威脅來自與理論相符或不符的事實的數(shù)量上的比擬結(jié)果。所以，理論評價應(yīng)當(dāng)建立在“理論-理論-事實〞的三角關(guān)系之上。傳統(tǒng)的“反常〞概念由于在沒有理論比擬的情況下進(jìn)行獨斷的判定，不能完善地解釋科學(xué)史中的大量事例。在對待傳統(tǒng)反常的問題上，勞丹很清醒。與傳統(tǒng)“反常〞不同，勞丹的“非反駁的反常〞(nonrefutinganomalies)基于理論之間的比擬，對于經(jīng)歷問題p，假如理論T沒有解決，但T的一個或更多競爭對手已經(jīng)解決，則T面臨一個反常。根據(jù)勞丹的講法，“每當(dāng)一個經(jīng)歷問題p，已被某個理論解決時，p以后就構(gòu)成了相關(guān)領(lǐng)域中沒有解決p的每一理論的反常〞。［2］(P29)一個反常的出現(xiàn)是對顯示反常的理論提出了懷疑，但用不著強(qiáng)迫放棄該理論。另外，勞丹的“非反駁的反常〞也不要求相比擬的兩個理論是矛盾的。勞丹的反常概念是需要用經(jīng)歷一致性和經(jīng)歷過硬性來分析的概念。根據(jù)勞丹的反常概念，在理論T與理論Tˊ的時刻的比擬中，假如T解決了m個經(jīng)歷問題，即T的理論推斷與m個經(jīng)歷問子相符，而同時Tˊ不能解決這m個經(jīng)歷問題，即Tˊ的