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中國評論學術出版社 >> 文章内容

(五)現代科學真理觀

  人類對大自然的認識,從無知到有知,從知之甚少到知之較全面、較深刻,經歷了一個漫長的歷史過程。每當我們回過頭來反思人類認識過程的時候,總會覺得最初祖先的那些想法太幼稚,他們爲自己的行動提供的理論依據,不僅漏洞百出,還包含着很多錯誤。這些殘缺不全的理論和人類歷史的偉大成就形成極大的反差。我們不禁驚呼:難道我們的先輩就是在這種理解方式的引導下走過來的嗎?我們不妨先來看看歷史上的某些片段:

  中世紀的歐洲,人們相信生病是因爲體内缺乏某些元素造成的,治病的原則是缺什麽補什麽。所以,知道病人缺什麽元素以及補充這些元素的方法就成了醫學的重要内容。中醫認爲犀牛角屬於“大凉性”,據説對無論多麽厲害的熱症都很靈。可是,經現代醫學方法檢驗,犀角並没有什麽藥用價值。於是,在中藥裏如何配置犀牛角的知識便失去了意義。亞裏士多德是希臘時代的哲學大師,他的學術成就代表了那個時代在最高智慧,人們按照他的思想行事,似乎都獲得了成功,至少當時没有肯定性的失敗記録。可是,用近代科學的標準來衡量,亞裏士多德《物理學》的知識,有相當一部分不可靠,也許是那時的技術要求不那麽精確,才没有顯現出理論的漏洞。由此可見,所謂知識只不過是特定時代,被特定人群普遍認同的對客觀世界的理解方式。在歷史長河中,知識隨着時代的發展而演化,一個時代的真理到了另一個時代被判明是錯誤,一個人群中的錯誤理論,在另一些人看來可能是真理。

  牛頓關於光的彈性粒子説維持了兩三百年,除了他的權威因素而外,和直到1801年,雙孔衍射實驗才最後完成的科學史實有關。在此之前,微粒説和波動説對當時人們有關光學的經驗都能做出充分的解釋。只是由於科學的發展還没有達到那一步,無法確定孰對孰錯而已。

  歷史上的情况既然如此,我們對今天人類所掌握的知識究竟又有幾分把握?可以肯定其中有多大比例屬於不可動摇的真理?亞裏士多德的輝煌和科學發展的歷史事實告誡我們,對已經掌握的知識深信不疑是危險的。任何科學理論都可能在一定的時候,被更加有效的科學理論所代替。我們只能遺憾地得出結論:任何時代的知識,包括今天我們深信不疑的科學體系,都是正確與錯誤的混合物。所以,在認識論領域裏必須慎用“真理”一詞,即使用我們今天科學界所確認的邏輯方法,可以對它們做出論证的科學理論,也不能確保其放諸四海而皆準。

  此外,我們還必須注意到,創立兩種以上互相衝突的理論,同時對人類有史以來總經驗做出充分解釋的情况是完全可能的。各種觀點之間的鬥争在所難免,雖然争辯各方的出發點都是爲着證明自己理論的唯一正確性,争論所采取的態度也難免固執與偏頗。不過,只要不以權勢和武力相逼,這種争論總可以促進科學的發展。所以,我們對待發展進程中的各種科學理論,應該持寬容和期待的態度。首先是能够容忍站在不同立場,持有不同觀點的人充分發表自己的意見。同時還要有足够的耐心,等待具有判定性的科學事實的出現,期待更加深刻,因而適應範圍更廣的新理論誕生。

  人類的智慧集中反映在對客觀世界的認識上。歸根結底,知識都來源於感覺基礎上的大膽想象。我們知道人的大腦和客觀世界的差别;也注意到客體刺激我們的感官所引起感覺,與客體本身的差别;客觀事物與它們在我們心中産生的表象的差别;也知道我們用語言描述的世界規律,和客觀世界的運動秩序屬於不同類型的對象,存在着質的差别等等。所以,認識的本質就是在人的精神世界和客觀世界之間建立一種同構映射,以便對客觀世界進行描述。人們希望獲得的僅僅是思維運演的結果,和客觀世界演變結果的一致性。這就是人的認識與認識對象之間同構的含義。

  希臘哲學家赫拉克利特説,人不可能兩次進入同一條河流。世界在不斷運動,新事物不斷涌現,新的運動形式不斷造成新的運動規律。隨着宇宙的演變,我們用來描述客觀世界的科學理論不能不變。由於偶然性的存在,歷史是由大量偶然性和少得可憐的必然性演化而成,客觀世界不會嚴格按照鐵的紀律行事,“違規”是經常發生的。所以,除非是對單一事件的陳述,凡是涉及到無窮對象的全稱命題,都保不住永遠正確。它們都可能在一定的時候被更加完善,更加成熟的理論所取代。因此,我們必須承認一切用以描述客觀世界的知識體系,都只具有相對的可靠性。客觀世界的可認識性,僅僅是指具有可描述性,也就是用人爲杜撰的理論加以模擬。用來模擬客觀世界的理論就是我們常説的客觀規律,很顯然,這和存在絶對真理是兩碼事。

  雖然我們無法判定科學理論的絶對可靠性,却能够通過邏輯的方法,或者利用科學事實對現有科學理論提供否证,或者説可以對科學理論實施证僞。采用理論和實踐兩種方法的否证是等效的。在特定的邏輯體系中,我們還能够鑒别某些理論原則上是可证僞的,而另外一些理論則是不能证僞的。從這裏出發,英國哲學家波普爾提出了“否证論”的哲學觀點。他指出:科學和僞科學理論都來源於人的創造,而科學理論正是那些既能够被證實,也能够被证僞(當然不是已經证僞)的理論體系。而僞科學恰恰不具有可证僞的特徵。就是説能推翻並不是僞科學的特徵,能够被推翻而暫時没有被推翻是科學理論的特徵。那些一經設計出來就不可能推翻的理論必定是僞科學。好像僞科學理論只是爲了不被推翻纔來到這個世界上一樣。

  靈學的基本假設是存在靈魂,人死後靈魂不會消失,因而可以重新投胎進入來世。爲了使迷信不被推翻,相信靈學的人解釋説,人死後會以某種方式抹掉一生中的記憶,當其轉世投胎以後,便不能回憶前世的經歷。如果你决意通過實踐的方法檢驗靈學的真僞,那你就去死吧。不過,人死了不能説話,你付出了生命的代價,既不可能證實靈魂依然存在,也無法對靈魂不死的理論提供否证。萬一你真的投胎轉世,由於你不僅忘記了前世的生活經歷,也會把驗证靈魂死與不死的使命忘得一干二净,還能證實或者推翻靈魂轉世學説嗎?之所以僞科學總喜歡出現在“生死綫上”,就是因爲這種事情雖然無法證實,但也不能用實踐方法予以推翻,也就不可能通過實踐予以否证。

  我們贊賞波普爾否证主義的原則立場,他正確地指出了科學理論可否证的特徵,也揭示了某些僞科學理論的一個重要性質,爲我們辨别科學理論的真僞提供了一個可借鑒的標準。同時,否证論還告訴我們,尋求對科學理論的最後確证是徒勞的,反復證明已經確認的科學理論並没有必要。真正需要的倒是其反面,即對科學理論的否证。只有不斷發現新科學事實,不斷創造新的方法,創建新科學理論取代舊理論,才能讓知識得到豐富和更新,將人們的認識朝着越來越深刻,越來越全面的方向推進。

  不過,把可证僞原則作爲鑒别是否僞科學的標準也有問題。其實相當多的僞科學理論流傳於社會中,影響之廣,危害之深,並不需要波普爾説的那樣高明,其欺騙性往往十分明顯。什麽清水變油啊,耳朵認字啊,仙童神醫啊,法輪大法等。如果因爲很容易推翻而被認爲具有科學性,豈不滑天下之大稽?所以,將否证主義的原則到處套用,也會鬧出亂子。

  任何科學理論都建立在假設的基礎上,可以説科學不能没有信仰。與宗教信仰的區别主要在於科學假設必須遵從實踐性原則。科學理論雖然出自科學家頭腦的創造和選擇,但是她必須受到經驗的引導,接受實踐的檢驗。科學只能接受以自然界本身的原因解釋自然的理論,而拒絶接受那些與人類經驗毫不相關的“知識體系”,包括存在於我們頭腦中的先念邏輯,能够演繹出現實世界的理念世界,人的意志之外的絶對精神,以及神仙、妖怪、上帝等人爲杜撰。因爲這些體系既不尊重實踐,又拒絶接受經驗的引導,對實踐不起效應,不具備客觀性、無矛盾性和可重復性的原則,是矯揉造作的産品,對於我們理解客觀世界來説,只能是累贅和干擾。

  在鑒别科學研究成果真僞的方法中,客觀性、有效性、可重復和可檢驗的原則,比可否证性判斷更便捷適用。上世紀七十年代,美國一位天文學家聲稱自己檢測到了來自銀河係中心的物質波。不少天文臺按照他的方法進行實驗,都没有得到他所説的觀察效果,科學界便没有采納這項“發現”。科學研究的理論成果需要得到檢驗,而一切超自然的原因都不可檢驗,所以,只有以自然界自身的原因來説明自然現象,才能得到科學界的認同。

  除此之外,科學假設必須滿足直觀性,簡單性和自洽性。科學公理必須是簡單明了的,而一切宗教教義、封建迷信和僞科學,不僅臃腫,也缺乏直觀性,在邏輯上混亂不堪。奥爾圖良爲了説明上帝至高無上,創立了“三位一體”的理論。同時代的法國人羅瑟林就指出,同一個上帝怎麽會既是父親又是兒子?既是實體又是靈魂?針對奥古斯丁在《上帝之城》中記述的亞當和夏娃偷吃禁果,在獲取智慧的同時犯有“原罪”的故事,奥卡姆尖鋭地指出,故事情節純屬虚構,在邏輯上極其混亂,應該從人類知識體系中永遠剔除出去,這就是著名的“奥卡姆剃刀”。

  科學具有時代的特徵。牛頓的光子假説,到了十九世紀初才被楊氏干涉實驗所否定,接下來迅速發展成光的電磁波動理論。這件事情本身説明光的彈性粒子學説是可证僞的,未被推翻以前是一種科學理論,而且她在工程技術上獲得的巨大成就以及對人類認識的發展所做出的積極貢獻都是不可替代的。光的電磁波動説和波粒二象性假説的出現,使牛頓的彈性粒子説和惠更斯的機械波動説向非科學方面轉化,逐漸退出歷史舞臺。然而,非科學並不等於僞科學。非科學是科學進步的副産品,曾經“科學”過。她們對科學發展所做出的貢獻是不可磨滅的,在歷史上的進步作用也是不可替代的。科學理論向非科學轉變,是人類認識發展的必然結果。原來的理論即使已經被新的科學理論取代,往往還保留若干科學性,可以在適當的場合繼續發揮作用。僞科學從杜撰那天開始一直是科學發展的絆脚石,從來就没有發揮過積極的作用。

  在推行改革開放政策的過程中,真理標準的討論發揮過積極的作用。通過討論,掃除了思想障礙,使適合我國國情的經濟政策得以順利推行。然而,什麽是真理?真理能够檢驗嗎?通過人們的社會實踐和科學實驗才能檢驗真理,除此之外不再有别的檢驗方法嗎?經過實踐檢驗的科學理論可以保证永遠正確,放諸四海而皆準嗎?一句話,實踐是檢驗真理的唯一標準嗎?

  我國東漢時期的哲學家王充不信鬼,不敬神,但是,却無法爲鬼神不存在提供任何事實依據。不過,王充向鬼神論者提出了三點詰難:據説人死之後陰魂不散,常飄飛於山林曠野之間,久而久之即可變成妖精。然而,死者的衣服鞋帽,既非靈魂亦非肉體,實乃絲綿布帛耳,何以能隨死者變化精靈?如若不能,由死者變化之精靈,應當赤身裸體才是。然而人們所見到的妖精總是衣冠楚楚,靴帽如初,何至於此?此其一也。往古來今死者甚衆,倘若人人死了都變成精靈,世界之上必定魍魎充斥,道路之上也該一步三鬼。可是,人們却很少撞到鬼,何以?此其二也。世上芸蕓衆生,相識者只占極少數。前朝當代死者無數,致使鬼魂之多,不可勝數。在此情况下,人們若是真遇鬼魂,素不相識者應在多數。但是,人們却只見到自己親友的亡靈。分明是想念親人而引起的幻覺。此其三也。雖然王充没有舉出鬼神不存在的事實依據,但是在王充的論述面前,鬼神理論完全失去了立足之地,是王充揭穿鬼神理論自身矛盾的方法發揮了作用。

  王充論鬼的技巧非常值得我們深思。論证鬼神之不存在,能不能用自己從來都没有碰到過鬼的事實加以説明?這顯然是不行的,至少你的論述是没有力量的。因爲你説你自己没有見到過鬼,並不等於别人也没有撞到鬼。只要有人舉证説他看見了鬼,你的否证就失敗了。

  從邏輯上講,我們可以把命題歸結爲這樣兩大類:一類是説明某種事物存在或不存在的命題,稱爲存在性命題。另一類用來肯定某類對象無一例外地具有某種性質,叫做性質判定全稱命題。很顯然,要證明事物存在,可以通過舉例。而要證明某種事物不存在,則無法通過舉例。舉例論证的方法就是讓事實説話的方法,也就是我們所説的用實踐檢驗真理的方法。可見,存在性命題的確可以通過實踐檢驗的途徑得到肯定。“不存在”問題是存在性命題的反命題,這種命題則無法通過實踐檢驗來確認。

  與此相反,對於一個全稱命題,我們只要舉出一個反例,即舉出一個符合命題條件,而與命題結論相衝突的事例,就可以判定作爲無一例外的論斷已經站不住脚了。但是,即使舉出一百個與原命題相符合的事例,都不能保证第一百零一個事例符合命題的結論。就是説:對於一個存在性命題,實踐可以證實,却不能否证。對於一個全稱命題,實踐可以否证,却無法證實。所以,人們説“事實勝於雄辯”,那要看你用在什麽地方,對於推翻一個全稱命題,或者肯定一個存在性命題,讓事實説話的方法以其簡單明瞭而勝於雄辯。反過來,對於否定一個存在性命題,或者肯定一個全稱命題,讓事實説話的方法就不頂用了。而只能通過揭露命題自身矛盾予以推翻,或者應用邏輯的方法對命題提供確证。也就是説:在這種情况下是雄辯勝於事實。

  正因爲通過實踐無法推翻一個存在性命題,而人們又總是相信實踐是檢驗真理的唯一標準,所以,歷來僞科學制造者總是在靈魂不死這類問題上大做文章。胡謅人死之後靈魂不滅,可轉世投胎,重新做人。歷史上總有一些好事者,杜撰出發生在確切時間,確切地點的轉世“再生人”,有名有姓。於是,既有“理論”闡述,又有“事實”印证,不由得你不信。即使你不信,也無法拿出推翻神鬼存在的事實依據。你一個人不信神不要緊,王某不信李某信。何况人們經常會因爲精神恍惚造成幻覺,依稀中仿佛與死者再見。於是神鬼理論便流傳下來,大行其道了。王充論鬼采用的形式邏輯方法之所以奏效,是因爲他揭穿了鬼神理論自身的矛盾。在通過實踐檢驗無法揭露命題錯誤的時候,邏輯推理的方法就顯現出了她的獨特魅力。

  在科學史上,經常采用揭示理論體系的矛盾來説明其錯誤的方法,尤其是在涉及到基礎科學的某些原則問題時。十七世紀,伽利略推翻亞裏士多德自由落體運動規律,就采用了類似的方法。亞裏士多德曾指出,物體下落速度的大小與物體的重量成正比。這種觀點與人們的常識基本吻合。在空氣中,鐵塊比木片下落得快,紙片比石子下落得慢。論重量的確是鐵塊最大,紙片比石子小。十七世紀,伽利略提出瞭如下的分析:如果真的是越重的物體下落得越快,那麽我們可以將兩個質量不等的物體綁在一起,由於大物體下落快,小物體下落慢,兩者相互作用的結果,捆綁物的下落速度會間於大小物體單獨下落時的速度之間。但是,捆綁物是一個比大物體更大的物體,它的下落速度應該比大物體單獨下落時的更大。從同一理論出發,推出了兩個互相衝突的結論,從而知道亞裏士多德的自由落體理論不能成立。

  伽利略用實踐來檢驗過自由落體規律没有?據説他曾在比薩斜塔上,讓質量懸殊十倍的兩個鐵球同時落下,同時到達地面。可是,這個所謂的著名實驗没有在伽利略本人的研究資料上留下記録。人們是根據他晚年的學生維維尼亞的陳述認定這個實驗事實的。然而,伽利略對亞裏士多德的落體規律的分析批判,却發生在他年輕時候,并且保留在伽利略的著作中。尤其值得注意的是,維維尼亞所記載的實驗時間是1612年,這已經是伽利略的自由落體定律早已爲人們熟知的年代。而且就在這個1612年,的確有人在比薩斜塔上做過維維亞尼所記載的“鐵球”實驗,實驗結果却是大球比小球先到達地面。那個人是反對伽利略落體理論的,實驗的結果似乎印证了亞裏士多德的理論正確。

  其實,簡單的常識已經告訴我們:既然亞裏士多德的理論已經出現了自相矛盾的情况,還用得着通過實踐來檢驗嗎?如果檢驗的結果是綁在一起的物體比大物體單獨下落得快,必將與物體間相互作用的規律發生矛盾。如果檢驗的結果是綁在一起的物體比大物體下落得慢,那麽,捆綁物的確是比大物體更重的物體,也會和亞裏士多德落體理論發生衝突。可見,無論檢驗的結果怎麽樣,亞裏士多德的理論都不會正確。

  命題是對事物性質的判斷。容易看出,實踐檢驗和邏輯推理這兩種方法,對於全稱命題都具有否定的功能。舉一個反例或揭示命題的邏輯錯誤,對於推翻一個全稱命題來説是等價的。而對於鬼神論那樣的存在性命題,實踐方法無法給予否证,通過揭示其邏輯矛盾的方法却足以推翻它。惟有肯定一個存在性命題時,實踐的方法更便捷。通過實踐方法確認某種事物不存在和確認全稱命題的可靠性,都是行不通的。

  歐幾裏德幾何與黎曼幾何相互衝突,孰對孰錯?讓實踐來檢驗吧。歐幾裏德在平面上畫兩條平行綫,黎曼説這兩條直綫延長之後一定會相交。歐幾裏德將它們延長到白紙的邊緣,没有相交。這算不算平行?當然不算——黎曼説。好,改用更大的紙張,延長到五十公里以外還没有相交,這樣該算是平行了吧?還不算——黎曼堅持説。歐幾裏德索性將兩條直綫延長到太陽係的邊緣,如果還不相交怎麽辦?能不能肯定兩條直綫平行?黎曼仍然堅持説“不能!”歐幾裏德只好無可奈何地説:“我們的争論没有完。”

  黎曼幾何與歐幾裏德幾何,各自都是内協調的理論體系。然而兩者互相衝突,平權而不等價。就二十世紀以前的人類經驗而言,她們都可以給予充分的解釋。但是,它們畢竟是不相同的理論。從兩條直綫平行性質的檢驗過程中我們已經看出,至少是在二十世紀以前找不到判定是非的實踐方法。科學的發展逼迫我們接受這樣的事實:對於同一組人類經驗,可以建立多種理論,它們雖然互相矛盾,對於解釋客觀世界却都是成功的。也許隨着時間的推移,我們最終可以區别出這些理論的實用場合,或者將它們統一起來。不過,在科學發展的任何時候都可能出現多種理論并存的局面。然而,科學的道路没有最後,我們只能永遠行進在科學發展的道路上。寧願承認科學理論不一而足,也不應該放棄可能對世界做出充分解釋的任何一種理論,因此,科學理論具有多元化的特徵。在這裏“真理只有一個”的簡單常識遭到了質疑。

  懂得了科學理論的多元性,我們便不難理解,證明一個全稱命題正確性的一般方法不可能存在的道理了,而且能輕而易舉地推翻歸納邏輯必真的判斷。因爲嚴密邏輯是一種必然性邏輯,其結果是唯一的,僅此一點已經和科學理論的多元化結論相矛盾。愛因斯坦説:“從經驗到理論,並没有邏輯的道路”,“理論是科學家頭腦的自由創造。”既然科學理論是自由的創造,科學理論出於科學家的自主選擇,多種理論并存的局面就在所難免。這些所謂唯心主義的論斷,反復强調人類在認識客觀世界過程中的創造性作用,强調人類認識過程的主觀能動性,具有深刻的哲學意義。

  我們已經找到了至少一種不同於實踐的檢驗真理的方法,而且是更加有效,因而也更爲重要的方法,作爲一個全稱命題:“實踐是檢驗真理的唯一標準”的説法還能成立嗎?當然,應該承認,在真理標準大討論中,“實踐是檢驗真理的唯一標準”的論斷發揮了極其重要的作用。如果我們承認任何真理都只有相對的意義,那麽,“實踐是檢驗真理的唯一標準”的論斷,也有一個從科學變爲非科學的過程,也會在經過一段時間之後被更加全面,更加深刻的理論所取代。於是,今天予以证僞,正是從可证僞的角度,對此論斷的科學性予以充分的肯定。不過,正因爲“實踐是檢驗真理的唯一標準”的科學判斷,曾經發揮過極其重要的歷史作用,才具有如此頑强的生命力,促使讓人們不遺餘力地加以固守。可是固守過時的論斷却會走向歷史的反面。

  揭示科學理論的内部矛盾,或者舉出與基本假設相衝突的反例,雖然都會對現有的科學理論造成威脅,但是,舊的理論絶對不會自動放棄已經佔領的陣地。擁護舊理論的人,往往會適當改變基本假設的陳述方式,或者牽强附會地對反例做出符合舊理論的解釋,以避免理論的基本假設受到攻擊。只有等待新的理論誕生,並通過具有判定性的實驗檢驗之後,新理論才會被科學界接受,科學才會進步。而新理論不僅能够容納舊理論的全部成果,能解釋更多的現象,也能預言新的科學事實。也只有在這些方面都獲得了成功,新的科學理論才能爲人們所認同。因此,在科學發展的道路上,反復證明已經確認的科學理論並没有多大的價值,揭示現有理論的内部矛盾,或者僅僅用反例彰顯科學理論的薄弱環節,都不足以推翻現有的理論。只有新理論站穩了脚跟,原來的理論才會退出歷史舞臺。歸根結底,科學前進的動力來自創新。
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