彭加勒的經驗約定論研究論文
時間:2022-11-12 03:45:00
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提要:作者認為,彭加勒的主導哲學思想是約定論,更確切地說,是“經驗約定論”。本文著重剖析了經驗約定論的具體內涵和精神實質,并據理澄清了對彭加勒約定論的各種誤解和曲解,充分肯定了經驗約定論在現代科學,科學認識論和方法論中的積極意義。
彭加勒(HenriPoinearé,1854~1912)的整個哲學思想是比較復雜的。杰齊•吉戴明在談到這位科學哲學家的思想時這樣寫道:就他的有關算術的認識論地位而言,他是一個康德主義者,因為他宣稱算術的一些公理,特別是數學歸納原理是先驗綜合真理。另一方面,他在空間哲學、幾何學哲學和物理學哲學中卻拋棄了康德主義,并用發生經驗論(幾何學與物理學的概念及陳述起源于經驗)和約定論的結合來代替它。在集合論基礎方面,他的立場是反對康托爾的,是一位結構主義者和前直覺主義者。在物理學哲學中,他的約定論為經驗的要素留下了余地,以致處于經驗論傳統的范圍內。他也具有進化論思想的成分(進化認識論),如他最富有哲學意義的時間學說。此外,就他強調感性知覺和經驗材料的作用而言,有人認為他是實證論者。就他視探索真理和追求科學美為活動的唯一目的和唯一價值而言,有人認為他是高遠的理想主義者。就他抨擊實用主義,認為理論是人類理智的自由創造,以及為科學統一性而斗爭來說,有人認為他是理性論者。但也有人指出他是一個證偽主義者和歸納主義者,因為他把相對性原理僅僅看作是可被實驗否證的暫時性的假設。也有人指責他是地地道道的唯心論者,因為他在談到意識和存在等哲學問題時,的確說過一些可以做出唯心主義解釋的話。當然,人們也能從他的思想中發現畢達哥拉斯主義(對自然先定和諧的信念)、操作主義(要使定義有用,它必須能指示,它必須能指示我們如何測量)、工具主義(科學是一種整理事業,兩種對立的中性假設都可以作為研究的有用工具)、馬赫主義(他贊同馬赫的某些觀點)的色彩。
上述種種看法也許都有一定的道理,但是從整體上看,彭加勒主要還是—位約定論者。恰當地講,彭加勒的約定論應該稱之為“經驗約定論”(empirio-conventionalism),這是彭加勒的哲學創造,也是彭加勒的主導哲學思想。
經驗約定論認為,數學中的公理與物理學中的一些基本概念和基本原理既非先驗綜合判斷,亦非經驗事實,它們原來都是約定;約定是我們精神自由活動的產物,它貫穿在整個科學創造活動中,但自由并非完全任意,而是充分發揮我們的能動性;約定無所謂真假,只是出于方便而已,約定的提出要受到實驗事實的引導和避免一切矛盾的限制,約定的選擇要出于方便或簡單性的考慮,因為有些實驗的確向我們保證了這一點;約定具有巨大的方法論功能,在從事實過渡到實驗定律,尤其是從實驗定律上升到原理時,其方法論功能更為顯著。
但是,在蘇聯和我國,乃至在西方某些書刊中,彭加勒的經驗約定論常常受到一些人的誤解和曲解。本文擬在論述彭加勒的經驗約定論的具體內涵和精神實質的基礎上,對那些誤解和曲解進行必要的澄清,最后論述一下經驗約定論的積極意義。
一、經驗約定論的具體內涵
在康德和惠威爾(W.Whewell)的著作中,已透露出約定論的某些意向,在彭加勒同代人馬赫和迪昂(P.Duhem)的思想中,也有約定論的成分。當然,把彭加勒的經驗約定論看作是這些哲學家思想發展的邏輯結果或伴生物也未嘗不可,但是確切地講,他的經驗約定論主要還是植根于他對科學基礎的深刻反思,植根于當時在數學家當中流行的一些信念,例如索菲斯•李(SophusLie)的變換群理論以及哈密頓(WR.Hamiton)對四元數和分析力學的貢獻都有助于彭加勒的經驗約定論韻形成和發展。彭加勒是經驗約定論的創始人和集大成者。
彭加勒的約定論哲學最初是在1887年發表的《論幾何學的基本假設》一文中公諸于世的,它是以簡短的認識論評論的形式出現的。在這篇論文中,他首次指出度規幾何學的選擇類似于坐標系的選擇,后來他把幾何學公理稱為“偽定義”或約定。在19世紀最后10年和20世紀初,彭加勒把他的約定論思想擴展到時間測量的分析中,擴展到物理學原理中,從而為約定論適應他的整個科學認識論和科學哲學奠定了堅實的基礎。
彭加勒的約定論雖說發軔于1887年,但是更為系統、更為集中、更為普遍、更為明確的表述,則見于他在1902年出版的《科學與假設》以及此盾的幾本科學哲學著作中,這是他在對數理科學的基礎進行了敏銳的、批判性的審查和分析后提出來的。
彭加勒以幾何學為對象進行了探討。他說,幾何學公理與數學歸納法那樣的先驗綜合判斷不同,人們不能否定數學歸納法這一命題而建立類似于非歐幾何學的偽算術。另一方面,幾何學公理也不是實驗的真理,它涉及的是理想的點、線、面,人們沒有作關于理想直線或圓的實驗,人們只能針對物質的對象作實驗。即使退一步講,認為度量幾何學是對固體的研究,射影幾何學是對光線的研究(這實際上屬于物理學實驗,而不是幾何學實驗),困難依舊存在,而且是難以克服的。因為幾何學若是實驗科學,它就不會是精密科學,它就要不斷根據實驗事實來修正,不僅如此,以后還會常常證明它有錯誤(原因在于沒有嚴格的剛體)。因此,彭加勒得出結論說:“幾何學的公理既非先驗綜合判斷,亦非經驗的事實。它們是約定,……”“換句話說,幾何學的公理只不過是偽裝的定義。”他進而認為:“幾何學研究一組規律,這些規律與我們的儀器實際服從的規律幾乎沒有什么不同,只是更為簡單而已,這些規律并沒有有效地支配任何自然界的物體,但卻能夠用心智把它們構想出來。在這種意義上,幾何學是一種約定,是一種在我們對于簡單性的愛好和不要遠離我們的儀器告訴我們的知識這種愿望之間的粗略的折衷方案。這種約定既定義了空間,也定義了理想儀器。”
彭加勒的約定論滲透在他的下述幾何學哲學中:1.歐幾里得幾何學的公理雖然起源于經驗推廣,但它們是該系統原始術語的隱定義(例如,“點”、“處于……之間”、“是等距離的”);它們是術語的約定,既不為真,也不為假,而是方便的;同樣的結論也適合于其他幾何學公理。2.度量幾何學的可供選擇的系統是不同的度規系統或度規語言,它們可以基于合適的詞典從一種翻譯成另一種。3.在物理理論中,物理現象所歸屬的空間本質上是無定形的數學連續統(我們感覺到的物理連續統的理想化)。只有當我們就“同余”(Congruence,也可譯為全等或疊合)或“距離”擬定專門的約定時,它才能夠被度量;這可以用不同的方式來完成,或者產生出歐幾里得幾何學,從而產生出度規和度量幾何學的約定性。4.從群論的觀點來看,幾何學(度量幾何學和非度量幾何學)是研究各種變換群下的不變量的。就度量幾何學而論,兩個圖形同余意味著一個圖形能夠通過空間中某種點變換轉換為另一圖形;而且,同余的一致性取決于圖形的位移是由變換群給出的這一事實。5.什么是先驗的,這是群的普遍概念;無論如何,它不是感性的先驗形式,而是知性(在康德的意義上)的先驗形式;在群的普遍概念內,我們能夠選擇一個特殊的變換群,這個群將決定我們的幾何學。
彭加勒發現,盡管物理學比較直接地以實驗為基礎,但是它的一些基本原理也具有幾何學公理那樣的約定特征。例如慣性原理并不是先驗地強加在人們精神上的真理。否則,希臘人為何沒有認出它呢?他們怎么會相信,當產生運動,的原因終止時,運動也就停止呢?或者,他們怎么會相信,每一物體若無阻礙,將作最高貴的圓運動呢?而且,如果人們說物體的速度不能改變,只要不存在使它改變的理由,那么人們同樣可以堅持,在沒有外部原因參與的情況下,這個物體的位置或它的軌道的曲率不能改變。彭加勒認為,慣性定律可以推廣為這樣的陳述:物體的加速度僅取決于這個物體和鄰近物體的位置以及它們的速度(廣義慣性原理);如果一個物體不受力的作用,那么與其假定它的速度不變;倒不如假定它的位置不變,要不然就假定它的加速度不變;這一切同樣完全符合充足理由律,因此慣性定律并非先驗地強加于我們。
慣性原理也不是經驗的事實。任何人在任何時候也沒有實驗過不受力作用的物體,又何以知道物體不受力的作用呢?牛頓以為慣性原理來自實驗且被實驗確證,這是一種錯覺。牛頓實際上是受了擬人說的影響,也受到伽利略以及開普勒的影響;事實上,按照開普勒定律,行星的路線完全由它的初始位置和初始速度來決定,這恰恰是我們推廣慣性定律所要求的東西。而且,廣義慣性原理也無法用判決性實驗來檢驗。因此,慣性原理便化歸為約定或隱定義。同樣,牛頓的其他兩個運動原理也不過是起了力、質量的約定性定義的作用而已(S.H.,pp.112~129)。
彭加勒看到,力學原理的確具有約定那樣的合理功能,但是它們也有經驗概括那樣的合理功能。因此,他得出結論說:“這樣一來,力學原理以兩種不同的姿態出現在我們面前。一方面,它們是建立在實驗基礎上的真理,就幾乎孤立的系統而言,它們被近似地證實了。另一方面,它們是適應于整個宇宙的公設,被認為是嚴格真實的。如果這些公設具有普遍性和確實性,而這些性質反而為引出它們的實驗事實所缺乏,那么,這是因為它們經過最終分析便化為約定而已,我們有權利做出約定,由于我們預先確信,實驗永遠也不會與之矛盾。然而,這種約定不是完全任意的;它并非出自我們的胡思亂想;我們之所以采納它,是因為某些實驗向我們表明它是方便的。這樣就可以解釋,實驗如何能夠建立力學原理,可是實驗為什么不能推翻它們。與幾何學比較一下,幾何學的基本命題,例如歐幾里得的公設,無非是些約定,要問它們是真還是假,正如問米制是真還是假,同樣是沒有道理的。”(S.H.,pp.162~163)
不僅物理學的基本原理是約定,而且物理學的一些基本概念實際上也是約定。他在詳細討論了時間及其測量問題之后得出結論說:“兩個事件同肘、或者它們的相繼順序、兩個持續時間相等,是這樣來定義的,以使自然定律的表述盡可能簡單。換句話說,所有這些法則、所有這些定義,只不過是無意識的機會主義的產物。”
彭加勒堅定地認為,“約定是我們精神自由活動的產物”(S.H.,p.3),它貫穿在整個科學創造活動中。他指出,在科學研究中,科學家必須在面臨的大量未加工的事實中選擇有觀察價值和使用價值的事實,科學家要依據自己思想的自由活動從中做出選擇。科學事實是語言的約定,即由未加工的事實翻譯成某種科學語言,在由未加工的事實上升為科學事實的過程中,能明顯地發現我們精神的自由活動。在從科學事實過渡到定律的過程中,科學家的自由活動的成分將變得更大。進而,在從定律提升為原理時,這就要全靠約定了(V.S.,pp.230~241)。
二、經驗約定論辨正
彭加勒的經驗約定論的以下兩點常常遭到一些人的指責:第一,彭加勒說約定是我們精神的自由活動;有人認為“自由”就是任意,就是隨心所欲、放蕩不羈。第二,彭加勒說約定是出于方便,無所謂真假,既不能被實驗證實,又不能被實驗否證;有人認為這是否認客觀真理。我覺得,這些人的論斷是站不住腳的。
其實,彭加勒所說的“精神的自由活動”,其意是指“充分發揮我們的能動性”。他明確指出,這種“自由”“并非放蕩不羈、完全任意”,“并非出自我們的胡思亂想”;學者所思考,所發現的世界,并不是他本人的“任性所創造”(S.H.,pp.3,162)。他說,歐幾里得幾何學的原理是約定,但這些約定卻不是任意的,如果我們遷移到非歐世界,我們便會采納其他約定了。至于從實驗事實或經驗定律推廣、提升而得到的物理學原理就更不能是任意的了,在這里“毫無自由意志干預的余地”。同樣,人們也沒有權利說科學家創造了科學事實。“科學家并沒有憑空創造科學事實,他用未加工的事實制作科學的事實。因而,科學家不能自由而隨意地制作科學事實。工人不管如何有本領,他的自由度總是受到他所加工的原材料性質的限制。”(S.H.,p.232)
彭加勒還指出,科學中的規則和定義具有約定的因素,但這種約定也不是任意的。他把科學規則和游戲規則進行了比較:“游戲規則是一種任意的約定,即使采取相反的約定,亦無妨礙。與此不同,利學規則卻是一種富有成效的行動規則,需要附帶說明的是,至少就一般情況而言,如果反其道而行之,就不會成功。”(V.S.,p.218)同樣,定義雖說是作為約定向我們陳述的,“但是,如果我們希望把定義作為任意的約定強加給人們,那么絕大多數人都會反感”。
按照彭加勒的約定論的觀點,我們的規律的表述隨著我們的約定而變化,這些約定甚至可以修改這些規律的天然關系。但是,在復寫這些規律時,卻存在著一些獨立于這些約定的不變的東西。“翻譯的可能性隱含著不變性的存在。翻譯就精確地分離出這種不變性。”(V.S.,p.247)這正是科學家在從事自由的精神活動時不能隨心所欲地作約定的原因。另一個原因在于,每一個約定都有其實驗根源。“即使我們沒有看到導致科學創造者采納約定的實驗,這些實驗盡管可能是不完善的,但也足以證明約定是正當的。我們最好時時留心回想這些約定的實驗根源。”(S.H.,p.133)
彭加勒說約定的選擇要出于方便的考慮,也并不是僅憑純粹的主觀意愿就行了。這是因為,有些實驗的確向我們表明一些約定是方便的,而且以簡單性作為選擇標準也是出于方便,經驗向我們表明它往往不會使我們受騙。例如,歐幾里得幾何學現在是、將來依然是最方便的,這是因為它是最簡單的。這不僅僅是由于我們的智力習慣,或我們對歐幾里得空間有一種說不出的直接的直覺,而且它本身的確簡單,比如平面三角公式就比球面三角簡單。另外,也因為它充分完美地與天然固體的性質相符合,這些固體是我們的手和眼睛所能比較的,我們用它們來制造我們的測量工具(S.H.,p.67)。出于同樣的理由,我們也是根據歐幾里得空間來陳述力學事實的。我們完全可以根據非歐空間陳述力學事實,但非歐空間卻是一種不怎么方便的向導,它使陳述變得相當復雜(S.H.,pp.111~112)。
不過,彭加勒同時指出,指導我們選擇方便的約定的實驗對幾何學和對力學而言是不同的。他說:實驗引導我們把幾何學的基本約定視為比較方便的東西而加以采納,但這些實驗所依據的對象與幾何學所研究的對象毫無共同之處,它們與固體的性質有關、與光的直線傳播有關。它們是力學實驗、光學實驗,它們無論如何不能被看作是幾何學實驗。甚至可以說,我們的幾何學在我們看來似乎是方便的理由在于,我們身體的各部分、我們的眼睛、我們的四肢,都具有固體的性質。為此,我們的基本實驗主要是生理學實驗,這些實驗與作為幾何學家必須研究的對象即空間無關,而與他的身體,也就是說與他為從事這一研究必須利用的儀器有關。相反地,力學的基本約定和向我們證明它們是方便的實驗與嚴格相同的對象或類似的對象有關。約定的和普遍的原理是實驗的和特殊的原理的自然而直接的推廣(S.H.,p.164)。正因為如此,力學還屬于經驗科學,而幾何學經驗主義則是不合理的。
彭加勒說,作為約定的公理或原理不再受實驗檢驗,它們無所謂真假;這種說法并不是否認客觀真理。在彭加勒看來,問歐幾里得幾何學為真還是為假是毫無意義的。“這好比問米制是否為真,舊制是否為假;笛卡兒坐標是否為真,極坐標是否為假。一種幾何學并不比另一種幾何學更真;它只是更為方便而已。”(S.H.,p.67)
彭加勒的這些看法是合理的。他多次強調,幾何學原理不是經驗的事實,歐幾里得幾何學公設是不能用實驗證明的,在可供選擇的度量幾何學之間不可能做出孰真孰假的判決性實驗。他以恒星視差為例來說明這個問題;如果羅巴契夫斯基幾何學為真,那么十分遙遠的恒星的視差將是有限的;如果黎曼幾何學是真實的,視差將是負的。這些似乎是在實驗能及的范圍內的結果,可以期望,天文觀察能使我們在三種幾何學之間作出抉擇。但是,在天文學中,直線只是意味著光線的路徑。因此,如果發現了負視差,或者證明了一切視差都大于某一極限,那么便有兩條道路向我們敞開著:我們既可以放棄歐幾里得幾何學,也可以修正光學定律,假定光嚴格說來不是以直線傳播的,不用說,所有世界的人都會認為后一種解決辦法比較有利。因此,歐幾里得幾何學一點也不害怕新穎的實驗。另外,在這個過程中還存在著判定直線和距離二者特性的頗為復雜的程序(S.H.,pp.93~95)。彭加勒據此得出結論說:“經驗在任何時候都不會與歐幾里得公設矛盾;另一方面,任何經驗永遠電不會與羅巴契夫斯基公設矛盾。”“實驗不能在歐幾里得幾何學和羅巴契夫斯基幾何學之間作出裁決。”(S.H.,P.95,100)
彭加勒的這種思想被稱之為彭加勒命題。該命題斷言:沒有構成兩個基本因素——語言的和真實的(經驗的)假設——的實驗體制,經驗檢驗是不可能的。一個經驗假設的證偽既可以通過把實驗的否定結果歸咎于一個輔助假設來避免,也可以通過改變語言來避免。基于這樣的理由,通過約定而得到的原理“不再受到實驗的檢驗,它既不為真也不為假,只是方便而已。”(V.S.,p.239)
認為彭加勒的這些觀點是否認客觀真理的說法,實際上是混淆了兩種不同的理論系統。任何一種幾何學(如歐幾里得幾何學),都一身二任。作為非解釋系統,它只是抽象的句子集或命題集,無所謂真假;作為解釋系統,它與經驗事件相聯系,才有真假;而約定,則是連接這兩個系統的環節或橋梁。在解釋系統的經驗事實的引導下,通過約定得到原理或公設并形成非解釋系統(以公理為邏輯前提的演繹體系),就成為正確的、但無所謂真假的命題集合,彭加勒指的就是這種情況。他曾經這樣說過:“數學概念給出了十分精煉、十分嚴格的定義;對于純粹數學家來說,所有的疑問都消失了;但是,如果人們想把它應用于物理科學,它就不再是純粹概念的問題,具體對象往往只不過是純粹對象的粗糙圖像。說這個對象滿足定義,至少近似地滿足定義,就是陳述了一個新的真理,唯有經驗才能夠無疑問地提出新真理,新真理不再具有約定的公設的特征。”(S.M.,p.164)關于這個問題,愛因斯坦也有一段原則性的論述講得恰到好處:“命題如果是在某一邏輯體系里按照公認的邏輯規則推導出來的,它就是正確的。體系所具有的真理內容取決于它同經驗總和的對應可能性的可靠性和完備性。正確的命題是從它所屬的體系的真理內容取得其‘真理性’的。”談到對真理的態度,彭加勒并沒有否認客觀真理,他認為科學研究就是為了追求真理,他本人為追求科學真理奮斗到生命的最后一息。
在這里,很有必要談談經驗(狹義地講是實驗)在彭加勒約定論中的作用和地位問題。
在彭加勒的約定論中,經驗的意義是雙重的:它處于本原或基礎的地位,起著指導或提示的作用。他說:“在幾何學的起源中,經驗起著必不可少的作用”(但幾何學并不是經驗科學)(S.H.,p.90)。例如,固體運動學,光的直線傳播對作為約定的幾何學的形成都有貢獻。幾何學雖然不從事天然固體的研究,但它把剛性的理想固體作為對象,而理想固體畢竟是天然固體的一種簡化了的粗糙的圖像。理想固體的概念出自我們精神的自由活動,但是我們對天然固體的經驗顯然為這一概念的產生提供了機會。正是在這個意義上,彭加勒才斷言:“假使在自然界沒有固體,那么便不會有幾何學。”(S.H.,P.80)
力學的起源與此類似,經驗也是具有約定特征的力學原理的基礎(S.H.,p.129)。但是,作為約定的力學原理的有效范圍或“作用半徑”是比較小的,沒有理由把它們與原有的(經驗的)力學分開,也沒有理由把這門科學看作是演繹的。在物理學中,原理的作用更加減弱,經驗的成分就更加增強了(V.S.,p.243)。
實驗在選擇方便的約定時也起指導或提示作用。彭加勒說,“實驗雖然給我們以選擇的自由,但同時又指導我們辨明最方便的路徑。”(S.H.,P.3)“我們在所有可能的約定中進行選擇,要受實驗事實的指導;但選擇依然是自由的,只是受到避免一切矛盾的必要性的限制。”(S.H.,P.66)“正是約定,它是經驗向我們提示的,但是我們卻可以自由地采用它。”(L.E.,p.23)他還強調指出;在這一選擇中,經驗只是指導我們,并沒有把約定強加于我們(S.H.,p.91)。正是考慮到經驗在彭加勒約定論中的地位和作用,以及考慮到經驗主義是作為自然科學家的彭加勒從事科學工作的堅實立足點,我才把彭加勒的約定論命名為經驗約定論。
彭加勒堅決反對勒盧阿那樣的哲學家恣意夸大約定在科學中的地位和作用。在勒盧阿看來,科學僅僅是由約定組成的,科學表面上的確實性只是歸因于這種情況;科學事實和科學定律都是科學家人為的產物;因此,科學不能教導我們以任何真理,它只能作為行為規則為我們所用。彭加勒尖銳地指出:勒盧阿的學說不僅是唯名論的哲學理論,而且無疑屬于柏格森的反理性主義(V.S.,p.214)。彭加勒在批判勒盧阿時進一步闡明了自己的觀點(V.S.,pp.213~247)。他指出,作為一種行為哲學的勒盧阿的唯名論是自我拆臺的;這是因為,假使科學是純粹的約定,那么它就不能起行為基礎的作用,假使它能夠作為行為的基礎,那么它就不是純粹約定。事實上,科學并非全部都是約定的,因為科學并不能整個由原理構成,例如當約定式的力學被孤立時,它只是微不足道的東西。科學事實也不是科學家憑空臆想出來的,它只不過是把未加工的事實翻譯成專門的科學語言而已。他宣稱,在理論的約定變化的條件下,存在著一種不變的東西,其他有歧義的理論相對于它是可以比較的,或者甚至是可以相互翻譯的。由彭加勒反對唯名論這一事實也可以看出,對彭加勒的經驗約定論所作的那些指責是站不住腳的。
三、經驗約定論的積極意義
從哲學上講,彭加勒提出經驗約定論也不是無緣無故的。在近代科學發展的早期,弗蘭西斯•培根提出了經驗、歸納的新方法,這種方法對于促進近代科學的發展起了巨大的作用,但后來卻逐漸助長了狹隘經驗主義的盛行。到19世紀,以惠威爾和穆勒為代表的“全歸納派”和以孔德、斯賓塞為代表的實證主義廣為流行,把經驗和歸納視為萬能認識方法。到19世紀末,第二代實證主義的代表人物馬赫更是揚言要把一切多余的“形而上學的東西”從科學中“排除掉”。另一方面,早在18世紀末,康德不滿意經驗論的歸納主義階梯,他把梯子顛倒過來:不是從經驗上升到理論,而是以先天的“感性直觀的純形式”(時間和空間)和先天的“知性的純粹概念或純粹范疇”(因果性、必然性、可能性等十二個范疇)去組織后天經驗,以構成絕對可靠的“先驗綜合知識”。彭加勒看到,無論是經驗論還是先驗論(屬于理性論的體系)。都不能圓滿地說明科學理論體系的特征。為了強調在從事實過渡到定律以及由定律提升為原理時,科學家應充分享有發揮能動性的自由,他提出了經驗約定論。經驗約定論既要求擺脫狹隘經驗論(約定不是經驗唯一地給予的),又要求擺脫極端理性論(約定也不是我們思想的結構唯一地給予的),但是它又吸取了經驗論和理性論的合理因素(彭加勒既要人們注意約定的實驗根源和實驗的指導作用,又要人們大膽假設和自由創造),從而在極端經驗論和極端理性論這兩極之間保持了“必要的張力”。正因為如此,經驗約定論是一種卓有成效的科學認識論和科學方法論原則。它的積極意義可以從以下幾個方面略見一斑。
(一)經驗約定論預示并代表了現代科學發展的理論化和持續進步的大趨勢。
在19世紀,隨著數學和其他自然科學的發展(尤其是非歐幾何學的誕生和原理物理學的出現),隨著這個世紀后期批判學派掀起的“科學的新批判”運動的開展,正統的理性論的(康德的)和傳統的經驗論的客觀性、理性和科學知識確定性的觀點越來越難以立足了。數學和科學的基本原理原來不是先驗綜合真理;事實也不象傳統的經驗論者所宣稱的那樣簡單。人們必須承認,數學和科學在比人們預想的更大的程度上具有人為的特征。在這一建設性的活動中,人們并不是世界所發生的事件的被動記錄員,在科學活動中,人們不僅利用自己的大腦和感官,而且也利用自己的意象和決心。科學成長是生態過程的一部分和社會生活的一部分。科學除了是受真理觀指導的智力事業之外,它也是受到追求簡單性或科學美激發的有感情的活動。在19世紀和20世紀之交這個由經典科學向現代科學的大轉變時期,經驗約定論正好預示并代表了現代科學發展的大趨勢。這是因為,經驗約定論暗含著這樣兩個進一步的主張:第一,在現代物理學中,存在著一種日益強大的趨勢,即在有效的、更抽象的數學假設體系中系統闡述和解決問題,也就是說,存在著比在經驗哲學中所夢想的更為抽象的數學思維,更為間接的檢驗。第二,約定的原理的作用正在增長,我們在可供選擇的、以極大的近似拯救現象的抽象系統之間進行分辨的能力正在減小(與檢驗經驗推廣的簡單結果相比)。由此不難看出,科學理論不僅有約定,而且約定也是科學理論進步的重要因素。
隨著20世紀初開始的物理學革命的深入發展,隨著相對論和量子力學兩大理論體系的建立,經驗約定論所預示和代表的現代科學發展的大趨勢已為富有哲學頭腦的著名科學家清醒地洞察到。1930年前后,愛因斯坦以相對論作為理論科學在現展的基本特征的一個良好例子而表述了這樣的思想:初始的假設變得愈來愈抽象,離經驗愈來愈遠。另一方面,它更接近一切科學的偉大目標,即要從盡可能少的假設或者公理出發,通過邏輯的演繹,概括盡可能多的經驗事實。同時,從公理引向經驗事實或者可證實的結論的思路也就愈來愈長,愈來愈微妙。理論科學家在探索理論時,就不得不愈來愈聽從純粹數學的、形式的考慮,因為實驗家的物理經驗不能把他提高到最抽象的領域中去。在這種情況下,適用于科學幼年時代的以歸納為主的方法,正在讓位給探索性的演繹法。在探索性的演繹法中,關鍵是要找到作為公理基礎的基本假設,為達此目的,就要允許科學家有權自由發揮他的幻想。
經驗約定論透過科學表面上的易變性,看到科學根底下的不變性,從而說明了科學持續進步的大趨勢。彭加勒在他的著作中始終追求這樣一個哲學目標:不管科學中急劇的、表面上的破壞性變化,不管數學關系和觀點中的流行的變化,不管兩種反懷疑論的傳統(傳統的理性論和傳統的經驗論)的不穩定性,不管在當時擴散的非理性主義,主觀主義和相對主義學說中表露出的相反的主張,客觀科學知識的進步都是可能的。這是因為,作為科學中的經驗成分的科學事實(用科學語言翻譯而成的未加工的事實)具有不變性,作為科學中的約定成分的原理幸免于理論的更替,它們對科學進步的連續性負有責任。
(二)經驗約定論對當代科學哲學的發展有較大的影響。
經驗約定論對本世紀初產生而在20年代形成一個強大流派的分析哲學的思想發展產生了重大影響。這主要表現在以下兩個方面:第一,當分析概念恰當地推廣到包括所有的術語約定(用公理意義法則所說的阿杜基耶維茲[K.Ajdukiewicz]命題,卡爾納普的意義公設)時,分析命題似乎歸結為一種語言的確定;第二,由于彭加勒的發生經驗論與約定論相結合,由于他堅持科學中的陳述正改變著它們的地位(最著名的例子也許是相對性原理,彭加勒宣稱,該原理是提升到約定地位的經驗推廣,而后來考夫曼的實驗結果使這種地位發生了動搖),因此用比較嚴格、比較固定的方式理解的語言分析相對化就很有必要。否則,如果語言在通常不嚴格的、隱喻的意義上使用,我們區分分析和非分析的命題(奎因[W.Quine]、懷特[J.H.White]和其他人)的能力就成問題了。最后,彭加勒如果不是第一個,也是頭一批提出約定和非約定的成分出現在同一命題中并可以人為地把二者分開的人。
彭加勒強調:“一切定律都是從實驗推出,但是要闡明這些定律,則需要有專門的語言,日常語言太貧乏了,而且太模糊了,不能表示如此微妙、如此豐富、如此精確韻關系。”由于“精妙的語言不是無關緊要的東西”,所以科學家才創造出使他們心滿意足的語言。(V.S.,p.141)他還指出,科學事實就是對未加工的事實的語言約定,科學家就事實所創造的一切就是他闡述這一事實的語言。“如果他預言了一個事實,他將使用這種語言,對于所有講這種語言和理解這種語言的人來說,他的預言便擺脫了模棱兩可。而且,這種預言一旦做出,它便明顯地不依賴于科學家,不管他是否付諸實現。”(V.S.,p.233)彭加勒的這些思想,對分析哲學的某些分支(如語言哲學、語義學)的發展也有所啟示。
經驗約定論的影響也滲透在后來出現的整體論哲學中。奎因于50年代初在批判邏輯實證主義兩個教條的基礎上提出來的知識整體論認為,包括邏輯、數學、自然科學和人文科學在內的整個知識信息和系統,有如一個場,各類命題按它們距離經驗的遠近而在其中分布,并構成一個互相聯系的整體來同邊界條件、經驗發生關系。這種整體性意味著場內的任何陳述并不是單獨地同特殊的經驗發生一一對應的關系,以致于在觀察語句跟經驗發生沖突時,要對場中哪些陳述進行修改有很大的選擇自由。通過對幾何學相對性原理的案例分析,奎因證明這種知識的整體性以及由此帶來的約定性或任意性確實存在。
經驗約定論對20世紀自然科學家的哲學思想也有比較廣泛、比較深入的影響。愛因斯坦篤信經驗約定論,并對它作了進一步的闡釋與發展。當代著名物理學家惠勒也認為概念是“人們賴以進行交流思想的種種約定的綜合”。他在引用了玻爾的“物理學并不是在研究物理本身,而是在研究我們對物理世界究竟能說些什么”后指出:“我們所能說的取決于我們的約定,也取決于計數器的記錄。”經驗約定論后來也被其他科學家和哲學家承襲、修改和發展,如阿杜基耶維茲的激進約定論、愛丁頓(A.S.Edington)的“有選擇的主觀主義”、劉易斯(C.I.Lewis)和佩普(A.Pap)的“概念實用主義”等。
(三)經驗約定論充分肯定了主體在認識過程中的能動作用。
如上所述,經驗約定論與經驗論和唯理論的信念不同,它認為約定既不是經驗唯一地給予的,也不是我們思想結構唯一地給予的。約定的選擇固然要受到經驗和其他理性考慮的引導,但這種選擇依然有很大的自由,這就為主體在認識過程中發揮能動作用留下了充分的活動天地。而在純粹經驗論(狹隘經驗論)或純粹理性論(極端唯理論)的認識論中,主體都是不很活躍的。因為在狹隘經驗論中,認識主體只不過起著“平面鏡”和“傳感器”的作用而已,至多不過是對經驗材料加以分類和整理,而在極端唯理論中,認識框架(概念和范疇)是先天的,不可更改的。
在強調主體在認識過程中的能動作用方面,經驗約定論與皮亞杰的發生認識論可謂不謀而合:“認識既不能看作是在主體內部結構中預先決定了的——它們起因于有效的和不斷的建構;也不能看作是在客體的預先存在著的特性中預先決定了的,因為客體只是通過這些內部結構的中介作用才被認識的,并且這些結構還通過把它們結合到更大的范圍之中(即使僅僅把它們放在一個可能性的系統之內)而使它們豐富起來。換言之,所有認識都包含有新東西的加工制作的一面,而認識論的重要問題就是使這一新材料的創造和下述的雙重事實符合一致,即在形式水平上,新項目一經加工制作出來就立即被必然的關系聯結起來;在現實水平上,新項目,而且僅僅是新項目,才使客觀性成為可能。”
(四)經驗約定論容許理論的多元化和方法的多元化。
理論的多元化和方法的多元化是經驗約定論傳統的一部分。在經驗約定論看來,人們在同一經驗材料的引導下做出或選擇約定時依然是自由的,由作為約定的公理或原理及其導出命題構成的非解釋理論系統無所謂真假,只是出于方便的考慮。因此,科學家面對同樣的經驗材料的復合,除了有意識地運用邏輯思維外,完全可以通過形象思維和靈感思維,諸如“直覺”、“想象”、“幻想”、“猜測”乃至下意識的“頓悟”、“靈感”等,發明出新概念和新原理,進而構造出簡單而方便的理論體系。即使兩種理論是矛盾的,只要人們不在它們之中尋找事物的基礎,它們都可以成為有用的研究工具。
理論和方法的多元化能導致思想活躍、學術繁榮;而理論和方法的一元論則導致思想僵化、學術凋敝。前者是知識增長的必要條件,后者則妨礙科學的進步。理論和方法的多元化是現代科學的一個顯著特征,經驗約定論則率先表達了現代科學的這一時尚。其實,經驗約定論的創始人彭加勒是始終反對“輿論一律”的,他強調指出:“我們必須聽任思想的多樣性,或者最好我們必須為之高興。”(S.M.,p.127)
與對物理世界的描述相比較,科學中的約定更多地表達了人的心理和人的關系。科學中的約定是科學活動主觀性的集中體現,而科學活動的主觀性則是創造科學的科學家的主觀能動性在科學上打下的烙印,它充分表現在科學家構造科學理論時所追求的目的之中。誠如愛因斯坦所說:“科學作為一種現存的和完成的東西,是人們所知道的最客觀的,同人無關的東西。但是,科學作為一種尚在制定中的東西,作為一種被追求的目的,卻同人類其他事業一樣,是主觀的,受心理狀態制約的。”作為經驗約定論的傳統之一的理論和方法的多元化,在科學理論的主觀性與客觀性的統一中找到了它的合理根據。
(五)經驗約定論具有重要的方法論意義。
經驗約定論在事實的選擇以及在由未加工的事實過渡到科學事實和由科學事實過渡到定律的過程中都具有方法論的意義,尤其在由定律提升為原理的過程中,約定的作用及其方法論意義表現得特別明顯和卓有成效。
在談到經驗約定論的這一方法論意義時,彭加勒說:“當一個定律被認為由實驗充分證實時,我們可以采取兩種態度。我們可以把這個定律提交討論;于是,它依然要受到持續不斷的修正,毋庸置疑,這將以證明它僅僅是近似的而告終。或者,我們可以通過選定這樣一個約定,使命題肯定為真,從而把定律提升為原理。為此,程序總是相同的。原來的定律闡述了兩個未加工的事實A和B之間的關系;在這兩個未加工的事實之間插入了一個抽象的、或多或少的中介物C,于是我們就有A和C的關系,我們可以假定該關系是嚴格的,它就是原理;而C和B的關系依然是需要受到修正的定律。”彭加勒認為,用這種方法“常常能得到巨大的好處”(V.S.,p.239)。在他看來,經典物理學的六大基本原理就是通過這種途徑從定律被提升為原理的,它們代表著無數觀察的精髓,它們的出現標志著物理學面貌的巨大變革:從中心力物理學轉變到原理物理學。
需要說明的是,經驗約定論只是多元化的科學認識論和方法論中的一種,它既不是獨一無二的,也不是至高無上的。它沒有排斥傳統的歸納法在經驗科學中的作用和演繹法在理論科學中的作用,而是綜合了二者的合理因素,在經驗科學向理論科學的過渡過程中發揮著自己的特有功能。它既對已有的科學方法留有廣闊的用武之地,也向未來的行之有效的科學方法(因為一切新理論的探索即是新方法的探索)敞開著歡迎的大門。其實,方法的多元化本來就是經驗約定論的意向之一。
參考文獻
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感謝桂起權同志在與我的學術通信中使我注意到這一點。
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我在一篇論文中比較詳細地論述了“善于在對立的兩極保持必要的張力”的認識論和方法論意義。參見《中國社會科學》1986年第4期。
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皮亞杰:《發生認識論》,王憲鋼等譯,商務印書館1981年第1版,第16頁。
《愛因斯坦文集》第l卷,第298頁。
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