一
何谓科学的本质?给我们一些经验,我们能否根据某些言传的、程序上的规则对被示经验的总和进行应用,从中得出科学的结论呢?为求简洁,让我们将目光集中在精密科学的范围内。为了方便起见,我们还得假设一切相关经验均以数字度量的形式陈示,这样,我们就将看到一张数字的列表,表上的数字分别表示位置、体积、时间、速度和波长等概念,而我们就要从中推演出自然界的数学法则。这样的过程能通过精确的操作来实现吗?显然不行。那么,还是为了论证之便,我们暂且承认自己能通过某种方式发现列表中的数字因互相关联而组成若干群体,且其中某一群又可能决定另外一群;即便如此,我们还是会发现,有无穷多的函数可能代表这些数字群落之间的关系。数学函数的数量极多——例如幂级数(power series)和调和级数(harmonic series)等——这些函数中的任一个都能被人类随心所欲地以无穷多的方式加以应用,以求接近数字群落之间的关系。任何一条精确的规则都不能帮助我们从无穷多的备选函数中指认出某一条代表了某项自然规律。总的来说,当我们将这无数备选函数中的每一条应用于新的试验时,都将指向各不相同的预言,但这些测试却也不是我们作选择前所必须进行的。要知道,即便将那些预测结果正确的函数甄别出来,我们手中所余仍旧无穷。事实上,我们刚才的劳动只是将一些新的数据——预测而得的数据——加入我们一开始就面对的备选函数序列里去,仅此而已。它并不能令我们更加贴近答案,因为我们依旧无法从无穷多的备用选择里挑出特定的那个。
不过,我这么说并不是想暗示人类不可能发现自然法则,我只想说明:我们不是,而且也不能通过依据某种既定的、可明示的操作规则处理试验结果的方式来发现自然规律。为了使讨论更贴切于真实的科学实践,我欲重申下文表达的观点。我们不妨作一探讨:某个与仪器观察结果相关联的数学函数,能否组成我们在科学上习惯地称作自然规律的东西?举例而言,如果我们将自己所掌握的行星运行路线知识陈述如下:在某些特定时刻,当人们把某几种型号的望远镜架设成某几个角度,就能通过它观察到一轮大小为某个特定尺寸的发光圆盘。——这么精确的一句话能表达行星运动的自然规律吗?不能!显而易见,一个如此这般的预测并不能等同于一个关于行星运动的科学论断。首先,总的说来这种预测总是夸大其词的,即使该预测所依据的行星运动基本原理为真,上述预测性表述仍然可能有误:实地观测时天空中可能会有云彩挡住我们观测的视线,观测台下的泥土也可能流失,此外还有其他千百种可能发生的失误或障碍会导致试验结果的偏差。其次,我们的表述又是言不及实的,因为根据行星运动规律,我们可以推测出某颗行星可能以无数种方式出现在天空中的某几点上,到底是哪一种,哪一点,可能性太多,永远无法被精确预测;其中某些可能性我们至今仍一无所知,因为虽然它们事实上是我们已知的规律系统中所固有的,但却是由某些未知的物质特征或其他因素引发出来。
其实,上述两种表达科学的方法都缺失了某个基本的要素,在科学的第三种画像中我们或许就能清晰地指认出这个被遗漏的要素。诸位设想一下:假如在某个夜里,我们被隔壁空房间传来的翻箱倒柜的杂音吵醒,那么这声音是风?是贼?还是老鼠?……我们努力去辨猜。是脚步声?那就是贼喽!一定是!我们鼓起勇气,站起身来,去验证我们的猜想。
这会儿,先前被我们忽略掉的某些科学发现的特征就出现了。盗贼理论——权且用这理论代表我们的发现——并不包含任何观察数据之精确联系,更无从据此进一步预测出新的确定的观察结果,这就好比未来试验结果必定存在无穷多的可能性。但此处的盗贼理论又是相当真实(substantial)和明确的,甚至足以作为陈堂证供,因为假若推断合理,我们就没有理由质疑它。根据常识,其中并无新奇之处:盗贼被假设为真实存在——我们假设一个真的盗贼确实存在,而盗贼理论只是清晰地呈现了这假设而已。这话甚至可以反过来说:在任何时候,如果科学论断类似于盗贼理论,那么科学就是在假设某事物真实存在。依据这个思路,我们可以说做出一个关于行星运行路线的推断也就是做出一个关于实在事物的推断,它不仅要受到许多确定试验的考验,还要经历那些还不十分确定的试验的考察。我们经常听说一些科学理论在后世的试验中才得到验证的案例,它们常被形容为惊人且大胆。麦克斯·劳恩(Max v.Laue)在1912年做出的成绩就被赞誉为天才的惊人成就,那一年他通过X光在晶体中的衍射确证了光波性质和晶体的晶格结构。科学论断能带来一些遥远而无法预期的收获,这似乎已成为它的本质。据此,我们足以断定,参与实在亦是科学之本质。(https://www.daowen.com)
与我方才所言密切相关,盗贼理论的另一个重要意义在于该理论的获致之道。盗贼理论是这样确立的:首先,我们留意到古怪的杂音;据此推测是风、鼠或是盗贼;最后,又一条线索出现了,终令我们做出判断。从中,我们看到了一系列猜测实在的努力。这个猜测过程始于某个问题出现在脑海中的刹那,该问题必定留给我们反常并具有暗示意义的印象;接着就是收集线索,着眼于寻找解决问题的思路而收集线索;然后,这个过程的高潮在我们猜中解决问题的明确方法之时悄然而至。
但是,在盗贼理论给出的解决问题之道和新的科学主张提供的解决方案之间存在一个差异。前者析出的线索是一个已知的实在因素——也就是盗贼,而后者则往往假定一个全新的实在因素。在过去300年中,科学发展成就惊人,这有力地说明了新的实在之景观(aspect)已持续地加入到旧有的实在体系中。那么,如果之前确实对某种真实联系的存在一无所知,我们又何以能从一些试验数据中推测出这种联系呢?
话题必须回到那个过程——那个我们通常据以确立周围某群事物之实在的过程里。我们对某个对象之实在所持有的根本线索就是:它具有一个连贯的轮廓。格式塔心理学的贡献在于它令人们意识到,在感知形态的过程中有一些值得注意的现象。例如,让我们看一个球或蛋,只要一眼,我们就能看到它们的形状。但假如肉眼看到的不是组成球体表面的白点的聚合体,而代之以这些白点的另一种同等逻辑的呈现——一张巨大的等值白点的列表,那么即使这些数字集合的固有形状本质上是能够被发现的话,也得花费经年的努力。事实上,从这张等值列表中感知出球体的过程将是一项在知性成就的性质和程度上可媲美于哥白尼学说的伟业。因此,我们说科学家具有一种不同于常人的感知能力,这能力令他们能迅速整合(integrate)面前的形态,从而猜出作为实在表征的形态,常人却无法轻易做到。科学家凭直觉预先感知前方存在某种可能性,这直觉将导引他们在试验中找出确实有效的数据——尽管这些数据常被伪饰于种种不相干的连接中——并最后整全这些四处散布的数据。这样的感知有可能发生错误,正如人们在日常生活中也可能错误感知被伪饰(camouflaged)物体的形状一样。在此,我想向诸位阐明的是:科学命题具有一些典型特点,也正是这些特点使我们无法经由精确操作基本试验的方式而发现科学命题;我还想证明,发现这些特点的过程必须嵌入我们对自然现象实在结构的直觉性感知。在本章的其余部分中,我将进一步验证这个观点,并在第五部分中指出在一些重要的方向上扩充这个观点是非常必要的。