一、科学前提
我在第二章“权威与良心”里论述了科学前提无法明确表达的道理，唯有在科学传统维持的科学实践中，它们才能真实地显现出来。我这样说并不代表分析科学前提了无用处，诸位切不可对此产生误解。不同的时代，科学家们曾先后依赖种种究竟猜想，虽然在此未能提出系统的做法来分析科学前提，但我至少可以试着确证历史上科学家们曾依赖过的根本猜想。这些问题从本质上说基于同一个普遍立场，但仍呈现着显著的分歧。
以毕达哥拉斯（Pythagoras）的自然观为据，哥白尼产生了自己的灵感。根据毕氏的设想，一些代数规则与几何规则统治着宇宙，科学的使命就在于揭示这些规则。1596年，开普勒创立了首个行星系统，我们可以把它看作是这条思路的一次演证。在开普勒的计算值域（range）里人们发现：五个正方体夹在六个已知的行星球面之间，每个多面体都被外接。〔1〕这个事实是开普勒行星系统理论的基础。可是，在之后的研究工作中，开普勒又否定了这个系统，他一方面大胆抛弃了毕达哥拉斯的圆轨道理论与匀速运动理论，另一方面又从毕氏那里继承了数学的自然观，并将这观点扩及所有的数学函数。后来，伽利略再次修正了这个思路，他将力学理论从天宇研究领域移植到地球研究中来。伽利略提出了一项假设，他认为宇宙由一团运动的物质构成，而主宰这团物质的则是数学动力学法则。随后，牛顿不仅证实了伽利略的理论，还将它往前推进了一大步，他把开普勒的天体定律和伽利略的地球定律纳入到同一个宇宙动力系统中去。以牛顿的这个贡献为起点，人类又获得了一个直至19世纪仍占主导地位的理论假设——假设科学能简化所有现象，最终将这些现象简化成一个由微粒组成的力学结构。于是，道尔顿从牛顿的特殊假设出发，提出了化学结合理论（theory of chemical combinations）。牛顿曾写道：“我觉得事情可能是这样的，最初，上帝用一些巨大、坚硬、无法穿透的、运动着的固体微粒组成了物质，这些微粒的大小、形状和其他一些性质都合宜于它们形成最终将形成之物质。”道尔顿多次引述这段话，他显然将物质的原子结构也算进科学的基本假设之中了。无独有偶，两大守恒定律——物质守恒与能量守恒——在出现之初也曾被看成理性自然观的一条公理，似乎还曾被看做牛顿理论的两种变异。后来，拉瓦西亚又提出了质量守恒定律，他说：“……无论是人工运作还是自然运作都不能创造新物质，在每个运作过程之前或者之后，物质质量总是恒定的，这是公理……”〔2〕梅尔则用这样的描述表达能量守恒定律：“在生命过程里，只存在物质的转换与力的转换，绝不存在物质的创造或者力的创造，这已经是公认之真理了。”〔3〕
在一步步抛弃上述唯物论和机械论的图景之后，现代科学前提逐渐成形，它孕育了20世纪伟大的思想成就。法拉第（Faraday）和麦克斯韦尔（Maxwell）首先假设在这图景之中有一个普遍存在的场，可这反而扭曲了这图景。接着，电子理论又更进一步改变立场，认为电的性质是事物的根本性质，我们不能将电的性质与热、声、味等性质等同起来，不能将之只作为运动物质的表现。
接着我们要谈到科学前提的另一些，也是更重要的一些转变。这些转变最初似乎源于恩斯特·马赫（Ernst Mach），他对科学进行了哲学的批评。
马赫的做法是将那些累赘或无法进行必要验证的意义从科学前提中排除出去。爱因斯坦在后来的相对论中贯彻了这个意图，这种贯彻行动甚至大大超出了它原先的意义范畴。作为公理的相对论规定了绝对运动本质上的无法验证性，它还要求建立一个在逻辑上剔除绝对运动的概念架构。就这样，一批全新的命题在这次概念重组行动中浮现出来，人类从中获得了丰厚的收成——大量新的有效的预测，一套新的思想发现之认识论方法也就此确立了。这套新方法被爱因斯坦用在1905年的狭义相对论和1916年的广义相对论里。1925年，海森伯提出量子力学，他改造了当时盛行的波尔“量子理论”，在原子转变方面，他从波氏的理论中排除了所有无从观察的含意，在这当中，认识论方法起了相当大的作用。而且，爱因斯坦在相对论方面所做的先驱工作也引发了科学界对“普遍场论”（general field theory）的后继探索——以威尔（Weyl）1918年的尝试为起点，这些探索最终形成一个关于“场”的一元理论，“场”可能派生出重力场、电场和介子场等特殊结果（薛定谔，1943）。另一项与此相似的努力以艾丁顿（Eddington）和米恩（Milne）的工作为高潮，他们建立了一个纯粹从理性前提出发的自然规律系统。在这条探索之路上，我们看到了一次次的论争，也越来越洞悉科学前提曾历经的深刻变化。1931年的《自然科学》（Naturwissenscha ften）杂志发表了一封虚构的读者来信，信里把艾丁顿的“精细结构常数”（fine structure constant）hc/2πe2=137大大讥笑了一番，这封信的作者中包括一位日后在科学界颇具威望的年轻物理学家。从这件事里，我们已经可以看到那个时代的科学家们对艾丁顿观点的最初反应了，艾丁顿观点的前提所遭遇的憎恶情绪直至今天还在持续。最近，一位著名的英国数学家一边告诉我艾丁顿关于质子与电子之质量比的预测（与二次方程两根之比相同）
10x2-136x+1=0：
已经得到了一些新的日益精确的验证，可是一边又向我坦承他对此十分担心，因为他认为艾丁顿的观点正在破坏对自然的经验主义研究方法。
谈到这里，我想说些题外话。认识论方法取得成功之后，实证主义者之科学概念的权威性在科学家中大大增强，可是在我看来，这个结论却是一个判断上的失误。实证主义运动热切要求净化陷于冗赘和无从保证之意义中的科学，从这点来说它的要求不无道理，并且也是成功的，但这个过程带来的一些伟大发现并不能归功于任何纯粹分析性的操作。事实是：科学直觉利用了实证主义的批判，以此重塑关于事物性质的假设。所以，在这个过程中，科学也并不能就这样被简化成一套精确的、可证实的表述，变成实证主义者的科学概念中所假设的样子；正好相反，与实证主义者的看法严重相左，科学，拥有思索发现之能！(https://www.daowen.com)
在我们的时代，还发生了另一场与实证主义运动旗鼓相当的改革科学前提的运动。早期的实在概念——认为实在在空间中具有可见性之概念——被纯粹数学的概念（例如波的多向度功能）所取代，新的概念代表某些概率，决定某些能量，但不附带任何可能的图像。1935年，狄拉克这样写道：“在我们的脑海中有这样一幅图像——我们以为自然的基本规律在每一个直接的向度上统治着世界。可是事实并非如此，自然规律统治的是底层，在这一层中，除非引入一些不相关之事物，否则我们便无法形成心灵图像。”只有数学术语才能描绘出这个“底层”的样子。普朗克（Planck）在1900年提出的量子论中最早呈现了现代科学的这一特征。这个特征同时还在量子论的所有不同的应用案例中多次得到体现，但一直未被接受为科学的基本要素，直到1925年新的量子力学理论中以有机的方式再次体现之。
以上诸多例证已经足以证明，在过去的400年中，科学关于宇宙性质的究竟猜测曾经历了多少重要的变革。但我在此所描画的变革图景远未完全，因为即便物理学应被我们看作自然科学中最根本的部分，也还是无法组成化学或者生物学的运行前提，后二者有各自学科领域的究竟猜想，并且同样在发展进程中屡经变迁。事实上，自从300年前现代科学起源之后，在科学的每一个领域中——甚至包括数学领域中——科学的基本前提、研究方法以及验证标准都曾历经一系列重要的变革。
因此，从前的伟大科学家所提出的一些陈述很可能被现代科学家拒斥，这是件稀松平常的事情。哥白尼、伽利略、开普勒、拉瓦西亚、道尔顿等等这些大师曾提起的论争，在现代科学看起来似乎已无关紧要，我们常发现由他们的假设所引出的结论早已被证明为误。
常有人说：科学事实恒常不变，变的只是科学的诠释。这个说法是不对的，至少可以说它有歧义。如果我们今天仍然承认300年前的天文学家所收集的一些事实证据，只是因为在这些情况下，我们和他们分享着他们描绘为事实证据的由感官经验所作的诠释。可是，1596年的开普勒认为行星的轨道与规则固体的几何图形有关，他觉得那是一定的，而如今我们却将这观点看作荒唐之论。再举个例子：牛顿观察到，反复蒸馏过的水中仍残存少量沉淀物，他以为水的某一部分在蒸发中化做泥土。我们不仅得承认牛顿观察到的事实为真，还得承认它具有可复现性（reproduce）；不过，我们却并不认为这个事实能推导出他最后的结论。除了没有意义的感官印象，再没有任何经验能在不附带有效诠释因素的情况下，作为事实存在下来。这个道理同样适用于日常生活中的事实，因为它们的特点也依赖于人们现有的诠释——魔法诠释、占星术诠释、神话诠释和自然主义诠释等等。
因此，回顾科学前提经历的变革，我们发现，以今天的眼光来看，早期科学里的许多问题无论是在实践中、还是在理论上均已被证明是荒谬的。不过，同样清楚的是，早期科学里还有许多问题，直至今天仍被我们承认为真。时光飞逝，许多伟大科学先驱者的发现越来越广泛地显现出来，他们也就赢得了我们越来越多的尊敬。因此，不难想像，在现代科学家同以往科学家的脚下，必定卧着一方共同的基石。换句话说，现代科学前提里包含了许多早先的科学前提。无论如何，这种情况已经多到足以令我们意识到：现代科学里的许多重要结论均可追溯到某些早先的科学前提——一些完全能被今天的我们所接受的科学前提。
从这些演讲中诸位应已清楚地看到，依据科学的性质，人类永远无法穷尽科学前提可能存在的全部陈述。不过，科学的普遍前提又是所有科学家都能达到的，入门之日，科学家们初习科学传统的实践，此时，他们就接受了这一普遍前提。我在第二章和第三章中对此进行了详述。
