第三讲：科学中的观察与实验(1)

常识科学观

常识科学观，又称为“经验-实证科学观”。这种看法在世界上曾经引起了巨大的影响。

对于科学知识具有与众不同的特点的流行观念，可以用一句口号来表现：“科学是从事实中推导出来的。”

——查尔默斯

上边的这一句话就是经验-实证科学观的主要思想。它包含两个观点，它们构成了经验-实证科学观认为科学研究需要遵循的两个步骤：

• 观察所得到的事实是从事一切科学研究的材料。
• 科学知识是由某种方式从观察所得的事实中推导出来的。

事实是科学的基础

经验-实证科学观主张“观察所得到的事实是从事一切科学研究的材料”，也就是“事实是科学的基础”，该论点包含三个要点：

• 事实是通过细心和无偏见的观察者通过感官直接获得的。
• 事实是在理论之前并且独立于理论的。
• 事实为科学知识建立了一个牢固的和可靠的基础。

上面这三条要点是严密的吗？我们来进行简要的分析。

事实是感官的直接产物吗？感官确实可以独立于理论，不受理论干扰而获得事实吗？我们以视觉观察为例。试想我们去观察显微镜中的图像，如果初次接触显微镜的操作者可能很难从显微镜的图像中识别出什么东西。当操作逐渐熟练、关于显微镜的知识增加之后，就可以慢慢从显微镜中分辨出诸多不同的东西。我们抬头仰望天空，如果我们对天文学一无所知，则并不能从天空中观察出什么信息。而如果经受了天文学的严格训练，就可以从天空中读出许多东西。

又如下边这个例子。乍一看上去，这是一个杯子。可是经过提示之后，又会发现这也可以被看做是两张人脸。更极端一些，如果一个人连人脸和杯子是何物都不知道，那他自然也不可能把这张图片看作是人脸或者杯子了。这说明我们的感官在获得事实的时候，不可避免地要受到我们预先的知识或者说是理论的干扰。

让一群不同的人细致地观察一个舞者的舞蹈，这些人所获得的事实几乎是不可能相同的，每个人都会有自己观察的侧重点。画家可能会得到有关于色彩以及形状构图等事实，而医生可能会得到有关于人体的结构与运动状态等事实。对舞蹈了解颇深的人可能会感到舞者的美感，而对舞蹈没有了解的人就不能够感到这种美感，等等。

这似乎在暗示我们，只有获得了一定的预先的知识或者说是引领，我们才真正能够从对大自然的观察中得到有价值的信息。试想如果一个人对某物一无所知，他又该如何观察一个他根本就不知道的东西呢？

还有一个更严重的问题。面对同一个场景，拥有不同背景知识的人所得到的事实是不一样的。那么这些事实哪个是对大自然的忠实反映呢？我们究竟能从何种意义上相信我们的感官呢？

当观察者注视着某一个物体或者同一个景象时，他们所看到的东西，他们所经历的主观体验，并非仅由他们的视网膜上的映像决定，而且也依赖于观察者的经验、知识和期望。

——查尔默斯

看不仅仅是与眼球相遇。

——N. R. 汉森

这并非是因为“观察相同，解释不同”，因为外在事物投射到视网膜上在人的大脑中引起的影像本身就是不尽相同的。

上边的这些讨论表明：

• 细心和无偏见的观察着通过感官直接获得的并非都是事实。
• 事实并非都是在理论之前并且独立于理论的。

一方面，当我们观察事物时，我们的直觉经验，除了依赖于我们视网膜上的映像之外，还依赖于我们的经验、知识和期望。另一方面，以视觉观察为例，记录可观察事实所需要的不仅仅是接受以射到眼球的光线的形式而出现的刺激，它还需要有关适当的概念图示的知识和如何运用它的知识。

我们的背景知识是可错的，我们的感官也是可错的，因此观察命题也是可错的。比如如果没有牛顿惯性定律的知识，我们就会认为地球围绕着太阳转是荒谬的，因为地球在运动的时候，势必会将其上的物体甩落。尽管我们谨慎地观察了世界，我们得到的事实却是错误的。

这样我们就反驳了“事实是科学的基础”这一观点的第三个要点。可错的事实难以为科学知识建立一个牢固的和可靠的基础。

总之，根据前面的讨论，我们可以得到常识科学观所面临的困难：

• 知觉经验在一定程度上受观察者的背景和期望影响，因而，对一个人看来是可观察的事实，对于另一个人就未必如此。
• 对观察命题的真假的判断依赖于已知的或者假设的是什么。这样就使得可观察事实像作为其基础的前提一样是可错的。

编辑于 2020-08-01 13:19
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