第十三讲：科学中的理论、方法和标准(1)

费耶阿本德

费耶阿本德是科学哲学中的一位“怪才”，他提出的“无政府主义科学观”极大地挑战了传统的科学哲学观点。费耶阿本德思考，科学发展究竟遵循何种模式呢？有真正的科学方法吗？这些科学方法在历史上真正存在吗？

费耶阿本德最终思考的结果是：科学方法和科学进步完全没有确定的原则，如果硬要说有什么普适的原则的话，那么这一原则只能是“怎么都行”。

费耶阿本德考察了历史上最著名的科学理论，如伽利略理论。他认为，如果对科学方法和科学进步的说明甚至不能理解伽利略创新的意义，那么它就算不上是一种对科学的说明。前述各派均认为，论证科学理论（范式、研究纲领）与定量化的观察-实验事实相符合，这是伽利略创立现代科学的一个重要方面。费耶阿本德反对说，伽利略主要不是凭借论证和观察-实验事实，而是动用宣传技巧（演说、鼓吹、诡辩等）来达成其目的。

地球的运动

我们来看伽利略是如何利用宣传技巧的来说服其他人的。考虑伽利略理论与（当时的）感官不符的两个事例：

• 伽利略认为，地球是时刻不停地运动着的。但是用我们的感官来看，地球却是静止的。
• 按照伽利略理论，金星和水星距离地球的距离时近时远。但是天文观测发现，一年中金星和水星的大小却没有明显的变化。

关于地球运动的问题，伽利略反对者提出了所谓的“塔论据”。他们认为，如果地球确实在运动，那么在高塔上扔一个石头，则石头不会恰好落在塔基处，而是会偏离一定距离。而实验从未发现这一偏移。

从塔上扔石头确实会发生偏移（只不过偏移很小），而且它也确实是由于地球自转引起的。在惯性系中观察，塔顶的线速度要略大于塔底，因为塔底离地轴更近。从塔顶自由释放一块石头后，石头以塔顶的线速度在水平方向做匀速运动。这一速度要比塔底的速度更快，结果当石头落地的时候，石头运动的路程要略大于塔底，于是就相对塔底发生了一个偏移。如果很难想象的话，可以把地球缩小成一个直径与塔高相比拟的球，这样就好理解了。
——Hasaki注

费耶阿本德阅读了伽利略《关于两大世界体系的对话》。他认为，伽利略不是通过论证、实验来说服别人，而是通过“窃取”读者的“想法”来做宣传、感化、劝说工作的。

费耶阿本德简述伽利略的论证如下。伽利略首先举例：一个沿着无摩擦力的斜面向下滚动的球，其速度会不断增大，因为它在某种意义上是向地心下落的。相反，如果这个球向上滚动，则其速度会不断减小，因为在某种意义上是在远离地心而向上升。

在劝说读者相信这一点之后，伽利略问：将斜面改为水平面时，会出现什么情况？看起来答案似乎是既不增大，也不减小，因为这时小球既不上升也不下降。因此，这个球的水平运动将持续下去，并且保持匀速运动状态。虽然这还不是精确的惯性定律，但却说明：如果一个物体不受外在因素影响，它将保持匀速直线运动状态。

当一块石头从一座高塔落下时，它将和塔一起随地球自转而保持其水平运动的匀速状态。因此，石头和塔同步运动而落到地基处。这样就解决了“塔论据”。

在这一过程中，伽利略完全没有进行新的实验，他所依据的是与他反对者完全相同的实验事实。只不过伽利略重新阐述了他的理论，用这一理论重新解释了观察事实。这也揭示了前面所说的“观察渗透理论”这一观点，即没有独立于理论的观察事实。正因为如此，伽利略所做的事情并非诉诸观察的事实与实验的结果，而是诉诸了日常的观念与思维，创造了理想化的思想实验。

物理学是一个实验学科，诉诸于思想是不可靠的。我们可以在头脑中构想出无数种关于世界运行的规律，而物理学研究的是我们这唯一的一个自然界。我们头脑中构想出的一个结论，即使再显然，也未必是这个世界真实运行的状态。它的真实性唯一的确认方法就是通过实验验证。
伽利略论证说“将斜面改为水平面时，小球的速度既不增大，也不减小”。这看起来不能再显然了，但是我们可以轻松构造出反例：一个加速前进的公交车上的小球就会自己改变运动速度。又如，如果石头受到了一个与速度平方成正比的空气阻力，那么其水平与竖直方向的运动就不再独立，无法做这样的运动分解。这与人们的思想是相悖的，更不用说量子力学的概率诠释和相对论的钟慢尺缩效应了。一个更极端的例子是，在引力场中，两条平行线甚至是可以相交的。
因此，通过纯粹的思想获得的关于这个现实世界的结论，即使再显然，也是不可靠的。
——Hasaki注

费耶阿本德认为，这一“思想实验”与前边所说的“数学与实验结合”的理论是完全不同的。以往的四种科学观念完全不能解释伽利略发展科学的方法。在费耶阿本德看来，伽利略并没有提供能够证明他的理论正确的强有力的证据（也就是前几节中所讨论的“独立可检验性”），他的做法并不是重在论证，而是重在宣传、感化、劝说。他的目的就是通过说辞让读者相信他的理论，仅此而已。

我读了大约1/3的《关于两个世界体系的对话》，直到伽利略“证明”地球与其他星体本质上是相同的为止。我的看法是，伽利略固然不是在用实验“证明”自己的理论，但是也称不上是完全的“宣传手段”，其中的一些论点也是有比较可靠的证据支撑的。
——Hasaki注

星体尺寸

下面考虑金星和水星尺寸不变的问题。伽利略认为，我们的感官是受到蒙蔽的。比如插在水中的筷子，由于光线折射的缘故，看起来像断了一样，但实际上筷子仍然完好无损。前面金星和水星尺寸的问题，虽然无法用肉眼看到大小变化，但是用望远镜就可以观察到变化。

要让伽利略的这个解释站得住脚，需要在观念上的一个彻底的转变，即：仪器是比感官是更可靠的。这与当时的常识相悖，即“眼见为实”。不难想象，任何仪器都是对这个世界的歪曲，只有感官才是最真实的。一个迫切需要解决的问题是：我们为什么应该相信望远镜的观察结果，而不是肉眼的观察结果呢？

感官知觉对于它所适用的对象来说总是真实可信的——因为一般而言，自然能力在从事它们所适应的活动时不会出错，如果它们真的出错了，这是由于受到了某种干扰或者是其他原因。因此，只在很少的实例中，而且只有在感官有欠缺的情况下，感官对它们所知用的对象的判断才会是不正确的。例如，当人发烧时，尝甜的东西会有苦的感觉，因为他们的舌头出现了问题。

——阿奎拉

当时，伽利略并没有详尽的关于望远镜的理论，但他聪明地诉诸常识来劝说人们相信望远镜的观察事实。用望远镜可以观察到远处物体的细节，而用肉眼是看不到的。走到物体前面去看，果然和望远镜的观察结果分毫不差，这就说明了望远镜观察地面物体的时候是可靠的。伽利略进而不加证明地宣称，用望远镜观察天体，也会有同样的可靠程度。

事实上，伽利略面对的问题比我们这里叙述的还要尖锐：他用望远镜确实观察到了行星尺寸的变化，但是这个变化是如此之明显，以至于用肉眼完全就可以观察得到。但实际上却观察不到这一变化。这显示了肉眼观察与仪器的一个尖锐的矛盾：不是肉眼观察到的结果不确切，而是肉眼观察到的结果与仪器的结果根本就是不一样的。我们该相信哪一个呢？

除此之外，伽利略由于其风格和聪明的说服方法而成功了，因为他是用意大利文而不是用拉丁文写作，而且他借用了一些生性讨厌旧思想和与他们相关的学术标准的人的力量。

费耶阿本德对四种观点的反对

经验-实证主义认为，科学是基于证实/确证的累积式的进步。伽利略的做法并不是这样，他说服大家的时候并非采用了利用实验证实的方法。在伽利略的理论中，其科学标准发生了根本性的变化（比如采用仪器而不是肉眼），这又如何称得上是累积式的进步呢？

否证主义认为，科学是基于否证的革命性进步。伽利略很清楚，哥白尼的日心说实际上是解释不了很多实验现象的，它“沉浸在否证的汪洋大海之中”。按照波普尔的观点，伽利略应该将这一理论抛弃。但伽利略并没有这么做，他相信即是遇到了反例也不应该抛弃它。

对于科学研究纲领方法论，费耶阿本德认为伽利略理论的这种解释确实可以与拉卡托斯的方法论相协调，但这只不过是因为，那种方法论“非常宽泛，以至于可以与任何事物相协调”。

对于范式理论，费耶阿本德认为，伽利略动用了宣传技巧使得一个新的范式取代了一个旧的范式。但既然库恩认为不同范式是不可公度的，是不可比较的，那么他就不妨更进一步地认为，科学研究没有一个固定的方法，“怎么都行”。

库恩基本上是通过诉诸社会共识重建规律和秩序来避免费耶阿本德的无政府主义结论的。费耶阿本德拒绝了库恩对科学共同体的社会共识的诉诸，部分原因在于，他认为库恩没有对于获得共识的合理与不合理（例如杀死所有对手）的方式进行区分，还有部分原因在于，他并不认为诉诸共识就能够把科学与诸如神学或者有组织的犯罪等其他活动区分开来。

编辑于 2020-08-22 16:54
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