第十六讲：新实验主义

观察-实验和理论

在批判逻辑经验主义关于观察-实验独立与理论的主张时，产生了一个强调“观察-实验渗透着理论”的传统，也就是说，没有中立于理论的、“客观可靠”的观察。

对于实验来说，这一现象尤为严重，理论渗透在实验的各个角落中。从实验仪器的制作、实验方法的设计、实验操作的进行、实验数据的处理到实验结果的分析，理论的影子无处不在。可以说，没有理论，实验就不可能存在。

随着科学哲学的发展，整个科学对理论的依赖越来越强。实验和观察被认为检验理论的手段，而理论又蕴含在这些活动的每个角落之中。这一观念迫切需要得到转变。对于一个哲学家群体来说，困扰当代哲学的一系列问题，是在根本上处理向极端的依赖理论观念转向时所面临的问题。在这一背景之下，新实验主义产生了。

就新实验主义者来说，有两点与经验-实证主义密切相关：

• 尽管他们不希望返回到实证主义的这一思想，即感官总能为科学提供一个没有疑问的基础，但他们确实寻求从实验而非从观察中为科学寻找一个相对可靠的基础。
• 实验家们对证实实验效应的实在性有许多实际的策略，而无需依靠大范围的理论（背景知识）。此外，如果科学进步被看做是牢固地建立在实验知识基石之上的，那么，科学进步是累积式的思想就可以保留下来，而不会受到这样一些主张的威胁，这些主张的大意是存在设计大范围理论的变迁的科学革命。

新实验主义者将库恩的“常态科学”解释成“实验活动”，而非是“解难题”。他们借此重新阐发波普尔主张的“从错误中学习”的观点，也重新阐发库恩所说的“科学革命”。新实验主义者系统地重释和发展了波普尔关于科学理论进行“严格检验”的思想。

实验独立于理论

一个重要的问题在于，实验并不独立于背景理论，但是却独立于待检理论。前述各派常常混淆了这一问题，而新实验主义者将它们区分开来了。

考虑法拉第电动机的案例。当时关于电磁学有两种相互竞争的理论，法拉第认为磁铁和带电物体发出“力线”与其他物体相互作用，而欧洲大陆的理论家认为电流栖息于绝缘体中，并通过导体进行流动的，电流中的要素彼此都是超距作用的。

尽管“观察渗透着理论”，但是实验结果却不会受到理论的影响。法拉第电动机的实验效应并不会根据实验者相信哪种理论而改变。当法拉第设计出他的电动机之后，很快就送给了欧洲各地的竞争者，并配送了说明书。

认为这一实验是依赖于理论的并且可错的，是否是适当的呢？我们说，除非实验者连磁铁、汞和电池是什么都不知道，否则实验者不可能得不到这一结果。在“胡萝卜不是磁铁”这种意义上使用“理论”这一术语，显然是不恰当的。对法拉第电动机实验效应的评价，从这样一种评价是否取决于接受或者熟悉某一种竞争理论的意义上，不是“依赖理论”的。在当时的电磁学中，法拉第电动机引起了一种得到实验证实的理论中立的效应，对此，所有电磁学理论都不得不予以考虑。

此外，法拉第实验当然是可错的，比如由于机械故障而导致电动机无法转动。这一偶然的失败既不重要，也不值得惊讶。以这种方式看，能够在某种受控方式下产生的实验效应是不可错的，这些效应在这里是永久存在的。如果我们根据这些效应的积累来理解科学进步，那么我们就有了一种不依赖于理论的对科学发展的理解。

新实验主义者认为，可以在独立于高层次理论的情况下获得对受控实验的效果的评价。比如，我们利用电子显微镜观察到了血液中的血小板。如何不借助于有关于电子显微镜的知识判断这一实验的可靠性呢？答案是，另外使用一台荧光显微镜观察。如果得到了同样的结果，就足以说明实验结果不可靠的可能性微乎其微。新实验主义者以类似的语气表明，实验者可以用来证实他们的主张的策略是很多的，而这些策略无需诉诸高层次的理论。

实验有自己的生命。

——哈金

对科学理论的严格实验检验

对理论的检验来自波普尔，新实验主义者进一步发展了这一思想。凭借精确的实验操作来排除那些可能错误的主张，从而达到对正确主张的严格检验，如此方能显示出一实验为基础的科学知识的累积式进步。

迈约把注意力集中在实验以什么样的具体方式来验证那些主张，并且关注对这些问题的确定：到底是哪些主张被证明了，以及它们是如何被证明的。作为其探讨基础的一个关键思想是，对于一个主张，只有在该主张可能错误的各种情况都得到了研究并被排除之后，才能说它得到了实验支持。换句话说，对理论的严格检验必须是“如果该理论错误便不可能通过的检验”。

针对一个主张所断言的原因与实验效应显示的结果之间的关系，通过严格的受控实验来排除无关的（虚假的）实验变量，以确定真正的因果变量。考虑爱丁顿的“日食实验”对爱因斯坦广义相对论的验证。通常认为，爱丁顿于1919年通过一次日食来观察一些恒星的相对位置，确证了爱因斯坦关于光在引力场中会发生弯曲的预测，从而使相对论得到了实验的支持。

通过考察日食实验的细节，迈耶可以证明，爱因斯坦的引力定律，作为其广义相对论的一个推论，被这些实验确证了，但广义相对论本身并没有被确证。可以考虑到一种情况，有另一种不同的引力理论也可以导出光线在引力场中弯曲的结果。在这种情况下无法确定哪个理论是正确的，广义相对论并没有被这个实验所确证。这一实验无法排除广义相对论的可能竞争者，但却能排除爱因斯坦引力定律的竞争者。

否证在科学中的作用

考虑占星术是不是科学的例子，波普尔和库恩都认为占星术不是科学，但他们的理由却不同。按照波普尔的观点，占星术之所以不是科学，因为它是不可否证的。库恩认为，占星术是具有可否证性的，这与波普尔的观点相矛盾。对库恩来说，在常态科学中存在着解难题的传统，而占星术没有这样的传统。对科学来说，并非仅有对理论的否证，还存在着建设性地克服否证的方法。

新实验主义者试图弄清如何发现错误、如何排除错误。考虑如下的例子：天王星轨道与牛顿理论产生了偏差。常态科学家不认为牛顿理论发生了错误，转而假设天王星之外有一个星体。通过天文观察，果然发现了海王星。另一个例子是赫兹关于阴极射线的实验，赫兹没有发现阴极射线的偏转。汤姆孙做了更精确的实验，发现了阴极射线的偏转。

新实验主义方法所隐含的意义是，否认实验结果永远依赖“理论”或范式，以至于无法诉诸这些结果在理论之间作出裁决。这种合理性来源于对实验实践的关注，包括如何使用仪器、如何排除错误、如何设计多方查证、如何处理样本等。

正是在实验生活能够以某种独立于思辨理论的方式得以维持的范围内，使得这种生活的产品可以对理论产生显著的约束作用。从实验结果把科学革命强加给我们来说，科学革命可能是“合理的”。极端的理论支配或范式支配的科学观认识不到、而且也无法理解科学的最与众不同的部分——实验活动。

发布于 2020-08-23 18:16
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