科学哲学的方法
科学哲学的方法
“反驳使我们学会，而确认使我们忘记。”
——拉卡托斯《无穷回归与数学基础》
“这就是说，我们必须把握某一套属性，这套属性是所有的游戏和这套唯一的游戏所共同具有的。”
——库恩《科学革命的结构》
0.科学哲学的目标
科学哲学是什么？克莱姆克曾经给出的定义是：“科学哲学是通过对科学的目标、方法、标准、概念、定律和理论进行逻辑的、方法论的分析，从而试图理解科学的意义、方法和逻辑结构。”这个定义中指出了科学哲学研究的“材料”，方法与目标。其中科学哲学的方法被总结为“逻辑的、方法论的分析”，也就是通过一定的逻辑演绎结合一些其余的一些方法来对科学的六个方面进行论述。科学哲学的提出其中一个目的是消解科学自我审视所带来的方法论困境。比如数学的协调性问题不可能由数学本身来解决。而物理学家们感到在抉择是否应该采取某一个理论的时候所依从的标准并不完全是物理学本身的事。海森堡描述普朗克对量子理论的取舍时明确指出是“（普朗克）由于在整个世界观上是保守的，他根本不喜欢这个结果。”（《物理学与哲学》）使得普朗克没有继续走下去。由此看来，科学哲学的目标不仅仅是克莱姆克所提出的“理解”，更多地，科学是需要科学哲学来“提出建议”。
而另一方面，对科学本身的理解性质的任务并不需要科学哲学来承担。拉卡托斯指出的拓扑学中欧拉公式证明的问题本身是一个逻辑问题而不是一个科学哲学问题。（问题其实是拉卡托斯没有选取一个好的证明副本。）对于一些科学模型的诘难也被误差理论和因此产生的动力系统与非线性系统分析而完善。确证度，赌商的概念也被概率论与博弈论的相关理论所取代。
由此，我们似乎需要对克莱姆克所提出的定义做出一些修正。科学哲学的产生并不仅仅是做一些“理解性”的工作，事实上这部分的工作很大程度上正在被一些科学分支所“吞蚀”；它更多地是需要做一些建议性质的工作。因为这部分工作恰恰是科学的方法论所难以涉足的。比如，我们不仅需要一些理论来说明“我们的结果是什么”，同时我们也需要理论来说明“什么样的理论是好的”，后者恰恰是科学哲学中的划界标准问题。同样，我们不仅需要一些理论告诉我们“我们是如何研究的”，更需要一些提议帮助我们决定“我们该怎么研究。”，后者就是科学哲学中的实验论，归纳法等等问题的出发点。
重新理解了科学哲学的目标之后，我们就可以开始讨论科学哲学的方法是什么了。这里的“是什么”应该包含有两重意思，“事实上是什么”以及“应该是什么”。下面就分别来分析这两个问题
1.科学哲学的方法
1.1直觉判断
在数学史上，人们曾经长期争论过欧式几何的第五条公设“平行公设”是否与前4条相互独立。一些人将目光投向了反证法。否定掉第五公设后，人们通过演绎推理获得了一系列“怪论”，诸如“三角形内角和不等于180度”，“有的三角形没有外接圆”等一系列命题。然而这一系列命题逻辑上并不与前四条公设矛盾，所以这些怪论虽然与直觉相悖，但是依旧没有完成证明。此中的原因如拉卡托斯指出是因为数学的公理体系是一个“真值”从顶层注入的系统。直觉在数学中只负责将“真值”注入顶层并且保持对底层的一定的预期。比如Lebesgue积分取代Riemann积分是因为直觉预期“可积性应该是完备的”。当事实与直觉预期相悖的时候，数学家采取的方式是重新注入顶层(调整可积性条件）。
然而在科学哲学中，同样的做法将会带来两个问题。
第一个是“直觉”的模糊性。不同的人对于同一个问题的“直觉”本身是不同的。而正如拉伦茨指出的，这将导致接下来的讨论的本质上的分歧。科学划界问题中所产生的不同哲学家本质上的分歧是“是否相信科学具有一个不随观念为转移的评判标准”。持不同意见者将产生不可调和的矛盾。相信评判标准存在的哲学家在解释标准频繁转移，划界模糊，科学理论或研究纲领的来回“震荡”（如柯西的连续统）时会诉诸于纲领的“进步性质”。如拉卡托斯1970年向库恩提出的如下论点：
“例如，让我们想象：尽管天文学的研究纲领，在客观上是进步，但是，天文学家还是突然为库恩式的“危机”感完全控制住了；因此，由于不可抗拒的格式塔转换，他们全都转变去信仰占星学。我认为以某种外在的经验来解释这种突变是一个极其可怕的问题；而不是库恩式的某种解释。他看到的一切都是，随着“危机”而来的是科学共同体的群众性的改变信仰的后果：一场正常的革命。留下的东西都不成问题、都作了说明。”
——拉卡托斯“评价科学理论的问题：三种方法”（加粗按照原文）
拉卡托斯要求库恩做出回应。然而正如我们所看到的的，这里事实上不存在真正意义上的观点对峙。如果库恩如同拉卡托斯设想的那样是一个历史主义者，那么库恩恰恰不会觉得这里会发生问题。这段话里的“客观上是进步”，“极其可怕的问题”并没有拉卡托斯所认识到得如此“客观”。库恩完全可以通过消解掉“研究纲领的进步”这一概念的客观性来瓦解掉整段的逻辑，然而这里的辩论正如我们一再指出的，是直觉性质的矛盾。当然还有一个例子就是关于科学实体论的讨论，在那里思辨上的直觉矛盾体现地更为明显。
第二个是由于很多科学哲学论证链的“长度”过于“短”，使得直觉注入拥有了一种令人感到畏惧的“评判威力”。以库恩的《科学革命的结构》为例：
“……然而这种推导至少在这一点上是似是而非的。虽然(Ni)是相对论力学定律的特例，它们并非牛顿定律。因为这些陈述的意义只能以爱因斯坦理论加以诠释，它们怎么能是牛顿定律呢？……但这些概念在爱因斯坦理论中的物理蕴涵与在牛顿体系中的截然不同（牛顿理论中的质量是守恒的，而爱因斯坦理论中的质量可转变为能量……）
这段话以及接下来的段落中反复说明的是一件事：就科学蕴涵而言，牛顿力学不可被相对论力学导出。如果我们不考察这个结论本身而单单考虑作者的论证模式的话，我们会发现整个论证链就是一步：爱因斯坦和牛顿的物理蕴涵是不一样的，所以相对论无法导出牛顿力学的物理蕴涵。再进一步，库恩导出了范式不可通约的结论。
然而当我们考察这件结论的时候，有诸多细节将会让我们感到疑惑。首先一个理论是否是可以脱离提出者存在，它的物理蕴涵是否是按照提出者理解的进行。其次两个物理蕴涵的“导出”究竟是什么意思。这些细节问题在这段论证中都交给了读者自己去评判。以至于最后的结果离直觉并不远。
然而也正如我们将在第二部分中指出的那样。这些并不会构成实质上的问题，相反正是这些论证模式导致了科学哲学产生了科学所不具备的思辨效率。
1.2演绎逻辑
在数学中，测度(Measure Function)概念的构建是很有启发性的。数学家先写出测度函数应该具备的性质，然后再根据性质来确定测度函数。这样的方法是纯演绎性质的，但是却提供了一种将真值从底层注入系统的途径：通过预定“枝杈”来决定“这棵子树”的结构。
同样的，在科学哲学中，我们同样也可以先给出描述我们所希望的结论应当具有什么样的性质，然而再通过逻辑演绎的方式来推导出理论所应当具有的结构。亨普尔在《经验主义的认知意义标准：问题与变化》一书中曾通过类似的方法来讨论认知意义标准这一问题。他先提出了这么一项“可检验性标准”都应当具有的性质：
如果句子P不具备认知意义，则从P通过真值函项获得的句子均无认知意义。
亨普尔由此导出了“在命题逻辑上，不存在一套将认知意义与观察项联系在一起的认知意义判断标准。”
这个过程是值得欣赏的，原因在于与1.1中的大部分论述模式不一样，除去对命题逻辑的承认以外，亨普尔论证的全部“真值”流入都已经被完整地列了出来。这个过程具备数学的清晰。
另外一个例子由贝叶斯主义对于归纳问题的讨论给出。它的真值流入也是显然的：所谓的大弃赌原则。课上已做过充分讨论，不赘述。
在演绎逻辑的方法论中，我们看到的是数学方法的高度利用以及将具体的科学哲学问题重新抽象出来作为数学模型讨论的努力。这一类的结果也往往是“理解”性质的命题而不是“建议”性质的结论。这也是一个值得注意的现象。
2.科学哲学方法的评价
科学哲学本身对科学方法做出了评价。科学哲学的评价方式本身是依照着哲学惯有的一些方法的。在1中我们已经讨论过科学哲学表现出来的异于科学的方法论特色。哲学领域的争论与思辨往往受到一个并非如此严格的方法论体系的约束。虽然赖欣巴哈在《科学哲学的兴起》一书的序中强调科学哲学的逻辑性与“实证性”，但是它毕竟是一门哲学。
直觉推理性质的论证，大量的反问句的使用使得科学哲学并不像科学那样拥有着清晰的论证范式。然而这使得科学哲学的思辨效率可以比科学研究本身要高。在科学哲学研究中我们事实上可以在一定程度上提出任何想法而无需考虑严格的实证检验关卡。试图去检验一个实体论理论是荒谬的。而拉卡托斯对精英论者的驳斥更像是一个政论演讲而不是哲学讨论。这些都不妨碍科学哲学本身的意义，实体论虽然拥有着强烈的形而上学气息，但是依旧是一个科学家们关心的问题。
科学哲学这样的方法论源自于科学哲学本身的规范性。在0中我们论述过科学哲学的“建议”性质。当我们在说：“由于全称命题都不可能被真正证实，所以认知意义的可证实标准是需要修改的。”的时候，我们其实提出的是一条建议，这条建议中我们希望全称命题被包含在“拥有认知意义的句子”分类项里。而如果将相关讨论处理成实证知识的争论将会导致极大的混乱。
真正需要注意的是什么样的问题是不值得耗费精力讨论的。如果是直觉认识本身出现的罅隙，那么讨论双方就应该明确是什么样的直觉体系矛盾产生了这个争论。拉卡托斯希望将精英论者与斯大林主义者粘结起来的努力事实上并不有助于科学划界问题的讨论。类似的讨论是值得警惕的：他们或许最终会把哲学也改造成政论交锋的喧闹之地。
参考文献：
1.拉卡托斯.《数学、科学与认识论》
2.亨普尔.《经验主义的认知意义标准：问题与变化》
3.彭加勒.《科学与假设》
“反驳使我们学会，而确认使我们忘记。”
——拉卡托斯《无穷回归与数学基础》
“这就是说，我们必须把握某一套属性，这套属性是所有的游戏和这套唯一的游戏所共同具有的。”
——库恩《科学革命的结构》
0.科学哲学的目标
科学哲学是什么？克莱姆克曾经给出的定义是：“科学哲学是通过对科学的目标、方法、标准、概念、定律和理论进行逻辑的、方法论的分析，从而试图理解科学的意义、方法和逻辑结构。”这个定义中指出了科学哲学研究的“材料”，方法与目标。其中科学哲学的方法被总结为“逻辑的、方法论的分析”，也就是通过一定的逻辑演绎结合一些其余的一些方法来对科学的六个方面进行论述。科学哲学的提出其中一个目的是消解科学自我审视所带来的方法论困境。比如数学的协调性问题不可能由数学本身来解决。而物理学家们感到在抉择是否应该采取某一个理论的时候所依从的标准并不完全是物理学本身的事。海森堡描述普朗克对量子理论的取舍时明确指出是“（普朗克）由于在整个世界观上是保守的，他根本不喜欢这个结果。”（《物理学与哲学》）使得普朗克没有继续走下去。由此看来，科学哲学的目标不仅仅是克莱姆克所提出的“理解”，更多地，科学是需要科学哲学来“提出建议”。
而另一方面，对科学本身的理解性质的任务并不需要科学哲学来承担。拉卡托斯指出的拓扑学中欧拉公式证明的问题本身是一个逻辑问题而不是一个科学哲学问题。（问题其实是拉卡托斯没有选取一个好的证明副本。）对于一些科学模型的诘难也被误差理论和因此产生的动力系统与非线性系统分析而完善。确证度，赌商的概念也被概率论与博弈论的相关理论所取代。
由此，我们似乎需要对克莱姆克所提出的定义做出一些修正。科学哲学的产生并不仅仅是做一些“理解性”的工作，事实上这部分的工作很大程度上正在被一些科学分支所“吞蚀”；它更多地是需要做一些建议性质的工作。因为这部分工作恰恰是科学的方法论所难以涉足的。比如，我们不仅需要一些理论来说明“我们的结果是什么”，同时我们也需要理论来说明“什么样的理论是好的”，后者恰恰是科学哲学中的划界标准问题。同样，我们不仅需要一些理论告诉我们“我们是如何研究的”，更需要一些提议帮助我们决定“我们该怎么研究。”，后者就是科学哲学中的实验论，归纳法等等问题的出发点。
重新理解了科学哲学的目标之后，我们就可以开始讨论科学哲学的方法是什么了。这里的“是什么”应该包含有两重意思，“事实上是什么”以及“应该是什么”。下面就分别来分析这两个问题
1.科学哲学的方法
1.1直觉判断
在数学史上，人们曾经长期争论过欧式几何的第五条公设“平行公设”是否与前4条相互独立。一些人将目光投向了反证法。否定掉第五公设后，人们通过演绎推理获得了一系列“怪论”，诸如“三角形内角和不等于180度”，“有的三角形没有外接圆”等一系列命题。然而这一系列命题逻辑上并不与前四条公设矛盾，所以这些怪论虽然与直觉相悖，但是依旧没有完成证明。此中的原因如拉卡托斯指出是因为数学的公理体系是一个“真值”从顶层注入的系统。直觉在数学中只负责将“真值”注入顶层并且保持对底层的一定的预期。比如Lebesgue积分取代Riemann积分是因为直觉预期“可积性应该是完备的”。当事实与直觉预期相悖的时候，数学家采取的方式是重新注入顶层(调整可积性条件）。
然而在科学哲学中，同样的做法将会带来两个问题。
第一个是“直觉”的模糊性。不同的人对于同一个问题的“直觉”本身是不同的。而正如拉伦茨指出的，这将导致接下来的讨论的本质上的分歧。科学划界问题中所产生的不同哲学家本质上的分歧是“是否相信科学具有一个不随观念为转移的评判标准”。持不同意见者将产生不可调和的矛盾。相信评判标准存在的哲学家在解释标准频繁转移，划界模糊，科学理论或研究纲领的来回“震荡”（如柯西的连续统）时会诉诸于纲领的“进步性质”。如拉卡托斯1970年向库恩提出的如下论点：
“例如，让我们想象：尽管天文学的研究纲领，在客观上是进步，但是，天文学家还是突然为库恩式的“危机”感完全控制住了；因此，由于不可抗拒的格式塔转换，他们全都转变去信仰占星学。我认为以某种外在的经验来解释这种突变是一个极其可怕的问题；而不是库恩式的某种解释。他看到的一切都是，随着“危机”而来的是科学共同体的群众性的改变信仰的后果：一场正常的革命。留下的东西都不成问题、都作了说明。”
——拉卡托斯“评价科学理论的问题：三种方法”（加粗按照原文）
拉卡托斯要求库恩做出回应。然而正如我们所看到的的，这里事实上不存在真正意义上的观点对峙。如果库恩如同拉卡托斯设想的那样是一个历史主义者，那么库恩恰恰不会觉得这里会发生问题。这段话里的“客观上是进步”，“极其可怕的问题”并没有拉卡托斯所认识到得如此“客观”。库恩完全可以通过消解掉“研究纲领的进步”这一概念的客观性来瓦解掉整段的逻辑，然而这里的辩论正如我们一再指出的，是直觉性质的矛盾。当然还有一个例子就是关于科学实体论的讨论，在那里思辨上的直觉矛盾体现地更为明显。
第二个是由于很多科学哲学论证链的“长度”过于“短”，使得直觉注入拥有了一种令人感到畏惧的“评判威力”。以库恩的《科学革命的结构》为例：
“……然而这种推导至少在这一点上是似是而非的。虽然(Ni)是相对论力学定律的特例，它们并非牛顿定律。因为这些陈述的意义只能以爱因斯坦理论加以诠释，它们怎么能是牛顿定律呢？……但这些概念在爱因斯坦理论中的物理蕴涵与在牛顿体系中的截然不同（牛顿理论中的质量是守恒的，而爱因斯坦理论中的质量可转变为能量……）
这段话以及接下来的段落中反复说明的是一件事：就科学蕴涵而言，牛顿力学不可被相对论力学导出。如果我们不考察这个结论本身而单单考虑作者的论证模式的话，我们会发现整个论证链就是一步：爱因斯坦和牛顿的物理蕴涵是不一样的，所以相对论无法导出牛顿力学的物理蕴涵。再进一步，库恩导出了范式不可通约的结论。
然而当我们考察这件结论的时候，有诸多细节将会让我们感到疑惑。首先一个理论是否是可以脱离提出者存在，它的物理蕴涵是否是按照提出者理解的进行。其次两个物理蕴涵的“导出”究竟是什么意思。这些细节问题在这段论证中都交给了读者自己去评判。以至于最后的结果离直觉并不远。
然而也正如我们将在第二部分中指出的那样。这些并不会构成实质上的问题，相反正是这些论证模式导致了科学哲学产生了科学所不具备的思辨效率。
1.2演绎逻辑
在数学中，测度(Measure Function)概念的构建是很有启发性的。数学家先写出测度函数应该具备的性质，然后再根据性质来确定测度函数。这样的方法是纯演绎性质的，但是却提供了一种将真值从底层注入系统的途径：通过预定“枝杈”来决定“这棵子树”的结构。
同样的，在科学哲学中，我们同样也可以先给出描述我们所希望的结论应当具有什么样的性质，然而再通过逻辑演绎的方式来推导出理论所应当具有的结构。亨普尔在《经验主义的认知意义标准：问题与变化》一书中曾通过类似的方法来讨论认知意义标准这一问题。他先提出了这么一项“可检验性标准”都应当具有的性质：
如果句子P不具备认知意义，则从P通过真值函项获得的句子均无认知意义。
亨普尔由此导出了“在命题逻辑上，不存在一套将认知意义与观察项联系在一起的认知意义判断标准。”
这个过程是值得欣赏的，原因在于与1.1中的大部分论述模式不一样，除去对命题逻辑的承认以外，亨普尔论证的全部“真值”流入都已经被完整地列了出来。这个过程具备数学的清晰。
另外一个例子由贝叶斯主义对于归纳问题的讨论给出。它的真值流入也是显然的：所谓的大弃赌原则。课上已做过充分讨论，不赘述。
在演绎逻辑的方法论中，我们看到的是数学方法的高度利用以及将具体的科学哲学问题重新抽象出来作为数学模型讨论的努力。这一类的结果也往往是“理解”性质的命题而不是“建议”性质的结论。这也是一个值得注意的现象。
2.科学哲学方法的评价
科学哲学本身对科学方法做出了评价。科学哲学的评价方式本身是依照着哲学惯有的一些方法的。在1中我们已经讨论过科学哲学表现出来的异于科学的方法论特色。哲学领域的争论与思辨往往受到一个并非如此严格的方法论体系的约束。虽然赖欣巴哈在《科学哲学的兴起》一书的序中强调科学哲学的逻辑性与“实证性”，但是它毕竟是一门哲学。
直觉推理性质的论证，大量的反问句的使用使得科学哲学并不像科学那样拥有着清晰的论证范式。然而这使得科学哲学的思辨效率可以比科学研究本身要高。在科学哲学研究中我们事实上可以在一定程度上提出任何想法而无需考虑严格的实证检验关卡。试图去检验一个实体论理论是荒谬的。而拉卡托斯对精英论者的驳斥更像是一个政论演讲而不是哲学讨论。这些都不妨碍科学哲学本身的意义，实体论虽然拥有着强烈的形而上学气息，但是依旧是一个科学家们关心的问题。
科学哲学这样的方法论源自于科学哲学本身的规范性。在0中我们论述过科学哲学的“建议”性质。当我们在说：“由于全称命题都不可能被真正证实，所以认知意义的可证实标准是需要修改的。”的时候，我们其实提出的是一条建议，这条建议中我们希望全称命题被包含在“拥有认知意义的句子”分类项里。而如果将相关讨论处理成实证知识的争论将会导致极大的混乱。
真正需要注意的是什么样的问题是不值得耗费精力讨论的。如果是直觉认识本身出现的罅隙，那么讨论双方就应该明确是什么样的直觉体系矛盾产生了这个争论。拉卡托斯希望将精英论者与斯大林主义者粘结起来的努力事实上并不有助于科学划界问题的讨论。类似的讨论是值得警惕的：他们或许最终会把哲学也改造成政论交锋的喧闹之地。
参考文献：
1.拉卡托斯.《数学、科学与认识论》
2.亨普尔.《经验主义的认知意义标准：问题与变化》
3.彭加勒.《科学与假设》
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