必须承认,理论和实验之间的关系有可能包含循环论证。这能用下列取自我在学校教书那时的故事来说明。我要求学生沿着下列思路来做实验。目的是测量带电流的线圈的偏转,线圈悬在马蹄磁铁两极之间,并沿着与磁铁两极连线成直角的轴自由旋转。线圈形成电路的一部分,这个电路含有一节电池供应电流,有一个电表来测量电流,以及一个可变的电阻使得有可能调整电流的强度。目的是注意磁铁的偏转如何对应于电表记录的电路电流各种值。那些学生认为实验很成功,因为当他们以电流为背景绘制偏转曲线,显示二者成正比时,他们得到了一张很好的直线图。我记得我对这个实验感到很不自在,虽然我也许明智地没有将我的担心传播给我的学生。我的担心源于我知道在电表内是什么这一事实。在电表内是一个线圈,以某种方式悬在磁铁的两极之间,线圈被通过线圈的电流偏转,引起指针在电表上可见的、刻度平均的标尺上移动。因此,在这个实验中,当认为电表上的读数是电流的测度时,偏转与电流的比例是已经预设好的。被认为得到实验支持的东西是已经预设好的,这里确实是循环论证。
我的例子说明在诉诸实验的论证中如何出现了循环论证。但同一例子可用来表明情况不一定如此。上面的实验本来能够,也应该采取这样一种测量电路电流的方法,它不必使用磁场内线圈的偏转。所有实验都推定一些理论的真理性以便帮助判定实验设置是令人满意的,仪器正在阅读预定它们要读的东西。但是这些预设的理论不一定与受检理论是同一的,有理由认为好的实验设计的前提之一是保证实验设置预设的理论与受检理论不是一回事。
有助于正确看待"实验依赖理论"另一点是,不管理论如何指导实验,实验结果在很大程度上决定于世界,而不是理论。一旦仪器、电路、开关都已安排好,屏幕上可能会有闪光,也可能没有,光束可能偏转,也可能没有,电表上的读数可能增加,也可能没有。我们不可能使结果符合我们的理论。这是因为物理世界使得赫兹进行的实验没有产生阴极射线的偏转,而汤姆逊进行的改进的实验却产生了偏转。正是两位物理学家实验安排方面的实质差异,而不是他们持有的理论上的区别,导致不同的结局。在这个意义上实验的结局决定于世界的运转,而不是有关世界的理论观点,是世界提供了对照世界检验理论的可能。这不是说重要的结果是容易达到并且不可错的,也不是它们的意义总是一目了然的。但是它确实帮助建立了这样的论点:对照实验结果检验科学理论的可接受性是有意义的探索。而且, 科学的历史给我们提供了成功地面对挑战的例子。
补充读物
在使科学哲学家对实验产生新的兴趣中Hacking (1983)的后半部书是早期的重要行动。对这个话题的其他探索有: Franklin (1986), Franklin (1990), Galison (1987)和 Mayo (1996), 尽管这些详细的讨论仅在本书第十三章讨论"新实验主义"时才具有充分的意义。在这章提出的问题在 Chalmers (1984)中有略为更详细的讨论。
第四章从事实推导出来理论:归纳
1导言
在本书的前面几章我们已经考虑过这样的观念:科学知识的特征是它从事实推导出来。我们已经达到了这样的阶段,我们对观察和实验事实的性质给予了详细的注意,这些事实可被认为是科学知识从中推导出来的基础,尽管我们已经看到那些事实不能像一般设想的那样能够直接地和可靠地确立。让我们假定,合适的事实能够在科学中确立。现在我们必须面对科学知识如何能够从那些事实推导出来的问题。
"科学从事实推导出来"可以解释为意指,建构科学知识首先要确立事实,然后建立适合于这些事实的理论。我们在第一章讨论了这个观点,并认为不合理而摈弃了它。我要探索的问题涉及用某种逻辑意义,而不是时间意义上来解释"推导"。不管哪一个在先,事实还是理论,要讨论的问题是理论在多大程度上靠事实支持。最强的主张是,理论可从事实合乎逻辑地推导出来。也就是说,如果事实已知,就能够证明理论是事实的推断。这种强主张不能得到支持。理解为什么如此我们必须看看逻辑推论的若干基本特点。
2婴儿逻辑
逻辑是从其他已知陈述推演出陈述。它涉及从什么得出什么。在这里我不想详细叙述和评价逻辑或演绎推理。反之,我要用一些十分简单的例子提出一些足以达到我们目的的论点。
下面是一个逻辑论证的例子,这个论证是完全可接受的,或者用逻辑学家的术语来说,是完全有效的。
例 1
1.所有哲学书都是令人厌烦的。
2.这本书是一本哲学书。
3.这本书是令人厌烦的。
在这个论证中,(1)和(2)是前提,而(3)是结论。在我看来,这很明显:如果(1)和(2)是真的,那么(3)也一定是真的。一旦已知(1)和(2)是真的,(3)不可能是假的。断言(1)和(2)是真,而拒绝(3)是自相矛盾。这是逻辑上有效的演绎的关键特点。如果前提为真,那么结论必为真。逻辑是保真的。
例2
1.许多哲学书是令人厌烦的。
2.这本书是哲学书。
3.这本书是令人厌烦的。
在这个例子中,(3)不是必然从(1)和(2)中得出。即使(1)和(2)是真的,也许这本书最后证明是并不令人厌烦的少数几本哲学书之一。这个论证是无效的。
读者现在也许感到厌烦了。这类经验肯定对例1和例2中陈述(1)和(3)的真值有影响。但需要强调的一点是,单单逻辑推演不能确立我们例子中表示的那类事实陈述的真值。在这方面逻辑能够提供的一切是,如果前提为真,论证是有效的,那么结论必定为真。但前提是否为真不是一个诉诸逻辑能解决的问题。一个论证可以是完全有效的,即使其前提为假。请看下面的例子。
例3
1.所有猫有五条腿。
2.疯咪是我的猫。
3.疯咪有五条腿。
这是完全有效的演绎。如果(1)和(2)为真,那么(3)必定为真。在这个例子中(1)和(3)是假的。但这不影响这个论证是有效的这一事实。
在强的意义上逻辑独自不是新的真理的来源。构成论证前提的事实陈述的真不能靠诉诸逻辑来确立。逻辑只能揭示从我们已经有的陈述中得出什么,或者在这些陈述中已经含有什么。与这种局限相对照的是,逻辑的很大优点是它的保真性质。如果我们能肯定我们的前提是真的,那么我们同样能肯定我们从这些前提中推导的一切也都是真的。
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