伽利略利用这些就能够记录伴随木星的四颗"小星星"的每天运动。他能够表明数据与小星星的确是以恒速围绕木星运行的月球这一假定相一致。这个假定不仅得到定量测定的证实,而且也得到定性观察的证实,当这些卫星通过木星的背面或前面或进入它的阴影,它们就从视野消失。
伽利处在一个强有力的地位来论证他对木星月球观察的真实性,尽管肉眼不能见到它们。他能够并确实反对这样一种意见,说这些月球是望远镜产生的幻觉,指出这种意见难以说明为什么这些月球出现在木星附近,而不是在别的什么地方。伽利略也能诉诸他的测量的一致性和可靠性,及其与这些月球定期围绕木星运行的假定相容。伽利略的定量数据得到独立观察者的证实,包括罗马学院和罗马教皇法庭的观察者的观测,他们是哥白尼理论的反对者。更有甚者,伽利略能够预测这些月球的进一步位置以及月相和月蚀的发生,这些也被他自己及独立观察者确认,这些由斯蒂尔曼·德赖克(Stillman Drake, 1978, pp. 175-176, 236-237)记录在案。
望远镜观测的真实性很快被伽利略同时代人接受,他们是有能力的观察者,甚至也被起初反对他的人接受。确实,有些观察者始终不能辨认这些月球,但我认为这并不比詹姆斯·塞尔伯(James Thurber,1933, pp.101-103)不能通过显微镜辨认植物细胞结构更为重要。伽利略论证他对木星月球望远镜观察的真实性的力量在于他的主张能够经得住一系列实践的、客观的检验。虽然他的论证也许并非绝对定论性的,但比对其他主张(例如说他的观测是望远镜产生的幻觉或人为产物)能够做的任何论证都无比地强有力。
3.观察事实是客观的,但也是可错的
试图从我们已经提出的批评中挽救关于可观察事实的强主张可遵循下列路线进行。如果观察陈述能够直接接受感觉检验,并经受住这些检验,它就构成值得形成科学基础一部分的事实。这里的"直接"是要把握这样的观念:观察陈述的正确性应该接受种种常规客观程序的检验,而无需观察者方面精巧的主观判断。对检验的强调使观察陈述的辩护具有主动、公共的性质。在这个方面,也许我们可以把握由观察可靠地确立事实的观念。毕竟,只有沉湎于某种嗜好的哲学家才会愿意花费时间去怀疑,像米表读数那样的事情能够在很小误差范围内靠仔细利用视觉来可靠确定。
在前一段提出的可观察事实概念需要付出一些小的代价。这个代价是,可观察事实在某种程度上是可错的,可接受修改。如果一个陈述够得上成为可观察事实,因为它通过迄今为止能够向它提出的所有检验,这并不意味着它一定能经受住因知识和技术的进展而成为可能的新型检验。我们已经遇到两个重要的观察陈述的例子,它们根据充分的理由被接受为事实,但是鉴于新的进展最终被摈弃:"地球是静止的"和"火星和金星的外观大小在每年运行中没有显著改变"。
根据这里提出的观点,适合于构成科学知识基础的观察既是客观的,又是可错的。就它们能够接受简单明了的程序检验而言,它们是客观的,而就它们可被由于科学和技术的进展而成为可能的新型检验推翻而言,它们是可错的。这一点可用伽利略工作的另一个例子说明。伽利略在他的《两个主要世界体系的对话》(Dialogue concerning the Two Chief World Systems,1967, pp. 361-363)中描述了一种测量星体直径的客观方法。他在他自己与远距离的星体之间悬一根绳索,这根绳索正好挡住星体。伽利略论证说,绳索与眼睛的角度等于星体与眼睛的对向角。我们现在知道伽利略的结果是虚假的。我们感知的星体的外观大小完全是由于空气和其他干扰效应,与星体物理大小没有决定性关系。伽利略对星体大小的测量依据的是现在已经被摈弃的假定。但是这种摈弃与知觉的主观方面没有关系。伽利略的观察是客观的,因为这些观察使用的是常规程序,如果今天来重复,这些程序产生的结果与伽利略获得的结果是大体相同的。在下一章,我们将有理由来进一步发展这个论点:科学缺乏不可错的观察基础不仅仅是由于知觉的主观方面。
补充读物
关于科学的经验基础是经得住检验的陈述的经典讨论请阅:Popper (1972 chapter 5)。强调观察的主观方面在Hacking (1983)的后半部,Popper (1979, pp.341-61)以及Chalmers (1990, chapter 4)。也请参考Shapere (1982)。
第三章实验
1不仅是事实,而且是有关的事实
在这一章,为了论证的方便我假定,仔细利用感觉能够建立可靠性。我已经提出,不管怎么说,在与科学有关的许多境况下,这个假定是肯定能得到辩护的。计算盖氏计数器上的滴答声,注意标尺上指针的位置,这些例子都是不成问题的。有这些事实就解决了关于科学事实基础的问题了吗?科学知识能够从能被观察确定的陈述所构成的事实中推导出来吗?在这一章我们将看到对这些问题的回答都是断然的"否"。
应该指出的一点是,科学中所需要的不仅是事实,而且是有关的事实。能由观察确立的大多数事实,例如在我的办公室里书的数目或我的邻居汽车的颜色,与科学完全无关,科学家们去收集这些事实是浪费时间。哪些事实与一门科学有关,哪些无关相对于 那门科学的发展的目前状态。科学提出问题,并且理想地观察能提供一个答案。这是什么组成科学有关事实这一问题的部分答案。
然而必须强调更为重要的一点,为此我要介绍一个故事。当我年轻的时,我的哥哥 和我关于怎么说明草在同一牧场上有牛粪的地方比其它地方长得更快这一事实。我肯定这一事实不是我们第一个注意到。我的哥哥的意见是,这是牛粪的施肥效应,而我怀疑这是一种覆盖效应,牛粪对下面的土地有保墒和抑制蒸发的作用。我现在强烈怀疑我们都不全对,主要的说明是奶牛不大愿意吃它们自己的粪周围的草。所有这三种效应大概都起作用,但我们兄弟所作的那种观察不可能分辨出效应的程度。有必要进行一些干预,例如,有一个季节将奶牛不在这块牧场上放牧,看看在牛粪上的草长得长草是否减少或消失,将粪磨细消除它的保墒作用,但仍保留它的施肥作用等等。
这个例子所说明的境况是典型的。在我们周围有许多种过程在起作用,它们以复杂的方式叠加和相互作用。一片掉落的叶子受到引力吸引、空气阻力和风力的作用,并且当它掉落时腐烂也起一些作用。当一些事件自然发生时,不可能通过对这些事件的仔细观察而达到对这种种过程的理解。对落叶的观察并不产生伽利略落体定律。这里学到的教训是一目了然的。为了与鉴定和说明在自然界起作用的种种过程有关的事实,一般需要在实践中进行干预,试图将要研究的过程分离出来,消除其他过程的效应。简言之, 必须做实验。
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