科学哲学

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科学哲学(philosophy of science、Scientific Philosophy)

目录

什么是科学哲学

  科学哲学是从哲学角度考察科学的一门学科。它以科学活动和科学理论为研究对象,主要探讨科学的本质、科学知识的获得和检验、科学的逻辑结构等有关科学认识论和科学方法论方面的基本问题。

科学哲学的概述

  广义地说,科学哲学是分析哲学的一个支派或者说变种,因为其所用的方法主要是对语言进行逻辑分析。现代科学哲学的形成可以溯源到J.赫尔1833年出版的《自然哲学研究序论》,早期的重要人物有W.休厄尔、J.S.密尔等人,19世纪末20世纪初的E.马赫、K.毕尔生、J.彭加莱、P.杜恒等都在各自的著作中阐述了科学哲学的观点,20世纪20~30年代B.罗索和L.维特根斯坦等人所开创的逻辑实证主义运动,促进了科学哲学的蓬勃兴起。20世纪40年代以后,科学哲学在反对和批评逻辑经验主义的过程中得到进一步发展,使有关科学活动的研究获得了惊人的发展。代表人物有H.赖兴巴赫、K.波普尔、W.奎因、N.汉森、T.S.库恩、P.费耶尔阿本德、I.拉卡托斯、S.图尔明、D.夏皮尔等。

科学哲学的起源

  科学哲学的萌芽可追溯到亚里士多德,他对归纳和演绎方法的分析、对科学好所名的经验要求和对科学理论的结构、科学知识增长的规律所作的研究,可被视作科学哲学的滥觞。其后,以伽利略、培根笛卡尔、牛顿为代表的对经典科学的哲学探索,丰富了科学认识论和方法论的研究,独立的科学哲学学科开始逐步形成。

  培根提出科学认识应以实验为基础,通过逐步的渐进的归纳方法获取一般性原理;笛卡尔认为科学的理论是从先验的一般性原理出发演绎出具体定律的命题等级体系;而牛顿则提倡运用分析综合法和公理法从事研究。穆勒和休厄尔对科学方法论、科学理论的结构及科学发展模式等问题的研究,奠定了作为独立学科的科学哲学的基石。他们各自强调的归纳主义逻辑分析的观点和立足科学史实从事科学哲学研究的观点,分别成为现代西方科学哲学中逻辑经验主义和历史主义两学派的前身。

科学哲学的研究内容

  科学哲学的研究内容,有广义和狭义二大类之分。

  一、广义的科学哲学是以科学方法研究普遍的哲学问题。分认识论和存有论二大部分。研究对象广及一切“存在”:

  存有论=本体论──探索存在的问题。

  认识论=知识论──是哲学范畴中研究人类如何获得正确的知识,此中涉及科学的方法论。而价值论、宗教学等是上述二论衍生出的专题,都在研究之内。

  广义的论题:真、善、美、圣:

  真假:是非。如,真钞、假钞;由因至果,由果溯因。

  善恶:道德论、伦理律。(价值判断)

  美丑:艺术哲学、美学。(价值判断)

  凡圣:忧虑、烦恼、痛苦及其超越。

  二、狭义的科学哲学是环绕著科学的各种哲学问题。此中又有主体与外围之分:

  1、科学的主体哲学,例如:科学的目的、价值、限度、预设、科学的历史演变(发展、革命)、科学的方法、预测、检验、实证和否证、发现和发明、解释、科学的语言。科学中的机械论和有机论、还原论和活力论、进化论和目的论、决定论和非决定论(必然和或然)。 科学的经验主义、理性主义、现象主义、工具主义、物理主义、操作主义、历史主义、约定主义、整体主义、后现代主义等等。

  2、科学分支的哲学,例如:

  物理哲学:或然律与量子力学、相对论、宇宙论、统一场论等。

  生物哲学:进化论。

  心理哲学:心或意识的研究,认知心理学以及相关的神经系统科学等。

  经济哲学、社会哲学、複杂科学的哲学等等。

  3、科学与外围互动哲学,例如: 科学、经济、社会、政治的互动、科学与人生的哲学、科学与文化、宗教、道德、艺术的互动。

  传统以来,如牛顿、彭加勒、爱因斯坦、波尔、海森堡、费曼等大科学家,都是以广义的科学哲学的眼光来看世界。

  介绍广义的科学哲学时,除了科学哲学的存有论和科学哲学的认识论外,还有科学哲学的兴起与建立史及其相关的人物,此中有科学哲学家(如,波普、库恩、拉卡托斯、费耶阿本等)以及大科学家(如,爱因斯坦、费曼、温伯格等)的哲学观,这些都值得涉猎,最后是科学哲学的应用面,任何学科的探索过程都离不开由前科学到科学和后科学的增长智慧的模式,其例子如:原子论、力的统一、宇宙论、极光现象,甚至对善恶、美丑、生命意义的探索,都是如此。

  狭义的科学哲学是以科学为主角,称之为:科学哲学,Philosophy of Science。

  广义的科学哲学是以哲学为主角,称之为:科学哲学,Scientific Philosophy。

科学哲学的主要观点

  “科学哲学”在英语中可以有两种表达方式:philosophy of science和scientific philosophy。虽然它们在汉语中都可以译作“科学哲学”,不过还是有区别的。前者指的是“关于科学的哲学理论”,后者所说的则是“具有科学性质的哲学”,所以亦译作“科学的哲学”。一般所讨论的是“科学哲学”,即关于科学的哲学理论,而不是“科学的哲学”。所谓“科学哲学”是哲学对科学这一现象的研究或反思,这里所说的“科学”指的当然是自然科学。

  西方哲学关于科学的哲学研究由来已久,可以说自从有科学以来就已经存在了,但是真正成熟的科学哲学却是20世纪的产物。笼统地讲,科学哲学是研究科学的,而我们通常所说的科学始自近代科学,它形成于16世纪左右,至今不过400多年的历史。由于只有当科学成熟到了一定的程度,研究它的科学哲学才会出现,所以直到20世纪,研究科学的科学哲学才成为一门相对独立的学科。由此可见,虽然科学哲学的产生可以追溯到亚里士多德,但是当我们一说到科学哲学,首先想到的是现代科学哲学。而科学哲学正是以自然规律的行成而带给人类求生的观念。

  一般说来,科学哲学研究的是科学的本质、科学的合理性、科学的研究活动、科学方法论、科学认识论、科学的逻辑结构、科学发展的规律等等,因而它与哲学的许多学科例如形而上学、认识论和逻辑学有着密切的关系。传统的科学哲学是形而上学的一部分,而现代科学哲学则是从反形而上学起家的,它在20世纪的第一个系统形态就是逻辑实证主义。在某种意义上说,逻辑实证主义的科学哲学兼具“科学哲学”和“科学的哲学”两重性质,因为它不仅以科学作为哲学的研究对象,而且试图使哲学具有“科学性”,当然不是科学理论,而是科学的工具。不过,此后科学哲学的发展肯定出乎逻辑实证主义的意料:科学哲学家们不再关注科学的瞄问题,而是科学的“证伪”(波普尔)、科学的历史性(库恩),甚至科学的多元化问题(费耶阿本德)。

  就此而论,20世纪的科学哲学具有与20世纪的西方哲学一样的基本特征。

科学哲学的发展

  第一阶段,从惠威尔的归纳主义到维也纳学派的逻辑经验主义。

  十九世纪,英国的科学家和哲学家惠威尔,在他的著作《归纳科学的哲学》中发展了培根的归纳观,认为归纳是用一些精确的概念把已知事实综合的过程,一旦完成了这个过程并得到一个前后一贯的统一理论,那就说明这些概念以及用这些概念形成的科学理论是可靠的、合理的。惠威尔主张区分归纳和归纳逻辑,归纳不是逻辑,而是对事实的综合过程。对于这样的过程,不存在确定的规则,也不只是事实的搜集,需要的是新的思想和不断的试验、发明。惠威尔认为随着科学的发展,新理论代替了旧理论,但旧理论并没有被抛弃;而是汇入到新理论中去了,如同“支流汇入江河”。逻辑经验主义又称逻辑实证主义,主要代表是以石里克、卡尔纳普为中心的维也纳学派和以赖欣巴赫为首的柏林学派。逻辑经验主义是在二十世纪物理学革命取得相当成果的条件下出现的。逻辑经验主义者意识到作为物理学革命的主要成果的相对论和量子论,并非依靠归纳,它们和牛顿力学的关系,也很难说是“支流汇入江河”的关系。逻辑经验主义认为理论不能从经验归纳出来,而是从经验发明出来,归纳不是证明的逻辑而是发现的逻辑,虽然科学理论不能被经验事实所证实,但是,经验事实可以提高科学理论的可信程度。逻辑经验主义研究科学应该是怎样,而不是研究科学实际上是怎样,在这意义上,逻辑经验主义又是逻辑重建主义。在逻辑经验主义看来,一切真正的科学判断或理论,必须是可以用经验事实来证实的,真正的科学理论应能还原为关于经验或现象。因而理论的证实问题就成为经验或现象的证实问题。逻辑经验主义提出“一个术语的意义在于它的证实法”,也就是说,如果使用这类术语的理论是可以证实的,它就是科学的,反之,就不是科学的。这个观点通常也称为可证实主义。

  第二阶段,从波普尔的证伪主义到库恩的科学历史主义。

  波普尔是英国哲学家,他认为逻辑经验主义强调科学的理论必须是可以证实的观点也就是用经验证实理论的观点,使用的必然是归纳推理,但由归纳推理无法获得全称陈述,科学理论是全称陈述,所以经验证实理论的观点是错误的。他指出,用经验事实去证实理论是归纳推理,而用经验事实去证伪理论却是演绎推理,所以科学理论不可能被证实但可能被证伪。在这里,可证伪性是一个逻辑上的命题,也就是说,一个理论只有在逻辑上能找到与之矛盾的情况才是科学的理论,反之则不是。例如,牛顿力学中的作用力等于反作用力,是可证伪的,而作用力等于或不等于反作用力的论断则是不可证伪的。波普尔认为,可证伪性是科学与非科学的划界标准。波普尔根据他的证伪主义得出了科学始于问题的科学发展模式。波普尔指出,科学上新理论的出现首先是因为原有的理论与观察之间或理论与理论之间出现了矛盾,这矛盾就是问题。为了解决问题,就得依靠创造性思维用猜测的方法提出试验性的理论,从这些试验性理论中挑选出可证伪程度最高的理论,也就是最可检验的理论,然后再应用演绎推理对挑选出的理论推导出预见,和观察、实验的结果进行比较,如果预见和结果一致,那么这个理论就被确认,要是确认的理论不止一个,则应选择确认度最高或可证伪度最高的理论。确认的理论就是最初那些问题的可能的答案。随着新问题的出现,再去用可证伪的标准确认新的理论。波普尔把这样的发展模式称之为科学的不断革命。波普尔的观点与逻辑经验主义比较确实多了许多合理的成分,用证伪来代替证实是一个创举,但是科学发展的史实是否真如波普尔说的那样是不断革命的呢?出身于物理学家的科学哲学家库恩对此提出了异议,认为科学的发展既不像归纳主义说的那样是逐步累积的、平稳的,也不是波普尔的“不断革命论”,而是平稳发展的常规阶段和急剧变革的科学革命阶段交替进行的。库恩强调从历史的角度研究科学发展的模式,科学哲学也应该以历史为基础。库恩的观点被称之为科学历史主义。库恩认为在常规科学阶段存在着一个为科学共同体所公认的范式,如果出现了与范式相矛盾的事实或现象,就是反常,反常得不到解决或反常越积越多,则成为危机。所谓危机是指科学共同体对原有范式的信任危机,这时可能出现新的范式,新范式替代旧范式的过程就是科学革命。科学革命完成后,将进入新的常规科学时期。科学就是在这样一个不断循环反复的过程中出现一次又一次的革命,促使科学向前发展。

  第三阶段,从拉卡托斯的科学研究纲领方法论到费耶阿本德的非理性主义。

  拉卡托斯是伦敦经济学院逻辑学教授,早期研究数学哲学,从60年代中期起研究重点转向科学哲学。拉卡托斯之所以把研究重点转向科学哲学,一方面是因为他觉得被作为自己学说基础的波普尔证伪主义不完善,不太符合科学发展的历史,另一方面他觉得库恩的历史主义强调科学社会学科学心理学,例如接受哪种范式是出于信念,因而是非理性主义。拉卡托斯虽然也持历史主义观点,但在库恩与波普尔的争论中,却站在波普尔一边。他认为,只要对波普尔的证伪主义予以发展,并在科学发现逻辑的范围内合理重建科学发展的历史,既能避免库恩的批判,又能摆脱库恩的非理性的历史主义,形成理性的历史主义。所以,拉卡托斯的科学哲学观也是历史主义的科学哲学观。拉卡托斯对科学哲学的一个重要贡献是建立了科学研究纲领方法论。他认为科学的发展本质上是研究纲领的发展。研究纲领指的是科学理论的具有严密内在结构的最基本单元,它由硬核、保护带和研究方法三部分组成。研究纲领从进化到退化、新纲领代替旧纲领、新纲领的进化……这样一个继而复始的过程,便是科学发展的过程。表面上看起来,似乎拉卡托斯的研究纲领和库恩的范式很想象,其实两者有着根本的差异,如研究纲领有结构而范式没有结构;研究纲领是理性的产物,而范式是非理性的;在常规科学时期,允许多个研究纲领同时并存,而范式只能有一个,等等。差不多和拉卡托斯提出科学研究纲领方法论的同时,美国加利福尼亚大学柏克利分校的哲学系教授费耶阿本德出版了一本专著《反对方法——无政府主义认识论纲要》,在该书中,它指出当前科学中崇尚理性倾向不利于科学的发展,因为科学从来就不是按一定的模式或规律发展的,科学本质上是一种无政府主义的事业。他还认为在科学中要求固定的方法论也与科学史不符,他的主张是“怎么都行”。他赞同拉卡托斯的“方法论评判理论要慎重和方法论评判标准也应接受批判”这两个观点,但不同意拉卡托斯的退化纲领应当淘汰出局的观点,因为退化的纲领也许会恢复,不能认为坚持退化纲领的科学家是非理性的。在费耶阿本德看来,“科学远远超出大多数当代理性主义者所解释的‘理性’的狭隘范围,它并不受这个‘理性’的束缚和限制”,不去排除理性科学就不会进步。当然,费耶阿本德并不是反对理性本身,“反对的是理性主义及其对理性的狭隘解释”,他也不反对科学,反对的是“用科学的名义扼杀文化的意识形态”。

科学哲学的主要流派

逻辑经验主义

  兴起于20世纪20年代。以马赫、彭加勒为思想先驱,借助于当时物理学革命的推动,由罗素和维特根斯坦等人开创。以维也纳学派为中心的逻辑经验主义运动,作为第一个完整的科学哲学体系,标志着现代科学哲学的诞生。逻辑经验主义以可证实性原则作为意义标准来排除形而上学,把科学哲学归结为以数理逻辑的方法对科学理论的结构作静态的逻辑分析,并致力于逻辑重建,在数十年内成为科学哲学中公认的正统观点。主要代表人物有石里克、卡尔纳普、亨普尔、赖辛巴赫等。

批判理性主义

  20世纪40年代后,科学哲学在批评和反对逻辑经验主义的过程中得到进一步发展。波普提出批判理性主义(又称伪证主义),反对建立在归纳主义方法论基础上的可证实性原则,代之以可证伪性原则,提出以知识增长的动态模式为研究中心,认为科学进步的主要机制是批判,但仍致力于追求普遍有效的方法论原则。主要代表除波普外,有拉卡托斯和沃金斯(J.Watkins)等。

历史主义

  20世纪50年代末和60年代初以汉森、Th.库恩、费耶阿本德和图尔明等为代表的历史主义思潮,揭露了逻辑经验主义的根本缺陷。认为它严格区分发现的范围和辩护的范围,单纯研究科学活动的成果——科学理论,置科学活动的研究于不顾,不符合科学的历史和实际。批判理性主义以可证伪性为分界标准,完全否认归纳的作用,并提倡不断革命,否认了科学传统及发展中的连续性等,也难以与科学实际相一致。历史主义的产生,形成了对逻辑经验主义的最大冲击,标志着现代科学哲学从逻辑主义转向历史主义的发展趋势。科学实在论

  科学哲学发展中反实证主义趋向使逻辑实证主义自身的演变日益远离实证主义传统,使作为实证主义对立面之一的实在论再次成为争论的热点。争论的分歧点主要在于,科学理论的对象是否独立于对它们的认识而客观存在和起作用?科学能否向我们提供关于客观世界的认识?科学理论的目的是否是揭示自然界的本质,即获得真理?科学实在论的代表人物有夏皮尔、普特南、克里普克、W.塞拉斯、邦格等。反科学实在论的代表人物有范弗拉森。

系统哲学

  美籍奥地利生物学家贝塔朗菲提出一般系统论系统科学与系统哲学等体系,布达佩斯俱乐部的创始人欧文·拉兹洛提出广义进化理论发展了系统哲学,中科院曾邦哲阐述结构论并提出系统遗传学、系统医学与系统生物工程等学科概念、原理与方法。

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