科学假说的信念成分及其对科学知识确定性的影响，本文主要内容关键词为：假说论文,确定性论文,其对论文,科学知识论文,成分论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
［中图分类号］N031
［文献标识码］A
［文章编号］1001-6597(2004)02-0001-06
科学知识在理想上采取一种从得到证据支持的假说经过推理而得出结论的系统表达方式，结论得到有理由的假说支持。显然，在结论与支持结论的假说之间要求演绎的逻辑关系，即它们之间必须符合正确推理的原则，但科学假设毕竟有猜测和信念的成分，那么，由它演绎出的结论在什么意义上是真的、确定的呢？本文试图从科学假说的信念性入手，讨论假说建立的相对性及其对科学知识确定性的影响。
一、科学假说的信念成分
信念是一种接受或同意某一主张的心理态度，是对还不能充分肯定的东西给予肯定的接受。信念首先具有相信的成分，是在事实上足以认为为真的东西的心理肯定。“我相信P”意味着我有某种原因和理由对P具有一个接受的态度。但是信念中相信成分毕竟只是建立在有限事实上的心理肯定，并不是最终的确认。
假说是对问题的一种试探性和推测性的说明，或在证明之前暂定的断言（之所以作出这种说明是由于它对现象的解释力）。假说作为断言，是对问题某种看法或主张的接受和肯定；但这种看法或主张毕竟是试探性的和推测性的，并没有确实可靠的充分证据，因而，假说是对问题的一种证据不充分的心理接受和肯定，其信念成分是明显的。
4世纪的圣奥古斯丁就认识到，人们必须在先行信念的指导下才能认识和理解。他提出的教义“相信以便理解”是极为深刻的。怀疑一切，我们将寸步难行。怀疑论者似乎是什么也不相信的，但是怀疑只有在当前不受怀疑内才是可能的。笛卡儿的怀疑是一种普遍的怀疑方法，他是想通过怀疑自己正在怀疑来肯定和确信“我在怀疑”的真实可靠性；对“我在怀疑”的肯定和确信，构成了笛卡儿寻求确定性知识的阿基米德点。即使在休谟的怀疑论中，在试图把自己觉得可疑的、认为自己不能忠实地遵守的那些点上的结论撇在一边，还只是在表达自己的个人信念罢了。正如波兰尼所说：“对任何外显陈述的怀疑只不过是暗示着要否定这一陈述所表达的信念而赞成别的目前不被怀疑的信念的尝试而已。”[1](p417)因而，在这一点上，怀疑与信念都有同等的相信的意义。综观人类认识思想史的发展，人类认识虽然在确信和怀疑的交替中不断向前发展，但是作为具体认识的开始，只是怀疑而没有肯定性的论断，认识是不能开始的。认识必须有一个肯定的信念为出发点或前提，作为认识的一个支点，虽然这种信念可能是甚至必然是不明确的。
从表面上看，科学假说只服从事实证据，正是事实证据确认了科学假说，科学假说就是根植于坚固的事实证据的基础之上。因而，一般认为，科学与个人信念或信仰无关，二者甚至是完全对立的，科学中没有信念的地位。然而，事实并非如此并且恰恰相反，科学研究过程的每一个阶段，不论是观察有意义的事实，根据事实提出假说还是用观察或实验检验假说都离不开信念；而且科学家的研究成果就是科学家世界观信念假说的理论展开，就是让具有更多信念成分的科学假说提升为具有更多确信成分的科学理论或科学定律的过程。
从世界观的角度看，科学假说是人的思维在经验知觉的基础上，对认识对象的一种主观趋向的暂时建构。按恩斯特·马赫的说法，是在思想中完成的一种“理智的经验”[2](p233)，马赫认为，在自然科学中，“任何迄今还未通过观察可能直接弄清的事物，都能够变成在思想中完成的对象，变成推测、假定或假设的对象”；“当事实的结果未同时伴随发生或逃避直接观察时，我们能够就它们作出假定”；假设就是那些“迄今还未确立、但却帮助我们理解一系列事实的暂定的和尝试的假定”[2](p234)。波兰尼说：“那些相信科学的人，必得承认他们是将一种解释置于他们的证据之上，对这种解释，他们必须自行负责进行明确的测定。一旦把科学接受为一种整体，一旦同意科学的任何特定的陈述，他们在某种程度上都要依赖他们自己的个人确信。”[3](p20)
除了科学假说本身具有信念成分外，在建立科学假说背后，还有更深层的世界观的形而上学信念。我们甚至可以说，科学假说就是科学家世界观的形而上学信念的具体化和实证化展开。我们看到，在古希腊的哲学（科学）中，由于预设了（在当时是不假思索地肯定）事物背后有不变的本原，知识的获取就成为对本质实在的把握，即探求本原并用一定的认识方式达到它。近代科学认识，抛弃隐蔽的质和不变的形式，从经验事实出发来认识对象的普遍属性，但在具体的科学假说背后还是要对一般的世界本性作一些形而上学信念的假设。因为，如果我们没有关于自然界的世界观信念，在经验的范围内怎么操作、经验什么、怎样经验，都将是成问题的。事实上，世界观的形而上学假说，是科学理论在一个更广的系统内的理论框架或“世界假说”。在经验的科学假说和形而上学假说之间是不能截然分开的，只是一个概括程度问题。
牛顿认识到了假说的信念成分，但为了其科学理论的确定性，他声称自己“不杜撰假说”并拒绝一切假说，不论它是形而上学的还是物理学的，认为假说在科学真理的探索中没有地位。事实上，牛顿并没有做到，也不可能做到。
首先，牛顿虽然反对先验的形而上学而坚持彻底的实证主义认识路线，但他还是不自觉地接受了三种主要的形而上学观念[4](p193～194)：1.他分享了那个时代在一些根本问题上的思想，虽然他始终如一提防这些形而上学思想鬼鬼祟祟地进入；2.在他的方法中，他处于一种强烈而持久的诱惑而提出一种形而上学，就是说，他忍不住要去假设宇宙根本上是如此，以至于他的方法必定是合适的和成功的；3.牛顿摆脱不了人性中为了它的理智满足而要求的形而上学，如他对宗教这一不可避免的更为根本的形而上学问题的兴趣，对他拥有一种强烈的感召力。这些形而上学构成其具体科学研究的强大的世界观前提和基础。
其次，在具体的科学研究中，牛顿虽然把兴趣集中在可以从事实中直接加以证明的性质和实验定律并强调要把这些东西与假说绝对地区分开来，但是，他的科学研究每前进一步，都有相反的东西存在。最为典型的是他提出的实验哲学研究的“推理规则”——都是不能证明的先验原则假设。没有这些先验的原则假设，作为经验的实验哲学寸步难行。事实上，牛顿一方面坚决拒斥假说，另一方面又同时悄悄地不可避免地在运用各种假说。我们从他在《原理》末尾拒斥假说的典型声明中清楚地看到这一点：“我迄今为止还无能为力于从现象中找出引力的这些特性的原因，我也不构建假说；因为，凡不是来源于现象的，都应称为假说；而假说，不论它是形而上学的或物理学的，不论它是关于隐秘的质的或是关于力学性质的，在实验哲学中都没有地位。在这种哲学中，特定命题是由现象推导出来的，然后才用归纳方法做出推广。正是由此才发现物体的不可穿透性、可运动性和推斥力，以及运动定律和引力定理。对于我们来说，能知道引力的确实存在着，并按我们所解释的规律起作用，并能有效地说明天体和海洋的一切运动，即已足够了。”[5](p553)显然，牛顿完全相信经验归纳法的有效性和可靠性，并认为建立在归纳法上的科学知识是普遍有效和真实确定的。伯特在《近代物理学的形而上学基础》中指出：“牛顿的兴趣专注于可以从事实中直接加以证明的性质和实验定律，他强调要把这些东西与假说绝对区分开来。”[6](p201)
当然，科学家对科学假说的确信并非个人的事情，即便这种确信在开始时只为一个人所拥有，这也不会使之成为一个个人偏好问题。正如波兰尼所言，科学家的那些关乎事物本性的信仰，“都具有对于普遍有效性的主张，从而便具有规范性的特征”。他因此甚至将科学描述为“一种由我分有的规范性信仰”，并认为这“正有似于占星术之为我所拒绝——而为占星术士所接受的规范性信仰一样”。[3](p24)
科学家的科学研究之所以要诉诸于含有信念成分的科学假说，最为根本的原因是人类对宇宙世界的无知，我们对世界的认识只具有相对的意义。科学研究过程是从无答案处找答案，它没有一个早于基本信念的参照标准可以用来评判基本信念的优劣，假说及其信念性是不可避免的。我们不可能像上帝（如果有上帝的话）那样，站在世界之外来俯视世界，我们就生活在世界之中。柏拉图的“洞穴”对人来说是无法摆脱的，我们永远不能逃出“洞穴”而看到世界的本来面目。人自身构成了世界的一部分，正如量子力学所揭示的“互补原理”一样，人永远既是观众又是演员，人不可能在世界之外看世界。在这样的情况下，信念及其在认识不断推进的基础上建立起来的世界观信念是根本的。科学认识正是在对我们世界观信念的确信和怀疑的认识辩证法中不断前进。
二、作为信念的科学假设的不确定性
既然假说是指对问题的一种试探性和推测性的说明或在证明之前暂定的断言，那么假说的相对性和不确定性是不可避免的。瓦托夫斯基说：“在科学中没有一个术语比假说具有更大的模糊性”[7](p243)。
不错，假说是从给定的、牢固的事实开始，但它毕竟是在还有许多不确定的条件（被略去或理想化）下提出的猜测，因而假说的建立有科学家的非逻辑的构造性。在给定的经验与可能提出的假说之间，有许多可能性，我们目前的经验是不完备的。在建立假说时，有超事实、超逻辑的因素。马赫说：“与从给予的前提出发的演绎相比，对被给予的东西的前提之分析的追求是一个很少确定的任务，因此只是借助假设以尝试性的步骤取得成功，而假设则可能把正确猜想的项目与虚假的或无关紧要的项目结合在一起。因此，不同的探究者采取的思想路线，在这里受到偶然的特征的许多影响。”[2](p264)
假说也可以说是对不能穷尽的对象在有限经验对象感知基础上的心理建构性的预期。这种心理建构性的预期，使假说既可能是对的，也可能是错的（几乎一定是错的）。随着检验和认识的深入，假说要么被修正，要么被抛弃，因而，一定的假说都是暂时的、相对的。当然，这种暂时和相对可能仅仅持续一会儿，或者持续100年或1000年。
假说是在经验事实基础上的主观构造，这种构造在多大的程度上与事实符合，是一个进一步深化认识和不断检验的过程。在构造假说时，人们只是力图公正地对待在观察所揭示的特定限制的条件下事实状况的性质，而并不预先知道这些性质在其他更普遍的条件下是否将继续有效，即不知道假说是否将继续适应和将在什么程度上适应。因此，在科学研究过程中，改变假说，使之适应新的经验，甚至丢弃和用新假说来取代它，这是由假说的本性决定的。假说中充满着多种可能性和不确定性。
总的来说，在科学理论的体系中，假说是以预设为真的方式出现并被检验的。按瓦托夫斯基的说法，在科学理论中，一个假说被看作是关于承认某一事实为真的一个建议，他带有尝试性和有意识的规定性。以“倘若如此这般，事情将是怎么样”以区别于如下断言：“事情就是如此这般”或“可以证明如此这般是真的”[7](p243)。
可见，假说之所以称之为“假说”，其根本的特征是它的猜测的尝试性，是不能最终得到确证而只能是被否证的结果。即使假说得到了实验检验的支持变成定律，定律又进一步上升为理论，也不能摆脱猜测的尝试性的特点，我们只是说被高度检验了的科学理论有更可能为真的可靠性，但它还是没有绝对的确定性。
实际上，科学认识是在每一次给定的经验作出假说的基础上层层打开世界奥秘的过程，每一次新假说（在科学发展中具有改变世界观意义的假说）及其相应的世界奥秘之门的打开，都是对原有世界观及其思维方式的打破和深化。马赫说：“假设的基本功能是，它导致新的观察和实验，这些观察和实验确认、反驳或修正我们的猜测，从而扩大经验。”[2](p238)他还认为：“没有办法证明‘决定论’或‘非决定论’的地位的正确性。只有假定科学是完备的或经论证是不可能的，我们才能决定这样的问题。这些是我们导致考虑事情的预设，它们取决于我们对过去探究的成功还是对过去探究的失败给予较大的权重。不管怎样，在探究时，每一个思想者必然是理论上的决定者，即使它涉及的仅仅是概率。”[2](p277)
我们知道，在建立科学假说与证据支持之间，并没有正确的推理原则支持，它是一个从个别事实上升概括为一般原理的综合归纳过程，科学假说的真理性是与作为其结论的定理的真理性捆绑在一起而得到实验证据及其理论预言的正确性的正面支持的，因而在假说与要求拒绝假说或要求修改假说的理由之间并没有唯一确定的逻辑关系，一切视科学发展状况及其情势而定。在这样的情况下，科学家的世界观信念是根本的。
科学家关于认识对象的世界观信念，是在长期的研究中逐步形成和建立的，它一般不直接表现在科学理论中，但它会以隐蔽的形式表现在科学理论的前提假说和推理规则中。事实上，科学理论就是科学家世界观信念的理论展开及其表现形式。在牛顿的力学理论中，就有作为其理论前提的假说和“推理规则”（这些规则在他的《自然哲学的数学原理》的第一版中并没有出现，使其理论遭到别人的批判，于是在他的《自然哲学的数学原理》的第二版的导言中添加上“哲学中的推理规则”），这是牛顿的世界观信念。
信念之所以叫“信念”，在于接受或同意某一主张时的心理态度——充分地相信它而又不能有充分的智力的理性逻辑来保证这一主张的真实性，即对还不能充分肯定的东西给予肯定地接受。因而，从信念的可靠性的程度而言，信念属于不能证明的“意见”的范畴，是哲学知识论中知识要加以排除的东西。但是，不论是在哲学论证中还是在科学论证中，信念都是无法排除的。一切知识都有其信念的因素，甚至认识的可能和每前进一步都有信念的成分在起作用。当我们进行某一认识时，就信念地认为，认识的对象是能被认识的并且人有认识对象的理性能力；当哲学以寻求确定性的知识而为知识作辩护时，它已经预先承认确定性知识的可能和对确定性知识把握的可能，否则，就没有哲学认识，也因而没有从哲学中分化出来的科学及其知识。当然，也正是科学假说的信念性，使科学知识的不断发展成为可能。
科学中没有纯粹客观的观察事实，那些观察有意义的事实，是在一定的理论指导下，科学家从大量的事实中挑选出来并能解决特定问题的事实。观察事实是渗透理论的，观察事实是为理论的成立而被挑选的。但理论并不是已证明为确定不变的东西，而是一些有关世界观信念的猜测性假说。在这样的假说的信念的指引下，信念性地去寻找与信念相一致的观察事实，其间有太多的偶然性和不确定性。反过来，通过寻找到的有限的事实来建立理论假说时，其间还是没有逻辑的通道，在选定什么样的逻辑规则、建立什么样形式的理论，没有固定的模式，只有各种的可能。在观察或实验对假说的检验上，并不是简单的证实或证伪。在没有更好的假说或理论产生之前，原来的假说尽管有很多反例但仍被人们接受，是坚定的世界观信念在支撑着科学家对理论的态度。我们在量子力学的产生及其科学家对它的不同态度上，明显地可以看到这一点。玻尔与爱因斯坦之间有关量子现象不同解释的争论，归根到底，是关于世界观信念的争论。
科学家的工作，事实上是在经验事实材料与构想的理论假说之间来回穿梭，并试图借助于理性逻辑建立二者之间的必然联系。在显示于外的经验与理性逻辑之间，有太多的“超经验”和“超逻辑”的信念因素。正是这些因素，在左右着科学家及其理论，也左右着科学理论可能的发展。对理论中不实的所谓“经验”和“逻辑”的揭示，打开了通向新理论的缺口，并在这一缺口中，寻求新的世界观信念和理论来弥合原有世界观信念的不足，这是一个从常识信念到科学洞见的信念再到科学世界观信念的不断循环往复的过程。任何试图把科学理论的世界观信念转变为理论的逻辑自恰性的企图，不但不能达到科学知识的确定性，反而更加暴露了理性建构理论的易误性和不可消除的不确定性。理性逻辑不是万能的，甚至是虚假的。经验主义之后的后经验主义，真正地揭示了经验与理论之间逻辑关系的相对性、不确定性和虚假性，在逻辑建构的科学真理中，掩盖着太多的相对性、不确定性的东西。
事实上，不论是科学知识还是哲学知识，都可以看作是科学家或哲学家基本信念的一种形式化和系统化努力的结果。正是这些人对自己所持有的世界观信念的确信和孜孜以求，使他们作出了惊人的贡献，这种世界观信念就是他们思想的无法割舍的本体论。正如波兰尼对牛顿的评价所说：“牛顿在他的《原理》中详细阐述的种种观点同时也就是在他的国家里的科学家们所持有的任何坚强的信念。但是，他的天才再一次表现了他的这一能力：他把这些朦胧地持有的信念变成了具体的、具有约束力的形式。”[1](p424)但是这种形式化的努力并没有消除假说的易误性。
三、科学假设与科学知识的不确定性
从方法上看，在科学研究中，虽然没有公认的获得科学理论的一般方法论及其原则，但科学家都能接受“假说—演绎法”这种科学说明的模型（有的批评者认为这种方法过分简化了理论与观察之间的实际关系，但到目前为止，还没有更好的解释模型）。该模型说明：科学家在创立一个科学理论时，首先是构建一个一般的假说，它能立即说明已获得的结论，并由它推演出进一步的特定陈述或预言；这些推导出的预言可以在实验和观察检验中证实和证伪，并由此决定是接受还是修正或拒斥这一假说。这种方法包括如下几个环节：1.确立一个假说；2.从假说中演绎出推论；3.用观察来检验这些推论是否正确。我们看到，确立科学假说在整个科学研究和科学理论知识的建立中，处于一个基础和核心的地位。
就科学理论或定律的确立和发展而言，一个假说有待于通过观察、实验和论证得以修正或抛弃。如果它在进一步的研究之后证明为可接受的，就可以提升为科学理论或定律；反之，科学家就有可能在适当的时候修正或抛弃它。事实上，科学研究就是围绕假说这一中心而展开的。科学研究的主要工作就是确立假说、验证假说而建立系统理论的过程。离开假说，科学既不能进行，更不能发展。
在近代科学产生和发展时期，思想家为了论证科学知识普遍必然的确定性而力图将信念排除出科学，这种努力在哲学知识论中就一直没有被放弃过。在科学认识问题上，思想家更强调人类理性和观察实验检验的重要性，那种不能证实的心理信念成了必须被抛弃的东西。不论唯理论者还是经验论者，都力图把信念从科学中排除出去，以求达到科学知识的绝对确定性。在他们看来，信念是缺少经验与理性的可论证性的纯个人的认可，真正的知识应归于可以得到客观上可论证断言的东西。洛克在知识和信念之间作了严格的区分，认为无论信念的把握多么有根据和多么大，并因此而使信念被接受下来，但它仍然是信念而不是知识，是说服而不是必然。笛卡儿试图通过普遍怀疑的方法来排除科学中主观意见的信念，以建立科学知识的坚实基础。在追求绝对确定性知识的近代时期，信念被降格为主观的东西而受到全面的怀疑和否定。
假说之所以叫“假说”，是因为它的试探性和猜测性。即使假说在进一步的研究之后证明为可接受的而提升为科学理论，它也没有也不可能获得最终的证明，它只是有更多的实际证据的支持而提高了可信性。假说有其自身无法克服的不确定性。科学假说和科学理论之间的区别，只是一个可信程度的问题，后者并不能排除其中的信念成分和不确定性。
信念与信仰不同，信仰是纯观念的，是一种精神的追求、灵魂的寄托，因而是超验的、无证据的和不能反驳的。信念不可能是纯观念的，是由一定经验的证据为依托，甚至是由一定的科学实验和理论支撑的，它决不能用观念的逻辑必然性来加以证明。当然，这种证实又是相对的，并随着认识的深入可以怀疑和反驳。从这个意义上说，信念的不可证明性，使得从它出发的任何推论性的知识即使是逻辑演绎的推理的知识也不具有确定性。信念的不可证明性即它的不确定性构成了知识不确定性的一个源泉。波兰尼说：“错误的可能性是任何与现实有关的信念的一个必然成分；以这样的危险为理由而撤消信念就是断绝与现实的所有接触。”[1](p484)
在通常情况下，我们讲科学家某一断言的真假，并不需要明确诉诸我们根本的科学信念。然而一旦涉及举足轻重的重大问题，我们的信念就变成了争论当中实际的参与者，成为对立双方真正的分歧所在。作为反对者，我们就会讲“简直无法相信这是真的”。虽然科学家的信念可以根据情形来证明其真假，然而对此信念的断定并不属于真假范围的问题。按波兰尼的讲法，对信念的断定，只能讲是真诚的还是不真诚的。真诚的信念，是我们所寄托的信仰。我们的寄托，或许会被证明为轻率的信仰。然而，信仰的本性就在于此——在具有此一信仰的时刻，它根本就得不到充分的证明，因为所有寄托的内在本质都在于，在我们参与其中时，它的结果依然无法确定[3](p26)。
按罗姆·哈瑞的观点，结论的确定性在演绎链条中是最弱一环的确定性，我们不可能论证它是真的，至多能说它是已经设计出的最为满意的理论。如果理论的预见没有应验，而我们又深信资料的正确性，那么必须修改理论，也许在极端的情况下甚至要推翻理论。因而他认为科学理论是从资料导致预见的链条中最薄弱的环节[8](p11)。
事实上，科学研究采取“假说—演绎”的认识方式，是人在与对象世界关系中不可避免的，由此我们也可深入地理解科学知识的产生、发展及其特点。科学知识从信念的假说开始，在对信念的假说确证中丰富和发展。科学中不可能有明显的错误，但它也不是也不可能是绝对的真理。
我们甚至可以说一切科学真理都只是科学家世界观信念通过逻辑理性形式化的外在的一极，要摧毁科学家的信念就是否定一切科学知识的可能。从这个意义上讲，排除信念的客观主义，歪曲了科学知识的真理观，“它提升了我们知道和能够证明的东西，却用有歧异的言语掩盖了我们知道但不能证明的东西，尽管后一种知识被隐含在我们能够证明的所有东西里并最终必然对它们加以认可”。更为不幸的是，“在试图把我们的心灵限制在可以证明因而也可以外显地怀疑的那少数事物上的时候，它忽视了决定着我们心灵的整个存在的不可批判的选择，并使我们丧失了承认这些充满活力的选择的能力”[1](p439)。于是，经过知识论逻辑“加工”过的科学，在一般人的眼里，成了科学家发现机械的推理规则并像小学生求解数学题的过程一样，根本没有科学家个人的智力选择和创造。知识论家在追求科学知识的确定性时，在驱除了科学家个人的非逻辑信念的同时，也驱除了科学中科学家个人的智慧和创造性。这显然是不符合科学史事实的，也从反面说明，科学中不可能驱除世界观信念及其不确定性。
另外，假设的建立，同时也意味着假设背后世界观信念的确立和相应的方法论的建立。在一个科学理论体系中，世界观、假设和方法论是同体的；有什么样的世界观就会有相应的方法论，二者都体现在所建立的科学假说中。当科学假说改变时，也就意味着世界观和方法论的相应改变，也同时意味着对科学知识标准的改变。事实上，在科学假设中，隐含着科学认识的方式和标准；科学假设的改变，同时意味着我们必须放弃原有的科学知识标准。标准是一定科学理论体系内的标准，不可能有对所有思维世界观和方法论都适应的不变的标准。知识确定性是针对一定假说之下的逻辑的必然性而言的。在此意义上，古代的科学知识、近代的科学知识和现代的量子力学都有它的确定性。所谓的知识的不确定性，就是在原来假设的理论框架下的逻辑的不相容性，或者说，在人的有限的感官和有限的理智的思维下，我们对无限复杂世界把握的相对性。我们可以把知识的不确定性归于我们对世界本体认识的相对性即思维中本体实在的相对性。但是，我们不能在主客体的分离中，或者单独从主体方面或客体方面去理解认识的不确定性。这是一个在历史的实践中主客体不断展开中的现实性。在认识了科学假说的相对性中，我们既接近了思维的真实，也接近自然对象的真实。这是一个认识过程的辩证法，一方面，从幼稚的理想的确定性的追求走向成熟的现实的不确定性的理解；另一方面，认识从预设的虚幻走向切实的把握。
［收稿日期］2004-01-10
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