对科学问题的理解_科学论文

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波普尔认为,科学研究始于问题。爱因斯坦也说:“提出一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题,新的可能性,从新角度去看旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”(注:A.爱因斯坦、L.英费尔德著《物理学的进化》,上海科学技术出版社,1979年6月版,第66页。)科学的本质从某种意义上讲就是解决问题。但什么是“问题”?“问题”是怎样产生的?以什么标准去衡量一个“问题”是否是科学问题?这本身又是一个极为重要的科学理解问题。

一 科学问题的劳丹观点分析

劳丹认为:“世界总是通过这种或那种的概念框架的‘透镜’被感知的;概念框架及其所使用的语言在我们的所见闻上印下了消除不掉的‘印记’。更准确地说,一切种类的问题(包括经验问题)都发生在一定的背景之中,因而部分地受到那一背景的规定,我们的期望、我们对什么感到惊奇、我们认为什么有问题,都要受到我们关于自然秩序的理论前提的影响,在某一背景中提出的问题在另一种背景就未必成为问题。因此,什么东西可以被看作是经验问题,部分地依赖于我们的理论”(注:L.劳丹《进步及其问题》,华夏出版社,1990年,第15页。)

劳丹对科学中的“问题”提出了自己的理论。他将科学问题区分为:经验问题、概念问题等。其中,经验问题又区分为:①未解问题—任何理论都未能予以充分解决的经验问题;②已解决问题—由一个理论所充分解决的经验问题;③反常问题—某一理论虽然未能解决,但却已为此理论的一个或多个相竞争理论解决的经验问题。概念问题又区分为:①内部概念问题—一个理论T或是显示某种内部不一致,或是基本范畴含混不清;②外部概念问题—理论T与另一理论T'相冲突,且持T观点的人认为T'是由理性牢固确立起来的。

我在这里所关注的并不是劳丹对问题的分类,而是要通过分析劳丹对问题的研究,看一看劳丹理论的优缺点,以推进对“问题”的研究。将劳丹的问题分类概括出来,显然有助于达到我们的目的。

什么是经验问题呢?劳丹认为:“一般说来,自然界中使我们感到惊奇或需要说明的任何事物都可以构成一个经验问题。”(注:L.劳丹《进步及其问题》,华夏出版社,1990年,第14页。)联系上面所引述的劳丹话中的一些词句,如:“概念框架”、“语言”、“背景”、“自然秩序的理论前提”、“理论”等等,我们可以认为,一个问题之所以能成为问题,在劳丹看来是与我们刚刚列举的那些因素有关的。尤其是下面这两句话:“更准确地说,一切种类的问题(包括经验问题)都发生在一定的背景之中,因而部分地受到那一背景的规定,……都要受到我们关于自然秩序的理论前提的影响。”“什么东西可以被看作经验问题,部分地依赖于我们的理论。”初看起来,劳丹似乎已经讲清了问题产生的原因,以及是否成为问题的条件。但如果我们进一步问:“发生在一定的背景之中”是什么意思?“背景”指什么?“前提理论”如何发生影响?“理论”为何只是“部分地”起作用?劳丹的理论就会显示出局限性。实际上,劳丹此后也的确未进一步做出说明。因而,这也就造成了劳丹理论自身的缺陷。譬如,关于反常问题,劳丹认为一种最主要的反常问题是:“一个理论虽然与观察结果并非不一致,但却不能说明或解决(其竞争理论已经解决的)这些结果。”(注:L.劳丹《进步及其问题》,华夏出版社,1990年,第29页。)也即“每当一个经验问题P为一个理论所解决时,那么P从此对同一个领域中不能解决P的任何理论就构成了反常。”(注:L.劳丹《进步及其问题》,华夏出版社,1990年,第29页。)

问题是,理论与观察结果并非不一致说明观察结果应在理论可以解释的范围之内。不能说明这些结果的原因未必说明理论本身不正确,而可能在于理论中的语言问题,也就是说该理论的语言表述系统不完善。伽利略在研究摆的过程中,批判了其前辈的运动学说,因为它们不能说明摆的运动的数量关系。但这并不注定反映出伽利略的前辈的学说是不正确的,摆的运动问题也并不就是前辈理论的反常问题。解决摆的运动的数量关系需要数学的语言,当这种数学语言尚未发展出来时,前辈们只有等待。这种情况在现代科学中是经常出现的,而不应轻易地将它们视为反常。

再如,关于概念问题。劳丹认为存在着内部概念问题和外部概念问题。内部概念问题由于只是因为理论内部的基本范畴含糊不清或理论上的内部不一致造成的,故而可以通过理论内部的调整或“通过对意义的深入说明和澄清”加以解决。所以相对来说是较易处理的问题。但外部概念问题的处理却较难,因为产生这类问题的情况主要有:①相冲突的、竞争的理论在逻辑上的不一致;②相竞争的理论在逻辑上一致,但同时不可信;③出现了这样一个理论,这个理论应该加强另一个理论,但它并没能够做到这一点,而只是与后者相一致。至于产生这类问题的原因,劳丹则分别归于:①科学内部的困难;②方法论方面的困难;③世界观方面的困难。

劳丹对概念问题的分类是有积极意义的,其对概念问题产生的原因的分析也有相当的合理性。但劳丹的处理方法、分析方法过于注重表象的分析了。首先,将概念问题划分为内部和外部两种是太简单化了。譬如,普朗克在提出“量子”这一概念时的情况,就很难划入劳丹所划分的类。处于当时的情况下,普朗克为解决紫灾的疑难,提出了这样的观念:光和所有其它种类的电磁辐射过去总被看成是连续的波列,而实际上它们是由一个个能量包组成的,每个能包有着完全确定的能量。普朗克将能量包为称光量子。光量子概念的提出引发了量子论革命,这实际上可以视为一种概念的问题。然而,它也不属于内部概念问题,因为在经典力学的理论中过去并不存在这个概念;同时,它也不属于外部概念问题,因为当时尚无建立于此概念基础上的相冲突的、相竞争的理论。量子概念问题实质上也包含了未确定问题的方面。因此,它是一个不能简单地划入劳丹的问题类中的任何一个类别的问题。科学中的许多问题实际上都一个综合性的问题。

量子概念的问题背后,隐藏着的是一种观念的问题、信仰的问题,当然也有劳丹所提到的世界观的问题,此外,更重要的还有思维方式的问题。

通过上文的分析,我们已经可以看到,对科学中的“问题”的理解是很复杂的。它实际上将涉及许多因素(包括非科学的)。

我认为,科学问题的理解本质上是一个科学语境的问题。

二 语境情境与问题的产生

在阅读一本科学理论书籍的过程中,读者对书中的某一概念、表述或观点不能理解,因而产生疑问,这就对读者构成了问题。这种问题的出现是阅读的语境情境所限定的;两个对话者在交谈的过程中,由于彼此在语言表述方面的差异或不能完全明了对方的意思而产生疑问,或者在谈论过程中,受彼此语言陈述的激发而引起问题联想,产生新问题,这是由交谈的语境情境所引生的问题;研究者在进行常规的实验研究时,偶然发现一种异常现象,需要予以说明、解释,从而引发一个新的问题,这是由实验的语境情境所诱发的问题等等。这些都表明特定的语境情境是产生特定的问题的重要条件。

语境情境中不同的要素将决定着某一问题是老问题还是新问题,某一特定时间内产生的问题是否在另一时间内依然存在,是否具有时间的普适性。因此对哈雷慧星问题的研究分析就明显地具有时间因素的特点,每当其按着运动规律再次进入人类研究的视界中时,才是对其加以研究的最佳时间。科学中的许多问题显然是具有时间尺度的,而时间又是语境情境中的重要因素,因此,时间是作为语境情境的要素,来影响、决定着问题的特点的。

地点、场合作为语境情境的重要因素同样对问题的产生和特点有着重要影响。问题不可能是随意地随处出现的,尤其是科学问题,其出现与否往往取决于特定的场所条件。考古学的问题往往只能出现于考古发掘的现场;达尔文只是在乘“贝格尔”号进行生物考察的航程中,才发现了物种进化的问题;伦琴也只能在他的实验室里才会偶然发现X射线能使胶片感光的问题。科学史中大量的史实表明:科学中许多引起了重大发现的问题都是与特定的场所条件相联系的,特定的场所构成了科学家的特定语境情境,特定的语境情境导致了特定的科学问题。

科学历程中许多产生了重大发现问题的机遇,实际上就是以特定的语境情境做为必要条件的。

1895年11月8日傍晚,伦琴正在他的实验室里操作一个希托夫管,并已用黑纸板把它完全包了起来。房间是完全遮光的暗室。离开托夫管一定距离的地方放有一张纸片,上面涂有氰化钡铂,当作屏使用。使伦琴感到意外的是,他看到它发出了亮光。但是那个希托夫管是被黑纸的板包起来的,按已知的理论,是不可能有光或阴极射线能从里面透出来的。这个没有想到的现象的出现,使伦琴感到非常意外和困惑。这是一个奇怪的问题。他决定进一步研究它。他把那个屏转了一个面,使没有涂上氰化钡铂的那一面朝着管子,但这样做了之后,屏仍然发出荧光。他把屏移得离被黑纸板包着的希托夫管更远一些,荧光依然存在。然后,他在管子和屏之间放了几样东西,但所有这些东西看起来都象是透明的一样。最后,当他在管子前面移动他的手时,他在屏上看到了自己手骨的影像。问题被确定了。但问题需要解释,需要说明。最后,伦琴终于确认他发现了“一种新射线”。

从伦琴的例子中我们可以看到,正是在那种特定的场所条件下,才会产生出奇怪的荧光来自何物的问题。场所条件决定了这个问题要出现。离开这种特定的场所将肯定不会产生这个奇怪的问题。试想:在生物学的实验室里能出现这样的问题吗?在伦琴与其他科学家交谈的场合中能出现这样的问题吗?答案是否定的:不会。

也许有人会问:怎么能把类似伦琴实验的实验过程及实验场所视为语境情境呢?又怎么能说伦琴所遇到的问题是一种语境情境所决定的呢?这些问题的确很尖锐。但是,我们一定不要忘记:科学研究绝不会只停留在提出问题这一步。接下去的工作将是如何对问题进行解释和说明。而解释和说明就必须依赖科学语言。不能最终用适当的科学语言对问题予以合理的解释和说明,则任何科学研究只能算是完成了一半。从一定的意义上说,能提出科学问题是一个科学语言的问题,能解释问题也是一个科学语言的问题。而产生科学问题的场合、情境必将决定着对该问题进行说明和解释的科学语言的意义。因此,我认为类似伦琴的实验过程中所产生的问题本质上还是一个语境的问题。

特定的语境情境构成了特定问题产生的必要条件,构成了对问题予以何种科学语言进行说明和解释(伦琴最终发明了X射线这一科学概念用以解释他发现的问题)的必要条件,同样也构成了机遇出现的必要条件。

还应当补充一点,一个问题是否会成为科学问题,在某种条件下,还取决于科学家本人的素质、性格等条件。迈克尔逊和莫雷虽然做出了精确的实验,得出了已足以引发一场科学革命的实验结果,但由于他们自身理论修养的限制,未能使他们从基本的形而上学观念的角度去研究自己的实验结果。故而只好把从理论上完成一次科学革命的良机拱手出让。而爱因斯坦由于有着强烈的怀疑精神、创造意识以及深厚的哲学修养,因此能够做到从根本的哲学观念上以一种新视角去审视迈—莫实验的结果,并最终创造性地提出了相对论这一革命性的理论。

三 语境背景与问题的产生

劳丹曾提到:“一切种类的问题(包括经验问题)都发生于一定的背景之中,因而部分地受那一背景的规定。”但仔细分析劳丹的全部论点之后,我们发现,劳丹所说的“背景”实质上指的就是我们所说的“语境情境”。因此,劳丹的说法只是证明了我们上面所说的观点。而他所提到的其它要素,如“概念框架”、“语言”、“理论前提”、“理论”等则都是包含在我们的语境背景之中的。

语境背景对问题产生的影响是极为重要的。一个“问题”是否真的就是“科学问题”最终将取决于语境背景。语境背景中不同要素的作用特点,也决定了问题的性质和特点。

科学中有许多问题是由于科学语言本身的不完善所造成的。劳丹所说的概念问题,本质上是科学语言的问题。自然界中的现象需要用科学语言去加以描述和说明,但如果科学语言本身有缺陷,那么就会在描述、说明、解释现象时产生一系列问题。譬如,如何描述原子的运动特点的问题。科学实验的结果已经揭示出,原子的运动并不符合经典力学的规律,但人们已经习惯于运用经典物理的语言去描述一切物质的运动现象。但原子是看不见、摸不着的,它不可能通过人们的感官直接所握到、进而形成思维图景。因而导致这样一个佯谬:人们日常经验中的语言(经典物理的语言)不能也不足以用来描述原子内部发生的过程,但却硬要把日常语言和经典物理语言概念应用于原子的描述上。那么,用什么样的语言去描述原子内部所发生的问题?这一语言问题曾深深地困扰着玻尔(Niels Bohr,1885-1976)、海森堡(Werner Heisenberg,1901-1976)等量子力学的创始人。

玻尔始终认为,物理学在当时所面临的困难来源于我们所惯于使用的语言。海森堡也认为:“我们的语言不能够描写原子内部发生的过程,这一点并不奇怪,因为语言本来就是为描写日常生活经验而发明出来的,而这些经验只是由涉及非常多的原子的过程组成。修改我们的语言使其能描写这些原子过程是很困难的,因为词句只能描写我们能形成思维图景的东西,而这个本能也只是日常经验的结果。”(注:转自《哥本哈根学派量子论考释》,卢鹤绂著,复旦大学出版社,上海,1984年,第43页。)

解决量子论语言问题的佯谬,唯一的出路就是创造一套适用于描写原子内部问题的新的量子力学的语言。由于运用了数学语言,量子力学的语言问题基本上已得到了解决。但这种解决并不彻底。因为如何给量子力学中的一些概念下定义,如何向不了解量子力学,而又力图掌握量子力学的人去解释量子力学的一系列概念和原理,依然会遇到语言的说明和表述上的问题。

劳丹所划分的内部概念问题同样是一种科学语言的问题。当一个理论的基本范畴含混不清的时候,用这个理论的语言去为理论内部的概念下定义,将势必造成概念本身的不精确。科学史中曾经存在的大量概念,如:热质、燃素、活力、以太等均属于这种情况。即使在今天,一些被认为已经很成功的理论中,同样存在着不甚精确的概念。

只要科学还在发展,由科学语言所产生的问题就将长期存在下去。

科学理论通常被看成是由一套概念、原理、定律等构成的内在自恰的逻辑体系。一个成功的理论总能够解决许多自然界的现象和问题。然而,由于科学发展本身是一个逐渐成熟的过程,由于科学理论本身也只具有相对合理性,任何科学理论总会遇到自己所难以或不能解决的问题就并不是奇怪的事情。

但科学中有许多问题是来自于科学理论本身内部的,这不仅仅包括劳丹所说的内部概念问题,还包括理论自身逻辑的不自恰、理论本身的概念框架有缺陷、理论中的基本原理有错误、以及不同理论之间的冲突等等。

在哥白尼的日心说被人们普遍接受之前,托勒密的地心说显然是天文学中最科学的理论,并且事实上,托勒密的理论的确能够很好地解释许多人们可观测到的天体运动现象。但它为什么会被哥白尼体系取代呢?主要原因就出在托勒密理论内部的逻辑繁琐性及复杂性上。

托勒密的理论基于以下几个假定:

(1)天是球形的并且象球那样运动;

(2)地作为一个整体也是球形的;

(3)地位于天的中央,好象是一个中心;

(4)由于地球的大小及到布满恒星的天球的距离很大,因而地球在天球中犹如一个点;

(5)地球不参与任何转动。

正是从这些假定出发,为了解释、描述天体的运动,托勒密的体系中使用了象偏心运动、本轮运动、偏心等距点、本轮、均轮等概念。尽管托勒密理论能够解释很多天文学中的现象,譬如它能很自然地说明恒星未显示出周年视差的原因,且很能与人们的常识符合,但由于其理论体系的内在缺陷(到哥白尼时代,对已知的七个天体就需要用70多种运动来解释),故而,随着历史的发展,其理论本身的问题日益突出。这就为哥白尼日心说提供了最好的子弹:“……托勒密和其他大多数天文学家的行星理论,虽然和数据符合……看来还是遇到了不少困难。因为这些理论是不充分的,除非再引用偏心等距点的概念。这样一来,行星就既不是在它的均轮上,也不是绕本轮的中心作匀速运动了。因此这样一类体系似乎既不是完全绝对的,也不充分令人满意。”(注:转自《物理科学的概念和理论导论》上册,G.Holton著,张大卫等译,人民教育出版社,北京,1983年,第31页。)

哥白尼通过假定太阳取代地球位于天体的中心,并且地球只有绕地轴的自转和绕太阳的公转两种运动,而大大简化了对行星运动的解释。

哥白尼体系之所以能取代托勒密体系并解决托勒密体系内部产生的问题,关键之一在于他减少了其体系中需要的运动组成元素的数目,并为天文学家使用他的日心说体系解决实际问题带来了更大的便利。

托勒密理论本身的问题来自自身内部概念逻辑体体系的繁杂及语言表述的繁琐,而哥白尼理论相对来说更具概念和假定的经济性、语言表述的简洁性。因而比较起来,哥白尼学说体系由于内部原因产生的理论问题要少得多。

产生理论问题的另一种情况是在同一领域或解决同一实际问题时出现两个或多个相互矛盾冲突的理论。此时很可能出现这样的情形:理论T与理论T'相冲突,那么或者T是对的,则T'有问题;或者或者T'是对的,则T有问题;或者T与T'都有问题。在科学史中,我们很容易发现这种情况。

光的波动说与粒子说的对立和冲突是同一领域内在研究同一类现象时,由于理论的冲突和竞争而产生理论问题的典型案例。

光的粒子说最先由笛卡尔所倡导。笛卡尔在解释斯涅尔所发现的界面的折射率问题时,设想光是由微粒形成的,并且光的运动是快速直线运动。笛卡尔认为,光的反射是由于光微粒根据力学定律从一个弹性面上弹回来所造成的。

牛顿采纳了光的微粒说,认为当光经过两介质的界面时,发生一部分反射而另一部分折射的现象,原因在于光的微粒纵向运动时,会在周围的以太中激起振动,这就加强或妨碍了光的微粒的动作,加强的微粒具有穿过界面的必要冲力,而受到阻碍的微粒由于缺乏这一冲力而被反射回去。由于牛顿力学体系的成功,光的微粒说也就一度被认为是完全正确性的理论而受到人们的重视和采纳。

光的波协说的创始人格里马第则认为,光并不完全走直线。他发现物体的影子总是比假设光走直线时应有的大小要稍微大一点,并且影子的边缘处往往呈现出颜色。据此他设想:光应是一种可以作波浪式运动的流体,不同的颜色是光的波协频率有所差异的结果。

光的波动说在托马斯·扬那里得到了新发展。他继承了惠更斯的观点,认为光是一种到处渗透的发光以太中的纵向直线运动。如何解释从一个弱光源发出的光同从一个强光源发出的光走得同样快这一现象呢?托马斯·扬认为,对这一现象用光的波动说去解释要比用光的微粒说去解释更容易。

在光学领域,这两种似乎完全对立的理论共存了相当长的时间。尽管在某一时期似乎光的微粒说占了主导地位,而在另一些时期里光的波动说又取得了主导地位。但直到光的波粒二相性学说提出,将波动说与微粒说统一起来之前,这两种理论的冲突表明:无论是波动说还是微粒说,各自都由于本身理论内部的某些概念和原理等的局限性而产生出本身的理论问题。

生物学中存在着的活力论与还原论的冲突,热学中存在着的热质说与热运动说的冲突都典型地反映了不同理论的冲突产生出理论问题的情况。

科学中还有许多问题的产生是由于作为科学理论基础的形而上学假定、思想观念以及科学家本人的信仰所造成的。从表面看来,这种情况属于劳丹所说的内部概念问题,是由于科学理论的内部困难所造成的,然而,深入分析之后,我们会发现造成这种困难和问题的根本原因,是该理论所赖以建立的基本假定及观念。

劳丹曾举19世纪末生物学家、地质学家和物理学家之间就地球的年代背影所发生的争论为例说明这种情况。当时,已有大量的证据表明地球的年代很久远且几亿年来无大变化。均变论地质学和进化论生物学正是以上述证据所支持的观点和假定为基础的。但热力学第二定律指出:地球系统的熵是不断增加的,这一观念显然与物种进化说不相符合,也与地质均变说不相符合。问题出在哪里呢?按劳丹的观点,问题来自各个理论内部的困难,但他并没有进一步指出到底是理论中的什么因素导致这一困难。因而劳丹的说明并不能令人满意。

我认为,产生这种困难和问题的根源必须追溯到理论所赖以确立的基础—基本观念假定方面。均变论地质学和进化论生物学只能建立在地球表面的物理条件长期(几亿年为尺度)不变的基本假定上面,而热力学第二定律本身所揭示出的熵增原理则为物理学家提供了地球表面的物理条件每时每刻都在变化的基本观念。因此,均变论地质学、进化论生物学与物理学在地球年代问题上的争论,并不是简单的各自理论内部的“困难”问题,而是各自理论所赖以确立的基础假定和基本观念相冲突的问题。

由于思想观念、形而上学假定、基本信仰的不同而导致科学理论问题的情况,在科学的发展历史上比比皆是,并且许多带有这种性质的理论问题及理论冲突往往导致科学的革命。

近代科学赖以建立的最重要的形而上学观念基础就是宇宙是一架巨大的自动机器,它的运动遵循的是严格的机械因果规律。机械因果决定论成为所有以牛顿经典力学为楷模的具体科学所共同信奉的基本思想观念。同时,这种机械论的科学体系坚信:所有不同领域的科学都可以还原为物理科学。物理学是最严密、最合理、最基本的科学。在相当长的时期里,牛顿的绝对时空观念、以太的观念等都成了不可加以怀疑的基本科学观念。

然而,正是对这些观念的盲目坚持导致了许多科学问题的出现。迈克尔逊——莫雷实验的结果显示:在真空中,光速是各向同性的,也即在真空中,无论光的运动状况如何,光速是始终不变的。这一结果根据牛顿的绝对时空观念意味着必定存在着一个绝对参照系和由绝对时钟构成的计时系统。但光速不变性的实验结果确定无疑地揭示出绝不可能存在牛顿绝对时空观所要求的参照系和计时系统。问题出在哪里?实验结果是不容置疑的。问题只能与牛顿的绝对时空观有关。但在当时,绝大多数科学家都不怀疑(或不愿怀疑)牛顿的绝对时空观不合理或不正确。只有爱因斯坦认识到:必须对传统的绝对时空观念进行彻底的变革,建立新的时空观念。正是这种观念上的转变,最终导致爱因斯坦相对论的产生,引发了物理学中的一场革命。

量子力学发展史上,以玻尔、海森堡等为代表的哥本哈根学派同爱因斯坦的争论同样反映了由于观念的原因而导致科学问题及争论的情况。

按照哥本哈根学派的观点,原子尺度上的微观粒子的运动是不遵循经典力学的决定论规律的,在这一领域中,决定论的观念是应当抛弃的,而必须代之以随机的几率观念,因为实验结果揭示出原子内部粒子的位置和速度不可能同时精确得到测量。据此,海森堡提出了著名的测不准原理。

爱因斯坦虽然也相信哥本哈根学派的解释有相当的合理性,但由于他一直坚信“上帝不掷骰子”,所以,爱因斯坦始终认为,玻尔和海森堡的理论不过是过渡性的理论。爱因斯坦是决定论信念的忠实信仰者,基于此,他不能容忍海森堡把测不准性提升为一个量子力学的基本原理。他所反对的正是玻尔、海森堡所持的非决定论的随机观念。

关于量子力学问题所引发的争论的实质,正是不同观念的冲突。量子力学之所以被称为20世纪物理学中的又一革命性理论,归根结底在于它导致的是一场物理学观念的革命。量子力学的观念改变了人类关于自然界的观念。爱因斯坦说:“所有物理学理论都是起源于思维与观念”。(注:A.爱因斯坦、L.英费尔德著《物理学的进化》,上海科学技术出版社,1979年6月版,第201页。)这句话是非常正确的。不过根据上文我们所做的分析,我们也可以说:所有科学问题的产生归根结底都起源于思维与观念。

以上我们阐述了科学语言、科学理论、思想观念、形而上学假定等因素在科学问题产生中的作用。概括起来讲,由于所有这些因素都是科学语境背景的构成要素,它们都规定着对问题的理解、对问题加以解释的语文的涵义和表述,因此,我们可以得出这样的结论:问题的产生源于科学语境背景,语境背景是问题产生的充分条件。有什么样的语境就会有什么样的科学问题(如,物理学的语境背景产生的是物理学问题,生物学的语境背景产生的是生物学问题,天文学的语境背景产生的是天文学问题等),同时,语境背景决定了科学问题的性质(如:科学语言问题、理论问题、观念信仰问题等)。

需要强调的是:仅仅依赖语境背景是不能产生所有的科学问题的。语境背景只能是科学问题产生的充分条件,它只是告诉我们会有问题出现,问题会出现在哪一方面,会产生什么样的问题。科学问题产生的必要条件则是语境情境。语境情境与语境背景相结合构成了科学问题产生的充分必要条件。事实上,任何科学问题的产生都是语境情境同语境背景相互作用的结果。语境情境同语境背景的相互作用构成了科学问题产生的内在机制。

解决了科学问题的产生机制问题,也就解决了科学问题的理解问题。所谓对问题的理解指的就是:问题是如何产生的?问题是什么性质的?解决了这些问题也就等于为科学问题的解决指明了方向。

关于问题的理解,波普尔根据其三个世界的理论提出了一种理论。(注:卡尔·波普尔《客观知识——一个进化论研究》,舒炜光等译,上海译文出版社,1987年,第四章,第175页。)他认为:理解活动本质上等于解决问题的活动,在于运用第三世界客体。由于理论或语言陈述是最重要的第三世界的语言实体,因此,理解活动在本质上就可以视为运用理论、命题或陈述等语言实体问题。又由于理解的问题总要变成关于问题的问题,所以,所谓理解也就等同于对问题的理解。那么如何理解问题呢?首先“我们总在第三世界背景上挑选我们的问题”,(注:卡尔·波普尔《客观知识——一个进化论研究》,舒炜光等译,上海译文出版社,1987年,第四章第189页。)也就是说问题产生于第三世界的客体。其次,必须对问题进行“境况分析”。而“境况分析”“是指对人的某种行为所做的某种试探性的或推测性的说明,这种说明诉诸于活动者所处的境况。”(注:卡尔·波普尔《客观知识——一个进化论研究》,舒炜光等译,上海译文出版社,1987年,第四章,第175页。)而“问题连同其背景(甚至同其他第三世界客体)组成我们所说的问题境况”。(注:卡尔·波普尔《客观知识——一个进化论研究》,舒炜光等译,上海译文出版社,1987年,第四章,第192页。)

我认为,波普尔这一理解问题的理论存在着严重的缺陷。首先,这一理论并不能说明问题产生的真正原因。他把理解理论最终看成是“关于问题的问题”,这一逻辑转换是缺乏可靠的论证的;其次,把对问题的理解归结为主要是运用第三世界的语言实体的问题,无疑是把理解过程简单化了;再次,“境况分析”(按他对问题境况所下的定义)明显漏掉了许多对问题的理解至关重要的因素,如我们在上文谈到的情境因素、科学家个人的素质等。

波普尔说:“学会理解一个问题,就是去掌握第三世界构件”。(注:卡尔·波普尔《客观知识——一个进化论研究》,舒炜光等译,上海译文出版社,1987年,第四章,第192页。)这一论断显然是过于片面的。

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