论科学客观性的两个层次
(2010-11-26 22:47:15)
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[摘
[关键词] 客观性
中图分类号:N031
客观性是西方哲学与科学中的核心概念,它既是人们从事哲学与科学研究的最高理想,又是衡量科学研究的终极标准。虽然,科学信念之首要基础就在于它是客观的,这是一种广为人知的印象[1],但是,人们对科学客观性一词的意义却是仁者见仁,智者见智,甚至因此有人公然宣称要围剿和颠覆客观性。这种混乱状态显然不利于当代认识论的理性建构,更不利于科学的健康发展。因此,越来越多的人开始对科学客观性进行理性重建,并且取得了越来越多的共识。
伊丽莎白?劳埃德(Elisabeth Lloyd)强调客观性具有多重意义,认为它可以指:(1)超然的、无旨趣的、无偏见的、非个人的,……;(2)公共可获得的、可观察的、或者可理解的;(3)独立于我们之外的;(4)真实存在的、真正实在的、事物真实存在的方式[2]。在这里,前两种具有鲜明的内在性,也就是说,科学的客观性根据既可以来自自身之内的研究方法、程序、算法等内部因素,也可由笛卡尔“内省”意义上的主体对客体之规范性建构来决定(本文主要在这种意义上来讨论内在客观性);后两者与科学的对象和理性目标有关,具有鲜明的外在性,即科学的客观性根据在自身之外的对象(如自然等),可以称之为外在客观性[3]。
罗伯特·诺奇克(Robert Nozick)认为,科学事实或科学理论的客观性,具有下述基本特征:(1)可获得性;(2)主体间的一致性;(3)不依赖于人们的信念、欲望、愿景,以及观察和测量的独立性;(4)变换下的不变性。而且,它是前三者的基础[4]。诺奇克主要在认识论和方法论层次上揭示科学客观性的特征,这些特征与劳埃德的内在客观性不谋而合,但是,他关于科学客观性之独立性特征的论述,或多或少地接近了劳埃德的外在客观性。
本文试图循着劳埃德与诺奇克的线索,从外在性与内在性两个层面清理关于科学客观性的认识,以还科学客观性真面目。
一、从科学对象的生成与确认来审视科学的外在客观性
一般来说,从科学的理性目标来看,无论是科学理论还是科学事实,都应该在一定程度上与对象或世界相符合,并且其真值总是在某种程度上独立于人类主体的信念、价值、欲望、期待等,这就是以科学对象的实在性为核心的外在客观性。它是科学客观性的本体论基础,也科学哲学中实在论与反实在论之争的焦点之一。
然而,围绕该问题进行论战的各方,却大多未能准确把握科学对象实在性的实质,他们“事先就假定有一种不以人意为转移的和不能为人所知的物质存在”[5],从而将科学对象的实在性当作一种先于人而完全外在于人的自在特性。这种观念不仅将科学客观性妖魔化,而且歪曲了科学的本质。
从本质上说,作为人类的精神成就,科学乃是人以世界的全部领域和人类的全部活动为对象而构成的关于世界的各种“思想”或“知识”。一方面,它表征着人与世界的分离,人不断地通过实践将自己的生活世界主题化,从而形成了各门具体科学;另一方面,作为主体的人却不会满足于自我与世界的这种分化,相反,他要在对世界的对象性认识中,达到主体与世界的统一。质言之,科学并不是人对外在于自身的宇宙的把捉和描述,而是人力图在最深刻和最彻底的层次上把握自我与世界的关系时,所形成的人对其生活世界的看法。因此,科学与世界的关系实质上反映了人与世界的实践关系,那种远离现实的、感性的人的生活,脱离人的实践的世界,对于人来说也是无。它也进一步表明,科学对象既不是先天自在的,也不是人类主体的无端虚构,而是人在自身的对象性活动中与客观世界耦合而得到的结果。因此,科学对象的客观实在性并不是自在于人的一种抽象,而是一种属人的现实,是在实践中被确立起来的。
实际上,科学对象是在科学家的实践活动中生成并得到确认的。与常人一样,科学家所面临的世界也是变动不居,千差万别的,但是,他们总能够借助于直观方法与理性工具,把握到事物的相对稳定性,并把这样的事物确认为自己的研究对象。在经典科学中,人们直接凭借感知或宏观的观测仪器就能够直观到事物以及它们的固有属性和测量表现在经验层次上的一致性,从而对研究对象的客观实在性深信不疑。即使当科学的发展深入到微观层次时,事物的固有属性与相对表现不再具有像在经典科学中那样的经验一致性,人们依然能够运用对称性工具发现事物在不同的参考系中所表现出来的“不变性”与“公共性”,并将它作为一种固有属性而赋予自己的研究对象。这个过程,就是科学对象的生成和确认的过程。
众所周知,在那些远离直观的科学领域中,科学的对象往往是一些诸如电子、质子、作用量子等高度抽象的理论实体和思想模型①。虽然这些理论实体和模型在宏观测量系统中表现出不同的测量特征,其度量表现也因为受到作用量子的干扰而呈现出某种不稳定性和差异性,但是,科学家们通过将这种干扰纳入到测量系统之中,并将它与测量系统中的其他要素共同作为获取认知信息的条件,实现了主客体相互作用和主客观的辩证统一,进而在思维中借助于各种各样的抽象手段实现了理想模型与真实对象的理性同构,并通过尔后的观察和实验来证实这种同构,确认这种同构。由此,科学对象就在测量系统诸要素的耦合中“共生”出来,成为科学家头脑中实实在在的对象世界,具有独立性。在现代物理物理学泰斗马克斯·玻恩看来,粒子、电子、核子、中微子、场和波等抽象的概念“并非想象的产物,而是实在事物的代表”,“只有那些关在象牙塔里的人,远离一切经验、一切实际活动和观测的人,才能够对它弃之不顾”,而对于真正的科学家,他必须是一个实在论者。”[6] 因此,玻恩坚决拒斥实证主义者将实在绝对化而认为谈论经验背后的实在(对象)的问题毫无意义的主张,并且强调,构成科学之主题的实在,决“不是感官知觉的实在,不是感觉、观念的实在,一言以蔽之,它不是主观的绝对的经验实在。它是事物的实在,是构成知觉之基础的客观物体的实在。作为这种实在之判据的,不是依靠任何一种感官印象或孤立的经验,而是看它是否和我们在现象中发现的一般规律相符。”[7]
在此,科学对象的本质已经跃然纸上。一方面,实在性并不等同于“完全在我们之外”。科学对象是一种实践性的存在,是一种属人的实在。另一方面,它的承载者,即科学之中的那些理论实体,如实体与过程、类型与结构等等,与那些可观察对象一样,它们的存在与属性,都在某种程度上独立于我们的主观表象,是客观的[8]。
科学客观性的本体论基础,不但在科学中具有重要的地位,而且也是人们乐此不疲地进行哲学探究的重要动力。对象与世界的实在性问题总是以各种各样的形式出现在各种哲学理论之中。胡塞尔发现,“凡是有判断活动起作用的地方,凡是有任何方式的思维活动起作用的地方,无论是明显地还是不明显地起作用,都必然是已经将对象前置了,要么是空洞地前置,要么是直观地自身被给予出来;一切思维都是以预先给定的对象为前提的。”[9]因此,“世界总是预先存在着”这样一种“事实的不言而喻性”,先于一切科学思想和一切哲学提问,“客观的科学也只有在这种由前科学的生活而来的永远是预先存在的世界的基础上才能提出问题”,“当科学提出问题和回答问题时,这些问题从一开始就是而且以后必然也是以这个预先被给定的世界(科学的实践以及所有其它生活的实践都保持在其中)为基础,依据于这个世界的存在。”[10]
即使那些主张“拒斥形而上学”的逻辑实证主义者,也不得不重视实体(如科学对象等)的实在性及其本体论地位的问题。卡尔那普断言,在某种科学的语境中,几乎不可能不论及实体的存在,并认为在既定的语言框架(逻辑的或事实的)内谈论有关实体的存在性问题属于内部问题,在事物语言内部“承认某物是一个实在的事物或事件”,就是“在一个特定的时空位置上将其纳入事物的系统之中,使它同按照该框架的规则被承认为实在的其他事物相匹配。”也就是说,通过逻辑分析或经验检验的方法,可以成功解决科学语境中实体之存在性的内部问题[11]。蒯因则通过“语义上升”,将“何物存在”这样的传统本体论中的“事实问题”转换为语言上的“承诺问题”。主张用数理逻辑的存在量词式来表达本体论,“存在就是作为变项的值。”[12]科学研究中必然存在着某种“本体论承诺”,也就是说,“为了使某种理论肯定的论断是真的,某类实体必须作为约束变项的值,那么这种理论正是承认这类实体。”[13]
蒯因所揭示出来本体论承诺,作为科学的形上学基础,已经深深地植根于每一位从事科学研究的科学工作者心中,是科学家从事科学事业的必要的世界观准备。“宇宙是由什么样的基本实体构成的?这些基本实体是怎样彼此相互作用的?这些基本实体又是怎样与感官相互作用的?对这些实体提出什么样的问题才是合理的,以及在寻求问题解答中使用什么样的技术?”如果一个科学共同体还没有获得此类问题的一致答案,有效地研究是很难开始的。因此,“常规科学——大多数科学家不可避免地要在其中花费他们一生的活动——是基于科学共同体知道世界是什么样子的假定之上的。” [14]
二、从不变性与公共性重建科学的内在客观性
如果说科学的外在客观性表征了思想结构或语言结构同世界的独立结构之间的静态关系,那么,人们运用各种科学工具和科学方法所实现的“变换下的不变性”或公共性,就是科学的内在客观性。“通过事物不变时的一系列变换,来说明所存在的事物的类型、它们的不同本体论地位”,这就是诺奇克倡导的一种新型本体论纲领[15],其实质就在于强调科学认识中的主体能动性,通过对实体与过程、属性与关系、类型与结构,理论模型等的深刻认识与规范性重建,将科学对象的客观实在性内化为一种属人的存在,从而达到更深刻的外在化,实现和深化了外在客观性。这一过程具有鲜明的内在性特征,是科学客观性的认识论表征。
一般说来,现代哲学的“内在性”立场可以追溯到笛卡尔的“自我意识”或“从自身出发的思维”。但是,第一个展示“人类内在性历史”、系统描述灵魂发展的哲学家可能非洛克莫属[16]。他明确地将包含了主体内在因素的“反省”当作认识的来源。胡塞尔则明确指出,谈论客观性问题“不考虑经验这种客观性、认识这种客观性、实际地具体地造就这种客观性的主观性,这是一种素朴的观点”。科学家看不到自己获得的客观真理以及作为数学-物理公式的基础的“客观世界”本身是“他们自己的生活的构造(Lebensge-bilde)”,也是一种素朴的观点[17]。
客观性最终奠基于“生活世界”或社会实践,这不仅是哲学家的深刻结论,也是科学家的默会认识。他们借助于实验操作、概念生成与理论建构,通过运用对称性工具寻找“变换下的不变性”,自觉地实现了客观性的辩证重建。其认识论根据就在于人们认识到主体接触客体时所获得的信息在其获得方式发生变化的条件下所表现出来的不变性与公共性,因为它是“每一个人都能承认的,并对每一个人都有约束力的必然性……” [18]。
所谓“对称性”,就是“变换下的不变性”。著名数学家菲利克斯·克莱因对此进行了初步的概括,他将每一种几何学都看成是一种特殊变化群的不变量,这就是有名的“爱尔兰根纲领”。虽然克莱因的“对称性”概念来自于对数学中的几何变换不变性的总结,但是人们可以在不同领域内发现其认识论基础。它依据的就是人在不断进化中所获得的感知环境中的不变性的能力。感知心理学家J?J?吉布森(James Jerome Gibson)发现,在到达我们的感官接受器的刺激能量流中,存在着不变性,并且这些不变性与环境的恒常属性相关,因此,刺激能量中的(高阶的)不变性能为我们提供关于外在对象之不变性的信息。E?H?兰德(E·H·Land)的视网膜皮层理论(Retinex Theory)①揭示,在对颜色的感知中,察知与析取不变性是人类知觉保持恒常性的根本原因。因此,通过不变性来检验或确证我们的某种感知,是进化赋予我们的一种内在能力。事实上,我们能够在日常生活中识别旋转的陀螺与变幻的多面体;当我们从摄氏40度的地方来到华氏104度的地方,能够感知到一样的热;我们梦中所具有的经验首先通过我们的清醒状态而被修正;等等。洛克早就发现了这种连续的感觉或印象之间相互确证的事实。因此,胡塞尔认为,感官知觉的明证性,只能在它与更进一步的经验相联系时才会产生[19]。
类似地,在科学中,如果通过从一个参考系(包括观察观点、概念结构、解释模型等)向另一个参考系过渡所得到的认知信息是等价的,并且能够被所有的观察者所理解,那么,这种与观察者及其观察观点无关的“公共性”与“不变性”就是客观的。因为,“如果科学知识的陈述不依赖于它被证实时所处的那些条件,那么这被证实的陈述就被客观化了。”[20]
玻恩认识到,在物理学中,为了进一步达到客观性,人们常常在感觉和被考察客体之间引进某种适当的媒介物——仪器。譬如,由于用温度计或其它类似仪器来代替我们的关于冷与热的感觉,我们就能以水银柱高度差的形式来观察到温度差,关于冷或热的感觉就被温度计所显示的温度差所验证。测量仪器使得我们的各种感觉及其与世界之间呈现出一种精密的纯粹数学结构(主要是几何结构)。因此,玻恩断言,“整个科学就是错综复杂的、形成为这种纯几何结构的相互联系。……这一过程就是客观化的实质。”[21]这里所说的“纯几何结构”,是指在仪器上实际所能观测到的时空上的重合,如钟表中指针与钟面上的某分度的重合等。“用闵可夫斯基的语言来讲,这些时空上的重合都是一些世界点,这些世界点以物质世界线交点的形式被标出在时空流形里。物理学就是研究这些被标出的世界点之间关系的科学。”[22]这些时空上的重合本质上是仪器与被测客体之间的一种物质相互作用的结果,因此它使得对一定层次上的物质属性的观测具有一定的客观品质,它代替了我们的感官对事物进行直接感知所获得的具有主观性和模糊性的感觉印象,并且任何人只要具有了一定的条件就可以实现和观测到这种重合。它实际上就是在“变换”的条件下所实现或发现的“不变性”。
这就是运用对称性工具对科学客观性所进行的重建。人们在不同参考系下所发现的“纯几何结构”是重建科学客观性的关键。通过这种重建,传统科学客观性的素朴性被扬弃,实体、过程、类型、结构等这些科学客观性的承载者的本体论地位得到进一步揭示。众所周知,在经典物理学中,时间与空间是完全外在于人的绝对存在,只有上帝才能知道它们的秘密。但是,自爱因斯坦以后,人们认识到,时间与空间也是我们能够把握到的,而且时-空统一体才能成为真正本体论性质的实体,因为,只有它,以及它的次级空间组分(lesser dimensional parts),表征了某种在洛仑兹变换下不变的东西。基于此,赫尔曼·闵可夫斯基提出了一个强本体论宣言:“自此以后,空间自身、以及时间自身,都注定要消失在纯粹的阴影之中,并且只有二者的一种统一才会保留一种独立实在性。”[23]
概而言之,这种以不变性与公共性为基础的重建,是一种认识论和方法论上的重建。通过对实体、属性、关系、结构,甚至理论模型的深刻认识,揭示它们的本体论地位。这是一条先将实在内在化,然后再达到更深刻的外在化的道路。其中所揭示的公共性与不变性,是科学客观性的认识论表征。在我看来,正是在这种意义上,托马斯·内格尔将客观性当作一种理解方式,并且认为,“如果一种观点或一种思想方式更少依赖于个人构造的特性和个人在世界上的特殊位置,或者更少依赖于他所属生物种类的特性,那么它就比另外一种更客观。一种理解方式越容易为更多的主体所理解——越少依赖于特殊的主体能力,它就越客观。”[24]
三、结
科学客观性一方面离不开科学对象的实在性,它保证我们的知识能够摆脱主观随意性,从而使我们的知识判断具有制约性,是“科学共同体”的“本体论承诺”,从而构成了科学客观性的本体论基础。另一方面,科学客观性“还有另一种意义,即指对独立于判断的主体,对其他主体也是有效的。” [25]
在现代科学中,科学家们自觉地运用对称性工具实现了科学客观性的辩证重建。他们通过变换参考系,用不同的描述将等价的认知信息传递给一切观察者,并保证它们能够被一切观察者理解,如此一来,就在客观性与对称性(公共性)之间划上了等号。这种认识论的重建首先使客观性“内在化”,从而达到了更加深刻的“外在化”,使得科学客观性摆脱了先于人而外在于人的素朴性与自在性,具有了属人的品质。
更为重要的是,在客观性的辩证重建中,科学家们已经自觉地超越了哲学中实在论与反实在论对实在的看法,跳出了实在论与反实在论的藩篱,为现代哲学重建客观性提供了认识论基础。
参考文献:
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On Two Levels of Scientific Objectivity
LEI Liang
(Dept. of Philosophy, Central South University, Changsha, 410083;
Dept. of Philosophy, Sun Yat Sen University, Guangzhou, 510275)
[Abstract] In this essay, the author tries to reconstruct scientific objectivity from two aspects of exteriority and interiority, guiding by the strands of Elisabeth Lloyd and Robert Nozick etc. On one hand, centralized by the objective reality of scientific objects, the external scientific objectivity has the property of independence, and is the result of coupling between human and the objective world in human agent’s activity. The entities and process, types and constructs, and interpretation sentences and theoretical models, etc, which had been grasped by scientists with the help of intuitive methods and reasonable instruments, are in a way independent of our subjective representation, and bear the objectivity of scientific objects—external objectivity. It is them that constitute the “ontological commitment” of “the scientific community”. On the other hand, the external objectivity is realized in the course of interiority of human agent. In modern science, it is “the invariability under transformations” reached in the course of scientists’ interiority using the instrument of symmetry that makes science to be of public intelligibility and acceptability. Such acceptability realized in human’s active constitution is internal objectivity.
[Keywords]
objectivity
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① 视网膜皮层理论最初由E?H?Land于20世纪70年代初提出。Retinex理论认为人类知觉到的物体表色与物体表面的反射性质有着密切的关系,而与投射到人眼的光谱特性关系不大。照度(lightness)引起的颜色变化一般是平缓的,通常表现为平滑的照明梯度,而由表面变化引发的颜色变化效应则往往表现为突变形式。通过分辨这两种变化形式,人们就能将图像的照度变化和表面变化作出区分,从而得知由照度变化引起的表色变化,使对表色的知觉保持恒常性。参见Land, E.E., McCann, J. J. Lightness and Retinex Theory[J].J.Opt.Soc.Amer.,1971,61(1).
作者:雷良,中南大学科技与社会发展研究所