科学究竞是什么？ 第二章 观察是实践的干预 1.观察：被动和私人的，还是公共和主动的？ 许多哲学家对观察的理解通常将观察看作一种被动的、私人的活动。认为当 观看时，我们只是睁开眼睛，指挥眼睛让信息流入，记录看到的东西，因此观察 是被动的。正是观察者心内或脑内知觉自身直接确证这个事实，例如”在我前面 有一个红的西红柿”。如果这样来理解观察，那么确定可观察事实就是一件完全 私人的活动。这是由个人完成的，在感知行动中密切注意提供给他或她的东西。 由于两个观察者并不获得对方的知觉，他们就不可能参与由他们的知觉确立的事 实是否有效的对话。 被动和私人的知觉观或观察观是完全不适宜的，并没有对日常生活的知觉， 更不要说科学提供精确的论述。日常的观察远不是被动的。为了确定知觉的正确 性需要做一系列的事情，许多是自动地，也许无意识地。在看这个行动中我们对 物体进行扫描，移动我们的脑袋来检验所观察的情景中有什么预期的变化等等。 如果我们不能肯定通过窗子观看到的情景是窗外发生的事情还是在窗子上的反 映，我们可以移动我们的脑袋来检查在看到情景的方向上有什么效应。一般认为， 如果由于某种理由根据我们的知觉我们对实际发生的情况表示怀疑，我们能够采 取种种行动来解决这个问题。在上面的例子中，如果我们有理由怀疑西红柿的映 像是聪明地设计的视觉映像，而不是真正的西红柿，我们可以仔细看它，触摸它， 必要时我们可以尝尝它或将它切开。 这些少量的有点初步的评论仅仅触及充满细节的故事的表面，心理学家能够 告诉我们在感知行动中个人所做的许多事情。对我们的工作更为重要的是，考虑 一下这一点对观察在科学中所起作用的意义。说明我的论点的一个例子是显微镜 -17-
科学究竟是什么？ 第二章 观察是实践的干预 1.观察：被动和私人的， 还是公共和主动的？ 许多哲学家对观察的理解通常将观察看作一种被动的、私人的活动。认为当 观看时，我们只是睁开眼睛，指挥眼睛让信息流入，记录看到的东西，因此观察 是被动的。正是观察者心内或脑内知觉自身直接确证这个事实，例如"在我前面 有一个红的西红柿"。如果这样来理解观察，那么确定可观察事实就是一件完全 私人的活动。这是由个人完成的，在感知行动中密切注意提供给他或她的东西。 由于两个观察者并不获得对方的知觉，他们就不可能参与由他们的知觉确立的事 实是否有效的对话。 被动和私人的知觉观或观察观是完全不适宜的，并没有对日常生活的知觉， 更不要说科学提供精确的论述。日常的观察远不是被动的。为了确定知觉的正确 性需要做一系列的事情，许多是自动地，也许无意识地。在看这个行动中我们对 物体进行扫描，移动我们的脑袋来检验所观察的情景中有什么预期的变化等等。 如果我们不能肯定通过窗子观看到的情景是窗外发生的事情还是在窗子上的反 映，我们可以移动我们的脑袋来检查在看到情景的方向上有什么效应。一般认为， 如果由于某种理由根据我们的知觉我们对实际发生的情况表示怀疑，我们能够采 取种种行动来解决这个问题。在上面的例子中，如果我们有理由怀疑西红柿的映 像是聪明地设计的视觉映像，而不是真正的西红柿，我们可以仔细看它，触摸它， 必要时我们可以尝尝它或将它切开。 这些少量的有点初步的评论仅仅触及充满细节的故事的表面，心理学家能够 告诉我们在感知行动中个人所做的许多事情。对我们的工作更为重要的是，考虑 一下这一点对观察在科学中所起作用的意义。说明我的论点的一个例子是显微镜 - 17 -
What is this Thing Called Science? 在科学中的早期使用。当罗伯特·虎克和亨利·鲍威尔斯等科学家使用显微镜来 观看苍蝇、蚂蚁等小昆虫时，他们经常对观察事实发生分歧，至少虎克起初将分 歧的原因归诸于照明不同。他指出，苍蝇的眼睛在一种光下看起来像覆盖孔的格 子（顺便说一句，这使鲍威尔斯相信实际情况就是如此），在另一种光下像覆盖圆 锥体的表面，在第三种光下像覆盖金字塔的表面。虎克为了澄清这个问题进行了 实践干预。他努力使标本的照明均一来消除由于耀眼和复杂反射而引起的虚假信 息。他做到这一点是靠了使用通过盐水溶液散射的烛光照明。他也从各种方向来 照明他的标本，以确定在这些变化之下哪些特点保持不变。有些昆虫需要用白兰 地浸泡，使之不能运动，又没有损伤。 虎克的书《显微学》(Micrographia,l665)含有许多来自虎克这些行动和观 察的详细描述和观察。这些成果过去是公共的，现在仍然是公共的。别人可以检 查、批评和补充这些成果。如果苍蝇的眼睛在某种照明下像覆盖小孔的东西，那 么密切注意他或她的知觉的观察者不可能有用地评价这种事态。虎克表明了在这 种情况下为了检查这种外观的真实性能够做些什么，而他建议的程序任何愿意做 而受过训练的人都可以进行。关于苍蝇眼睛结构的可观察事实最终是一个主动而 公共的过程的结果。 能够采取行动来探索作为观察事实提出来的那些主张是否适宜这一点具有 这样的推断：知觉的主观方面不一定是一个科学不可解决的问题。前一章讨论了 同样情景的知觉可以种种方式随不同观察者的背景、文化和期望而有不同。由于 这一无可怀疑的事实产生的问题在很大程度上能够通过采取合适的行动而得到 解决。个人的知觉判断因一系列理由而不可靠，这对任何人不应该是新闻。在科 学中的挑战是如何安排客观境况使依赖这种判断的情况减少到最低限度，如果不 能消除的话。有一两个例子可以说明这一点。 月球幻觉是一种常见现象。当月球在高空，它显得比在地平线低处小得多。 这是一种幻觉。月球没有改变它的大小，它离地球的距离在它位置改变的几小时 内也没有变化。然而，我们并非必须相信关于月球大小的主观判断。例如我们可 -18
What is this Thing Called Science? 在科学中的早期使用。当罗伯特·虎克和亨利·鲍威尔斯等科学家使用显微镜来 观看苍蝇、蚂蚁等小昆虫时，他们经常对观察事实发生分歧，至少虎克起初将分 歧的原因归诸于照明不同。他指出，苍蝇的眼睛在一种光下看起来像覆盖孔的格 子(顺便说一句，这使鲍威尔斯相信实际情况就是如此)，在另一种光下像覆盖圆 锥体的表面，在第三种光下像覆盖金字塔的表面。虎克为了澄清这个问题进行了 实践干预。他努力使标本的照明均一来消除由于耀眼和复杂反射而引起的虚假信 息。他做到这一点是靠了使用通过盐水溶液散射的烛光照明。他也从各种方向来 照明他的标本，以确定在这些变化之下哪些特点保持不变。有些昆虫需要用白兰 地浸泡，使之不能运动，又没有损伤。 虎克的书《显微学》(Micrographia,1665)含有许多来自虎克这些行动和观 察的详细描述和观察。这些成果过去是公共的，现在仍然是公共的。别人可以检 查、批评和补充这些成果。如果苍蝇的眼睛在某种照明下像覆盖小孔的东西，那 么密切注意他或她的知觉的观察者不可能有用地评价这种事态。虎克表明了在这 种情况下为了检查这种外观的真实性能够做些什么，而他建议的程序任何愿意做 而受过训练的人都可以进行。关于苍蝇眼睛结构的可观察事实最终是一个主动而 公共的过程的结果。 能够采取行动来探索作为观察事实提出来的那些主张是否适宜这一点具有 这样的推断：知觉的主观方面不一定是一个科学不可解决的问题。前一章讨论了 同样情景的知觉可以种种方式随不同观察者的背景、文化和期望而有不同。由于 这一无可怀疑的事实产生的问题在很大程度上能够通过采取合适的行动而得到 解决。个人的知觉判断因一系列理由而不可靠，这对任何人不应该是新闻。在科 学中的挑战是如何安排客观境况使依赖这种判断的情况减少到最低限度，如果不 能消除的话。有一两个例子可以说明这一点。 月球幻觉是一种常见现象。当月球在高空，它显得比在地平线低处小得多。 这是一种幻觉。月球没有改变它的大小，它离地球的距离在它位置改变的几小时 内也没有变化。然而，我们并非必须相信关于月球大小的主观判断。例如我们可 - 18 -
科学究竞是什么？ 以爬上一根装有十字金属丝的观测管道，使我们可在标尺上读到它的定向。在观 测地点与月球形成的对向角可由十字金属丝与月球每一边的联接来确定，并注意 标尺上相应读数的差异。当月球在高空时这样做后，再在它接近地平线时重复。 在这两种情况下标尺读数没有显著差异这一事实，反映月球大小仍然没有变化。 2.伽利略和木星卫星 有一个历史例子说明本节与上节讨论的相关性。1609年晚期，伽利略建造 了一架强大的望远镜，用它来观测天体。在以后的三个月他所作出的许多新颖观 察是有争议的，与有关哥白尼理论正确性的天文学争论密切相关，而伽利略已成 为哥白尼理论热心的斗士。例如，伽利略声称他观测到有四个月球围绕木星旋转， 但他难以说服别人相信他观察的正确性。这是一个时机问题。哥白尼理论涉及有 争议的主张，例如地球是动的，每天围绕它的轴旋转，每年围绕太阳运行。哥白 尼在上一世纪前半世纪向之挑战的公认观点是，地球是静止的，太阳和行星围绕 地球运动。反对地球运动的一个论据，远不是微不足道的论据是，如果地球像哥 白尼主张的那样围绕太阳运动，月球就会拉在后面。一旦人们承认木星有四个月 球，这个论据就消除了。因为即使反对哥白尼的人也同意木星是运动的。结果， 木星带着它的月球运动，展现了哥白尼的反对者认为地球不可能有的现象。 伽利略用望远镜对木星月球的观察是否正确在那时是个时机问题。尽管有起 初的反对以及他的许多同时代人似乎不可能用望远镜辨识木星月球，伽利略终于 在两年内说服了他的对手。让我们看看他如何能够做到这一点-他如何能够使 他对木星月球的观察”客观化”。 伽利略用一个环将一个有同等间距的水平线和垂直线标志的标尺安装在他 的望远镜上，这样使标尺能够面对观察者，并能沿着望远镜上下滑动。用望远镜 观测的人可以用一只眼睛用望远镜看，另一只眼睛看标尺。为了便于看标尺，用 小灯照亮标尺。将望远镜瞄准木星时，将标尺沿望远镜滑动，直到用一只眼晴通 -19-
科学究竟是什么？ 以爬上一根装有十字金属丝的观测管道，使我们可在标尺上读到它的定向。在观 测地点与月球形成的对向角可由十字金属丝与月球每一边的联接来确定，并注意 标尺上相应读数的差异。当月球在高空时这样做后，再在它接近地平线时重复。 在这两种情况下标尺读数没有显著差异这一事实，反映月球大小仍然没有变化。 2.伽利略和木星卫星 有一个历史例子说明本节与上节讨论的相关性。1609 年晚期，伽利略建造 了一架强大的望远镜，用它来观测天体。在以后的三个月他所作出的许多新颖观 察是有争议的，与有关哥白尼理论正确性的天文学争论密切相关，而伽利略已成 为哥白尼理论热心的斗士。例如，伽利略声称他观测到有四个月球围绕木星旋转， 但他难以说服别人相信他观察的正确性。这是一个时机问题。哥白尼理论涉及有 争议的主张，例如地球是动的，每天围绕它的轴旋转，每年围绕太阳运行。哥白 尼在上一世纪前半世纪向之挑战的公认观点是，地球是静止的，太阳和行星围绕 地球运动。反对地球运动的一个论据，远不是微不足道的论据是，如果地球像哥 白尼主张的那样围绕太阳运动，月球就会拉在后面。一旦人们承认木星有四个月 球，这个论据就消除了。因为即使反对哥白尼的人也同意木星是运动的。结果， 木星带着它的月球运动，展现了哥白尼的反对者认为地球不可能有的现象。 伽利略用望远镜对木星月球的观察是否正确在那时是个时机问题。尽管有起 初的反对以及他的许多同时代人似乎不可能用望远镜辨识木星月球，伽利略终于 在两年内说服了他的对手。让我们看看他如何能够做到这一点 - 他如何能够使 他对木星月球的观察"客观化"。 伽利略用一个环将一个有同等间距的水平线和垂直线标志的标尺安装在他 的望远镜上，这样使标尺能够面对观察者，并能沿着望远镜上下滑动。用望远镜 观测的人可以用一只眼睛用望远镜看，另一只眼睛看标尺。为了便于看标尺，用 小灯照亮标尺。将望远镜瞄准木星时，将标尺沿望远镜滑动，直到用一只眼睛通 - 19 -
What is this Thing Called Science? 过望远镜看到的木星映像出现在用另一只眼晴看到的标尺中央方块为止。这样做 了以后，通过望远镜看到的一个月球的位置可在标尺上读到，读数与它与木星的 距离相对应，为木星直径的倍数。木星的直径是一个方便的单位，由于使用这个 单位作为标准，就自动承认这样的事实：从地球上看到的木星外观直径随它接近 地球或远离地球而有变化。 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(Sti11 man 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。 -20-
What is this Thing Called Science? 过望远镜看到的木星映像出现在用另一只眼睛看到的标尺中央方块为止。这样做 了以后，通过望远镜看到的一个月球的位置可在标尺上读到，读数与它与木星的 距离相对应，为木星直径的倍数。木星的直径是一个方便的单位，由于使用这个 单位作为标准，就自动承认这样的事实：从地球上看到的木星外观直径随它接近 地球或远离地球而有变化。 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。 - 20 -
科学究竞是什么？ 3.观察事实是客观的，但也是可错的 试图从我们己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) 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 -21-
科学究竟是什么？ 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 - 21 -