《科学究竟是什么》 第一章、归纳主义：科学是从经验事实 推导出来的知识 1、广泛持有的常识科学观 科学知识是已证明了的知识。科学理论是严格地从用观 察和实验得来的经验事实中推导出来的。科学是以我们能看 到、听到、触到…的东西为基础的。个人的意见或爱好和 思辨的想象在科学中没有地位。科学是客观的。科学知识是 可靠的知识，因为它是在客观上被证明了的知识。 我认为，以上的论述概括了现代认为科学知识究竟是什 么的流行观点。这种观点最初是在“科学革命”期间，并作 为其后果变得流行起来的，这个科学革命，主要是在十七世 纪发生的，是由伟大的先驱科学家伽利略和牛顿引起的。哲 学家弗兰西斯·培根和许多同时代人概括了当时这种科学态 度，那时他们坚持认为：如果我们要了解自然界，我们就必 须向自然界请教而不是向亚里土多德的著作请教。十七世纪 的进步力量终于认识到中世纪的自然哲学家迷恋于古代人， 特别是亚里土多德的著作，还有圣经作为科学知识的源泉是 错误的。他们为“伟大的实验家”如伽利略的成功所激励， 愈来愈把经验当作知识的源泉。从那以后，这个评价不过是 被实验科学的辉煌成就加强而已。J.J.戴维斯在他的著作 《论科学方法》中写道：“科学是建立在事实上面的建筑 物。”[i]H、D安东尼对伽利略成就的最新评价是这样的： 引起同传统决裂的与其说是伽咖利略所作的观察和实验， 不如说是他对观察和实验的态度。对他来说，基于观察和实 验的事实被当作事实来对待，而与某种先人之见无关…观 察的事实可能符合也可能不符合人们承认的宇宙图式，但 是，在伽利略看来，重要的事情是接受这些事实，并且建立
《科学究竟是什么》 第一章、归纳主义：科学是从经验事实 推导出来的知识 1、广泛持有的常识科学观 科学知识是已证明了的知识。科学理论是严格地从用观 察和实验得来的经验事实中推导出来的。科学是以我们能看 到、听到、触到……的东西为基础的。个人的意见或爱好和 思辨的想象在科学中没有地位。科学是客观的。科学知识是 可靠的知识，因为它是在客观上被证明了的知识。 我认为，以上的论述概括了现代认为科学知识究竟是什 么的流行观点。这种观点最初是在“科学革命”期间，并作 为其后果变得流行起来的，这个科学革命，主要是在十七世 纪发生的，是由伟大的先驱科学家伽利略和牛顿引起的。哲 学家弗兰西斯·培根和许多同时代人概括了当时这种科学态 度，那时他们坚持认为：如果我们要了解自然界，我们就必 须向自然界请教而不是向亚里土多德的著作请教。十七世纪 的进步力量终于认识到中世纪的自然哲学家迷恋于古代人， 特别是亚里土多德的著作，还有圣经作为科学知识的源泉是 错误的。他们为“伟大的实验家”如伽利略的成功所激励， 愈来愈把经验当作知识的源泉。从那以后，这个评价不过是 被实验科学的辉煌成就加强而已。J．J．戴维斯在他的著作 《论科学方法》中写道：“科学是建立在事实上面的建筑 物。”[i] H、D安东尼对伽利略成就的最新评价是这样的： 引起同传统决裂的与其说是伽利略所作的观察和实验， 不如说是他对观察和实验的态度。对他来说，基于观察和实 验的事实被当作事实来对待，而与某种先人之见无关……观 察的事实可能符合也可能不符合人们承认的宇宙图式，但 是，在伽利略看来，重要的事情是接受这些事实，并且建立
符合这些事实的理论。[ii门 我将在下面几节概述的朴素归纳主义的科学观，可以被 看作是试图把对科学的这种流行看法加以形式化。我把这种 科学观叫做归纳主义的，因为它基于归纳推理。对此我将作 简短的说明。在后面几章里，我将要论证这种科学观以及和 它类似的流行看法都是完全错误的，甚至会危险地把人引入 歧途。我希望到那时就会明显地看出，为什么形容词“朴素 的”对许多归纳主义者的叙述是合适的。 2.朴素归纳主义 照朴素归纳主义者看来，科学始于观察。科学的观察者 应该具有正常的未受伤害的感官，应该忠实地记录下他所能 看到、听到等等的东西，作为和他正在观察的情况有关的事 例，而且他在做这些事时不能带有任何成见。关于世界或世 界的某一部分情况的陈述可以被不带成见的观察者使用其感 官直接地证明或确立为正确的。这样达到的陈述（我称它们 为观察陈述)就形成构成科学知识的定律和理论从中推导出 的基础。这里是几个不大激动人心的观察陈述的例子。 在一九七五年一月一日半夜十二点，金星出现于天空中 某个位置。 部分浸入水中的那根木棒，看起来是弯的。 史密斯先生打他的妻子。 石蕊试纸浸在液体中变成红色。 这些陈述的正确性，可以通过仔细的观察来证实。任何 观察者都可以直接运用他的或她的感官来证实或检验它们的 正确性。观察者自己能看得见。 上面引用的这种陈述属于所谓单称陈述类。单称陈述和 我们在下面很快就要遇到的第二类陈述不一样，涉及到在特 定的地点特定的时间的特定的事件或事态。第一个陈述涉及 金星在特定的时间在天空特定位置的一次特定的出现，第二 个陈述涉及对一根特定木棒的特定观察，如此等等。这很清
符合这些事实的理论。[ii] 我将在下面几节概述的朴素归纳主义的科学观，可以被 看作是试图把对科学的这种流行看法加以形式化。我把这种 科学观叫做归纳主义的，因为它基于归纳推理。对此我将作 简短的说明。在后面几章里，我将要论证这种科学观以及和 它类似的流行看法都是完全错误的，甚至会危险地把人引入 歧途。我希望到那时就会明显地看出，为什么形容词“朴素 的”对许多归纳主义者的叙述是合适的。 � 2．朴素归纳主义 照朴素归纳主义者看来，科学始于观察。科学的观察者 应该具有正常的未受伤害的感官，应该忠实地记录下他所能 看到、听到等等的东西，作为和他正在观察的情况有关的事 例，而且他在做这些事时不能带有任何成见。关于世界或世 界的某一部分情况的陈述可以被不带成见的观察者使用其感 官直接地证明或确立为正确的。这样达到的陈述（我称它们 为观察陈述）就形成构成科学知识的定律和理论从中推导出 的基础。这里是几个不大激动人心的观察陈述的例子。 在一九七五年一月一日半夜十二点，金星出现于天空中 某个位置。 部分浸入水中的那根木棒，看起来是弯的。 史密斯先生打他的妻子。 石蕊试纸浸在液体中变成红色。 这些陈述的正确性，可以通过仔细的观察来证实。任何 观察者都可以直接运用他的或她的感官来证实或检验它们的 正确性。观察者自己能看得见。 上面引用的这种陈述属于所谓单称陈述类。单称陈述和 我们在下面很快就要遇到的第二类陈述不一样，涉及到在特 定的地点特定的时间的特定的事件或事态。第一个陈述涉及 金星在特定的时间在天空特定位置的一次特定的出现，第二 个陈述涉及对一根特定木棒的特定观察，如此等等。这很清
楚，所有的观察陈述都会是单称陈述。它们是一个观察 者在特定的地点和时间运用他的或她的感官得出的结果。 其次，我们来看几个可以形成科学知识组成部分的简单 例子。 天文学：行星以椭圆轨道绕太阳运行。 物理学：当一光线从一种介质进入另一种介质时，它以 这样一种方式改变方向：人射角的正弦除以折射角的正弦就 是表示这一对介质特性的常数。 心理学：动物一般具有某种发泄攻击性行为的先天需 要。 化学：酸使石蕊变红。 这些都是对宇宙某个方面的性质或行为提出的看法的一 般性陈述。同单称陈述不一样，它们涉及在所有地点和所有 时间的特定种类的所有事件。所有的行星，不论它们位于什 么地方，总是以椭圆形轨道绕着太阳运行。不论什么时候发 生光的折射，它总是按照上面叙述的折射定律进行的。构成 科学知识的定律和理论都作出那种一般性的断言，这种陈述 被称为全称陈述。 现在可以提出下列问题。如果科学基于经验，那末用什 么方法能够从作为观察结果的单称陈述中得出构成科学知识 的全称陈述呢？构成我们理论的非常一般性的不受限制的论 点，如何能在包含有限数目观察陈述的有限证据基础上被证 明为正确呢？ 归纳主义者的回答是，如果某些条件被满足，从有限的 单称观察陈述中概括出普遍性定律是合理的。例如，可以合 理地从涉及石蕊试纸浸在酸中变红的一系列有限观察陈述中 概括出普遍性定律“酸使石蕊变红”，或者从一系列受热金 属的观察中概括出定律“金属受热膨胀”。归纳主义者认为 这些合理的概括必须满足的条件可列举如下： 牋牋牋1.形成概括基础的观察陈述的数目必定是 大
楚，所有的观察陈述都会是单称陈述。它们是一个观察 者在特定的地点和时间运用他的或她的感官得出的结果。 其次，我们来看几个可以形成科学知识组成部分的简单 例子。 天文学：行星以椭圆轨道绕太阳运行。 物理学：当一光线从一种介质进入另一种介质时，它以 这样一种方式改变方向：人射角的正弦除以折射角的正弦就 是表示这一对介质特性的常数。 心理学：动物一般具有某种发泄攻击性行为的先天需 要。 化学：酸使石蕊变红。 这些都是对宇宙某个方面的性质或行为提出的看法的一 般性陈述。同单称陈述不一样，它们涉及在所有地点和所有 时间的特定种类的所有事件。所有的行星，不论它们位于什 么地方，总是以椭圆形轨道绕着太阳运行。不论什么时候发 生光的折射，它总是按照上面叙述的折射定律进行的。构成 科学知识的定律和理论都作出那种一般性的断言，这种陈述 被称为全称陈述。 现在可以提出下列问题。如果科学基于经验，那末用什 么方法能够从作为观察结果的单称陈述中得出构成科学知识 的全称陈述呢？构成我们理论的非常一般性的不受限制的论 点，如何能在包含有限数目观察陈述的有限证据基础上被证 明为正确呢？ 归纳主义者的回答是，如果某些条件被满足，从有限的 单称观察陈述中概括出普遍性定律是合理的。例如，可以合 理地从涉及石蕊试纸浸在酸中变红的一系列有限观察陈述中 概括出普遍性定律“酸使石蕊变红”，或者从一系列受热金 属的观察中概括出定律“金属受热膨胀”。归纳主义者认为 这些合理的概括必须满足的条件可列举如下： 牋牋牋� 1．形成概括基础的观察陈述的数目必定是 大
2.观察必须在各种各样的条件下予以重复。 3.没有任何公认的观察陈述和推导出的普遍 性定律发生冲突。 条件(1)被认为是必需的，因为只在观察一根金属棒 膨胀的基础上作出所有金属受热膨胀的结论显然是不合理 的，正如在观察一个酒醉的澳大利亚人的基础上作出所有的 澳大利亚人都是酒徒的结论是不合理的一样。要证明这两个 概括是正确的，必须有大量独立的观察。归纳主义者坚持认 为我们不应该跳跃到结论。 在上述提到的那些例子中，增加观察数目的一个方法可 以是，反复地加热一根金属棒或连续地观察一个特定的澳大 利亚人夜夜酒醉。显然，用这种方法得到的一系列观察陈述 为相应的概括形成一个很不令人满意的基础。这就是为什么 条件(2)是必要的。“所有的金属受热时膨胀”，只有在 它所根据的膨胀现象的观察涉及各种各样的条件时才是合理 的概括。应该加热各种各样的金属，长铁棒、短铁棒、银 棒、铜棒等等。应该在高压和低压、高温和低温下加热，如 此等等。如果在所有这些情况下，所有受热的金属样品都膨 胀，那时，也只有在那时，从所得的一系列观察陈述中概括 出普遍性定律才是合理的。而且，很显然，如果观察到一个 特定的金属样品受热后不膨胀，那末，这个普遍性概括就未 得到证明。条件(3)是必不可少的。 我们业已讨论的这种推论，使我们从有限的单称陈述到 达全称陈述，从部分到达全体，被称为归纳推理，而这个过 程就称为归纳。我们可以把朴素归纳主义的观点作这样的总 结：按照他们的观点，科学基于归纳原理，这个原理可以表 述为： 如果大量的A在各种各样的条件下被视察到，而且如果 所有这些被观察到的A都无例外地具有B性质，那末，所有A 都有B性质。 因此，按照朴素归纳主义观点，科学知识的主体是在由 观察所提供的那种可靠的基础上，通过归纳建立起来的，随
2．观察必须在各种各样的条件下予以重复。 3．没有任何公认的观察陈述和推导出的普遍 性定律发生冲突。 条件（l）被认为是必需的，因为只在观察一根金属棒 膨胀的基础上作出所有金属受热膨胀的结论显然是不合理 的，正如在观察一个酒醉的澳大利亚人的基础上作出所有的 澳大利亚人都是酒徒的结论是不合理的一样。要证明这两个 概括是正确的，必须有大量独立的观察。归纳主义者坚持认 为我们不应该跳跃到结论。 在上述提到的那些例子中，增加观察数目的一个方法可 以是，反复地加热一根金属棒或连续地观察一个特定的澳大 利亚人夜夜酒醉。显然，用这种方法得到的一系列观察陈述 为相应的概括形成一个很不令人满意的基础。这就是为什么 条件（2）是必要的。“所有的金属受热时膨胀”，只有在 它所根据的膨胀现象的观察涉及各种各样的条件时才是合理 的概括。应该加热各种各样的金属，长铁棒、短铁棒、银 棒、铜棒等等。应该在高压和低压、高温和低温下加热，如 此等等。如果在所有这些情况下，所有受热的金属样品都膨 胀，那时，也只有在那时，从所得的一系列观察陈述中概括 出普遍性定律才是合理的。而且，很显然，如果观察到一个 特定的金属样品受热后不膨胀，那末，这个普遍性概括就未 得到证明。条件（3）是必不可少的。 我们业已讨论的这种推论，使我们从有限的单称陈述到 达全称陈述，从部分到达全体，被称为归纳推理，而这个过 程就称为归纳。我们可以把朴素归纳主义的观点作这样的总 结：按照他们的观点，科学基于归纳原理，这个原理可以表 述为： 如果大量的A在各种各样的条件下被视察到，而且如果 所有这些被观察到的A都无例外地具有B性质，那末，所有A 都有B性质。 因此，按照朴素归纳主义观点，科学知识的主体是在由 观察所提供的那种可靠的基础上，通过归纳建立起来的，随
着由视察和实验确立的事实数日的增加，并且随着由于 我们的观察和实验技巧的改进而事实变得更加精确和深入， 愈来愈多的范围更广、概括性更强的定律和理论通过精心的 归纳推理建立起来。科学的成长是连续的，随着观察资料储 备的增加而日益向前和向上。 以上的分析只是对科学的部分论述。因为科学的主要特 征无疑是它的解释和预见的能力。正是科学知识使天文学家 能够预见下一次日蚀将在什么时候发生。或者使物理学家能 够解释水的沸点为什么在高海拔的地方比正常情况低。图1 用图式概括了归纳主义者对科学的完整想法。图的左边表示 科学定律和理论从观察推导出来，这一点我们已经讨论过。 右边的意思尚待讨论。在讨论以前，稍微说一下逻辑和演绎 推理的特点。 3.逻辑和演绎推理 科学家一旦掌握了普遍的定律和理论，他就可能从它们 推导出各种作为解释和预见的推断来。例如，已知金属受热 时膨胀的事实，就可能推导出这样的事实：连续的铁轨之间 不间隔少量的空隙，在炎热的太阳下就会变弯。涉及这种推 导的推理方法称为演绎推理。演绎不同于前一节讨论的归 纳。 对演绎推理的研究构成逻辑学。[iii]这里不准备对逻 辑作详细的叙述和评价。不如用一些浅显的例子说明它的一 些与我们对科学的分析有关的重要特征
着由视察和实验确立的事实数目的增加，并且随着由于 我们的观察和实验技巧的改进而事实变得更加精确和深入， 愈来愈多的范围更广、概括性更强的定律和理论通过精心的 归纳推理建立起来。科学的成长是连续的，随着观察资料储 备的增加而日益向前和向上。 以上的分析只是对科学的部分论述。因为科学的主要特 征无疑是它的解释和预见的能力。正是科学知识使天文学家 能够预见下一次日蚀将在什么时候发生。或者使物理学家能 够解释水的沸点为什么在高海拔的地方比正常情况低。图1 用图式概括了归纳主义者对科学的完整想法。图的左边表示 科学定律和理论从观察推导出来，这一点我们已经讨论过。 右边的意思尚待讨论。在讨论以前，稍微说一下逻辑和演绎 推理的特点。 3．逻辑和演绎推理 科学家一旦掌握了普遍的定律和理论，他就可能从它们 推导出各种作为解释和预见的推断来。例如，已知金属受热 时膨胀的事实，就可能推导出这样的事实：连续的铁轨之间 不间隔少量的空隙，在炎热的太阳下就会变弯。涉及这种推 导的推理方法称为演绎推理。演绎不同于前一节讨论的归 纳。 对演绎推理的研究构成逻辑学。[iii]这里不准备对逻 辑作详细的叙述和评价。不如用一些浅显的例子说明它的一 些与我们对科学的分析有关的重要特征