What is this Thing Called Science? 看到什么对我们的心或脑的依赖并非那么敏感，以致使交流和科学成为不可能。 第三，在这里援引的所有例子中，在某种意义上可以说所有观察者看到同样的东 西。贯穿这本书我接受并预设一个单一的、独特的物理世界独立存在于观察者之 外。因此，当一群观察者注视一张照片、一架仪器、一张显微镜切片或者其他什 么东西时，在某种意义上他们通过注视而面对，因而看到同样的东西。但由此不 能得出结论说，他们具有同一的知觉经验。在十分重要的意义上他们看到的是不 同的东西，我对认为事实是通过感官不成问题地和直接地给予观察者的观点的探 究正是建立在后一意义上的。这在什么程度上破坏了认为感觉能够确立科学所需 充分事实的观点，还有待分晓。 4.陈述表达可观察事实 在平常的语言学用法中，"事实"的意义是含糊的。它可能指表达事实的陈述， 也可能指这种陈述所指的事态。例如，月球上有山脉和火山口，这是事实。这里 可能认为事实是指山脉和火山口本身。另一种可能是，认为”月球上有山脉和火 山口”这一陈述是事实。当声称科学基于事实，导源于事实时，显然后一解释比 较合适。关于月球表面的知识不是基于，也不是导源于山脉和火山口，而是导源 于关于山脉和火山口的事实陈述。必须区分理解为陈述的事实与那些陈述描述的 事态，也必须区分事实的陈述与可能引起将那些陈述作为事实接受的知觉。例如， 无疑当达尔文乘坐比格尔号进行闻名的航行时，他遇到了许多新的动植物物种， 因此这是他一系列新颖知觉经验的内容。然而，如果他停留在那里，他就不会对 科学作出重要的贡献。仅当他提出描述这些新颖发现的陈述，使得其他科学家也 了解这些发现，他才对生物学作出了重要贡献。就乘坐比格尔号航行产生新的事 实，使得进化论可由此产生或与之有联系而言，构成那些事实的是那些陈述。对 那些主张知识导源于事实的人来说，他们必须记住事实是那些陈述，而不是那些 知觉或例如山脉和火山口那样的客体。 在作了这些澄清之后，让我们回到本章的第1节结束时关于事实性质的两项 -10-
What is this Thing Called Science? 看到什么对我们的心或脑的依赖并非那么敏感，以致使交流和科学成为不可能。 第三，在这里援引的所有例子中，在某种意义上可以说所有观察者看到同样的东 西。贯穿这本书我接受并预设一个单一的、独特的物理世界独立存在于观察者之 外。因此，当一群观察者注视一张照片、一架仪器、一张显微镜切片或者其他什 么东西时，在某种意义上他们通过注视而面对，因而看到同样的东西。但由此不 能得出结论说，他们具有同一的知觉经验。在十分重要的意义上他们看到的是不 同的东西，我对认为事实是通过感官不成问题地和直接地给予观察者的观点的探 究正是建立在后一意义上的。这在什么程度上破坏了认为感觉能够确立科学所需 充分事实的观点，还有待分晓。 4. 陈述表达可观察事实 在平常的语言学用法中，"事实"的意义是含糊的。它可能指表达事实的陈述， 也可能指这种陈述所指的事态。例如，月球上有山脉和火山口，这是事实。这里 可能认为事实是指山脉和火山口本身。另一种可能是，认为"月球上有山脉和火 山口"这一陈述是事实。当声称科学基于事实，导源于事实时，显然后一解释比 较合适。关于月球表面的知识不是基于，也不是导源于山脉和火山口，而是导源 于关于山脉和火山口的事实陈述。必须区分理解为陈述的事实与那些陈述描述的 事态，也必须区分事实的陈述与可能引起将那些陈述作为事实接受的知觉。例如， 无疑当达尔文乘坐比格尔号进行闻名的航行时，他遇到了许多新的动植物物种， 因此这是他一系列新颖知觉经验的内容。然而，如果他停留在那里，他就不会对 科学作出重要的贡献。仅当他提出描述这些新颖发现的陈述，使得其他科学家也 了解这些发现，他才对生物学作出了重要贡献。就乘坐比格尔号航行产生新的事 实，使得进化论可由此产生或与之有联系而言，构成那些事实的是那些陈述。对 那些主张知识导源于事实的人来说，他们必须记住事实是那些陈述，而不是那些 知觉或例如山脉和火山口那样的客体。 在作了这些澄清之后，让我们回到本章的第 1 节结束时关于事实性质的两项 - 10 -
科学究竞是什么？ 主张(1)和(3)。一旦我们这样做以后它们就马上变得非常成问题。我们知道可构 成科学合适基础的事实必须采取陈述的形式，认为事实是通过感觉直接给予的这 种主张就看起来十分错误了。因为即使我们将前一节突出的困难撇在一边，并假 定知觉是在看这个动作中直接给予的，那么显然描述可观察事态的陈述（我称之 为观察陈述)不是通过感官给予观察者的。认为事实陈述通过感官进入脑是荒谬 的。 在观察者提出和同意观察陈述以前，他或她必须拥有合适的概念框架以及拥 有如何合适使用这个概念框架的知识。当我们思考儿童如何学习描述世界（即作 出关于世界的事实陈述)时，这一点是很清楚的。考虑一下父母如何教孩子识别 和描述苹果。父母给孩子看苹果，指着它，发出”苹果”这个词。孩子马上会模仿 重复”苹果"这个词。在掌握了这个要领后，也许就在那天晚些时候，孩子看见一 个网球，会指着它说”苹果”。在这个时候父母就会来解释这个球不是苹果，演示 球不能像苹果一样咬着吃。孩子还会犯错误，例如将佛手瓜当作苹果，就要求父 母作出更为精细的解释。等到孩子在有苹果时能够成功地说出苹果的时候，他己 经对苹果知道了很多。所以，推定我们在从关于苹果的事实导出关于苹果的知识 之前必须先观察到那些事实，似乎是个错误，因为表述为陈述的合适事实是以关 于苹果的许多知识为先决条件。 让我们从谈论儿童进到与我们理解科学的工作更为有关的一些例子。想象一 位熟练的植物学家，由一个像我一样对植物学一窍不通的人陪同，参加对澳大利 亚灌木林的实地考察旅行，目的是收集有关当地植物群落的可观察事实。无疑， 植物学家将会能够收集比我能观察和表述多得多的可辨识事实，理由很清楚。植 物学家拥有比我自己更精细的概念框架可供利用，他或她比我知道更多的植物 学。植物学知识是表述可构成事实基础的观察陈述的先决条件。 因此，记录可观察事实不仅要求接受刺激，例如射到眼晴上的光线。它还要 求合适的概念图式以及如何应用它的知识。在这个意义上，假定(1)和(2)不能接 受。关于事实的陈述不是由感觉刺激直接决定，观察陈述以知识为先决条件，因 -11
科学究竟是什么？ 主张(1)和(3)。一旦我们这样做以后它们就马上变得非常成问题。我们知道可构 成科学合适基础的事实必须采取陈述的形式，认为事实是通过感觉直接给予的这 种主张就看起来十分错误了。因为即使我们将前一节突出的困难撇在一边，并假 定知觉是在看这个动作中直接给予的，那么显然描述可观察事态的陈述(我称之 为观察陈述)不是通过感官给予观察者的。认为事实陈述通过感官进入脑是荒谬 的。 在观察者提出和同意观察陈述以前，他或她必须拥有合适的概念框架以及拥 有如何合适使用这个概念框架的知识。当我们思考儿童如何学习描述世界(即作 出关于世界的事实陈述)时，这一点是很清楚的。考虑一下父母如何教孩子识别 和描述苹果。父母给孩子看苹果，指着它，发出"苹果"这个词。孩子马上会模仿 重复"苹果"这个词。在掌握了这个要领后，也许就在那天晚些时候，孩子看见一 个网球，会指着它说"苹果"。在这个时候父母就会来解释这个球不是苹果，演示 球不能像苹果一样咬着吃。孩子还会犯错误，例如将佛手瓜当作苹果，就要求父 母作出更为精细的解释。等到孩子在有苹果时能够成功地说出苹果的时候，他已 经对苹果知道了很多。所以，推定我们在从关于苹果的事实导出关于苹果的知识 之前必须先观察到那些事实，似乎是个错误，因为表述为陈述的合适事实是以关 于苹果的许多知识为先决条件。 让我们从谈论儿童进到与我们理解科学的工作更为有关的一些例子。想象一 位熟练的植物学家，由一个像我一样对植物学一窍不通的人陪同，参加对澳大利 亚灌木林的实地考察旅行，目的是收集有关当地植物群落的可观察事实。无疑， 植物学家将会能够收集比我能观察和表述多得多的可辨识事实，理由很清楚。植 物学家拥有比我自己更精细的概念框架可供利用，他或她比我知道更多的植物 学。植物学知识是表述可构成事实基础的观察陈述的先决条件。 因此，记录可观察事实不仅要求接受刺激，例如射到眼睛上的光线。它还要 求合适的概念图式以及如何应用它的知识。在这个意义上，假定(1)和(2)不能接 受。关于事实的陈述不是由感觉刺激直接决定，观察陈述以知识为先决条件，因 - 11 -
What is this Thing Called Science? 此实际情况并不是我们先确定事实，然后再从事实导出知识。 5.为什么事实应该先于理论？ 我将对认为科学导源于事实这种主张颇为极端的解释作为出发点，这种主张 隐含着在从事实导出科学知识以前必须确立事实。先确立事实，然后建立适合这 些事实的理论。我们的知觉在一定程度上依赖我们先前的知识，因而依赖我们有 准备的状态和我们的期望（在本章较早讨论过）这一事实，以及观察陈述以合适的 概念框架为先决条件（在前一节讨论过）这一事实，都表明这是不可能做到的要 求。确实，一旦接受仔细检查，就会发现这是一个相当愚蠢的想法，我怀疑有那 个认真的科学哲学家会维护它。如果我们没有我们要探索何种知识或要试图解决 何种问题的指导，我们如何能够通过观察确立关于世界的重要事实？为了进行可 能对植物学作出重要贡献的观察，我们首先需要对植物学知道得更多。此外，如 果在科学中有关事实必须始终先于它们可能支持的知识，那么我们的科学知识是 否适宜应该对照可观察事实进行检验这一思想就没有什么意义了。我们对有关事 实的探索需要由我们目前的知识状态指导，后者告诉我们测量例如不同地点大气 中臭氧浓度会产生有关的事实，而测量悉尼青年头发的平均长度则不会。因此， 让我们放弃获得事实应该先于提出构成科学知识的定律和理论这一要求，并且来 看看一旦我们这样做以后我们能够从科学基于事实的观念中挽救些什么。 根据修改的立场，我们直率地承认观察陈述的表述以重要的知识为先决条 件，在科学中寻找有关事实受知识指导。这种承认不一定破坏科学具有经观察确 立的事实基础这一主张。让我们首先采纳这一论点：重要观察陈述的表述以合适 的概念框架的知识为先决条件。这里我们要注意，要有表述观察陈述的概念资源 是一回事：这些陈述的真假则是另一回事。看看我的固态物理教科书，我可以抽 出两个观察陈述”钻石的晶体结构具有反向对称性"和”在硫酸锌的晶体内，每一 个晶格有四个分子”。拥有一定程度的有关晶体结构以及晶体结构如何表征的知 识对于表述和理解这些陈述是必要的。但即使你没有那个知识，也能认识到用同 -12-
What is this Thing Called Science? 此实际情况并不是我们先确定事实，然后再从事实导出知识。 5. 为什么事实应该先于理论？ 我将对认为科学导源于事实这种主张颇为极端的解释作为出发点，这种主张 隐含着在从事实导出科学知识以前必须确立事实。先确立事实，然后建立适合这 些事实的理论。我们的知觉在一定程度上依赖我们先前的知识，因而依赖我们有 准备的状态和我们的期望(在本章较早讨论过)这一事实，以及观察陈述以合适的 概念框架为先决条件(在前一节讨论过)这一事实，都表明这是不可能做到的要 求。确实，一旦接受仔细检查，就会发现这是一个相当愚蠢的想法，我怀疑有那 个认真的科学哲学家会维护它。如果我们没有我们要探索何种知识或要试图解决 何种问题的指导，我们如何能够通过观察确立关于世界的重要事实？为了进行可 能对植物学作出重要贡献的观察，我们首先需要对植物学知道得更多。此外，如 果在科学中有关事实必须始终先于它们可能支持的知识，那么我们的科学知识是 否适宜应该对照可观察事实进行检验这一思想就没有什么意义了。我们对有关事 实的探索需要由我们目前的知识状态指导，后者告诉我们测量例如不同地点大气 中臭氧浓度会产生有关的事实，而测量悉尼青年头发的平均长度则不会。因此， 让我们放弃获得事实应该先于提出构成科学知识的定律和理论这一要求，并且来 看看一旦我们这样做以后我们能够从科学基于事实的观念中挽救些什么。 根据修改的立场，我们直率地承认观察陈述的表述以重要的知识为先决条 件，在科学中寻找有关事实受知识指导。这种承认不一定破坏科学具有经观察确 立的事实基础这一主张。让我们首先采纳这一论点：重要观察陈述的表述以合适 的概念框架的知识为先决条件。这里我们要注意，要有表述观察陈述的概念资源 是一回事；这些陈述的真假则是另一回事。看看我的固态物理教科书，我可以抽 出两个观察陈述"钻石的晶体结构具有反向对称性"和"在硫酸锌的晶体内，每一 个晶格有四个分子"。拥有一定程度的有关晶体结构以及晶体结构如何表征的知 识对于表述和理解这些陈述是必要的。但即使你没有那个知识，也能认识到用同 - 12 -
科学究竞是什么？ 样的术语能够表述其他类似的陈述，例如”钻石的晶体结构不具有反向对称性” 和”钻石晶体每一个晶格具有四个分子”。在某种意义上所有那些陈述都是观察陈 述，即一旦人们掌握了合适的观察技术，观察就能确定它们的真假。这样做了以 后，只有我从教科书抽出的陈述得到观察确认，而从这些陈述构建的其他陈述就 被反驳。这证明了这样的论点：知识为表述重要观察陈述所必需这一事实仍然没 有解决如此表述的陈述哪些被观察证实，哪些没有。结果，承认描述事实的陈述 的表述依赖知识并没有破坏这一观念：知识应该基于得到观察确认的事实。如果 人们坚持确认与某种知识有关的事实应该先于任何知识的获得这一愚蠢要求，那 就有问题了。 于是，承认对事实的探索和表述依赖知识不一定破坏科学知识应该基于观察 确认的事实这一观念。如果观察陈述的真假能直接由观察确定，那么不管那些陈 述如何表述，以这种方式确认的观察陈述提供给我们科学知识重要的事实基础。 6.观察陈述的可错性 我们已经在探索科学的观察基础方面有了进展，但我们还没有摆脱困难。在 前面的一节中，我们的分析预设了观察能够以不成问题的方式可靠地确立观察陈 述的真理性或其他方面。但是这种预设是合法的吗？我们已经看到问题可以种种 方式从以下事实发生：不同的观察者在观看同样情景时不一定有同样的知觉，而 这可导致对可观察事态是什么不一致。这一点对科学的重要性己得到科学史中有 文件证明的案例的证实，例如奈伊(1980)描述的关于所谓N线的效应是否可观察 的争论，以及艾基和默尔凯(1976)描述的在射电天文学早期悉尼与剑桥天文学家 之间对可观察的事实是什么的不一致。面对这些困难如何能够为科学确立可靠的 观察基础我们迄今说得不多。关于观察事实的适宜性的判断基于预设知识，因而 使那些判断成为可错的，这就产生有关科学观察基础可靠性的进一步困难。我将 用例子说明这一点。 -13-
科学究竟是什么？ 样的术语能够表述其他类似的陈述，例如"钻石的晶体结构不具有反向对称性" 和"钻石晶体每一个晶格具有四个分子"。在某种意义上所有那些陈述都是观察陈 述，即一旦人们掌握了合适的观察技术，观察就能确定它们的真假。这样做了以 后，只有我从教科书抽出的陈述得到观察确认，而从这些陈述构建的其他陈述就 被反驳。这证明了这样的论点：知识为表述重要观察陈述所必需这一事实仍然没 有解决如此表述的陈述哪些被观察证实，哪些没有。结果，承认描述事实的陈述 的表述依赖知识并没有破坏这一观念：知识应该基于得到观察确认的事实。如果 人们坚持确认与某种知识有关的事实应该先于任何知识的获得这一愚蠢要求，那 就有问题了。 于是，承认对事实的探索和表述依赖知识不一定破坏科学知识应该基于观察 确认的事实这一观念。如果观察陈述的真假能直接由观察确定，那么不管那些陈 述如何表述，以这种方式确认的观察陈述提供给我们科学知识重要的事实基础。 6. 观察陈述的可错性 我们已经在探索科学的观察基础方面有了进展，但我们还没有摆脱困难。在 前面的一节中，我们的分析预设了观察能够以不成问题的方式可靠地确立观察陈 述的真理性或其他方面。但是这种预设是合法的吗？我们已经看到问题可以种种 方式从以下事实发生：不同的观察者在观看同样情景时不一定有同样的知觉，而 这可导致对可观察事态是什么不一致。这一点对科学的重要性已得到科学史中有 文件证明的案例的证实，例如奈伊(1980)描述的关于所谓 N 线的效应是否可观察 的争论，以及艾基和默尔凯(1976)描述的在射电天文学早期悉尼与剑桥天文学家 之间对可观察的事实是什么的不一致。面对这些困难如何能够为科学确立可靠的 观察基础我们迄今说得不多。关于观察事实的适宜性的判断基于预设知识，因而 使那些判断成为可错的，这就产生有关科学观察基础可靠性的进一步困难。我将 用例子说明这一点。 - 13 -
What is this Thing Called Science? 亚里士多德将火包括在四要素内，所有地上物体都由四要素组成。火是一种 独特的十分轻的物质这一假定持续了数百年，但现代化学将它完全驱除了。那些 用这个预设工作的人注视火焰在空中升起，认为他们直接观察到火：于是对他们 来说，”火上升”是被直接观察经常证实的观察陈述。我们现在拒绝这种观察陈述。 要点是，如果提供我们用来描述我们观察的范畴的知识有缺陷，以那些范畴作为 先决条件的观察陈述同样有缺陷。我的第二个例子涉及人们在16和17世纪认识 到地球在运动，绕着自己的轴旋转，沿着轨道绕太阳运行。在使这种认识成为可 能的条件具备以前，可以说"地球是静止的"这一陈述是得到观察确认的事实。毕 竟，人们不能看到或感觉到地球运动，而且如果我们跳到空中，地球也不会在我 们下面因旋转而离开我们。从现代的观点看，我们知道这个观察陈述是假的，不 管外观如何。我们了解惯性，并且知道由于地球在旋转我们正在朝水平方向以每 秒100公理的速度运动，没有理由认为为什么当我们跳向空中时这应该有变化。 改变速度需要力，而在我们的例子里，没有水平方向的力在作用。因此我们保持 我们与地球表面共有的水平速度，落在我们跳起来的地方。”地球是静止的“并没 有像一度认为它那样得到可观察陈述的确定。但是要完全理解为什么会这样，我 们需要了解惯性。这种了解是17世纪的发明。我们有一个例子可作为例证说明 对观察陈述的真理性或其他方面的判断如何依赖于形成背景的知识，而判断正是 在这个背景上作出的。科学革命不仅是科学理论渐进的转换，而且也是可观察事 实的转换！ 我的第三个例子进一步说明了最后一个论点。它涉及在年运行中从地球上看 金星和火星的大小。这是哥白尼理论的一个推断，地球沿着在金星外侧与火星内 侧之间的轨道围绕太阳运行，在年运行中金星和火星的外观大小应该有显著变 化。这是因为当地球与其中之一处于太阳同侧时，地球相对地接近它，而当地球 与其中之一处于太阳的对侧时，地球相对地远离它。从定量来考虑这个问题，按 照哥白尼理论其效应是相当大的，外观直径可预测的变化对火星是7倍，金星是 5倍。然而，当用肉眼仔细观察行星时看不出金星大小有变化，火星大小的变化 不超过1倍。因此，观察陈述"在年运行期间金星的外观大小没有变化"得到直接 确认，在哥白尼的《天体运行论》一书序言中提到这是一个被”各个时代所有经 -14
What is this Thing Called Science? 亚里士多德将火包括在四要素内，所有地上物体都由四要素组成。火是一种 独特的十分轻的物质这一假定持续了数百年，但现代化学将它完全驱除了。那些 用这个预设工作的人注视火焰在空中升起，认为他们直接观察到火；于是对他们 来说，"火上升"是被直接观察经常证实的观察陈述。我们现在拒绝这种观察陈述。 要点是，如果提供我们用来描述我们观察的范畴的知识有缺陷，以那些范畴作为 先决条件的观察陈述同样有缺陷。我的第二个例子涉及人们在 16 和 17 世纪认识 到地球在运动，绕着自己的轴旋转，沿着轨道绕太阳运行。在使这种认识成为可 能的条件具备以前，可以说"地球是静止的"这一陈述是得到观察确认的事实。毕 竟，人们不能看到或感觉到地球运动，而且如果我们跳到空中，地球也不会在我 们下面因旋转而离开我们。从现代的观点看，我们知道这个观察陈述是假的，不 管外观如何。我们了解惯性，并且知道由于地球在旋转我们正在朝水平方向以每 秒 100 公理的速度运动，没有理由认为为什么当我们跳向空中时这应该有变化。 改变速度需要力，而在我们的例子里，没有水平方向的力在作用。因此我们保持 我们与地球表面共有的水平速度，落在我们跳起来的地方。"地球是静止的"并没 有像一度认为它那样得到可观察陈述的确定。但是要完全理解为什么会这样，我 们需要了解惯性。这种了解是 17 世纪的发明。我们有一个例子可作为例证说明 对观察陈述的真理性或其他方面的判断如何依赖于形成背景的知识，而判断正是 在这个背景上作出的。科学革命不仅是科学理论渐进的转换，而且也是可观察事 实的转换！ 我的第三个例子进一步说明了最后一个论点。它涉及在年运行中从地球上看 金星和火星的大小。这是哥白尼理论的一个推断，地球沿着在金星外侧与火星内 侧之间的轨道围绕太阳运行，在年运行中金星和火星的外观大小应该有显著变 化。这是因为当地球与其中之一处于太阳同侧时，地球相对地接近它，而当地球 与其中之一处于太阳的对侧时，地球相对地远离它。从定量来考虑这个问题，按 照哥白尼理论其效应是相当大的，外观直径可预测的变化对火星是 7 倍，金星是 5 倍。然而，当用肉眼仔细观察行星时看不出金星大小有变化，火星大小的变化 不超过 1 倍。因此，观察陈述"在年运行期间金星的外观大小没有变化"得到直接 确认，在哥白尼的《天体运行论》一书序言中提到这是一个被"各个时代所有经 - 14 -