科学究竞是什么？ 验确认的"的事实(Duncan,1976,p.22)。奥西安德是序言的作者，他对哥白尼 理论的推断与我们”可观察事实"之间的冲突印象如此之深，以致他用它来论证不 应该照字面意义来对待哥白尼理论。我们现在知道对行星大小的肉眼观察是有欺 骗性的，眼晴是一个在黑暗背景上测量小光源大小的十分不可靠的仪器。但是伽 利略指出了这一点，并表明用望远镜来看金星和火星，就能清楚辨认预测的大小 变化。这里我们有了一个明显例子说明知识和技术的改进使纠正观察事实的错误 成为可能。例子本身很平常，并不神秘。但它的确表明，认为科学知识基于观察 获得的事实的观点必须承认事实和知识都是可错的，要接受校正，科学知识及其 建基于其上的事实是相互依赖的。 我用“科学导源于事实”这一口号想要把握的直觉是，科学知识具有特殊地 位，部分是因为它建立在可靠的基础上，由观察坚实确立的扎实事实上。本章的 若干考虑是对这种轻松自在观点的威胁。一个困难涉及知觉在多大程度上受到观 察者的背景和期望的影响，因此对一个人是可观察事实，对另一个人则未必如此。 困难的第二个来源是，对观察陈述真理性的判断在多大程度上依赖于已经知道或 假定的东西，从而使观察事实同作为观察事实基础的预设一样可错。这两类困难 都提示，也许科学的可观察基础并不是像广泛地和传统地认为的那样一目了然和 安全可靠。在下面一章我试图通过考虑观察的性质，尤其是在科学中使用的观察 的性质，用比我们迄今讨论的更具辨识力的形式，来一定程度上减轻这些担心。 补充读物 关于经验主义者和实证主义者认为知识如何从感觉提供给心的东西中导出 的经典讨论，请分别阅Locke(1967)和Ayer(1940)。Hanf1ing(1981)是一本 逻辑经验主义的导论，包括它对科学观察基础的论述。在知觉层次对这些观点提 出挑战是Hanson(1958,chapter1)。对整个问题的有用讨论可在Brown(1977) 和Barnes,.Bloor and Henry(1996,chapters1-3)中找到。 -15-
科学究竟是什么？ 验确认的"的事实(Duncan, 1976, p. 22)。奥西安德是序言的作者，他对哥白尼 理论的推断与我们"可观察事实"之间的冲突印象如此之深，以致他用它来论证不 应该照字面意义来对待哥白尼理论。我们现在知道对行星大小的肉眼观察是有欺 骗性的，眼睛是一个在黑暗背景上测量小光源大小的十分不可靠的仪器。但是伽 利略指出了这一点, 并表明用望远镜来看金星和火星，就能清楚辨认预测的大小 变化。这里我们有了一个明显例子说明知识和技术的改进使纠正观察事实的错误 成为可能。例子本身很平常，并不神秘。但它的确表明，认为科学知识基于观察 获得的事实的观点必须承认事实和知识都是可错的，要接受校正，科学知识及其 建基于其上的事实是相互依赖的。 我用"科学导源于事实"这一口号想要把握的直觉是，科学知识具有特殊地 位，部分是因为它建立在可靠的基础上，由观察坚实确立的扎实事实上。本章的 若干考虑是对这种轻松自在观点的威胁。一个困难涉及知觉在多大程度上受到观 察者的背景和期望的影响，因此对一个人是可观察事实，对另一个人则未必如此。 困难的第二个来源是，对观察陈述真理性的判断在多大程度上依赖于已经知道或 假定的东西，从而使观察事实同作为观察事实基础的预设一样可错。这两类困难 都提示，也许科学的可观察基础并不是像广泛地和传统地认为的那样一目了然和 安全可靠。在下面一章我试图通过考虑观察的性质，尤其是在科学中使用的观察 的性质，用比我们迄今讨论的更具辨识力的形式，来一定程度上减轻这些担心。 补充读物 关于经验主义者和实证主义者认为知识如何从感觉提供给心的东西中导出 的经典讨论，请分别阅 Locke (1967)和 Ayer (1940)。Hanfling (1981)是一本 逻辑经验主义的导论，包括它对科学观察基础的论述。在知觉层次对这些观点提 出挑战是 Hanson (1958, chapter 1)。对整个问题的有用讨论可在 Brown (1977) 和 Barnes, Bloor and Henry (1996, chapters 1-3)中找到。 - 15 -
What is this Thing Called Science? -16-
What is this Thing Called Science? - 16 -
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 -