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 -
What is this Thing Called Science? 重复，这些程序产生的结果与伽利略获得的结果是大体相同的。在下一章，我们 将有理由来进一步发展这个论点：科学缺乏不可错的观察基础不仅仅是由于知觉 的主观方面。 补充读物 关于科学的经验基础是经得住检验的陈述的经典讨论请阅：Popper(1972 chapter5)。强调观察的主观方面在Hacking(1983)的后半部，Popper(1979, pp.341-61)以及Chalmers(1990,chapter4)。也请参考Shapere(1982)。 -22
What is this Thing Called Science? 重复，这些程序产生的结果与伽利略获得的结果是大体相同的。在下一章，我们 将有理由来进一步发展这个论点：科学缺乏不可错的观察基础不仅仅是由于知觉 的主观方面。 补充读物 关于科学的经验基础是经得住检验的陈述的经典讨论请阅：Popper (1972 chapter 5)。强调观察的主观方面在 Hacking (1983)的后半部，Popper (1979, pp.341-61)以及 Chalmers (1990, chapter 4)。也请参考 Shapere (1982)。 - 22 -
科学究竞是什么？ 第三章实验 1不仅是事实，而且是有关的事实 在这一章，为了论证的方便我假定，仔细利用感觉能够建立可靠性。我已经 提出，不管怎么说，在与科学有关的许多境况下，这个假定是肯定能得到辩护的。 计算盖氏计数器上的滴答声，注意标尺上指针的位置，这些例子都是不成问题的。 有这些事实就解决了关于科学事实基础的问题了吗？科学知识能够从能被观察 确定的陈述所构成的事实中推导出来吗？在这一章我们将看到对这些问题的回 答都是断然的”否”。 应该指出的一点是，科学中所需要的不仅是事实，而且是有关的事实。能由 观察确立的大多数事实，例如在我的办公室里书的数目或我的邻居汽车的颜色， 与科学完全无关，科学家们去收集这些事实是浪费时间。哪些事实与一门科学有 关，哪些无关相对于那门科学的发展的目前状态。科学提出问题，并且理想地 观察能提供一个答案。这是什么组成科学有关事实这一问题的部分答案。 然而必须强调更为重要的一点，为此我要介绍一个故事。当我年轻的时，我 的哥哥和我关于怎么说明草在同一牧场上有牛粪的地方比其它地方长得更快这 一事实。我肯定这一事实不是我们第一个注意到。我的哥哥的意见是，这是牛粪 的施肥效应，而我怀疑这是一种覆盖效应，牛粪对下面的土地有保墒和抑制蒸发 的作用。我现在强烈怀疑我们都不全对，主要的说明是奶牛不大愿意吃它们自己 的粪周围的草。所有这三种效应大概都起作用，但我们兄弟所作的那种观察不可 能分辨出效应的程度。有必要进行一些干预，例如，有一个季节将奶牛不在这块 牧场上放牧，看看在牛粪上的草长得长草是否减少或消失，将粪磨细消除它的保 墒作用，但仍保留它的施肥作用等等。 -23-
科学究竟是什么？ 第三章 实 验 1 不仅是事实，而且是有关的事实 在这一章，为了论证的方便我假定，仔细利用感觉能够建立可靠性。我已经 提出，不管怎么说,在与科学有关的许多境况下,这个假定是肯定能得到辩护的。 计算盖氏计数器上的滴答声，注意标尺上指针的位置，这些例子都是不成问题的。 有这些事实就解决了关于科学事实基础的问题了吗？科学知识能够从能被观察 确定的陈述所构成的事实中推导出来吗？在这一章我们将看到对这些问题的回 答都是断然的"否"。 应该指出的一点是，科学中所需要的不仅是事实，而且是有关的事实。能由 观察确立的大多数事实，例如在我的办公室里书的数目或我的邻居汽车的颜色， 与科学完全无关，科学家们去收集这些事实是浪费时间。哪些事实与一门科学有 关，哪些无关相对于 那门科学的发展的目前状态。科学提出问题，并且理想地 观察能提供一个答案。这是什么组成科学有关事实这一问题的部分答案。 然而必须强调更为重要的一点，为此我要介绍一个故事。当我年轻的时，我 的哥哥 和我关于怎么说明草在同一牧场上有牛粪的地方比其它地方长得更快这 一事实。我肯定这一事实不是我们第一个注意到。我的哥哥的意见是，这是牛粪 的施肥效应,而我怀疑这是一种覆盖效应，牛粪对下面的土地有保墒和抑制蒸发 的作用。我现在强烈怀疑我们都不全对，主要的说明是奶牛不大愿意吃它们自己 的粪周围的草。所有这三种效应大概都起作用，但我们兄弟所作的那种观察不可 能分辨出效应的程度。有必要进行一些干预，例如，有一个季节将奶牛不在这块 牧场上放牧，看看在牛粪上的草长得长草是否减少或消失，将粪磨细消除它的保 墒作用，但仍保留它的施肥作用等等。 - 23 -
What is this Thing Called Science? 这个例子所说明的境况是典型的。在我们周围有许多种过程在起作用，它们 以复杂的方式叠加和相互作用。一片掉落的叶子受到引力吸引、空气阻力和风力 的作用，并且当它掉落时腐烂也起一些作用。当一些事件自然发生时，不可能通 过对这些事件的仔细观察而达到对这种种过程的理解。对落叶的观察并不产生伽 利略落体定律。这里学到的教训是一目了然的。为了与鉴定和说明在自然界起作 用的种种过程有关的事实，一般需要在实践中进行干预，试图将要研究的过程分 离出来，消除其他过程的效应。简言之，必须做实验。 到这一步花了我们一些时间，但是也许应该有点明显的是，如果有构成科学 基础的事实，那么那些事实表现为实验结果，而不是任何陈旧的可观察事实。可 是在最近二十年内科学哲学家才仔细注意实验的性质及其在科学中起的作用，于 是这一点才变得明显的。确实，这是本书前面几版给予很少注意的一个问题。一 旦我们集中于关注提供科学基础的实验，而不仅仅是观察，我们就会在本章其余 部分看到，我们一直在讨论的问题就有点不同的情况了。 2实验结果的产生和更新 实验结果无论如何不是被直接给予的。任何一个实验工作者，甚至任何一个 攻读科学的学生都知道，做实验不是一件容易的事。 成功地进行重要的新实验能花几个月或甚至几年的时间。在20世纪60年 代我是一个实验物理学家，对我自己经验的简要描述将清楚地说明这一点。故事 的细节对读者不重要，我的目的不过是给大家提供一个概念：产生一个实验结果 会有多复杂，会涉及哪些实践上的努力。 我的实验的目的是从分子散射出低能量的电子，以发现它们在这过程中失去 了多少能量，从而获得有关分子本身在各能量层次的信息。为了达到这个目的， 必须产生一束电子，它们全以相同的速度运动，从而具有相同的能量。必须安排 -24-
What is this Thing Called Science? 这个例子所说明的境况是典型的。在我们周围有许多种过程在起作用，它们 以复杂的方式叠加和相互作用。一片掉落的叶子受到引力吸引、空气阻力和风力 的作用，并且当它掉落时腐烂也起一些作用。当一些事件自然发生时，不可能通 过对这些事件的仔细观察而达到对这种种过程的理解。对落叶的观察并不产生伽 利略落体定律。这里学到的教训是一目了然的。为了与鉴定和说明在自然界起作 用的种种过程有关的事实，一般需要在实践中进行干预，试图将要研究的过程分 离出来，消除其他过程的效应。简言之, 必须做实验。 到这一步花了我们一些时间，但是也许应该有点明显的是，如果有构成科学 基础的事实，那么那些事实表现为实验结果，而不是任何陈旧的可观察事实。可 是在最近二十年内科学哲学家才仔细注意实验的性质及其在科学中起的作用，于 是这一点才变得明显的。确实，这是本书前面几版给予很少注意的一个问题。一 旦我们集中于关注提供科学基础的实验，而不仅仅是观察，我们就会在本章其余 部分看到，我们一直在讨论的问题就有点不同的情况了。 2 实验结果的产生和更新 实验结果无论如何不是被直接给予的。任何一个实验工作者，甚至任何一个 攻读科学的学生都知道, 做实验不是一件容易的事。 成功地进行重要的新实验能花几个月或甚至几年的时间。在 20 世纪 60 年 代我是一个实验物理学家，对我自己经验的简要描述将清楚地说明这一点。故事 的细节对读者不重要，我的目的不过是给大家提供一个概念：产生一个实验结果 会有多复杂，会涉及哪些实践上的努力。 我的实验的目的是从分子散射出低能量的电子，以发现它们在这过程中失去 了多少能量, 从而获得有关分子本身在各能量层次的信息。为了达到这个目的, 必须产生一束电子，它们全以相同的速度运动，从而具有相同的能量。必须安排 - 24 -