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牛顿与归纳之谜

2015-03-28吴新忠

关键词:归纳法康德牛顿

吴新忠

(上海交通大学科学史与科学文化研究院,上海200240)

一、牛顿是归纳法的驴子吗?

牛顿在《自然哲学的数学原理》(1687)中,提出了“哲学中的推理法则”,共有四条[1]3-6:

法则1:除那些真实而已足够说明其现象外,不必去寻求自然界事物的其他原因。

法则2:所以对于自然界中同一类结果,必须尽可能归之于同一种原因。

法则3:物体的属性,凡既不能增强也不能减弱者,又为我们实验所能及的范围内的一切物体所具有者,就应视为所有物体的普遍属性。

法则4:在实验哲学中,我们必须把那些从各种现象中运用一般归纳而导出的命题看作是完全正确的,或者接近于正确的;虽然可以想象出任何与之相反的假说,但是没有出现其他现象足以使之更为正确或者出现例外以前,仍然应当给予如此的对待。

牛顿的方法是允许例外的“归纳—演绎法”,而不是笛卡尔的无可置疑的“第一原理演绎法”。牛顿方法内在地包含“分析—综合方法”:“在自然科学里,应该像在数学里一样,在研究困难的事物时,总是应当先用分析的方法,然后才用综合的方法。这种分析方法包括做实验和观察,用归纳法去从中作出普遍结论,并且不使这些结论遭到异议,除非这些异议来自实验或者其他可靠的真理方面。因为在实验哲学中是不应该考虑什么假说的。虽然用归纳法来从实验和观察中进行论证不能算是普遍的结论,但它是事物的本性所许可的最好的论证方法,并且随着归纳愈为普遍,这种论证看来也愈为有力。如果在许多现象中没有出现例外,那么可以说,结论就是普遍的。但是如果以后在任何时候从实验中发现了例外,那时就可以说明有这样或那样的例外”[1]212。其实,牛顿不像他自己声称的那样大量求助于经验概括,比如惯性定律与其说是经验概括的产物,不如说是经过抽象,忽略各种外力因素来分析力学体系得出的理想化结论。

牛顿没有像笛卡尔那样,把科学原理建立在怀疑思辨获得的第一原理之上,但的确模仿欧几里得几何学构造力学的公理体系;牛顿强调实验与归纳,但不采用培根把自然现象简单排列组合的“三表法”,而是强调因果律的指引,按照简单齐一的方式在实验中寻求自然规律的具体因果关系在理论中的表达形式。牛顿只区分得到归纳充分支持的理论原理与缺少经验证据的假说,而不是像莱布尼兹那样基于逻辑上理由是否充分,划分必然真理与偶然真理:必然真理在一切可能世界为真,偶然真理只在某些可能世界为真;尽管人类理智基于自身局限不能认识偶然真理何以为真的各种充足理由,但在永恒的上帝之眼中,上帝对偶然真理的一切充足理由了如指掌,必然真理与偶然真理的区分在神目观中失去意义。更重要的是,牛顿认为归纳得出的原理其实是可错的,允许例外出现。对于反例,一种做法是按照因果律的指引,寻求未知的机制在现有原理框架中得到理解,使得现有原理得到更有利的经验归纳支持;另一种做法是寻求更普适的原理,把现有原理解释的现象与反例现象都整合到更普遍的原理中。牛顿基于开普勒从第谷观测资料中归纳出来的天体力学三定律,从地面现象中得出的伽利略实验现象以及笛卡尔与胡克等发现的物理现象的理论整合,就是上升到运动三定律与万有引力定律这一更普遍原理的更高层次的归纳。但牛顿相信,他完成的经验归纳,既不是莱布尼兹所说的无反例的必然真理,也不是拉格朗日所说的实验方法所能达到的宇宙体系的终极原理。

二、牛顿科学神话的哲学哈哈镜:休姆与康德

在牛顿完成哥白尼革命以来科学的伟大综合以后,人类对于科学知识的进步与理性方法的推崇充满了乐观主义的展望;同时在英国经验论哲学传统的内部,却出现了要求完全从感觉经验出发,重新构建科学知识体系、重新认识因果律的怀疑论思潮。休姆在其最重要的著作《人性论》(1739)以及《人类理解研究》(1749)中,从传统经验论的前提出发,对归纳推理是否普遍有效提出了质疑。

在莱布尼兹关于经验概括的偶然真理与逻辑数学的必然真理的知识二分法鼓舞下,休姆把人类理智的对象分为两种:观念的联系和实际的事情。前者产生的是观念间联系的知识,只需凭直观或证明就能发现其确定性;后者产生的是关于实际事情的知识,它不能由直观或证明来发现。关于事实的知识,建立在因果联系的基础之上。但因果推论需要假定“相似的原因,在相似的条件下,将永远产生相似的结果”,而这一假定不可能获得逻辑的证明。休姆相信,这种从原因到结果的认识转移,必定是基于习惯而非理性。休姆用心理学的方法来解决“归纳问题”:对个别经验的归纳不能揭示普遍的必然的结论;“观察重复出现的同类型实际事情的频繁而恒常的结合,就会产生一种思维习惯,期望这种规律会重复出现”[2]113。这意味着科学知识的发展是归纳的,但又是非理性的。

休姆认为归纳无效的论证包括:(1)归纳推理不能得到演绎逻辑的辩护,因为归纳法从有限事例推广到无穷对象,从现在的经验跳到未来的预测,这两者都没有演绎逻辑的保证;(2)归纳推理的有效性不能归纳地证明,不能因为我们在科学史上凭借它建立了庞大的科学理论体系,就认为在以后的探索与研究中应该继续使用归纳法,因为用归纳法证明归纳法会导致无穷倒退或循环论证;(3)归纳推理要以自然齐一律和普遍因果定律为基础,但这二者没有经验的证据,只不过出于人们习惯性的心理联想。艾耶尔认为:“休姆一方面展示了独断论对理性的非批判的信任是站不住脚的,另一方面又暴露了纯粹的经验主义是荒谬绝伦的,因而为康德的哲学铺平了道路。”[2]30-31

尽管休姆对归纳法的逻辑批判,唤醒了沉浸于莱布尼兹—沃尔夫形而上学体系的康德的“教条主义迷梦”,但崇拜牛顿的康德提出了不同于经验论与唯理论的先验唯心论立场,来捍卫欧几里得几何学与牛顿物理学的客观有效性与真理必然性。康德承认,如果科学定律的形式和内容完全是从感觉经验中推导出来的,那就不能避免休姆的结论,他认为情况并非如此。康德认为,知识开始于经验,对象刺激我们的感官,使感官产生表象,但知性的活动,能对表象进行比较、联结和分析,这就需要一种先天的认识能力。这种能力能把现象的质料加以整理,形成知识。康德认为,从感性印象的质料组织为经验知识,分为三个阶段:第一步,没有结构的“感觉”用认识主体固有的先验直观形式——空间和时间——整理为知觉;第二步,知觉用先验的统一性、必然性、因果性和偶然性等知性范畴联系为判断,只对个人有效的就是主观的知觉判断,而对任何人普遍有效的就是客观的经验判断;第三步,这些判断用理性原理(物自体,或绝对、心灵,世界,上帝)组织成统一的知识系统。从时间的先后来说,康德认为没有先于经验的知识,一切知识都是从经验开始的;但从经验中概括出来的欧几里得几何学与牛顿物理学,其真理性不是来自经验,而是来自组织经验的时空形式、因果原理以及理性世界观对这些科学原理的统摄。休姆没有认识到,我们可靠的经验材料不仅包括个体化的模式,而且也包括这些材料共同具有的时间和空间的联系;他还错误地把数学上无限微小不可分割的“抽象点”设想为视觉或触觉所感知的“最微小的感觉物”。

但约翰·穆勒对于康德哲学引发的思辨唯心主义的泛滥,来了一场回归经验主义与归纳主义的反击。他认为,逻辑演绎不过是同义反复,并不能为我们提供任何关于世界的新的知识,而归纳是对经验事实的归纳,有着经验的基础,归纳证实着知识的可靠性,并为我们提供新的知识。与传统的归纳主义不同,穆勒认为,归纳不是从个别到一般、从特殊到普遍、从有限到无限的推理,而是从个别到个别、从特殊到特殊、从有限到有限的推理。他指出,传统的归纳方法过于粗糙,不够严密,必须加以改造,使其在逻辑上严密化。为此,他提出了著名的“归纳五法”,即:求同法,求异法,混合法,剩余法,共变法,并以此为基础来说明因果关系。穆勒期望通过对归纳法的完善,来发现自然现象的因果关系与自然的齐一性质,以超出休姆怀疑论的局限,恢复因果律应有的地位。穆勒认为,归纳推理建立在自然界的齐一性原则的基础上,即假定万物都有原因,因果律恒定不变。更有趣的是,他认为自然界的齐一性原则是由归纳确立的。

毫无疑问,经过穆勒的努力与对归纳的拯救,归纳推理向前迈进了一大步。但是,穆勒仍然没有解决休姆提出的归纳是否有效的问题,在经验证据方面或者在逻辑证明方面,归纳推理尚未找到合理而完备的理由。无论是求同法还是求异法或者其他归纳方法,都还不能保证归纳逻辑的有效性,它对于原因和结果之间的推理并不是给出了因果之间关系的充分必要的条件,甚至还会得出荒谬的结论。比如,萨尔蒙举过这样一个有趣的例子,某人喜欢喝酒,他第一天白酒兑苏打水,结果喝醉了;第二天喝葡萄酒加苏打水,又喝醉了;第三天喝啤酒和苏打水,又喝醉了。于是,他根据求同法,以为这三次的共同因素——苏打水——是自己喝醉的原因。其实导致他喝醉的真正原因是酒精。穆勒的归纳论证的失误在于:尽管因果范畴对于理解与组织经验现象是不可缺少的,但因果律,尤其是因果律的具体形式未必恒定不变;经验主义对于现象背后的自然规律作了千篇一律的简单化预设。

三、归纳之谜:从休姆—康德的哲学摇摆到归纳—证伪的逻辑摇摆

在弗雷格看来,穆勒把数学命题的应用(常常用于物理对象和物理过程,或者以经验或观察材料为前提),与数学命题本身混为一谈。但是,数学命题的真假并不取决于经验材料,自然规律(包括理解数学命题的心理表象规律)是一回事,数学命题是另一回事:数学的真理并不依赖于构想数学定理的心理学过程,因为我们在证明毕达哥拉斯定理时,并不需要考虑我们大脑中磷含量的变化;概念从经验中发生,并不意味着概念的意义与指称是主观经验。弗雷格指出,在一般的归纳过程中,我们常常运用这一命题:每个空间位置(同样还有每个时间位置)与任何其他位置一样,因为它对于肯定或否定归纳概括同样持中立态度。然而,数不存在于时间或空间之中。每个数都有自己唯一的必然特征,当发现数列的所有数都具有某种性质时,这种发现(或证实)就不能根据观察,而是要提供证明。但这些东西对自然种类的元素不适用,用一般的归纳程序去发现数的普遍真理,前景并不那么光明。

弗雷格指出,穆勒观点的另一个问题是,归纳方法至多只能确认它所产生的命题具有盖然的真理性。但是,如果我们不把2+2=4一类的命题与2升液体加另外2升液体始终是4升液体(没有爆炸或蒸发)的命题混为一谈,我们就会看到,纯数学真理不仅具有盖然的真理性,而且具有必然的真理性。穆勒的观点还有一个问题,就是陷入恶性循环,归纳方法依赖于概率论,但是,“如何能够在不假定算术法则的前提下发展概率学说,却是无法预料的”[3]25。于是,假定通过归纳获得的算术法则将始终作为归纳方法的前提。因此,弗雷格断言,我们有极为充足的理由拒绝接受穆勒关于数学命题性质的经验主义与归纳主义观点。

弗雷格也不接受康德批判哲学之类的先验唯心论。他认为,算术定律不是康德所说的“先验综合判断”,而是分析判断,因而是先验的。把算术用于对自然的解释,相当于对观察的事实进行逻辑加工。如果以康德关于分析/综合判断的定义为基础,那么这种划分就不是穷尽的。因为类似函数连续性之类的富有成果的概念规定划出以前还根本没有给定的界限,从它们可以推出什么,无法从一开始就认识到;这些结论扩展了我们的认识,因此人们应该遵循康德把它们看作综合的;然而,它们可以被纯逻辑地证明,因此它们是分析的。我们无法凭直观想象非常巨大的数,却可以凭借计算规则构想这类数。“在空间的意义上,数无论如何既不在主体之内,也不在主体之外,既不在一个对象之内,也不在一个对象之外。但是数不是主观的,也许在这种意义上它在主体之外。每个人只能感到自己的痛苦,自己的欲望,自己的饥饿,只能有自己对声音和颜色的感觉,而数却可以是许多人的共同对象,而且数恰恰是所有人相同的对象,而不是不同人的仅仅或多或少相似的内心状态。”[3]110弗雷格发现:“甚至,只有在数学家看来自相矛盾的东西才是不可能的这一说法也必须受到指摘。即使一个概念的标志包含着矛盾,这个概念也是容许的;只是人们绝不能预先假定某种东西处于它之下。”[3]110-111比如,在哥德巴赫猜想证明为真以前,我们也许能设想一个不能分解为两个质数的偶数,但不知道这样的偶数也许不存在,因为如果哥德巴赫猜想为真,那么不能分解为两个质数之和的偶数就是一个自相矛盾的概念。

维特根斯坦在《逻辑哲学论》中对于归纳问题,在休姆主义与康德主义之间摇摆,他指出:“逻辑以外,一切都是偶然的。所谓归纳律无论如何也不能是一个逻辑律,因其显然是一个先天律”;“因果律不是一个律,乃是一个律的型式”;“所有这类命题,像充足理由律、自然连续律、自然最小耗费律等等,都是对于科学命题的可能型式的先天洞见”[4]82。尽管有这种回归康德主义的先天因果判断的表白,维特根斯坦又反复申明休姆的反归纳必然性的立场:“归纳过程就是采取那可使之与人的经验和谐一致的最简单的规律。不过这个过程并无逻辑的基础,只有一种心理的基础”[4]84;“将来的事情不能从现在的事情推出。相信因果关系乃是迷信”[4]53;“全部近代世界观都是建立在认为所谓因果律即是自然现象的解释这种幻觉之上的”[4]85。如果我们把科学看作用精细的网眼描绘世界的企图,那么,维特根斯坦说,先验的规律就不是我们所达到的结果的一部分;相反它们是这个网眼的特征(虽然维特根斯坦认为,世界还可以用如此这般的规律去描述,这也给我们显示了关于世界的某种东西)。他在1914年4月向穆尔口述的笔记摘抄中明确提出了立足于逻辑分析的康德主义宣言:“逻辑规律是思想的形式,空间和时间是直观的形式。”[4]124

在赖欣巴哈看来,归纳推理作为一种“预言性的陈述”,是由其概率来计算的。一个命题的真实性程度可以表示为它所对应的命题序列的概率,即该序列中出现真命题的概率的频率极限。这个频率极限一般是通过渐近认定的方法加以确定的。渐近认定的过程是这样的:在给定序列的一段中,观察到某事件发生的频率是m/n,我们就认定,该事件在包括以后的全部序列中的概率就是m/n。不过这样的认定是可以根据以后的观察不断加以纠正的。概率解释的确论证了认定最可能情况的合理性。在赖欣巴哈看来,如果坚持科学真理是一种必然性真理,休姆问题就是真问题,并最终会走向先验论或怀疑论;如果坚持科学真理是一种或然性真理,休姆问题就是一个假问题,面对概率意义上的真理,人们就没有必要苛求通过归纳变换出必然性来。

但是问题在于,我们并不知道在无限延续下去的序列中一定有极限存在。赖欣巴哈也完全承认这一点。不过,他认为,即使如此,使用渐近认定的归纳方法也是合理的。因为,使用归纳法不会比不使用归纳法更坏。换句话说,赖欣巴哈对归纳法的实效辩护是这样的:事件要么有规律,要么没有规律;如果事件是有规律的,那么归纳法可以有效地帮助我们发现规律;如果事件是没有规律的,那么没有任何方法有效,归纳法没有害处。因此无论事件有无规律,归纳法都是有益而无害的。

卡尔纳普把赖欣巴哈的频率概率看作经验概率,它必须依赖于证据与假设之间的逻辑上的先验概率。他力图在一个概率为W的陈述中,通过观察句e证明假设h的证明值p,求出确证度的概率P=W(h/e)。但是,正如波普尔指出的那样,所有的一般陈述,包括所有的规律和理论,原来都只具有为零的规律,无论其根据是什么。为了解决这个问题,卡尔纳普争辩说,一方面,为了预言的目的,科学不必凭借一般陈述;另一方面,理论所必不可少的东西可以通过把理论解释为分析句子而赢得。但是,这样一来,我们又得被迫在无穷多的定义得圆满的概率函数中进行任意选择。罗素与石里克都认为,赖欣巴哈与卡尔纳普的归纳逻辑行不通的原因是,他们不考虑命题真值的定性方面,而误用定量化的概率。

从下面两个非常重要、极具启发性的悖论中我们可以看出卡尔纳普和赖欣巴哈之所以失败的原因。这就是亨普尔提出的“乌鸦悖论”(证明悖论)和古德曼提出的“绿蓝悖论”(归纳悖论)。例如,“所有乌鸦都是黑色的”,它在逻辑上等值于“所有非黑色的都不是乌鸦”,或是“所有乌鸦或非乌鸦都是非乌鸦或黑色的”。这三个句子在逻辑上是等值的,但它们的验证却大相径庭,构成了“验证悖论”[5]。古德曼在《事实、虚构与预测》(1983)一书中,定义了“绿蓝色”:X是绿蓝色,当且仅当X在T0前观察到且为绿色,或者T前未被观察到且为蓝色[6]。根据这一定义,由于我们现在(在T0时刻前)观察到的翡翠都是绿色的,那么现有的证据对于两个假说H1:“所有翡翠都是绿色的”和H2:“所有翡翠都是绿蓝色的”,其验证程度应该是一样的。但我们通常认为,证据支持的是“所有翡翠都是绿色的”,而非“所有翡翠都是绿蓝色”。归纳悖论说明了:我们使用的概念含有非常丰富宝贵的经验,这些经验是我们在与世界的接触中获得的;不管是在日常生命中,还是在科学实践中,我们总是在有意识地或者无意识地使用这些经验。每个带有“背景知识”的概念均含有理论的成分,观察总是渗透理论概念。而“绿蓝悖论”涉及的不过是概念是否拟合对象的共性的问题,因为“绿蓝”的定义本来就不如“绿色”定义那样名副其实地体现翡翠在过去、现在、未来的状态中一直保持的“共相”颜色。古德曼在阐述新的归纳之谜时,要求把有效的归纳限定在类律假说(所有铜都导电)的范围内,而不陷入不可确证的偶然假说(从“此房间某男是三公子”推出“此房间任一男是三公子”);但他指出,单靠句法的根据难以作出类律假说与偶然假说的本体论区别。我们认为,承认“一般存在于个别中”这一希腊哲学与中世纪哲学一直关注的本体论问题,才是解决归纳问题冲破狭隘经验主义牢笼的金钥匙。

在罗素看来,逻辑实证主义无助于解决归纳问题。因为“有效的归纳,以及一般来说超越了我个人过去和现在经验的推导,都永远依赖于因果联系,有时还要用类比法作补充”[7]。在表达了对凯恩斯、米塞斯、赖欣巴哈和卡尔纳普的归纳逻辑的不满后,罗素引入了“半永久性假设”“可分的因果线假设”“时空的连续性假设”“结构假设”和“类比假设”作为比归纳法更普遍的“非证明的推理”的基本准则。但这些准则不过是前量子力学世界观(包括相对论)的基本预设,特别是前三条在量子力学中基本失效。逻辑实证主义在英国的鼓吹者艾耶尔认为,尽管反对归纳的怀疑论是正确的,但不存在比归纳更好的论证可以用来证明归纳的正当性。艾耶尔论证说,因为我们关于过去的知识以及我们关于他人心灵的知识,都是基于归纳推理之上的。他说,对我们来说,具有关于过去的直接知识或者关于其他人的经验的直接知识,在逻辑上是不可能的。1936年,波普尔在艾耶尔的介绍下,听了罗素宣读“经验主义的界限”的文章。在波普尔看来,罗素引入“非证明推理”的归纳原则,类似于康德的立场。

波普尔在《研究的逻辑》(1934)中,采取了用“证伪”取代“归纳”的策略,他注意到:无数个单一的例子无法证明一个自然规律的正确性,但一个相反的例子就足以推翻它。逻辑实证主义把一个假说的科学性看作具有较高的概率。但波普尔指出,如果一个假说能够“解释”每一种可能性,它就什么也没有解释;如果它可以解释任何观察,它就必定与某些可能的观察不相容。如果一个假说经受住了严格的检验,它就得到了确认,把“高的确认度”与“具有高的概率”相等同将导致自相矛盾:高概率的陈述在科学上引不起兴趣,没有什么解释力。

但是,波普尔反面取消归纳法的做法,既不符合科学史与科学实践,也不符合他自己的论证逻辑。第一,科学史家的证据:科学家的研究活动并不像波普尔在其文章中描写的那样,他们不是设法寻找反证,试图证明自己的假设是错误的;相反,科学家要做的和想做的,恰恰是设法证明自己的假设是正确的。第二,科学家的论据:科学研究中出现的反例并不能完全取消与其相关的假设;相反,一般情况下,假设总是会通过反例而得到进一步的补充,以便使其与新的观察相吻合。第三,公理主义论据:亨利·彭加勒以及皮尔·迪昂认为,对有些自然规律,我们没有必要想办法通过证伪说明它们是错的,因为作为基本陈述它们构成了科学的基本要素。第四,整体检验论据:按照“奎因—迪昂论题”,科学理论往往无法单独推导出观察陈述,它通常需要和一些辅助假说的合取。当观察结果与预测结果不符合时,可能是理论错了;但也可能理论没错,是辅助假说错了;或是理论和辅助假说都错了。第五,不充分决定论题:对应于有限的观察陈述,原则上可能有无穷多的理论假说与之相符合,我们没有适当的方法来判断其真假。第六,证伪原则在经验基础的命题如何约定的问题上,求助于观察与实验的可重复性,这就暗中使用了归纳法;波普尔企图求助于科学史来支持证伪主义,这又使用了归纳论证,因为他没有考虑证伪主义被科学活动证伪的可能性。

既然归纳法正面难以辩护,反面又难以取消。斯特劳森认为,归纳法像演绎法一样,都是为其他方法辩护的最基本方法。所谓的归纳辩护,其实是个假问题,应当予以消解。但是,正如宪法是国家的根本大法,其实在制定与修改宪法的时候,特别是比较不同国家的宪法的时候,对于宪法进行合理性辩护仍然是可能的。我们认为,休姆提出的归纳问题,其实是歪曲了牛顿关于分析—综合方法在科学研究中归纳—演绎方法的互动作用引起的;而康德对于归纳问题的处理,是建立在对牛顿力学真理性的迷信基础上的。

牛顿在《自然哲学的数学原理》中,谈到“哲学中的推理原则”的时候指出:“除那些真实而已足够说明其现象者外,不必去寻求自然界的其他原因……所以对于自然界的同一类结果,必须尽可能归之于相同的原因。”[1]3也就是说,在逻辑上,尽可能简单齐一地引入因果范畴来理解自然现象,因果律不过是我们在面对自然现象时提出“为什么”之类问题的情景逻辑,按照波普尔的说法,我们其实是带着问题从事观察与实验,并研究现象的。牛顿又指出:“在实验哲学中,我们必须把那些从各种现象中运用一般归纳而导出的命题看作是完全正确的,或者接近于正确的;虽然可以想象出任何与之相反的假说,但是没有出现其他现象足以使之更为正确或者出现例外以前,仍然应当给予如此的对待。”[1]6牛顿认为把归纳得到的命题看作基本正确,只是在暂时不出现反例的情况下约定为真的,他并没有像休姆那样,认为我们有必要把归纳得出的自然律看作没有例外的必然真理;一旦例外出现,牛顿要求我们按照因果律的指引,努力解释例外现象的原因,甚至修正已经归纳得出的自然律的具体形式。牛顿的意思就是,相信因果律的存在是科学研究的逻辑预设,而归纳得出的自然律的具体形式,虽然包含预设的因果范畴,但是自然律中因果关系的具体形式,却是由我们在观察实验中得到的经验内容按照简单齐一的方式来选择与约定的,而且是可错的与可修正扩充的。从自然现象出发按照因果律寻求现象背后的因果作用机制,其实是透过现象建构假说与模型来试探性地揭示同类现象的共同本质的过程。这种因果律指引的“归纳”,绝不能等同于“太阳每天东升西落”,以及“所有乌鸦都是黑的”之类的经验概括的归纳,经验概括似乎揭示了自然现象的共同本性,却没有解释这类自然现象发生的共同原因,我们还是不清楚“太阳为何东升西落”以及“乌鸦为何是黑的”。休姆用习惯联想来取代因果推理以及从结果出发推测原因的溯因推理,暴露了彻底的经验论拒斥因果律与理论模型的偏见,这必然导致认识永远停留在感觉经验排列组合的层面上。休姆经验论的反形而上学偏见,还导致他认识不到“一般存在于个别之中”的本体论事实,莱布尼兹曾经采用“世界上没有两片树叶是完全相同的,也没有两片树叶是完全不同的”来阐述这个基本的本体论事实。赖欣巴哈利用如果规律存在那么利用归纳法来寻求规律就是有效方法的实用主义归纳辩护,其实也利用了规律作为自然现象背后的共同模式体现在每一个具体现象中的本体论事实。

詹姆斯·格雷克在《费曼传》中指出罗杰尔·培根开创并由弗兰西斯·培根发扬光大的英国经验论哲学是如何混淆直观经验与科学实验的:“将科学实验引进哲学思想而闻名的培根(Roger Bacon),说得似乎比真正实验来得多,他对‘实验’的理论较接近于纯粹的‘经验’,而非20世纪学生在实验室课程中所做出来的测量试验。现代的实验家会运用某些物理仪器,操作特定动作并一再重复实验,最后再写下数据。吉尔伯特(William Gilbert)是一位不太有名的16世纪磁学研究者,与费曼的意见不谋而合,他的信念是:‘在神秘事物的发现及其隐藏原因的研究上,确定的实验和可验证的论证要比推测和某些哲学理论的意见来得有强烈依据。’这是费曼可以信赖的知识理论,而吉尔伯特认为培根在写科学‘像个首相’时,更令费曼印象深刻。”[8]也就是说,实验科学的认识起点不是直观经验,而是通过操作获得、并已经借助数学来概念化地重复实验数据。重复实验不是简单的经验归纳,而是严格控制条件实施规定操作的结果。反例的出现与排除,首先是要求科学家重新审查观察实验条件与操作程序,而不是马上考虑对理论的接受或拒斥。与其说科学研究求助于归纳法才能处理观察实验数据,不如说科学研究的受控观察与实验方法建立了使经验归纳成为可能并行之有效的充要条件。在单一事实的重复确证过程中,可能会出现休姆所说的归纳问题。但是,可重现事实的存在,又是因为任何个别现象都体现某种一般本质这一本体论事实,以及人类的认知结构尽管可能千差万别却具有内在的一致性这一认识论事实。从经验事实向普遍原理的过渡,一般是隐含在经验事实背后的概念预设与数学抽象的逻辑内涵的展开,而不是经验概括式的归纳推理;如同彭加勒所说,一旦采用数学概念来组织经验事实,我们的推理就具有精神的内在本性,而不再是盖然性主导的经验归纳。

康德指出因果律的先验性有一定道理,但他把牛顿物理的真理性绝对化是不对的,并且被波普尔作了机智的修正。归纳问题的虚幻性无非是休姆企图跨越具体感性经验的有限性去迎合抽象知性判断的无限性,突破了经验认识的适用范围引起的。经验主义把科学研究简单化为一劳永逸的经验概括归纳,其实是用无数现象的集合来取代现象背后由各种因果关系的作用机制构成的多层次的本质与规律。透过现象把握本质,要求我们超越感觉经验,在自然现象存在规律的理性信念支配下,不断建构涉及相互作用机制的理论模型来解释现象,逐渐消除各种反例而日益深入到越来越普遍的本质的试探性认识过程。归纳辩护的不可解是与认识过程包含的恶无限矛盾有关的,正是我们对一劳永逸地把握自然规律的不切实际的无限制奢望,对自然规律单调齐一的恶无限重复的错误期待,暗中取消了自然现象背后需要在不同认识阶段采用不同认识方法来把握的多层次的本质与规律,才引发了所谓的归纳辩护问题。爱因斯坦指出:“相信自然现象必然遵守因果规律,归根到底仅仅是以有限的成就为基础的,这些成就是作为人类理智为确立自然现象之间的相互关系所做的努力的结果而获得的。因而,这种信心没有绝对的性质。”[9]休姆恰好是因为违背牛顿阐述科学方法的本来意图,按照经验论的独断认识论片面化与绝对化地提出了归纳无效问题,才导致了康德反其道而行之,把欧几里得几何学与牛顿物理学的基本原理歪曲为纯粹自然科学,是需要求助于先验直观形式与先验逻辑来理解不可错的必然真理,并构建了新的先验唯心论的独断形而上学体系。只有尽可能按照牛顿的本意来理解归纳问题,而不陷入各种绝对化与片面化的哲学理解,我们才能理解困在逻辑实证主义牢笼中的布罗德发表的奇谈怪论:“归纳法是自然科学的胜利,却是哲学的耻辱。”[10]

[1] 塞尔.牛顿自然哲学著作选[M].上海:上海人民出版社,1974.

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