(1)科学理论必须是一个严格的普遍陈述
(2)科学理论要是有一个或几个理论被证伪,整个理论也就被证伪
评:这种理论的软肋是不允许科学理论的伪证存在
六.科学与非科学的分界标准
七可伪证度
八确认和确认度
评:代表了波普证伪主义理论的妥协
九逼真度
十给出科学增长的试错法
步骤:
1.出现问题(现有理论有不尽人意的地方)
2.猜测各种理论或作假设(e.g:宇宙学中常用到)
3.从各种假设或猜测的新理论中筛选出逼真度最高的理论
4.新理论又被证伪
1.支持证伪主义者的逻辑论点
是一个逻辑上正确的推论。如果肯定前提而否定结论,就包含了矛盾。再举一两个例子将有助于说明这个相当寻常的逻辑论点。如果在某项检验实验中观察能确定这样的事实:十磅重的东西和一磅重的东西在自由的下落运动中有着大致相同的速度,那末就能得出结论:物体下落的速度与它们的重量成正比这种论点是错误的。如果能够确定无疑地证明光线经过太阳附近时偏斜成一条弧形光程,那末,光线必定以直线传播就不对了。
全称陈述的谬误能够从适当的单称陈述中推论出来。证伪主义者充分利用了这个逻辑论点。
2.可证伪性是理论的标准
证伪主义者把科学看作试验性地提出的一组假说,目的是为了准确地描述或说明世界或宇宙的某些方面的行为。然而不是任何假说都是这样的。任何假说或假说的体系,要被承认具有科学定律或理论的地位,必须满足一个基本条件。如果一个假说要成为科学的一部分,它必须是可证伪的。在进一步论述以前,弄清证伪主义者对“可证伪的”这一术语的用法是重要的。
这里是几个简单断言的例子.它们在所指的意义上是可证伪的。
如果存在与某个假说相矛盾的逻辑上可能的一个或一组观察陈述,这个假说就是可证伪的,如果这个或这组陈述被确定为真的,就会证明这个假说是假的。
这里有几个陈述不满足这个要求,因而是不可证伪的。
没有逻辑上可能的观察陈述能驳倒(5)。不管天气怎么样,它总是真的。断言(6)必定是真的,这是由于欧几里得圆的定义。假如在一个圆上的点不与某个定点等距,那末,这个图形就不是一个欧几里得圆。由于同样的理由,“所有单身汉都是未婚的”,是不可证伪的。断言(7)是从报纸上的一个占星图中引来的。它代表了算命者的狡猾策略。这个断言是不可证伪的。它等于告诉读者。如果他今天打一个赌,它可能赢,而不管他打赌还是不打赌,如果他打赌了,不管他赢还是没有赢,这仍是真的。
证伪主义者要求科学的假说,在我已经讨论的意义上是可证伪的。他们坚持这点,因为一个定律或理论,只有通过排除一组逻辑上可能的观察陈述,才是提供信息的。如果一个陈述是不可证伪的,那末,这世界不管可能具有什么性质,不管可能以什么方式运动,都和这个陈述没有冲突。与陈述(1)(2)(3)(4)不同,陈述(5)(6)(7)没有告诉我们关于这个世界的什么东西。科学的定律或理论按理论应该给我们某些有关世界事实上如何运动的信息,因而排除了它(在逻辑上)可能但是事实上并非如此的运动方式。“所有行星围绕太阳作椭圆运动”这一定律是科学的,因为它主张:行星在事实上作椭圆运动,排除了正方形的或卵形的轨道。正因为这个定律提出了关于行星轨道的明确主张,它就具有信息内容,并且是可证伪的。
阿德勒理论的一个基本原则是:人的行动的动机是某种自卑感。在我们的漫画式介绍里,这一论点得到下列事件的支持。当一个小孩掉进河里的时候,附近一个人正站在这条危险的河的河岸上。这个人或者跳进河里去救这个小孩或者他不这样做。如果他跳进水里,阿德勒派的反应是指出这如何支持了他们的理论:这个人由于表明他勇敢得足以不顾危险跳进水里。显然需要克服他的自卑感。如果这个人没有跳进水里,阿德勒派又能声称这是对他理论的支持。当这个小孩淹死的时候,这个人由于表明他具有强烈的意志力留在岸上不受干扰,他正在克服他的自卑感。
如果这段漫画式介绍能代表阿德勒理论运用的方式,那末,这个理论就是不可证伪的。它与任何种类的人的行为都不矛盾,正因为如此,它没有告诉我们关于人的行为的任何东西。当然,在根据这些理由摈弃阿德勒理论之前,有必要研究这个理论的细节,而不是这一段漫画式介绍。但是,有许多社会的、心理学的、宗教的理论引起这样的怀疑:它们想解释一切,但是它们什么也没有解释。把灾难解释为上帝降下来考验我们或者惩罚我们的、不管哪一个说法最适合情况,就能使可爱的上帝的存在和某些灾难的发生相容不悖。动物行为的许多例子可被看作支持下列断言的证据:“动物被设计得以便最好地履行赋予它们的职能”。以这样的方法行事的理论家,犯了算命者的遁词那种罪过,遭到了证伪主义者的批判。如果一个理论要有信息内容,它就必须冒被证伪的危险。
3.可证伪性的程度、明晰性和精确性
一个真正的科学定律或理论是可证伪的,正因为它对世界提出明确的看法。对于证伪主义者来说,从这一点很容易地就得出这样的结论:一个理论越是可证伪的,它就越好,这里的“越”字是在不严格的意义上使用的。一个理论断言得越多,表明世界实际上并不以这个理论规定的方式运动的潜在机会就越多。一个十分好的理论是一个对世界提出非常广泛的看法的理论,因此它是高度可证伪的,无论什么时候去检验它,它都是经受得住证伪的。
这一点可以用一个浅显的例子来加以说明。考虑一下这两个定律:
我认为很清楚,(b)作为一则科学的知识比(a)有更高的地位。定律(b)告诉我们(a)告诉我们的一切、并且此外告诉我们的还更多。定律(b)这个更可取的定律,比(a)更可证伪。如果对火星的观察结果是证明(a)为伪,那末它们也就证明(b)为伪。任何对(a)的证伪都是对(b)的证伪,但是反之则不然。可以设想证伪(b)的有关金星、木星等轨道的观察陈述同(a)不相干。如果我们遵循波普尔,把那些能证伪定律或理论的观察陈述叫做那个定律或理论的潜在证伪者。那末,我们就能说,(a)的证伪者形成一个类,它是(b)的潜在证伪者的子类。定律(b)比定律(a)更可证伪,这就等于说它断言得更多,是更好的定律。
因此,高度可证伪的理论应该比不那么可证伪的理论更可取。如果它们实际上并没有被证伪。这个条件限制对证伪主义者是重要的。已被证伪的理论必须被无情地摈弃。科学事业在于提出高度可证伪的假说.随之审慎而顽强地试图证伪它们。引用波普尔的话来说:“所以我能愉快地承认,象我这样的证伪主义者宁愿通过大胆的推测,试图解决一个有意义的问题,即使(并且尤其是)这个推测很快被证明是假的,而不愿详述一连串无关的老生常谈。我们宁愿这样做,因为我们相信,这是我们能从我们的错误中学习的方法;在发现我们的推测是假时,我们将学到很多有关真理的东西,并将更加接近真理。”
我们从自己的错误中学习。科学借试错法进步。由于逻辑处境,使普遍定律和理论不可能从观察陈述中推导出来,但是可能推论出它们为假,证伪就变成为科学中重要的里程碑、惊人的成就、主要的生长点。更为极端的证伪主义者对证伪意义的这种有点反直觉的强调,将在以后几章中加以批判。
因为科学的目的在于有大量信息内容的理论,证伪主义者欢迎提出大胆的思辩的推测。轻率的思辩应受到鼓励,只要它们被证伪时就被摈弃。这种决一死战的态度同朴素归纳主义者提倡的谨慎是相冲突的。按照后者,只有那些能表明是真或可能是真的理论才被允许进入科学。我们应该仅在合法的归纳所容许的范围内超出经验的直接结果。与之形成对照,证伪主义者认识到归纳的局限性和观察之服从于理论。自然的奥秘只有借独创的和深刻的理论之助才能被揭示出来。面对世界实在的推测性理论的数目越多,那些推测越思辨,在科学中取得重大进展的机会就越大。思辩理论的扩散并没有危险,因为任何对世界作不恰当描述的理论会作为观察的或其它的检验的结果而被无情地淘汰。
理论应该是高度可证伪的要求有着引人注目的结果:理论应该陈述清晰和精确。如果一个理论陈述得如此模糊以至完全不清楚它主张些什么,那末,当被观察或实验检验时,总能把它解释得以便同这些检验的结果相一致。这样,它就能顶住对它的证伪。例如,歌德写到电时说:“它是无,是零,只是一个点,然而寓于所有显而易见的存在中,同时它是原点,由此对最微弱的刺激,就呈现双重的外观,一种只是显现自己消失的外观。这种显现被激发的条件,随特定物体的本性而无限变化。”如果我们按其表面价值,考虑这段引文,很难看到可能有哪一组物理条件能证伪它。正因为它是如此模糊和不确定(至少从其上下文看来),它是不可证伪的。政治家和算命者能免于犯错误的责难,是靠使他们的主张如此的模糊,以至它们总能被解释成同无论什么样可能的结果都是相容的。对高度可证伪性的要求排除了这样的花招。证伪主义者要求,理论要以足够的明晰性陈述去冒证伪之险。
关于精确性有类似的情况。一个理论阐述得愈精确,它就变得愈可证伪。如果我们同意一个理论越是可证伪,它就越好(假设它没有被证伪),那末,我们也必须同意,一个理论的主张越是精确。它就越好。“行星以椭圆形轨道绕太阳运行”比“行星以闭合的环形轨道绕太阳运行”更为精确,因此更可证伪。卵形的轨道可证伪前者,但不能证伪后者,而任何可以证伪后者的轨道也将证伪前者。证伪主义者必定宁愿选择前者。同样,证伪主义者必定宁愿选择这种说法:光在真空中的速度是每秒299.8X106米,而不愿选择较不精确的说法:每秒300x106米,正是因为前者比后者更可证伪。
对表述的精确性和明晰性地密切联系着地要求,二者都是从证伪主义科学观中自然地得出的结论。
4.证伪主义和进步
证伪主义者认为的科学进步可总结如下。科学始于问题,这问题是和对世界或宇宙某些方面行为的解释相联系的。科学家提出可证伪的假说作为对问题的解答。然后这些推测性的假说受到批判和检验。有些很快被淘汰。其它的可能证明是较成功的。这些假说必须接受更加严格的批判和检验。当已经成功地经受了广泛而严格的检验的假说最后被证伪时,一个与原来已经解决了的问题迥然不同的新问题出现了。这个新问题要求发明新假说,接着又重新开始批判和检验。这个过程如此无限地继续下去。永远不能说一个理论是真的,无论它多么好地经住了严格的检验,但是可以有希望地说,现行的理论比它的前驱者优越,优越是在这样的意义上:它能经住那些证明前驱者为伪的检验。
在我们考察几个例子来说明这个证伪主义者的科学进步观之前,应该对“科学始于问题”这个看法说几句话。这里是科学家在过去面临的几个问题。蝙蝠在夜间怎么能飞得如此灵活,尽管它们的眼睛很小而视力差,为什么气压计上量出的气压,在高海拔比低海拔要低,为什么在伦琴的实验室里的照相底片不断地变黑,为什么水星的近日点移动,这些问题是从多少是直接的观察中产生的。那么证伪主义者之坚持科学始于问题,不正是朴素归纳主义者之坚持科学始于观察吗?对这个问题的回答是坚决的“否”。上述构成为问题的观察仅仅是根据某个理论才成为问题的。第一个是根据生物用眼睛“看”这个理论而成为问题的;第二个对于伽利略理论的支持者是成为问题的,因为这个观察和“真空力”理论相抵触,他们接受“真空力”理论来解释为什么水银不从气压计的管里下落;第三个对于伦琴是成为问题的,因为在那时大家默认;不存在任何种类的射线能穿透照相底片的容器而使它们变黑;第四个之成为问题,是因为它和牛顿的理论不相容。科学始于问题的看法同理论先于观察和观察陈述是完全相容的。科学并不始于纯粹的观察。
我们现在言归正传,回到证伪主义的科学进步观,即从问题到思辨的假说,到对它们的批判,和最终的征伪,然后再到新的问题的前进过程。将提供两个例子,第一个是关于蝙蝠飞行的简单例子,第二个是关于物理学进步的更为重要的例子。
典型的证伪主义的物理学进步观就是如此。以后我们将有理由怀疑它的准确性和合理性。
1.观察对理论的依赖性和证伪的易缪性
朴素证伪主义者认为,科学活动所涉及的应该是以证明与某一理论相悖的观察陈述为真来证明这一理论为伪的努力。更精致的证伪主义者则认识到这种观点之不当,并且承认,推测性理论之确证就象众所公认的理论之证伪一样具有同等的重要意义。但是两种证伪主义者的共同点是,他们都认为,确证和证伪的地位有重要的质的区别。理论能够根据适宜的证据而被一劳永逸地证明为伪,却绝不可能由于无论什么样的证据而被证明为真。理论之被接受总是尝试性的。理论之被摈弃却可以是决定性的。这就是使得证伪主义者能够获得证伪主义者这一称号的因素。
2.波普尔的不适当的辩护
从一九三四年第一次发表他的德文版《科学发现的逻辑》一书起,波普尔就意识到了第1节所讨论的问题。在那本书题为“经验基础的问题”的第5章里,他对观察和观察陈述提出了一种解释,这种解释考虑到了确实可靠的观察陈述并不能通过感性知觉直接获得这样一个事实。在这一节里,我将首先扼要地介绍一下他的解释,然后再论证,这种解释并不能保护证伪主义者免受第1节所提出的那些责难。
波普尔的论点强调公共的观察陈述和个别观察者私人的知觉经验之间的重大区别。私人的知觉经验,在某种意义上是个别人在从事观察时“获得的”,但是,不能从那些私人经验(这种经验取决于每一个别的观察者所特有的因素,诸如期望以前的知识等等)直接产生出用来描述所观察情况的观察陈述。以某种公共的语言加以表述的观察陈述,是可以检验的,并且允许加以修改或是加以摈弃。个别的观察者可以接受也可以不接受某一特定的观察陈述。他们对问题的决定部分是在有关的知觉经验的推动下作出的,但是任何个人的知觉经验都不足以确立某一观察陈述的有效性。一个观察者可以根据某种知觉而接受某种观察陈述,而这种观察陈述仍然可能是错误的。
这些论点可以用下述例子来加以阐明。“通过望远镜可以看到木星的卫星”和“火星是方形的并且有着浓重的色彩”都是公共的观察陈述。前者很可能是伽利略或是他的某个支持者所宣布的,后者则记录在开普勒的笔记中。它们全都是公共的,也就是说,任何人只要有机会都可以对这两种说法表示赞同或是加以批判。促使伽利略派决定捍卫前者的是他们对木星的望远镜观察以及与此相伴随的知觉经验,而开普勒之所以决定把后者记录下来,所根据的也是在他把望远镜对准火星时所获得的知觉经验。两项观测陈述都是可检验的。反对伽利略的人们坚决认为,被伽利略解释为木星的卫星的那些斑点是由于望远镜的性能不良而产生的像差。伽利略在为看到的是木星卫星的主张进行辩护时论证说,如果那些卫星是像差,那么这些卫星就应该也在其他行星的附近出现。公开的辩论继续进行,而在这个特定的场合,当望远镜有了改进和光学理论有了发展时,关于木星卫星的观察陈述终于经住了针对它的批评而存留下来了。大多数的科学家终于决定接受这个陈述。与此对照的是开普勒关于火星的形状和颜色的陈述却未能经得起批判和检验。不久,科学界就决定摈弃他的陈述。
波普尔对观察陈述所持看法的要点是,它们的可接受性要以它们经受得起检验的能力来衡量。凡是经不起尔后检验的就该被摈弃,凡是经受住所有的检验而仍然幸存的则暂时被保留下来。至少是在他早期的著作中,波普尔强调个别人或个别人群在接受或摈弃我称之为观察陈述而波普尔称之为“基本陈述”问题上的决定作用,例如他写道:“基本陈述是作为决定或同意的结果而被接受的,就此而言它们是一些约定”,他又说:“任何经验的科学陈述都可以用这样一种方式来加以表述(通过对于实验安排之类的描述),即任何一个学会了有关技术的人,都可以对它进行检验。因此,如果他否定这个陈述,而仅仅把他怀疑或确信他的知觉的全部感觉告诉我们是不能令人满意的。他必须做的是明确阐述他和我们不同的主张,并且向我们说明怎样检验他的主张。如果他做不到这一点,我们就只能请他对我们的实验再仔细地看一看、想一想。”
波普尔对于个别人有意识决定的强调所带来的主观因素,在某种程度上是与他后来坚持的关于科学是“一个没有主体的过程”相抵触的。关于这个问题,在以后的几章里还要加以充分的讨论。在目前,我宁愿以一种主观成分较小的方式来重新阐述波普尔对观察陈述的看法。那就是:一个观察陈述,只要能经得起科学发展特定阶段科学发展状况所可能作出的一切检验,在科学发展的那个阶段,就可尝试性地加以接受。
根据波普尔的观点,形成借以评价某种科学理论价值的那种基础的观察陈述本身就是易谬的。波普尔用一个生动的比喻强调了这一点。
“客观科学的经验基础因而并不是绝对的。科学并不建立在坚固的岩床上。可以说大胆的科学理论结构是建立在沼泽之上的。它就象是建立在木桩上的建筑物。那些木桩由上而下地打在沼泽里,但是并没有达到任何天然的或‘确定的’基础;如果我们不再把这些木桩打得更深一些,并不是因为我们已经达到了坚实的沼泽底。我们停下手来,仅仅因为我们由于这些桩子已经牢固得足以承受,至少是暂时地足以承受那个结构而感到满意。
但是从根本上动摇了证伪主义立场的,恰恰就是观察陈述是易谬的、这种陈述之被接受是尝试性的、而且允许加以修改这样一种事实。理论不可能定论性地被证伪,因为形成证伪基础的观察陈述本身也有可能由于后来的发展而被证明为伪。哥白尼时代所能获得的知识不允许对那种看起来金星和火星的大小大体保持不变的观察进行有效的批判,因此,哥白尼的理论也就可以被恰如其分地认为已被那种观察证伪。一百年以后那种证伪又可由于光学上的新发展而被否定。
定论性的证份是不可能出现的,因为缺乏可以充当这种证伪所依据的完全可靠的观察陈述。
3.实际检验情况的复杂性
以下是天文学历史上可以说明这种情况的一些实例。
在前面引用过的一个例子里,我们讨论了牛顿的理论是怎样明显遭到天王星轨道的驳斥。就这一实例而言,后来证明,错误的不是牛顿的理论,而是对于初始条件的描述没有考虑到尚待发现的海王星。第二个例子,是哥白尼的理论首次发表以后几十年,丹麦天文学家第谷·布拉赫声称已经驳倒这种理论时所持的论点。布拉赫争辩道,如果地球围绕太阳旋转,那末,在地球从太阳的一侧运动到另一侧的一年过程中,从地球上观察到的某一恒星的方位就应该发生相应的变动。但是当布拉赫试图用他的仪器(当时最精确、最灵敏的仪器)检测他所预期的视差时,他未能观察到那种现象。布拉赫由此作出结论,宣布哥白尼的理论是错误的。事后我们知道,引起了错误预见的并不是哥白尼的理论,而是布拉赫的一项辅助性假定。布拉赫对于恒星的距离的估算太小,比实际小了许多倍。当他的估算被一个更接近于实际的估算所代替之后,预测到的视差就变得太小而难以为布拉赫的仪器所检测到了。
第三个是伊姆雷·拉卡托斯虚构的一个假想的例子:
如果这个故事,被认为是可以说明一些道理的,那末,它说明了一种理论总可以由于把它所面临的证伪转嫁给整个假定复合体的另一部分而免于被证伪。
4.从历史的角度看证伪主义的不当
使证伪主义者陷于窘境的一个历史事实是,如果他们的方法论得到科学家的严格遵守,那末,被公认是科学理论中最佳范例地那些理论,就根本不可能发展起来,因为早在萌芽状态就会遭到摈弃。可以举任何一种经典科学理论为例,无论是在提出之初或是到了晚些时候,都可以找到在当时被公认的、被认为与那种理论相矛盾的、以观察为根据的断言。尽管如此,那些理论并没有被摈弃,而它们之没有被抛弃就成了科学的幸运。以下是能够支持我的论点的几个历史上的例子。
牛顿的万有引力理论问世之初,曾经由于对月球轨道的观测而被证明为伪。几乎经过五十年,才把这个被证明为伪转给牛顿理论以外的其他原因。后来人们知道,这同一理论又与水星轨道的细节不一致,虽然科学家们并没有因此而摈弃这个理论。事实表明,要用一种保护牛顿理论的方式把这种证伪解释过去是永远不可能的。
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证伪主义(falsificationism)
一.否定归纳法
1.归纳是从有限的事例推广到无限的定律,有限不能证明无限,再哲学上也不能吧两者等同起来
2.归纳是已过去的事情证明未来的事情,过去不能证明未来
3.从单称命题过渡到全称问题缺乏逻辑根据
4.归纳不是一个严密的逻辑形式推理,而是一个概率推理,概率推理是错误的
评:归纳是认识论,不是逻辑理论,其本身是一个探索过程,不是一个逻辑推理过程。
二.理论先于观察(观察离不开理论)
1.理论要指导观察:
e.g:达尔文周游世界得出进化论
同船的水兵什么也没有得出-从另外的角度看世界
2.理论指导理解观察:
观察到的东西如何理解离不开理论
e.g:如何理解太阳从东边升起,由不同理论解释不同的观察
评:在观察过程中带着一些不成熟的理论,在观察的基础上完善理论,在理论指导下理解观察,两者相互促进