科学哲学属于哲学的重要分支学科,主要研究自然界的一般规律、科学技术活动的基本方法、科学技术及其发展中的哲学问题、科学技术与社会的相互作用等内容。
这篇文章中我们把注意力放在科学活动的基本方法上。十七十八世纪时,科学方法的重点是如何发现正确的科学理论或者科学解释。
科学方法论(methodology)的主要目的是告诉我科学是怎样运作的,它为什么是这样运作的,还有我们该有多确定我们基于数据的理论。
在十七世纪的时候,哲学家们注意到了科学的力量,于是他们想找出一种系统的方法帮助我们合理的利用人类的智慧从而找到更多自然规律。
弗朗西斯•培根,笛卡尔,牛顿都是当时重要的方法论者,但是他们对方法论有着不同的见解。但是,原则上他们还是意见统一的。他们都认为,方法论包含两个重要部分:第一是发现部分,即如何想到有价值的假说(获得知识discovery),第二是验证部分,即如何证明假说是科学上有价值的(检验知识justification)。
经典方法论(classic methodology)这种把发现和检验结合的想法其实是非常大胆的。因为方法论的方法,本来就是要相对容易理解,而且容易实践,这样大家只要正确的利用这些方法就都可以得出有价值的假说。
假说其实是一个危险的词。
人们一般先想到假说,再用数据去检验它,这种其实是假说演绎法(Hypothestical deductive method)。但是我们现在说的方法论者则希望我们从数据中得到假说。所以他们是想我们先数据再假说,而假说演绎法则是先假说再数据。
你看到了,同一个假说,不同人看来意义却不太一样。
在十九世纪启蒙运动的影响下,方法论有一点被排挤了,因为大家都认为人们得出假说是通过天赋,突然的启发,和灵机一动,而不是一些机械的方法。
这时候,穆勒,作为一个经典方法论的保卫者,在1843年写了一本书叫做《逻辑学体系》system logic),其中他通过整理经典方法论的成果,提出了著名的穆勒五法(Mill's Method)。
穆勒是一位经验主义方法论者,喜欢通过经验说话(他认为,不止自然科学,甚至数学理论的正确性,也需要通过经验来检验),而笛卡尔,几乎是穆勒的另一个极端,喜欢通过逻辑说话,他认为真理只能通过人类的理性推导得出。
结果事实证明,虽然笛卡尔是一位优秀的英国哲学家和数学家,是的,他发明了解析几何;但是他的物理理论现在看来实在是谬误太多。
我们现在来讨论穆勒,就是检验以他为代表的经验主义方法论的价值与局限性。
穆勒曾经指出,任何结果都有不止一个原因,而在穆勒五法中,他把注意力集中在找到导致现象的那个主要原因(The Cause)上。
(现象这里指可以观察的经验性规律。)
现在我们来逐个理解穆勒五法。
/1 契合法(Method of Agreement)
考察几个出现某一被研究现象的不同场合,如果各个不同场合除一个条件相同外,其他条件都不同,那么,这个相同条件就与现象有因果关系。
注意,这里说的是因果关系,真正要弄清楚谁是因需要考察现象和这个条件的时间先后关系。
举例:我们有一组患A病的病人,他们年龄不同,身高不同,性别不同,饮食习惯等等都不同。他们只有一个共同点:他们都酗酒。那么我们通过契合法就推导出酗酒和A病有因果联系。
局限性:
闪电和打雷符合契合法的要求,不管是周一还是周四,闪电了总是要打雷,不管是白天还是晚上,闪电了总是要打雷。但是我们都知道闪电不是打雷的原因。所以契合法对因果关系的判断并没有那么准。
另外,巴普洛夫的狗例子,实验人员每次给狗喂食的时候都摇响铃铛,久而久之,没有食物只有铃声时,狗也会流口水。狗错误的认为铃声和食物有因果联系,当然,我们也不能全部怪狗,毕竟谁会想到其实这背后有一群好奇心强的科学家在控制这些呢。所以契合法有事也会把巧合误认为因果联系。
/2 差异法(Method of Difference)
比较某现象出现的场合和不出现的场合,如果这两个场合除一点不同外,其他情况都相同,那么这个不同点就和现象有因果联系。
差异法比起契合法的特别之处就是,只有出现现象情况的才能被契合法利用,而差异法可以利用全部的情况,有现象或者没现象的。
举例:取两组各方面都相同的小鼠,一组给大量维他命C,一组给等量生理盐水,结果,第一组的老鼠都得了B病,第二组都没有。于是,通过求异法,我们推导出,大量维他命C会导致小鼠得B病。
局限性:
如果,不是维他命C导致得B病,而是维他命C干扰了这些小鼠的某些基因导致它们得B病呢?其实,契合法没有办法排除这个可能性。
/3 契合差异并用法(Joint Method of Agreement and Difference)
第三个方法联合了前两个方法的力量,能帮助我们找到什么是被研究现象的充分必要条件(sufficient and necessary)。
举例:
研究是什么导致游轮乘客们不舒服。完全一样一组乘客,摄入了完全一样的食物除了一种,和一组完全不一样的乘客,摄入了完全不同的食物除了一种。这时,我们能根据契合差异并用法得出,是这种事物导致乘客们食物中毒。
局限性:也许乘客们根本不是食物中毒而不舒服,而是因为晕船呢?所以,当我们的可能原因找错之后,余下的努力就都是徒劳了。
/4 共变法(Method of Concomitant Variations)
有时,被调查的现象不是单纯的有或者没有,而是有一个度的。
这个方法在科学研究中应用最广,因为其他的办法在现实中符合方法应用条件的实在是太少了。
举例:一个密闭的箱子,我们发现当我们加热箱子的时候,其中气压就变大,呈现正相关关系。
局限性:这个方法和刚刚那三个一样,当被调查现象的原因变得复杂的时候,它就会出现各种失误。
而且,我们很难总是找到相关度最高的两个因素。比如,以前有研究说患癌症和爱好咖啡有因果关系,后来证明,那些被研究的癌症患者中,爱吸烟的比爱喝咖啡的占比还要高。
/5 剩余法(Method of Residues)
如果某一复合现象已确定是由某种复合原因引起的,把其中已确认有因果联系的部分减去,那么,剩余部分也必有因果联系。
举例:当你给一只不大听话的狗称重时,你先自己称重,再抱着狗称重,于是一个简单的减法就可以告诉你这只狗的体重了。
局限性:原因并不总是可叠加的。
比如,给饼干涂点奶油会更好吃,涂点果冻也会更好吃,但是都涂反而会很恶心。
当然,更严肃的例子也有(虽然我认为饼干是非常严肃的东西),很多化学反应的效果也不是可叠加的。氯气可以漂白,二氧化硫也可以,但是把它们加在一起,漂白性反而消失了。
穆勒五法的局限性我们可以再仔细点说一下。
第一,穆勒在试图通过他的方法排除掉清单上不可能的原因并最后确认真正的原因。但是问题是,这个清单并不明确。很多时候,找到这张清单就是不可能的,因为现实中的环境太复杂,可能的原因太多。
第二,穆勒在试图用观察得到的经验直接得出结论,他在把经验当做假说用。康德说过:“没有观察结果的假说是空的,没有假说的观察结果是盲目的。”
第三,穆勒所有的研究对象,都是可以观察到的东西,不论是原因还是结果,都是可观察的,这意味着,他根本没有给不可观察的原因留余地!比如,一种废水导致人生病,穆勒只承认废水中的某种沉淀可能是原因,而不承认废水中的现在不能肉眼观察到的病毒可能是原因。
现在我们后退一步,与方法论不同的实证论(positivism),不认为可以通过一种标准的机械方法得出假说,他们认为假说的得出是天才的灵光一现或者是创造力的迸发。而这部分,不应该是哲学家的事情,应该是科学史或者心理学家的事情。
但是证明(justification)不是的,他和发现(discovery)完全不一样。这部分是可以通过一种机械的方法一步步达到的,而找到这种方法就是哲学家的事情。
当然,如我们所见,经验主义方法论固然有缺陷,实证论也不那么完美,比如人工智能就一直在试图让电脑有办法从数据中得出假说,而这也是通过一种固定的、机械的方法。
translated from TTC. philosophy of science, N. 9
2020'0809
数学联邦政治世界观提示您:看后求收藏(笔尖小说网http://www.bjxsw.cc),接着再看更方便。