结构现实主义（一）

一、简介

2. 两全其美？

3.认知结构现实主义（ESR）

3.1 康德ESR

3.2 ESR 和 Ramsey 句子

4.本体结构现实主义（OSR）

4.1 OSR和群论

4.2 OSR和量子场论

4.3 OSR和时空物理

4.4 OSR 和特殊科学

5. 对结构现实主义的反对

6.其他结构主义

参考书目

学术工具

其他互联网资源

相关条目

一、简介

科学实在论要求相信我们最成功的科学理论所提出的不可观察的实体。人们普遍认为，支持科学实在论的最有力论据是无奇迹论，根据这一论点，如果科学理论至少不是对世界的近似真实描述，那么科学的成功将是奇迹。虽然不充分决定论经常被引用为对不可观察实体理论的怀疑提供了理由，但可以说反对科学实在论的最有力的论据是基于科学中激进理论变革的历史。这些论点中最著名的，尽管可能不是最引人注目的，是悲观的元归纳法，根据该归纳法，对科学史上抛弃理论的反思支持了这样的预期：我们当前最好的科学理论本身将成为被遗弃，因此我们不应该同意它们。 （有关这些论点的更多信息，请参阅下面的§2 和科学实在论条目。）

结构实在论于 1989 年由约翰·沃勒尔 (John Worrall) 引入当前的科学哲学，作为打破严肃对待这两种论点所导致的僵局的一种方式，并在关于科学实在论的辩论中实现“两全其美”。关于十九世纪光学从菲涅尔弹性固体以太理论到麦克斯韦电磁场理论的转变，沃勒尔认为：

从菲涅尔到麦克斯韦的转变有一个重要的连续性元素——这不仅仅是一个将成功的经验内容带入新理论的简单问题。同时，它还不是完整理论内容或完整理论机制（即使是“近似”形式）的延续……转变中有连续性或积累，但连续性是形式或结构的连续性，而不是形式或结构的连续性。的内容。 （1989：117）

根据沃勒尔的说法，我们不应该接受标准的科学实在论，它断言导致我们观察到的现象的不可观察物体的本质是由我们最好的理论正确描述的。然而，我们也不应该成为科学的反现实主义者。相反，我们应该采用结构实在论，并在认识上致力于我们理论的数学或结构内容。由于（沃勒尔说）理论变化中结构的保留，结构现实主义既（a）避免了悲观元归纳的力量（通过不让我们相信该理论对世界家具的描述）和（b） ）并不会让科学的成功（尤其是成熟物理理论的新颖预测）显得不可思议（通过让我们相信理论的结构超越其经验内容来描述世界）。

沃勒尔的论文在大量文献中被广泛引用，其中提倡或批评了各种结构现实主义，并讨论了不同的结构概念。这些当代辩论概括了十九世纪末二十世纪初一些最伟大的科学哲学家的工作。整个十九世纪，物理学的数学化程度不断提高，电磁学和热力学缺乏机械和材料模型，随后量子和相对论物理学的出现，引发了各种结构主义的反应。沃拉尔说，他在亨利·庞加莱（Henri Poincaré，1902 [1905]；1905 [1907]）身上找到了结构实在论，他的结构主义与关于算术和群论本质的新康德主义观点以及关于空间和时间几何的传统主义相结合。 （关于结构实在论的文献中康德主题的流行将在下面进一步讨论；有关庞加莱和结构实在论的更多信息，请参阅 Giedymin 1982；Gower 2000；和 Zahar 1996、2001 及下文。）Ernan McMullin（1990）认为 Pierre Duhem他是一位现实主义者，关注法律中的关系，但不关注本体论的解释。根据沃勒尔（Worrall，1989）、巴里·高尔（Barry Gower，2000）和埃利·扎哈尔（Elie Zahar，2001）的说法，杜昂也是一种结构现实主义者，尽管杜昂的某些段落更容易被工具主义解释（参见皮埃尔·杜昂的条目） ）。 Milena Ivanova (2015a)比较了迪昂和庞加莱关于约定主义和结构实在论的思想，发现了他们观点之间的显着差异和相似之处。高尔（Gower，2000）对结构现实主义的历史回顾讨论了它在恩斯特·卡西尔（Ernst Cassirer）、莫里茨·施里克（Moritz Schlick）、鲁道夫·卡纳普（Rudolf Carnap）和伯特兰·罗素（Bertrand Russell）思想中的形象。 Stathis Psillos (1999)探讨了卡尔纳普哲学从逻辑实证主义到本体论相对主义经验主义发展过程中结构主义和拉姆齐句子方法之间的联系（拉姆齐句子在下面的§3.2中讨论）。科学结构主义的其他重要先驱包括 Arthur Eddington（参见 French 2003）、Grover Maxwell（参见 Ladyman 1998 和下文第 3.1 节）和 Hermann Weyl（参见 Ryckman 2005）。

Ladyman（1998）在支持后者时区分了结构实在论的认知形式和本体形式。许多接受结构实在论的人都是物理学哲学家，他们发展了各种形式的本体结构实在论，其中最著名的是史蒂文·弗伦奇。其他人，包括沃勒尔，已经明确表示他们的结构实在论纯粹是科学实在论的认识论改进。另一方面，巴斯·范·弗拉森（Bas van Fraassen，1997、2006、2007、2008）基于他对科学表征的观点，并受到对结构主义起源的启发性重建的推动，捍卫了关于科学的经验主义和非现实主义结构主义形式。关于 19 世纪物理几何认识论的争论（另见 Bueno 1999、2000 关于结构经验主义）。其他类型的结构主义在当前的分析哲学中比比皆是。其中包括关于属性个体化的因果结构主义、关于数学对象本质的数学结构主义以及关于法则和倾向的结构主义。继二十世纪初科学哲学中关于结构实在论的争论之后，一般结构的概念，特别是模态结构的概念，也在分析形而上学中变得突出。显然，存在许多不同的结构概念，以及许多不同种类的结构现实主义。本文回顾了主要问题并提供了进一步阅读的指南。

2. 两全其美？

在与逻辑实证主义者相关的关于科学的反实在论形式消亡之后，科学实在论在科学哲学中占据主导地位，即语义工具主义和理论还原论，根据语义工具主义，理论术语不应被解释为指代任何事物。理论术语是指可观察现象的变相方式。这些形式的反实在论依赖于关于科学语言的不可信的实证主义思想，例如科学语言可以分为理论部分和观察部分，其中大部分内容不应按字面意思理解，或者其经验上的剩余内容是多余的。 Bas van Fraassen (1980) 通过提出他的建设性经验主义作为替代方案，重新激活了关于科学实在论的争论。他的反现实主义是怀疑的而不是教条的，并且不依赖于理论和观察术语之间的区别。他认为“亚原子粒子”和“粒子太小而看不见”等术语是完全有意义的，应该按字面意思理解（前一个术语是理论上的，后一个术语不是，但据称两者都指的是不可观察的实体）。另一方面，他认为对是否存在这样的粒子保持不可知论是完全理性的，因为他认为，要接受我们拥有的最好的科学理论，只需要相信它们在经验上是充分的，在正确描述的意义上观察的世界，而不是相信它们是真正的简单的。 （有关建设性经验主义的更多信息，请参阅 Monton 2007。）

那么，我们如何决定是否相信科学理论的全部理论真理，包括它们对电子和黑洞等不可观测实体的说法，还是只相信我们最好的科学理论在经验上是充分的？范弗拉森认为，由于后一种信念在逻辑上较弱，但在经验上与前一种信念一样丰富，因此经验主义者很自然地只相信经验充分性。另一方面，许多哲学家被这样一个事实所感动：仅相信我们最好的科学理论的经验充分性使我们无法解释它们所描述的现象。人们普遍认为，最佳解释的推论是科学推理的一种重要形式，而对世界的解释往往被认为是科学的主要成功之一。当解释的目标成为科学本身及其整个经验成功的历史时，我们就得出了希拉里·普特南提出的著名的“无奇迹论”，如下：

支持实在论的积极论据是，它是唯一不会使科学的成功成为奇迹的哲学。 （1975：73）

“没有奇迹”的论点是根据科学方法论和实践的具体特征来阐述的。理查德·博伊德（Richard Boyd，例如，1985）认为，在解释科学的成功时，我们需要解释科学方法在整个科学史上的整体工具性成功。艾伦·穆斯格雷夫（Alan Musgrave，1988）表示，唯一可能有效的无奇迹论点版本是诉诸理论的新颖预测成功的版本。一些实在论者，例如 Psillos (1999)，甚至认为只有那些获得新颖预测成功的理论才应被视为属于科学实在论的论证范围。

科林·豪森 (2000)，P.D. Magnus 和 Craig Callender (2004) 以及 Peter Lipton (2004) 认为，无奇迹论点是有缺陷的，因为为了评估“经验上成功的理论可能大致正确”这一主张，我们必须知道相关的基础是什么率是，我们无法知道这一点。马格努斯和卡伦德认为，旨在支持整个科学的现实主义（或反现实主义）的“批发”论点（而不是应用于特定理论的“零售”论点）只会受到认真对待，因为我们倾向于参与在不了解所有相关信息的情况下评估概率的“基本率谬误”。他们认为我们应该放弃在总体上而不是在个案的基础上捍卫科学实在论的尝试。

这是假设反对科学实在论的大规模论证不起作用。其中，不充分决定论认为，我们最好的科学理论的经验等价物的存在意味着我们应该保留对它们的认知承诺，但它经常被现实主义者驳回，因为它产生了对不可观察的怀疑，这并不比怀疑其他思想或其他人的思想更令人担忧。外部世界。他们认为，既然科学家找到了在经验上等效的竞争对手之间进行选择的方法，哲学家就不应该过多地关注与科学实践无关的原则上的可能性（参见 Laudan & Leplin 1991；Leplin & Laudan 1993；和 Kukla 1998）。 （凯尔·斯坦福（Kyle Stanley，2006）参考科学史，为一种被称为“未设想的替代品问题”的不充分决定性论证辩护，因此也许并非所有不充分决定性论证都是先验的和理论上的。）

来自理论变革的反对科学实在论的论据的力量在于，它们不是先验的和理论的，而是基于经验的，并且它们的前提基于通过考察科学实践和历史获得的数据。理论变革中本体论的不连续性似乎不仅为我们提供了不可知论的理由，而且为我们积极的信念提供了理由，即我们当代最好的科学的许多核心理论术语将被未来的科学视为非指涉性的。关于理论知识的所谓“悲观元归纳”有多种形式，并且可能几乎与怀疑论本身一样古老。它们具有基本形式：

命题p被大多数当代专家广泛相信，但p就像许多其他假设一样，过去被专家广泛相信，但大多数当代专家不相信。我们有充分的理由预期 p 会降临在他们的命运上，因此我们至少应该暂停对 p 的判断，如果不是积极地不相信它。

更准确地说，Larry Laudan (1981) 给出了一个非常有影响力的论点，其结构如下：

科学史上有许多在经验上成功的理论，但后来都被拒绝了，而且它们的理论术语并不符合我们当前最好的理论。

我们当前最好的理论与那些被废弃的理论没有什么不同，因此我们没有理由认为它们最终也不会被取代。

因此，通过归纳，我们有积极的理由期望我们当前最好的理论将被新理论所取代，根据新理论，我们当前最好的理论中的一些核心理论术语没有提及，因此我们不应该相信近似真理或成功引用了我们当前最佳理论的理论术语。

对此论点最常见的现实主义回应是将现实主义限制在具有一些进一步属性（通常是成熟度和新颖的预测成功）的理论，以减少（i）中使用的归纳基础（参见 Psillos 1996）。此外，Peter Lewis (2001)、Marc Lange (2002) 以及 Magnus 和 Callender (2004) 将悲观元归纳视为概率推理的谬误。然而，理论变化中存在一些非概率性的论点。首先请注意，有一些成熟的理论取得了新颖的预测成功，特别是光的以太理论和热的热量理论。如果它们的中心理论术语没有提及，实在论者关于近似真理解释经验成功的主张将不再足以建立实在论，因为我们将需要一些其他解释来解释热量和以太理论的成功。如果这适用于这些理论，那么它也应该适用于我们碰巧保留了中心理论术语的其他理论，然后我们就不需要现实主义者偏爱的解释，即这些理论是真实的并且成功地涉及不可观察的实体。

劳丹的论文还旨在表明，其理论术语的成功引用并不是理论新颖的预测成功的必要条件（1981：45），而且对于“无奇迹”论点也有反例。

成功引用其中心理论术语是理论近似真实的必要条件。

有一些理论的例子已经成熟并具有新颖的预测成功，但其核心理论术语并未提及。

因此，有一些理论的例子已经成熟并且具有新颖的预测成功，但它们并不近似正确。

近似真理和中心理论术语的成功引用并不是科学理论新颖预测成功的必要条件

因此，“没有奇迹”的论点被削弱了，因为如果近似真理和成功的参考不能成为某些理论新颖的预测成功的解释的一部分，那么就没有理由认为其他理论的新颖的预测成功必须用现实主义来解释。

对此有两种常见（不一定是排他性）的反应：

制定参考说明，根据该说明，废弃的理论术语最终被视为成功参考。

现实主义者发展了因果指称理论来解释“原子”或“电子”等术语的指称连续性，尽管有关原子和电子的理论已经发生了重大变化。 “以太”和“热量”这两个术语的区别在于，现代科学中不再使用它们。然而，正如 C.L. Hardin 和 Alexander Rosenberg（1982）认为，因果指称理论可以用来捍卫这样的主张：像“以太”这样的术语指的是导致这些术语引入的现象的任何原因。 Laudan（1984）批评这一点，认为理论术语的引用变得微不足道，因为只要某些现象促使术语的引入，它就会自动成功地引用任何相关的原因（或多个原因）。此外，这一理论从根本上将理论家所谈论的内容与她认为自己所谈论的内容脱节。例如，亚里士多德或牛顿在分别谈论物质物体的自然运动和物体在引力作用下的下落时，可以说是指弯曲时空中的测地线运动。

将现实主义限制在理论中那些在随后观察到的（新颖的）预测的推导中发挥重要作用的部分，然后认为过去理论中现在被视为非指称的术语是非必要的，因此不存在有理由否认当前理论中的基本术语将被保留。菲利普·基彻（Philip Kitcher）说：“任何明智的现实主义者都不应该断言，过去或现在的个人实践中闲置的部分，可以通过整体的成功来证明其合理性”（1993：142）。

Psillos (1999) 对理论变革论点做出了最详细、最有影响力的回应，他结合了策略 (I) 和 (II)。 Hasok Chang (2003)、Kyle Stanley (2003a,b)、Mohammed Elsamahi (2005) 和 Timothy Lyons (2006) 批评了 Psillos 的说法。其他回应包括 Kitcher（1993）的参考模型，根据该模型，理论术语的某些标记是指代的，而另一些则不是。 Christina McLeish (2005) 批评 Kitcher 的理论，认为没有令人满意的理由来区分指代标记和非指代标记。 McLeish (2006) 认为，像“以太”这样被废弃的理论术语部分指代，部分指代失败。 Juha Saatsi (2005) 否认前提 (a)，并声称科学理论假设的因果作用可能存在近似真理，而无需其中心术语必然成功指代（另见 Chakravartty 1998）。面对理论变革，通过采用（II）的选择性方法并进行参考说明，捍卫标准现实主义的人们并没有达成共识。

再次考虑一下备受讨论的以太案例。普西洛斯认为，菲涅尔对“以太”一词的使用对于他的成功理论至关重要，但它指的是电磁场。 Worrall（1989）认为，通过确保废弃理论术语的参考来捍卫现实主义的计划没有抓住问题的要点，也没有抓住解决问题的关键。将“场”作为指古人和早期现代人所称的“以太”或“以太”的新方式是合理的。像以太这样的场渗透到整个空间，并被用来解释光学、磁力和其他现象。据说阿那克萨哥拉引入了以太的概念来推动行星运动，随后就有了许多以太来解释各种事物。菲涅尔光以太被认为是固体，而麦克斯韦场的表现非常不同，据说是非物质的。然而，从我们目前的角度来看，以太与领域的共同点比原子与古代不可分割的粒子的共同点要多得多（Stein 1989），因此参考的连续性不是问题。 “能量”一词的引用至少在经典理论和量子理论中是重叠的，因为随着粒子数量的增加，每个理论中的量都在极限内重合。这并没有解决理论之间根本性的本体论和形而上学差异给实在论者带来的问题。不同的理论经常使用相同的术语，对世界的情况进行截然不同的描述。指称哪些术语的问题并不能解决是否可以说理论的形而上学和本体论近似正确，因为在许多情况下，尽管发生了根本性的变化，仍然使用相同的理论术语。

理论变革的论点威胁到科学实在论，因为如果科学现在所说的是正确的，那么过去科学理论的本体论就远非对世界家具的准确描述。如果情况确实如此，即使它们在预测上是成功的，那么我们当前最好的理论的成功也不意味着它们正确地理解了世界的本质。迄今为止，提供一种适合科学史并直接解决本体论连续性问题的适当的近似真理理论的任务已经击败了实在论者，但一个更容易处理的问题是显示不同理论之间的结构共性。因此，关于理论结构的现实主义形式可能不会因理论变化而受到破坏。 Gerhard Schurz (2009) 证明了结构对应定理，表明共享经验内容的连续理论也共享理论内容。

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