（科学技术哲学专业论文）哈金实验实在论思想评述.pdf

两南人学硕十学何论文捅要 哈金实验实在论思想述评 科学技术哲学专业硕士研究生：鞠昕彤 指导教师：杨玉辉教授 搁要 伊恩哈金作为新实验主义的代表人物，区分了理论实在论与实体实在论， 并主张实验实在论。他对实验室科学进行了具体研究并提出“实验有自己的生命 的口号，重新确立了实验的本质与地位。本文从科学实践哲学的角度对哈金实验 实在论思想进行较为全面和系统的研究，文章主要分为五个部分： 第一部分：实验实在论提出的背景。首先，梳理科学实在论与反科学实在论 的论战，为实验实在论的提出做好铺挚。其次，简要概括传统科学哲学对实验的 研究，旨在突出实验实在论提出的重要意义。 第二部分：实验实在论的理论建构。这一部分主要论述了哈金建构实验实在 论时的论证过程与基本观点。首先，表明哈金实体实在观的立场。其次，通过可 操作性论证、因果论证、共指称论证对其进行逻辑论证。 第三部分：实验实在论对实验基本问题的考察。首先，对实验与观察、理论 的关系进行分析研究。其次，对实验室的构成及作用进行细致的阐释。最后，探 讨实验的重要作用。 第四部分：实验实在论的诘难与反驳。这一部分主要简述了科学哲学界对实 验实在论提出的困难与质疑以及所作出的反驳和辩护。包括了由聚合水实验引发 的诘难、来自科学家瑞斯尼克的诘难，以及其他国内外学者的质疑。 第五部分：实验实在论的评价。这一部分从客观的角度评价实验实在论的贡 献及不足。虽然哈金实验实在论思想存在不足，如过分强调实验的独立性以及温 和干预主义，但其贡献是巨大的。实验实在论的提出使科学哲学重新发掘了实验 的本质及地位，对传统的理论优位的科学哲学起到了一定的矫正作用，同时也对 形成实践优位的新实验主义起了极大地促进作用。 关键词：哈金：实验：实体实在观：实验实在论 两南人学硕+ 学仲论文 a b s t r a c t t h er e v i e wo fh a c k i n g se x p e r i m e n t a l r e a l i s m m a j o r ：p h i l o s o p h yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y t u t o r ：p r o fy a n gy u h u i n a m e ：j ux i n t o n g a b s t r a c t i a nh a c k i n g 嬲ar e p r e s e n t a t i v eo ft l l en e we x p e r i m e n t a l i s m ，h ed i s t i n g u i s h e d t l l e o r yr e a l i s ma n de n t i t ) rr e a l i s m ，a n dp u tf o r w a r de x p e r i m e n 词r e a l i s m h er e s e a r c h e d o n1 a b o r a t o 巧s c i e n c ea n dp r o p o s e d ”e x p e r i m e n th a si t so w nl i f e ”s l o g 强，r e - e s 讪l i s h e d t h en 狐鹏a n dt l l e p o s i t i o n o fe x p e r i m e n t t h j s 矾i c l ei sac o m p r e h e n s i v e 锄d s y s t e m a t i c 咖d yo fh a c k i n g se x p e r i m e n t a lr e a l i s m 行o mt h ep e r s p e c t i v eo fp h i l o s o p h y o fs c i e r l t i f i cp r a c t i c e ，t h ea r t i c l ei sd i v i d e di n t of i v ep a n s ： p a r to n e ：1 h eb a c k 伊o u n do f e x p e r i m e n t a lr e a i i s m f i r s t ，d i s c u s ss c i e n t 讯cr e a l i s m a i l da n t i s c i e n t i f i cr e a l i s md e b a t e ，p a v et i l ew a yf o re x p e r i m e n t a lr e a l i s m s e c o n d ， s u m m a r i z et h ee x p e r i m e n 乜ds r u d yo ft h et r a d i “o n a lp h 订o s o p h yo fs c i e n c ea n ds n e s st h e i m p o 栅c eo fe x p e r i m e n t a lr e a l i s m p a nt w 0 ：n et h e o r e t i c a lc o n s t m c t i o no fe x p e r i m e n t a lr e a l i s m f i r s t ， t a b l e h a c k i n g se n t i t yr e a l i t yp o s i t i o n s e c o n d ，d e m o n 蛐r a t et h ec o n s t m c t i o no fe x p e r i m e n t a j r e a l i s mw i t ht h em a n i p u l a b i l i t ) ，a 唱u n l e n t ，t h ec a u s a la r g u m e n ta n dt h ec o r e f e r e n c e a r g m e n t p a r t t h r e e ：e x p e r i m e n t 脚b a s i cp r o b l e mi n v e s t i g a l i o no fe x p e r i m e n t a lr e a l i s m f i r s t ，e x p i o r et h er e l a t i o n s h i po fe x p e r i m e n t o b s e r v a t i o n 觚dt h e o r y ，a n dt h e np r o p o s e ”e x p e r i m e n th a si t s o 、v 1 1 l i f e s l o g e n s e c o n d ，a n a l yt h el a b o r a t o 巧s c i e n c e f i n a n y ， i n t e r p r c tt h ei m p o r t a n t 凡n c t i o no fe x p e m e n ti st oc r e a t ep h e n o m e n o n p a r tf o u r ：t h eq u e s t i o n 锄de x c e p t i o no fe x p e r i m e n t a lr e a l i s m t h i sp a nf o c u s e so n t h ed i f 前c u l t i e se n c o u n t e r e db yt h eh a c k i n g se x p e r i m e n t a lr e a l i s m ，a n dh a c k i n ga n d t h ea u t h o rm a d et h er e b u t t a la n dd e f e n s e 1 n c l u d i n gm c k i n n e y sc r i t i 6 i s mi sc a u s e db y t h ep o l y m e r i 删i o no fw a t e re x p e r i m e n t ，s c i e n t i s tr e e s en i c k sq u e s t i o n ，嬲w e l i 嬲 o t h e rd o m e s t i ca n df o r e i g ns c h o l a r sq u e s t i o n p a r tf i v e ：t l h ee v a l u a t i o no fe x p e r i m e n t a lr e a i i s m t h i sp a r ti st h ee v a l u a t i o no f e x p e r i m e n t a ir e a i i s m 仔o m 锄o b j e c t i v ep o i n to fv i e w w h i i ee x p e r i m e n t a lr e a i i s mh a s 两南人学硕十学位论文a b s t r a c t d e n c i e n c i e s ，s u c ha u st o om u c he m p h a s i so nt h ei n d e p e n d e n c eo ft h ee x p e r i m e n t ，a sw e l l 硒m o d e r a t ei m e r v e n t i o n i s tb u ti t sc o n t r i b u t i o ni se n o r m o u s e x p e r i m e n t a lr e a l i s m ，t h e p h i l o s o p h yo fs c i e n c et 0r e d i s c o v e rt h en a t u r ea n ds t 岫so ft h ee x p e r i m e n t ，t h e t r a d i t i o n a lt h e o r yo ft h ep r i o r i t yo ft h ep h i l o s o p h yo fs c i e n c ep l a y e dac o r r e c t i v er o l e ， b u ta l s ot h ef o m l a t i o no fn e w e x p e r i m e n t a l i s m k e yw o r d s ：h a c “n g ；e x p e r i m e n t ；e n t i 够o fr e a n 哆；e x p e r i m e n t a lr e a i i s m 两南人学硕十学付论文文献综述 文献综述 一、国内外研究现状 在国外，新实验主义者对哈金的实验实在论进行了表述与发展。他们认为， 如果通过大量不同的物理过程能看到一个相同结构的事物，那么我们就有理由相 信此实体的实在性。其次，判定不可观察的理论实体是否存在的标准是能否通过 操作这个实体而产生其它现象。新实验主义的另一位代表人物大卫古丁在实 验和意义的创造( g 0 0 d i n g ，1 9 9 0 ) 中也从实用主义的立场提出了渐进实在论。 渐近实在论把表征视作一种理论实践，更加贯彻了干预主义的主张。 在国内，学界对哈金与新实验主义的相关研究主要是介绍这样一种科学哲学。 首先，具有代表性的评价性译著主要有：台湾学者萧明慧译介了哈金的表征与 干预，定名为科学哲学与实验( 1 9 9 1 ) 。2 0 1 0 年，由曾国屏、吴彤、王巍主编， 王巍、孟强译介了哈金的表征与干预，强化了表征与干预的对立关系，集中体 现了“干预 实验在科学哲学中的重要性；澳大利亚科学哲学家查尔默斯撰 写、鲁旭东翻译科学究竟是什么( 1 9 9 9 ) 。该书第十三章集中介绍了新实验主 义。作者认为新实验主义已经完全把科学哲学带上了一条很有价值的道路，而且 是对过分强调理论支配的方法的一种有益的矫正。然而，将它看作是对科学的特 征问题的圆满回答却是错误的，因为理论也是有某种重要生命的：中国社会科学 院教授刘钢译介了哈金的驯服偶然( 2 0 0 0 ) 。该书是一位科学家以其对历史的 探索来揭示人类认识偶然性的著作。哈金认为，在科学世界里，对于像物理现象 等的认识过程中，也同样是一个对偶然性的本质不断深入的探索过程；美国科学 哲学家安德鲁皮克林撰写，柯文，伊梅译介作为实践和文化的科学( 2 0 0 6 ) 。 该书第二章集中介绍了哈金关于实验室科学的自我辩护理论，将哈金作为实践的 科学观进行最直白的展示，从而使我们能够更好的进行分析研究。 其次，对哈金与新实验主义有直接研究的论文主要有：华中科技大学陈刚撰 写理论与事实的关系：从哈金的实验观点看( 2 0 0 4 ) 。该文认为观察不是被理 论和范式所决定，而只是受到它们一定程度的影响，事实有它自主的力量；浙江 大学孟强撰写伊恩哈金的科学哲学思想述评( 2 0 0 5 ) 。该文集中阐释了哈金 的科学哲学思想，包括实验科学哲学、历史本体论、世界的重构与人的构造以及 推理风格，并对其中可能引发的相对主义等问题进行了简要评论；山谣大学贺天 平撰写哈金的实验实在论思想( 2 0 0 5 ) 。该文扼要概述了实验实在论思想的内 涵，并对由此思想而产生的一些推论做出了解释：中国科学院的刘应武、郝苑撰 写实践理性与科学合理性哈金科学合理性思想研究( 2 0 0 6 ) 。该文表述了 哈金对科学中实验的本质、属性和地位的重新发现，认为哈金的观点有力地反驳 两南人学硕十学何论文 文献综述 了观察实验负载理论的论题，从实用主义的角度捍卫了科学的合理性；浙江大学 孟强撰写从表征到介入一科学实践的哲学研究( 2 0 0 8 ) 。该文展示了科学实践 的主要特色，并在“介入主义”的框架下梳理了相关的认识论和本体论问题，比 如知识的地方性、客观性、相对主义与普遍主义等；山西大学成素梅教授撰写试 论哈金的实体实在论( 2 0 0 9 ) 。该文考察了哈金的解构理论实在论与建构实体实 在论，并剖析了哈金的实体实在论所带来的影响与其存在的问题。 此外，清华大学科学技术与社会研究团队( s t s ：c e n t e ro f s c i e n c e ，t e c h l l o l o g y 锄ds o c i e 坝i n s t i t u t ef o rs c i e n c ea n dt e c l l l l o l o g ) rs t u d i e s ) 也一直致力于新实验主义 的研究。如吴彤教授“观察实验负载理论 论题批判( 2 0 0 6 ) 、何华青、吴彤实 验的可重复性研究一新实验主义与科学知识社会学比较( 2 0 0 8 ) 、复归科学实践 一一种科学哲学的新反思( 2 0 l o ) 等文介绍了新实验主义科学实验哲学的研究主 题及研究意义，传播了科学实践哲学的基本思想。 二、选题的理论意义 实验实在论对实验进行大量的实证性研究，为科学实践哲学的发展提供了丰 富的研究素材和坚实基础。从科学实践哲学的视角对实验实在论进行研究，分析 其背景、理论建构、基本观点、诘难与反驳、贡献与不足，这不仅有助于科学哲 学的发展，而且有助于我们深化对科学的认识，对实验的重视与研究使科学哲学 重新脚踏实地，也给过分理论优位的传统科学哲学以有力的矫正，从而为更加真 实和规范的新科学哲学做出一种尝试性的努力。 三、创新点与不足之处 由前文可知，之前对实验实在论的研究大都是从新实验主义的视角展开的探 析，而对理论本身并未做系统全面的论述。本文创新点一是旨从实验实在论提出 的背景、理论建构、基本观点、诘难及反驳、贡献与不足这几方面做首次系统完 整的论述。本文创新点二是文中第四章哈金实验实在论的诘难与反驳，笔者面对 国内外学者对哈金实验实在论思想的质疑，为其作了一定地反驳与辩护。 这篇论文的写作过程，也是笔者进行学习和认识到自己知识与经验缺乏的过 程。虽然笔者尽可能地搜集材料，竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作， 但论文还是存在许多不足之处，有待改进，恳请各位评委老师多批评指正。 2 两南人宁! 硕十学位论文 引言 引言 伊恩哈金( i 锄h a c k i n g ) ( 1 9 3 6 ) ，出生于加拿大温哥华。1 9 5 6 年在英国哥 伦比亚大学获数学与物理学学士学位；1 9 5 8 年在剑桥大学获道德科学学士学位； 1 9 6 2 年在剑桥大学获哲学博士学位。毕业后，哈金曾先后执教于普林斯顿大学、 英国哥伦比亚大学、剑桥大学和斯坦福大学，1 9 8 2 年受聘于多伦多大学并执教至 今。现任多伦多大学科学技术史和科学技术哲学学院教授，研究方向是科学哲学、 语言哲学及数学哲学等。2 0 0 1 年，哈金成为法兰西学院院士。2 0 0 2 年，为表彰其 在人文科学方面所做出的杰出贡献，哈金被授予了加拿大的至高荣誉一凯拉姆奖 章( 飚1 l 锄蹦z e ) 。2 0 0 9 年8 月2 5 日，为表彰其在艺术、社会科学、法律和神经学 做出的研究贡献，哈金被授予了挪威h o l b e 唱国际纪念奖。哈金被称之为沟通哲学、 历史学、社会学、人类学等学科的桥梁，他的科学哲学思想有助于人们更好更深 入的理解科学活动的本质以及科学在文化中的地位。 哈金长期从事科学哲学和科学史研究，取得了丰硕的理论成果。早期的著作 有t h el 0 9 i co fs 协t i s t i c a li n f e r e n c e ( 1 9 6 5 ) 、m yd o e sl a n g u a g em a t t e rt 0 p h i l o s o p h y ( 1 9 7 5 ) 、t i l ee m e r g e n c eo fp r o b a b i l 时( 1 9 7 5 ) 。主要代表作品是 r e p r e s e n t i n g 锄di n t e r v e i l i n g ( 1 9 8 3 ) ，该书有力地驳斥了观察渗透理论、实验负 载理论的命题，对实验室科学进行了具体研究并提出“实验有自己的生命 的口 号，强调了实验在自然科学中的重要作用，为科学哲学界带来重大影响。最近出 版的作品主要有r e w r i t i n g t l l e s o u l ：m u i t i p l ep e r s o 彻j i t ) r 锄dt 1 1 e p o l i t i c so f m e m o q ( 1 9 9 5 ) 、m a d1 - r a v e l l e r s ：r e f l e c t i o n so nr e a l i t ) ，o f t r 锄s i e n tm e n t a li l l n e s s ( 1 9 9 8 ) 、t 1 1 es o c i a j c o n s 仃u c t i o no f 帅a t ( 1 9 9 9 ) 、a ni n t r o d u c t i o n t 0 p r o b a b i l i 锣锄di n d u c t i v el o 画c ( 2 0 0 1 ) 、h i s t o r i c a lo n t o l o g y ( 2 0 0 2 ) 等。其中， 中国社会科学院教授刘钢译介了1 1 1 et 觚l i n go f c h 锄c e ，定名驯服偶然( 2 0 0 0 ) ； 清华大学科学技术与社会研究团队曾国屏、吴彤、王巍主编，王巍、孟强译介了 r e p r e s e n t i n g 锄di n t e r v e n i n g ，定名表征与干预( 2 0 1 0 ) 。 本文将围绕哈金的成名作表征与干预展开论述，从科学实践哲学的视角 探究哈金实验实在论思想，并对其从提出背景、论证方法、基本观点、诘难与反 驳、意义及不足做一次较为全面的解读和梳理。 。引自维堆订科lh n p ：，e n w i l c i p e d h o r g ，w i k i i 蚰一h k i n g 3 两南人学硕十学何论文笫一章实验实在论提 i5 的甲宁景 第一章实验实在论提出的背景 1 1 科学实在论与反科学实在论之争 2 0 世纪，科学实在论与反科学实在论如火如荼的论战使科学哲学界呈现出了 一片繁荣的景象。在这场激烈的论战中，虽然科学实在论与反科学实在论互相吸 取了对方的一些优秀理论来发展完善自己，但是双方依然无法达成共识。下面笔 者将简述双方的主要观点以及论战焦点。 美国科学哲学家w 塞拉斯从唯物主义观出发，提出客观世界是真实存在的， 科学真理是对客观世界的真实描述和反映，科学的成果已经并且仍然在不断地证 明物质世界的客观实在性，从而确立了科学实在论。科学实在论是一种关于科学 目的、科学活动、科学理论的本质的元理论。这些元理论包含两个预设：科学的 目的是给实在提供一种为真的概括性描述；科学定律和理论由它们的正确性、客 观性等做出评价。科学实在论的阵营中还包括h 普特南、m a 邦格、d 夏 皮尔、d 戴维森等人。科学实在论的主要观点大致可以归纳为： ( 1 ) 科学研究的对象、状态和过程是真实存在的，微观观察不到的客体也是 真实的。 ( 2 ) 认识是外部世界的映象，理论对象只要在认识上有效，它便是实在的。 ( 3 ) 科学理论是似真的、趋近于真理的过程。 牛顿史密斯将科学实在论划分出三个成分： “( 1 ) 本体论成分：科学理论有真假。特定理论的真假，要依据外在世界来 判定。 ( 2 ) 因果成分：如果一个理论为真，那么该理论的理论词汇就指称理论实体， 而理论实体就是可观察现象的原因。 ( 3 ) 知识论成分：我们对理论或实体可以持有正当的信念( 至少在原则上) 。 反科学实在论者从经验主义和建构论的角度出发驳斥了科学实在论的观点。 他们认为一个科学理论不过是一组可被观察和实验证明其有根据的断言。许多反 实在论者往往也被称为工具主义者，工具主义否认科学实在论成分( 1 ) ，即本体 论成分。对于他们而言，科学理论不过是帮助科学家将观察与实验结果联系起来， 以及预测这些结果的有用工具，而将理论判断为真或假是不合适的。反科学实在 论的阵营中包括l 劳丹、黑崎宏、范弗拉森以及一些实用主义者和实证主义者。 其中，劳丹认为，理论在很大程度上是不成功的，即使成功也不要求其词语都有 w n e 叭o n - s m i t h 丁舵“一幽砌阳删砌一a ，f 0 一 矿 伪p d ，y 妙如幻p r o c e e d i n 鲈 o ft h ea r i s t o t e l i 锄 s o c j c 吼s u p p l c m c n t a r yv o l u m e 19 7 8 。5 2 ：7 2 4 两南人学硕十学付论文第一章实验实祚论提的7 宁景 指称。黑崎宏认为，科学世界只是日常世界的概念之网，理论不能说明事物的真 实存在。范弗拉森认为，科学只旨在给我们经验上适合的理论，科学活动是一种 构造和想象，科学规律是虚设的。范弗拉森否认科学实在论成分( 3 ) ，即知识 论成分。实用主义者不相信电子，因为看不见它们。因此，反科学实在论的主要 观点大致可以归纳为： ( 1 ) 电子、光子根本不存在，之所以建立关于微观状态、过程和对象的理论， 仅仅是为了预测和产生我们感兴趣的情形。 ( 2 ) 认识不一定反映外部世界，关于认识的理论只不过是工具罢了。( 工具 主义者) ( 3 ) 即使最有效的理论也不是真的。一个科学理论不过是一组可被观察和实 验证明其有根据的断言。 由此可见，双方争论的领域主要是在科学哲学领域，即关于某类理论对象的 实在性问题；语言哲学领域，即关于语句的真值是否取决于语言外的世界实在。 而双方争论的焦点即为不可观察的理论对象( 包括粒子、场、结构、状态、社会科 学的理论对象) 的真实性问题，是否应该将科学理论看作在无限制意义上的真理的 候选者，或者仅仅将它们看作就可观察世界作出的断言。两种思潮的争论在二十 世纪的科学哲学界占有举足轻重的地位。随着科学技术的发展，科学实在论暂居 上风，但是它的内部也在不断地修改，并且观点不尽相同。比如有的科学实在论 者承认物理对象的真实性，否认社会科学的对象真实性。有的科学实在论走向弱 化，出现了普特南的内在实在论，a 法因的自然本体论、r 詹宁斯的科学准实 在论等。 1 2 传统科学哲学对实验的研究 在表征与干预中有这样一句话：“时代改变了。自然科学史现在几乎总是 被写成理论史。科学哲学已经变成了理论哲学，以至于否认存在先于理论的观察 或实验。 依照这句话回首科学哲学史，笔者很容易发现2 0 世纪的科学哲学家们 把更多的精力倾注在了对科学理论、命题、语句、意义等语言层面的分析上。 2 0 世纪2 0 、3 0 年代，逻辑实证主义科学哲学观成为当时的“公认观点 ( r e c e i v e dv i e w ) 。以卡尔纳普为代表的逻辑实证主义者认为，科学研究始于观察 实验，科学是一套命题系统，理论命题都可以还原成通过经验来加以证实的观察 命题，证实的方法则为观察实验，科学知识的进步就是通过观察实验获得的真命 题数量的累积。2 0 世纪5 0 年代，以波普尔为代表的批判理性主义者认为，科学哲 学家们已经停滞在分析科学理论结构这个静态的过程上了，科学应该是一个动态 加 伊思哈金t 表征与干预 ：巍、盂强译北京；科学l l i 版社2 0 1 0 版，第1 2 l 页 5 两南人学硕十学何论文第一章实验实在论提的甲了景 的过程。波普尔在猜想与反驳中提出，科学家首先提出假说，而观察实验则 为检验假说的真伪提供实证或否证。证伪方法可以保证科学知识能够不断地将错 误排除，能够不断走向进步。哈金对卡尔纳普与波普尔的观点予以了以下评论： “他们都认为，观察与理论之间有截然的区别。他们都认为，知识的增长大体 上是积累性的。可能波普尔关注的是反驳，但是他认为科学是进化的，而且朝着 唯一正确的宇宙理论迈进。他们都认为，科学有个相当严密的演绎结构。他们都 主张，科学术语是或应该是相当精确的。他们都相信科学的统一性。他们都 认为，辩护的情境( t h ec o n t e x to f j u s t i f i c a t i o n ) 与发现的情境( t h ec o n t e x to f d i s c o v e r y ) 之间存在根本的区别。因为波普尔对科学的描述更加动态、更辩证，所以 比起卡尔纳普平铺直叙的验证理论，更加接近于库恩这位历史学家。但是从本质 上说，卡尔纳普和波普尔的哲学都是非时间性的：外在于时间，外在于历史。 如果把卡尔纳普与波普尔所共同肯定的加以否定，那么就是库恩的观点。历 史主义代表库恩认为：科学在本质上是历史性的，观察与理论之间不存在清楚的 分别，科学的发展是常规科学一危机一科学革命一新的常规科学的动态过程，科 学革命就是世界观的转换，是范式的转换。但由于无法找到评价范式优劣的客观 统一的标准，所以范式之间是不可通约的，范式的转换有如格式塔转换，科学革 命由此遭遇合理性危机。 除此之外，后实证主义者还提出了“观察负载理论 、“迪昂奎因论题 ，与库 恩的范式理论一样，它们都强调了经验证据的非充分决定性。自此，实验已经完 全丧失了其应有的地位。2 0 世纪7 0 年代，英国爱丁堡大学成立了一个研究“科学 知识社会学( s o c i o l o g yo fs c i e n t i f i cl ( i l o w l e d g e ，简称s s k ) 的小组，尽管他们重 新关注实验室研究，但并未深入科学实践活动本身，他们只把实验室看作铭写的 基地而已。 综上所述，科学哲学家们过度沉迷于表象、思考和理论，陷入了表征的文本 世界中，成为了典型的文本主义者，因而极大地忽视了科学实验的作用。虽然作 为世界表象的知识观念本身并非罪恶之源，但却变相牺牲了干预、实验和实践。 哈金极为不满的指出：“科学哲学家们总是讨论理论与实在的表象，但是避而不谈 实验、技术或运用知识来改造世界。这很奇怪，因为“实验方法 过去曾是科学 方法的代名词。 哈金是一个唯物主义者，他持实在论的立场，但却不同意传统 科学实在论的论证。哈金认为科学实在论与反科学实在论的争论在表征的层面上 是无法解决的，他说：“我怀疑，在表象的层面上，不可能有终极论证来支持或反 驳实在论。当我们从表征转向干预，如向铌球发射正电子，反实在论就不堪一击 中 加 伊恩哈金。表征弓干预，王巍、盂强译。北京：科学f i i 版杜2 0 1 0 版，第5 、6 页 曲【加l 伊恩哈金t 表征j 干预j i 巍、孟强译。北京，科学f i i 版社2 0 l o 版，第1 2 l 页 6 两南人学硕十学何论文第章实验实在论提的千宁景 了。因此，哈金呼吁从理论走向实践，从表征走向干预，他从实验活动的层面 出发，为科学实在论寻求辩护。在实验与科学实在论( 1 9 8 3 ) 中，哈金首次从干 预角度出发，提出了自己的实在论思想实验实在论( e x p e r i m e n t a lr e a l i s m ) 。 1 加】伊恩哈金：表征i 干预，丑i 巍、盂强译，北京。科学l i i 版社2 0 l o 版。第2 5 页 7 两南大学硕十学何论文第章实验实存论的理论建构 第二章实验实在论的理论建构 哈金在建构实验实在论时具有一套完整的论证方法：首先将科学实在论划分 为理论实在论与实体实在论，然后站在实体实在论观的立场，最后通过可操作性 论证、因果论证及共指称论证对其进行严密的逻辑论证。 2 1 实体实在观立场 科学实在论存在两种形式：理论实在论( r e a l i s ma b o u tt l l e o r i e s ) 与实体实在论 ( r e a h s ma b o u te n t i t i e s ) 。两种实在论是这样定义的： “理论实在论是说，科学理论要么为真、要么为假，独立于我们的认识：科 学至少是指向真理，真理就是世界本来如何。反实在论认为，理论最多是有根据 的、充分的、好用的、可接受的，但是不可信的，诸如此类。实体实在论是说， 许多理论实体确实存在。反实在论否认这点，认为理论实体是虚构、是逻辑构造、 是思考世界的智力工具，如果是不那么独断地表述，反实在论或许认为，我们没 有而且也不可能有任何理由来认为它们不是虚构的。它们可能存在，但我们并不 需要这样的假设才能理解世界。 由此可见，两者的重大差异在于：理论实在论旨在探寻理论是否为真，实体 实在论旨在质问实体是否真实存在。理论实在论与科学的目标紧密联系在一起， 因而是负载价值的信条，实体实在论在价值上则显得更加中立。哈金更倾向于实 体实在论立场，他指出：“我的实体实在论包含两个方面。一方面，言之成理的理 论实体是存在的( 不仅仅是方便的智力工具) ，这是关于实体和实在的主张；另一 方面，我们至少确实知道或者有充分的理由相信当前科学中的这类实体，这是关 于知识的主张。 o 按照哈金的观点，实体主要分为两种类型：一种是极其微小的但可被观察的 实体：另一种是理论所假设但是原则上不能被观察到的实体，例如粒子、场、过 程、结构、状态等。然后，本文将分别论证两种实体的实在性问题。 对于第一种实体，科学家们通常会采用科学仪器显微镜进行观察实验。但 是否这类微小的实体通过显微镜被观察到就意味着它们是“可观察的”、是实在的 呢? 显然，范弗拉森对此持否定观点，他指出：“你可以打开窗户，直接看到杉 树。对于用双筒镜看到的东西，至少有一些是你可以大步走向前去，用肉眼环视。 ( 他显然不是鸟类观察家。) 但是用肉眼无法看到血小板。从放大镜过渡到低倍显 微镜，就是从我们用肉眼能够观察的东西过渡到不用仪器就无法观察的东西。 。m l 】伊恩哈金：表征与干预千巍、盂强译，北京：科学l i 版社2 0 i o 版，第2 2 页 1 加】伊恩哈金。表征j 干预二1 i 巍、盂强译，北京l 科学l | i 版社2 0 l o 版，第2 2 贞 8 两南夫学硕十学何论文第二章实验实在论的理论建构 范弗拉森做出结论，我们不是用显微镜看。但是我们可以通过某些望远镜看。 我们能够到木星去观看它的卫星，但是我们不能缩小到草履虫大小去看它。他也 比较喷气式飞机的气体尾流与云室中的电子电离轨迹。二者都产生于相似的物理 过程，但是你可以在气体尾巴前面找到喷气式飞机，或者至少等待它降落，但是 你从来就不能等待电子降落并看到它。 哈金认为范弗拉森想登上木星观察其卫星的想法并不现实，因为毕竟只有 极少数的拥有天文学背景知识的人才能够站在地球上通过肉眼辨别出木星的卫 星。对于我们这些背景知识不那么丰富、眼光也不那么敏锐的人来说，这将是一 个科学空想。显微镜专家并不需要飞到木星上去，他们的使命是缩小可见世界， 观察实体所隐藏的秘密。试想如果通过不同物理体系的显微镜可以观察到某个实 体的相同结构，那么我们是否可以确定该实体的实在性呢? 哈金通过这样一个实 验案例来验证此观点： “低倍电子显微技术揭示出在红色血小板中有一些小斑点。这些点被称作“致 密体 ：这只意味着它们是电子密集的，而且在不做任何准备工作或染色的情况下 就会出现在透射电子显微镜下。根据这些致密体在细胞成长或病变期的各个阶段 的运动和密度，人们猜测它们在血液生物学中有可能有着重要作用。但是另一方 面，它们也许不过是电子显微镜的人为产物。为了检验，科学家将其荧光染色而 后用荧光显微镜进行观察。通过对比电子显微图与荧光显微图，科学家们发现两 张图有完全相同的格栅排列、一般细胞结构、“致密体 结构。由此可以得出结论， “致密体 并非电子显微镜的人为产物。因为“致密体”的探测用了两种物理过 程电子投射和荧光二次发射。这两个过程事实上没有任何相同之处。它们属 于本质上毫不相干的物理系统。两个截然不同的物理过程一再得到同样的视觉形 态，如果说它们仅仅是物理过程的人为产物而不是细胞的真实结构，这样的巧合 实在是太荒谬了。 圆 哈金指出，上述实验案例所呈现的实体结构一致性并非巧合。科学家们选择 相信看到的结构，是因为干预实体的是完全物理的方式，并且通过分别使用截然 不同的物理原理制造出来的仪器观察该实体，都能得到相同的结构。 综上所述，本文总结出实体实在观立场的核心是：科学家们不一定要相信科 学理论为真，但是却有理由相信科学理论所假定的一些不可观察的理论实体是实 际存在的。如果通过大量不同的物理体系能够看到某个实体的基本结构相同，那 么我们就有理由相信该实体是实在的。 嘞1 1 伊恩哈金：表征j 干预1 i 巍、孟强译，北京t 科学l l i 版社2 0 i o 版，第1 5 2 页。 曲| j 伊恩哈金：表征j 十顶，王巍、孟强译北京：科学i i 版社2 0 i o 版第1 6 l 页 9 两南人学硕十学仲论文第一：章实验实在论| 1 勺理论建构 2 2 可操作性论证 对于第二种实体，科学家们无法借助科学仪器对其进行直接观察，这就使其 实在性的论证走入了困境。对于这种情况，科学家们采用间接操纵的方法。试想 如果能用某假定的实体作为工具来操纵自然的其它事物时，那么我们是否有理由 相信这种实体是实在的呢? 哈金以电子为例： “当j j 汤姆孙在1 8 9 7 年发现他所谓的“粒子 从发热的阴极的激发而出时， 他所做的第一件事就是测量这些带负电荷的粒子的质量。他对电荷e 做了粗略的 估计，并且测量了e m 的值。他得出的m 值也大致正确。密立根追踪了汤姆孙的 卡文迪许实验室已经在讨论的一些想法，到1 9 0 8 年测定了电子电荷，即可能的最 小电荷单位。因此从一开始，人们就很少检验电子的存在，更多的是与电子互动。 我们对电子的某些因果力量了解得越多，就越能够制造更多的仪器，从而在自然 界的其他领域，实现充分理解的效应。当我们够以系统的方式，用电子来操纵自 然界的其他事物时，电子就不再是假设性、推论性的东西了。它不再是理论性的， 而成为实验性的。 在上述实验中，电子不仅是理论实体，同时也是实验实体。因为首先我们假 定了电子是实际存在的，然后通过测量并利用电子操纵自然的其他事物，实现制 造仪器、从而实现作用自然的其他领域。因此，如果我们可以利用假定的理论实 体操纵自然的其他事物时，我们就相信该实体是真实存在的。哈金指出：“实验研 究为科学实在论提供了最有力的证据。这不是因为我们检验关于实体的假说，而 是因为原则上不能“观察”的实体，可以常规性地加以操控( m a n i p u l a t e ) ，来产 生新现象，并探索自然的其他方面。它们是工具和手段，但不是用来思维的，而 是用来做事的。 o 哈金将此称之为实验论证，笔者将其称之为可操作性论证( m 锄i p u l a b i l 埘 醒啪e n t ) ，因为我们把电子当作一种工具，而工具都是可操作的。但是可操作性 论证并不能独立支持哈金的实验实在论，因为面临这样一个困境：“当密立根着手 测量电子电荷的时候，他对电子的实在性可能没什么疑问。但是在他发现电子之 前，他对自己可能发现什么会持怀疑态度。他甚至可以保持怀疑。也许存在电荷 的最小单位，但是带最小电荷的粒子或对象却不存在。对一个实体做实验，并不 能让你相信它存在。但是，为了对其他东西做实验而操控某个实体，却需要你相 信它的存在。这不是说，你可以用电子对其他东西做实验，就能使你无法怀疑电 z jo 【力1 1 】伊恩哈金；表征i 干预，手巍、盂强译。北京t 科学f i i 版杜2 0 l o 版第2 0 8 页。 。【办i i l 伊恩哈金。表征j 干预，j i 巍、盂强译北京：科学l i i 版社2 0 l o 版，第2 6 3 页 邸i j 伊恩哈金：表征j 十顶j i 巍、孟强译北京：科学f l i 版社2 0 l o 版第2 0 8 页- 1 0 两南人学硕十学何论文第_ 章实验实在论的珲论建构 由此可知，若要证明电子存在，则还需要证明电子与操纵电子所产生的现象 之间有很强的关联性。基于此，哈金引入因果概念用以辅助论证，本文将其称之 为因果论证。 2 3 因果论证 哈金对因果观念的使用基本上与卡特赖特对“因果 、“模型 的观念相一致。 强调实在事物的因果力量的人被我们称为因果论者( c a u s a l i s t ) ，卡特赖特便是其 中一员。在探讨因果论之前，我们有必要首先区分一组概念，即因果与相关性。 哲学家布罗德( c d b r o a d ) 曾举出这样一个案例帮助区分：我们通过观察发现， 曼彻斯特的一个工厂每天都在正午鸣响汽笛，而利兹一个工厂的工人刚好每天都 在正午放下手中的活休息一小时。这是一个非常完美的规则性。但是，曼彻斯特 的汽笛声并不是让利兹工人午休的原因，它们之间存在的不是因果性，而是相关 性。 卡特赖特指出，称某物为原因是一个很强的主张。我们必须要明确，为什么某 类事件能够规则地引起某个结果。对实体实验而言，最好的证明就是：我们能够 利用因果关系制造出机器，并使它们运转得非常可靠。工程化是实体实在的最好 证明，而非理论化。哈金以法拉第论证磁力线的实验为例：“当铁屑围绕一块磁体 排列时，磁力线是可以看见的。在铁屑厚的地方，磁力线就应该比较密。但是以 前没有人认为，磁力线实际是在那儿的，甚至当铁屑被拿走的时候。法拉第现在 做到的是：我们可以切断这些磁力线，并获得一种实在的效果( 如法拉第发明的 电动机) 因此磁力线是实在的。在发明电动机后，法拉第着手讨论力线的 实在性问题。无论法拉第思想的精确结构是什么，我们都能明确区分出计算工具 与因果观念。法拉第迈出了科学史上因果论证力线实在性的重要一步。 接下来，哈金对电子的实在性继续进行论证。也许实验员并未持有电子如何 建构原子、分子、细胞的完整正确理论，但是却持有模型和理论概略。卡特赖特 强调：“在量子力学的一些分支中，研究人员对同一现象经常使用一整套的模型。 没人会认为其中的某个模型就是全部真理，模型之间甚至可能互不相容。这些模 型是智力工具，它们有助于我们理解现象，建构零零碎碎的实验技术。它们使得 我们能够在过程中干预，创造迄今为止未曾想到的新现象。但是，实际上“使得 事情发生 的并不是一组定律或一组为真的定律。不是正确定律使得事情发生， 产生效应的是电子以及类似的东西。电子是实在的，它们产生效应。”在卡特赖 特的理解下，我们应该相信电子是实在的。因为我们可以把正电子和电子发射到 【力l l 】伊思哈金。表征与干预，王巍、孟强译北京：科学f l l 版 t2 0 l o 版，第3 0 页 曲m l l 伊恩哈金：表缸与干预予巍、盂强译，北京。科学l f i 版社2 0 1 0 版。第3 l 页 1 1 i 开；i 南大学硕十学何论文 第二章实验实在论的理论建构 铌球上从而改变铌球的电荷。哈金指出：“大量不同的因果链( c a u s a lc h a i n s ) 已经 得到了理解和运用。我们之所以有权谈论电子的实在性，不是因为它们是建构材 料，而是因为我们知道它们有非常特定的因果力量。 由此可见，能够产生现象、 效应的实体是电子，而非理论、实验技术等智力工具，电子确是真实存在的。 在我们看来，从j j 汤姆孙到密立根的实验，都是事先假定电子的存在然后对 其进行测量的。而现在我们可以认为电子是拥有某些因果属性的实体，实验家可 以根据这些属性来描述和使用电子，把电子当作一种工具去制造仪器、去研究自 然界的其他领域，电子成为了自然界里创造现象的方式。因而我们可以得出结论 说：“当我们可以运用电子的各种熟知的因果性质，常规地制造并且经常非常 成功地制造新型仪器，并以此干涉自然界中其他更具假设性质的自然事物， 我们就完全相信电子的实在性了。 2 4 共指称论证