论近代科学方法的起源与发展.pdf

第4卷第 1 1 期 2 0 0 5年 1 1 月 广州大学学报 社会科学版 J o u r n a l o f G u a n g z h o u U n i v e r s i t y S o c i a l S c i e n c e E d i t i o n Vol 4 No 1 1 NO V 2 0 05 论近代科学方法的起源与发展 李建珊 南开大学 哲学系 天津3 0 0 0 7 1 摘要 科学方法是近代科学的产物 但是有其孕育和形成的过程 希腊文化 的数学理 性 逻 辑理性和实验理性在近代初期的结合与相互渗透 导致作为近代科学方法论 支柱的 实验 一数 学方 法 科学归纳方法和直观 一演绎方法的产生 这些直接 面对 自然的方法既是对希腊文化理性精神 的提 升 又是对 古典 自然哲 学方 法的 扬弃 关键词 实验 一数 学方法 科学归纳方法 直观 一演绎方法 中图分类号 B 5 6 5 2 1 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 3 9 4 X 2 0 0 5 1 1 0 0 1 3 0 7 严格意义上的 科学方法是近代科学的产物 但作为 其雏形 则早在古代人类对自然的初步认识活动中就已经 以萌芽的形式存在着 古希腊哲学家不仅提出了有关 自 然哲学的许多问题 假说和猜测 还在认识论 方法论等方 面为近代科学准备了条件 在古希腊文化中最宝贵的科 学成分在于它为后来科学方法的孕育和产生提供了数学 理性 逻辑理性和实验理性等精神准备 如果说近代科学 发生的外部标志是科学已开始成为社会建制 那么它的内 部标志则是区别于前科学 自然哲学 工艺传统等 方法 的专门科学方法的产生 这就是实验 一数学方法 科学归 纳方法和直观一 演绎方法 一 伽利略的实验 一数学方法 在古代和中世纪 处于萌芽状态并彼此分立的数学理 性和实验理性在自然研究中的地位 作用很不相同 并且 分别从属于不同的知识传统 以毕达哥拉斯为代表的数 学理性基本上从属于以哲学家为代表的学者传统 或思 辨传统 并且建立在 数为万物本原 的本体论信念基础 上 尽管它在古典天文学研究中取得了进展 但因轻视 鄙薄经验观察和实验 致使借它而获得的知识不可能摆脱 自 然哲学的思辨和猜测性质 而以阿基米德为代表的实 验理性则基本上从属于工匠传统 其中包括中 世纪炼金 活动家的传统 尽管由于这种方法的产生使阿基米德被 誉为 近代型物理学家 但同数学方法相比 它远未成为 以学者传统为主流的古典自 然研究的普遍方法 两种理 性方法及其所隶属传统之间的长期对立 导致了近代前的 自然研究不可能获得对 自然界特殊本质与规律的理性认 识 因此根本不可能产生科学 自中世纪末叶起 一些异端的经院哲学家或多或少地 看到了由于两种传统对立所造成的弊端 如罗吉尔 培 根在经院哲学盛行的时期第一个提出了 实验科学 运 用实验方法的科学 的术语 他清晰了解只有实验方法才 能给科学以确定性 同时他认为数学是一切其他科学的门 径和钥匙 这就肯定了数学在自然研究中的方法论地位 他不仅不把数学同实验相对立 而且强调数学与经验及实 验的密切关系 达 芬奇一方面十分注重观察 实验等经 验直观方法 主张艺术和科学都要从观察人手 认为理智 是实验的儿女 实验是科学之母 另一方面也注意到 自 然 界的 力和动作必须通过数量的研究来探讨 借助并超越经 验而获得数学规律乃是研究 自然的目的 哥白尼和刻 卜 勒作为近代天文学革命的大胆旗手虽未专门论述科学方 法 然而在共同奠定日心说的理论基础的过程中 他们把 天文观测和数学计算有机地结合在一起 开创了以实验 收稿 日期 2 0 0 5 0 6 2 0 作者简介 李建珊 1 9 4 3一 男 天津人 南开大学教授 博士生导师 从事科学认识论 科学技术与社会研究 维普资讯 广州大学学报 社会科学版 2 0 0 5年第4卷 观察为基础 以 数学为手段的近代天文学的新时代 不过 天文学中的观测方法不是严格意义上的实验方 法 而且由于没有广泛应用科学仪器作为观测手段 使得 日心体系在刚刚诞生时还缺乏优于地心体系的强有力的 证据支持 正因为如此 可以说 哥白尼与早期刻 b 勒的 日 心体系在方法论上主要侧重于数学工具 并且还没有彻 底摆脱柏拉图倡导的毕达哥拉斯主义的神秘色彩 当然 这里不包括后来刻 b 勒在注重系统的天文观测的第谷 布拉赫的影响下所取得的成功 在近代科学中第一个完整提出并成功运用实验 一 数 学方法的是伽利略 作为近代科学方法论支柱之一的实 验 一 数学方法的基本思想是 针对一个科学问题 必须以 定量实验的观测结果作为认识出发点和判定理论真伪的 标准 同时运用数学抽象来描述关于客体的各种基本概念 和基本关系 即用数学符号来表达物理实在及其运动规 律 将数学理性和实验理性有机结合起来的这种方法突 出地表现在伽利略的力学研究中 正如英国科学史家亚 沃尔夫所言 伽利略对于落体定律 单摆和抛射体运 动的研究 树立了科学地把定量实验与数学论证相结合的 典范 它至今仍是精密科学的理想方法 1 对此 我 们将以落体定律的发现为例来说明 伽利略 对落体运动的研究是以对亚里士多德理论的 批判为起点的 他首先批判了亚里士多德关于 自然运 动 趋向 自 然位置 的解释 极力主张把这类目的论解释 从科学解释中排除出去 基于这种思想 并鉴于该时代 万有引力 概念尚未提出等历史条件 伽利略给自己规 定的任务是 要发现的不是物体为什么降落 而是怎样降 落 即 依照怎样的数学关系而降落 并将自己在研究中提 出的一系列假设 猜测和逻辑推论同实验的结果比较 这 就使他的研究同自然哲学的 非科学的研究区分开来 这 是科学方法上的一个大发展 伽利略用思想实验和归谬法批判了亚里士多德关于 落体速度与重量有关的错误理论 为正面提出落体运动 定律以取代亚里士多德的错误理论 伽利略走过了一条曲 折艰难的路 在晚年发表的 两种新科学 1 6 3 8 中 他 以自 己提出的 匀加速度 和 惯性 等重要概念为前提 以几何图 解法等数学方法为手段 首先推导出 从静止开 始坠落的物体 如落下时间为 t 末速度为v 则在t 时间内 经过的距离与始终以v 2 的匀速运动经过的距离相等 S 1 2 v t 然后根据 速度与降落时间成比例 的假设导 出了落体定律 物体坠落所经过的空间 按时间的平方而增 加 用现代数学语言表述 这个定律可写成S 1 2 g I 2 为验证上述假设及其数学推论 伽利略精心设计了斜 面实验 由 于落体运动速度太快 伽利略决定让一个小球 在光滑斜面上滚动 以便 冲淡重力 其根据在于 斜面 越陡 球滚得越快 作为其极限情形 即当斜面倾角为9 0 时 小球将沿该面自由落下 他采用水钟作为计时工具 经多次实验发现 对于任何给定的倾角 实验数据与上述 假设及其数学推论都基本上符合 即 小球所经过的距离 总是同所用时间的平方成比例 他从斜面实验中还发 现 沿斜面下落物体的末速度仅随垂直高度而变 而与斜 面倾角无关 而这个规律在摆钟实验 嘲 中 又得到进 一 步证实 对伽利略科学活动的深入研究表明 他的实验 一 数学 方法既不同于古代数学方法论的毕达哥拉斯主义 又区 别 于中世纪末期以来出现的科学方法论的经验主义 人们往往引证伽利略关于 自然界这本书是用数学 写成的 这句名言来说明他在方法论上的毕达哥拉斯主 义倾向 如美国 科学哲学家约翰 洛西的 科学哲学历史 导论 一书就持这种观点 然而 在笔者看来 伽利略的方 法论同 毕达哥拉斯主义在本体论和认识论方面都有本质 区别 首先 尽管伽利略认定数学是理解自 然的基本指导 工具 为了力图运用数学抽象对运动进行一种全新的描 述 他的确把注意力倾注于可量度的事物并竭力寻找自然 现象间的数学关系 但是 正如著名科学史家丹皮尔所 说 他所寻找的不是神秘的原因 而是要了解支配自然变 化的永恒定律 3 H 同时 他还从亚里士多德和经院 哲学分析运动时采用的模糊的目的论范畴 跳到关于时间 和空间的确定的数学观念 从伽利略开始 时间和空间 在物理科学中具有了本原而根本的性质 3 J 其次 伽利略的方法不同于古代数学方法的又一特点是他非但 不鄙薄经验 忽视实验 恰恰是在巧妙地设计实验并反复 精确地测量的基础上归纳和提炼出数学关系 这就使得 对 自然定律的数学表述具有一定程度的客观真理性和可 靠性 而这一特点 也是彻底摆脱毕达哥拉斯主义的神秘 色彩的根本保证 同时 伽利略也不是一个经验主义者 他深知在空气 中发生的实际的落体运动以及其他加速运动同他的数学 描述并不完全吻合 而是基本上符合 然而 为了揭示 纷繁复杂的现象背后的本质 即 在混乱经验中发现不变 的模式 伽利略在实验基础上广泛利用了科学抽象 思想 实验和理想化方法 实际上 他的落体定律和 单摆定律所 描述的是 真空中的自由落体 和 理想摆 的运动规律 这是突破各种主客观条件的束缚 大胆舍弃现实中存在的 维普资讯 第 1 1 期 李建珊 论近代科学方法的起源与发展 1 5 次要因素或偶然因素 其中包括当时已知的空气阻力 摩 擦力以及尚不清楚的转动惯量带来的能量消耗等 影响 的结果 在他看来 实验对假说的确证有时未必能立即实 现 有时即使实现了也不具有绝对的性质 例如 伽利略 认为 前文所述的摆钟实验对于斜面运动假说的证实仅仅 是一种间接确证 而不是直接确证 应当补充说明的是 伽利略对于经验的超越并非是哲学上的直觉 而是由科学 自身需要所导致的自发意识 总之 伽利略成功提出的实验 一 数学方法既不是脱离 实验基础的单纯数学方法 也不是缺乏科学抽象和理想化 的 单纯实验方法 它是在发展了阿基米德开创的实验理 性的新的 根基上对古希腊数学理性的复兴 实验一 数学 方法开辟了实验科学向精密科学发展之先河 特别是为牛 顿力学的建立直接奠定了知识的和方法论的基础 二 F 培根的科学归纳法及其发展 与近代科学同步产生的另一种方法 科学归纳法 是由F 培根首创 由 穆勒等人加以完善的逻辑方法 这 种方法与上述的实验一数学方法不同 它不是科学家在科 学研究中实际运用的方法 而是哲学家把实验科学中自发 运用的某种归纳方法从 自然科学中搬到哲学中来并加以 提炼 发挥而形成的一般方法理论 对于 F 培根在近代科学史中的地位的评价 至今仍 有争议 许多中外科学史家都注意到 培根不仅否定帕拉 塞尔苏斯的 化学研究 反对吉尔伯特的磁学理论和哈维的 血液循环理论 而且反对伽利略的科学方法 并对他的显 微镜和望远镜的价值表示怀疑 甚至对哥白 尼日 心体系也 持否定态度 这是他 大法官式 的傲慢以及科学知识的 缺乏等原因 造成的 然而 不可否认 培根在其 新工具 和 新大西岛 中 对科学的巨大社会功能的论述 对亚里 士多德和经院哲学的批判 以及在方法论方面的某些重要 思想 无疑为近代科学的发展铺垫了道路 正如一位历史 学家所说 培根在科学中所起的作用与希腊瘸诗人弟泰厄 斯在军事上的 作用相仿 后者尽管不能打仗 但他的诗歌 却鼓舞了四 肢健全 勇敢善战的人去赢得战争 F 培根 在科学归纳法方面的主要贡献有两点 首先 F 培根强调科学实验对扩大科学认识的经验 基础和做出科学发现的巨大作用 他认为 从经验中导出 公理 首先必须准备一部充足 完善的自然和实验的历史 这是一切的基础 培根批评亚里士多德及经院哲学的演 绎法 认为亚里士多德的三段论不能给人以新的知识 而 经院哲学家则忽视经验 注重教条 像蜘蛛从 自身抽丝结 网一样只凭个人臆想作出判断 因此也不会获得真正的知 识 为了在自 然研究中揭示自 然界的真正奥秘 必须从 自 己头脑中消除种种偏见和倾向 即四种 假象 特别是 要摆脱人们的先人之见 培根有一句名言 要征服自 然 必须服从自然 而要服从 自然 就要从不带任何偏见的 观察开始 特别是要进行主动的实验 他强调实验与单纯 的经验 观察的区别 认为单纯的经验 观察是 自 行出现 的 是被动的 偶遇 是 漫无定向 的盲目摸索 而实验 则是 着意去寻求的 是主动的和有 目的的探索 他把 主动的实验 而不是被动的观察 看成是获取关于研究对 象的系统经验材料的唯一可靠的方法 可见 F 培根所 倡导的 实验 其内涵已远远超出了R 培根在常识意义上 的 经验 的范围 而上升到自觉的 有计划的 有组织的 科学实践的层次 也正是在这个意义上 也仅仅应该在这 个意义上 马克思才赞誉 F 培根是 英国唯物主义和整 个现代实验科学的真正始祖 4 其次 培根在提出科学抽象原则的基础上首创了排除 一 归纳法 培根在 新工具 中多处批评了自 亚里士多德 以来仅仅根据少数观察 用简单枚举法匆忙地从感觉和特 殊而抽象出普遍公理的作法 认为这种抽象由于没有采取 对自 然作排除和分解或分离的方法 因此所得出的概括必 定是不确定的和含混的 为此 应当用科学归纳法取而代 之 他把实验理性和逻辑理性有机结合起来而提出排除 一 归纳法 其基本思路是 通过实验 观察获得有关某些现 象的一切事实知识 其中包括对该类现象的肯定事例 否 定事例和该类现象所具物理性质的程度不同的表现 然后 将全部事例编制成肯定事例表 否定事例表 程度表 或比 较表 借助逐步归纳和排除法 从事例中 抽出 最低层次的 公理 然后从低层次的公理中再构造出较高层次的公理 直至最终达到普遍性程度最高的公理 即形式 其中最 重要的方法是逐步归纳和排除法 归纳与排除乃是同一 过程的两个相反相成的侧面 培根把事实之间以及低层 次公理之间的相关 区分为偶然相关和必然相关 即本质 相关 在归纳过程中 不论是由系统的实验观察材料概 括出普遍性有限的真理 还是从普遍性程度低的真理上升 到内 涵更丰富 概括性更高的真理 都要通过比较 鉴别 以发现并排除偶然的或非本质的相关 从而抽取出必然 的 本质的相关 作为进一步归纳 概括的合适题材 只有 如此 才能牢固地建立起科学理论的金字塔 有人认为培 根 否定抽象概念 其实 培根仅仅反对借简单枚举法根 据少数观察贸然作出不恰当的抽象 他并不反对而且竭力 维普资讯 1 6 广州大学学报 社会科学版 2 0 0 5年第4卷 主张以系统观察为基础 以排除和舍弃偶然相关 即非本 经验 但无论如何 他身为科学家毕竟看到了科学思维的 质相关 为关键程序的科学抽象 甚至可以说 科学抽象 真实过程 他的这些思想后来成为现代科学哲学诸多学派 原则是培根的科学归纳法的灵魂 的思想渊源 当然 具体应用培根的科学归纳法的程序和规则十分 近代归纳方法的集大成者是与赫舍尔 惠威尔同时代 困难 关键是三种表的编制既繁琐又不可能完全 他的这 的 英国哲学家 经济学家和逻辑学家密尔 J s M il l 些具体规则和方法对于科学家的研究与发现活动并没产 1 8 0 6 1 8 7 3 旧译穆勒 他把逻辑推理从广义上分为归 生多少实际影响 这与他对同时代科学家及其贡献的 纳和演绎 他把归纳定义为发现和证明一般性命题的活 法官式 态度也密切相关 例如与培根同时代的著名生 动 他继承中 世纪末期邓 司各脱和威廉 奥康的有关 理学家哈维就称培根发表意见不像哲学家倒像大法官 归纳方法 对F 培根的三表法和排除法加以改造 并直接 但是培根的三种表的制定毕竟为一些具体的归纳方法 吸取了赫舍尔关于发现因果联系的若干原则 终于提出了 如求同 法 差异法 求同差异共用法和共变法等 的应用 实验研究的归纳法 即契合法 即求同法 差异法 剩余 提供了必要的资料 法 共变法 还考察了将前两者结合起来的契合差异并用 1 9 世纪 以英国为中心的一些科学家和逻辑学家进 法 统称为 密尔求因果五法 一 步发展了归纳法 赫舍尔 1 7 9 2 1 8 7 1 发展了培根关 密尔十分强调上述方法在科学定律发现中的重要性 于发现与证明之间有区别的思想 培根认为 三段论不是 甚至说 科学上已知的每一个因果定律的发现都是 由于 发现的工具 而只是证明已发现知识的工具 只有归纳才 可归结为这些方法的某一种 的作用 其实 这些方法只 是发现的工具 赫舍尔则进一步强调发现和证明的相互 适合于经验定律的发现 而并不适用于理性定律的提出 独立性 然而 在赫舍尔看来 发现的途径并不都是归纳 而且 正如他本人有时所承认的 它们对于探求复杂的因 的 而是包括归纳和假说两条途径 关于科学发现的归纳 果关系往往是不适用的 因为上述方法本身并未将现象的 途径 他认为是这样 第一步 把复杂的现象分解和还原为 多因性以 及存在于各事例的因素有主次之分考虑进去 他们的组成部分和有关方面 例如 物体的运动可分解为 鉴于此 他又提出有些科学定律的发现要借助于假说一 演 力 质量 速度等方面 第二步 对上述部分或方面当中具 绎法作为补充 但无论如何 密尔看到归纳方法较之演绎 有重要意义的性质和事件进行归纳 即寻求性质之间合乎 方法优越之处在于它能从已知知识推出未知知识 只是 规律的相互关系或事件之间合乎规律的关系 从而上升为 他不应赋予归纳法在科学发现和证明方面的太大的功能 自 然定律 所以 研究气体的体积和压强两变量有什么关 系 就 要 从 实 验 结 果 数 据 中 经 过 归 纳 而 得 出 波 义 耳 定 三 笛卡儿的直观 一演绎法 律 第三步 各条定律经过归纳而上升为理论 在这里需 要的是科学家创造性的想象力 赫舍尔不仅提出了发现 科学知识的发展在文艺复兴所开创的 新时期里 遇到 的两条途径 还制定了发现事物问因果关系的9 条原则 了一系列重大问题 即科学知识本身的价值问题以及科学 特别是其中的 求同 法 差异法 剩余法和共变法 成为了著 知识的结构和系统性等问题 因为在古代和中世纪人类 名的密尔归纳五法的先导 所积累的自 然知识尚未从哲学或工艺传统的母体中独立 如果说 赫舍尔对归纳的理解已经不仅仅局限于形式 出来 当然更不会形成自己的体系 所以近代科学家在建 逻辑的理解 那么与他同期的惠威尔 1 7 9 4 1 8 6 6 则干 立科学知识的体系时必须先解决人的知识是什么 人的知 脆把 归纳 和 归纳逻辑 区分开来 他认为科学发现中 识特别是科学知识如何获得 以及怎样使获得的科学知识 运用的归纳不是形式上可靠的推理 任何建立与演绎逻辑 具有系统性等问题 如果说以培根为代表的经验主义和 相称的 归纳逻辑 的 企图 都是无效的 惠威尔所谓的归 归纳主义从一个角度初步解决了科学知识的起源和发生 纳就是用精确合适的概念把事实 捆绑 结合 在一起的 途径的问题 那么 以笛卡儿 1 5 9 6 1 6 5 0 为奠基人的理 综合 过程 这是一个试错与消错的过程 即发明尝试 性主义和演绎主义则从另一个角度解决了这个问题 并初 性假说和用实验观察来检验假说和演绎推断的过程 这 步回答了如何建立科学知识的体系问题 种综合靠的是科学家的洞察力 显然 惠 威尔的归纳概念 一 笛卡儿方法论的产生 llj 完全不是逻辑学意义上的归纳推理 倒有些类似于康德的 从思想史渊源上讲 笛卡儿的方法论产生于对古代希 先天综合 即用先天的范畴去整理那些无结构的感觉 腊和近代欧洲科学方法论思想的批判 继承和改造 笛卡 维普资讯 第 1 1 期 李建珊 论近代科学方法的起源与发展 1 7 儿的科学方法论是以普遍怀疑为起点 以数学方法为模 板 以直观 一 演绎为核心的方法论 笛卡儿是哲学史上第一个指出经验主义和归纳主义 在认识自 然中的 局限的 人 在他看来 从感党经验中引申 出来的认识不具有普遍性和必然性 而具有不可靠性以至 欺骗性 至于培根的归纳主义方法则充其量只能看作是建 立 物理学 知识大厦的 否定性准备 却不能当作这个 大 厦 的确定的 肯定性的出发点 其理由 在于 运用归纳法 只能得到或然性的 不确定的知识 为了实现建立自 然科学理论大厦的目 标 笛卡儿批判 地吸取了亚里士多德等古希腊学者关于科学是公理化系 统的 理想 笛卡儿在其 方法谈 中认为 光凭逻辑学的 一 些原则还不能建立真正的科学知识体系 要建立真正 的 科学知识体系必须找到一条基本出发点 即公理 公 设 假说 作为基础 之后才能运用演绎方法 而这条出发 点乃是处于 演绎法之外的 对它不能用演绎法来论证 它 必须是直接真实的 从而在它的基础上才能引申出一切问 接的原理 他认为 出 发原理应该不是借助于感觉 而是 借助于直观来直接考察的 但这种直观不是神秘的 超自 然的 而是一种普遍的反思即理智的能力 它使人们得以 揭示和确定原理的出发点 这也是笛卡儿对柏拉图神启 灵感论的扬弃 笛卡儿提出的科学的 出发点原理 概念 及其所借助的直觉方法 是建立近代科学理论体系的重要 基础 笛卡儿的方法论 特别是作为核心的直观一 演绎法还 有其个人知识背景上的根源 作为1 7 世纪伟大数学家的 笛卡儿不仅把数学视为 j j 知识 而且把它当作科学规范 和普遍方法 在他看来 数学方法是演绎方法最完整 最 彻底的体现 完全适用于整个经验自 然科学 而且 自 然界 最基本和最可靠的性质是形状 延展和在时空中的运动 它们必定服从于数学规律 因此 笛卡儿把数学理性和逻 辑理性紧密结合起来 作为其直观一 演绎法的基础 但是 笛卡儿似乎已经看到了由于数学同 经验自 然科 学在研究对象上的差异所导致的将数学方法直接运用于 科学中的困 难 他指出希腊几何是抽象几何 只能练习思 维而不能解释自 然 阿拉伯人开创的代数学又过分拘泥于 某些规则和数字 难免晦涩乃至陷于混乱 他试图对数学 方法加以改造 以便找到 包含这两门科学的好处而没有 它 们的 缺点的方法 这就是笛卡儿的四条方法规则 1 决不把任何我没有明确地认识其为真的东西当作真的加 以接受 只把那些十分清楚明白地呈现在我心智之前 使 我根本无法怀疑的东西放进我的判断之中 2 把我所 考察的每一难题都尽可能分成细小的部分 直至能够圆满 解决的程度 3 按照次序引导我的 思想 以 便从最简单 的对象开始逐步上升到对复杂事物的认识 4 最后 要 尽量完全地列举一切有关情况并审查推理步骤 勿使遗 漏 其中 第一条是普遍怀疑和直观方法 第二条是从具 体到抽象的分析方法 第三条是由一般到个别的演绎过 程 第四条是归纳过程 这正是笛卡儿方法论的基本框架 二 直观 一 演绎法及其运用 在笛卡儿的 方法论中 最核心的内 容既不是普遍怀疑 原则 更不是对所演绎出的原理和推论的事后验证与归 纳 而是作为其知识哲学中心要素的直观 一 演绎方法 这 一 方法是由互相联结的两个认识环节 直观和演绎组 成的 在他看来 真理性的认识只能来自 理性直观和对直 观到的公理的演绎展开 正如他所指出的 离开理性直 观和演绎 就不可能获得科学知识 J H 他认为认识自 然界客观规律的基本方法 就是用理性的逻辑思维 从直 观地认识的 首要和基本的原则 中演绎出这些规律 所谓 直观 就是对于基本的 清楚明白的 不证 自 明的真理的直接了解 笛卡儿指出 直观 指的不是感觉 的易变表象 也不是进行虚假组合的想象所产生的 错误判 断 而 是由 纯净而专一的心灵所构想的 概念 这种概念的 产生是如此简易而清楚 以致对于认识的对象 我们完全 无需加以怀疑 儿 所谓 演绎 笛卡儿指的是从已经确实认识到的其 他事实出发所进行的全部带必然性的推理 演绎的任务 就是从第一原理中推演出一切知识来 笛卡儿把演绎作 为 认识的补充方法 人们需要这种方法乃是对象本身 的要求 因 为许多事物虽然不是由 它们本身的 证据直接把 握 即直观认识 到的 但却是由于心灵的 持续的 不问 断的活动而从真实的 自 明的原则中推演来的 演绎同直观的区别在于 第一 直观是一种直接的认 识方式 而演绎则是一种间接的认识方式 第二 明显可 见性在演绎中并不像在直观中那样必不可少 演绎的明 显可见性即确实性在某种程度上宁可说是记忆赋予的 第三 作为演绎大前提的第一原理只是通过直观得到的 与此不 同 较远 的推论 是仅 仅通 过演 绎而 获得 的 6 J H 即通过一系列的间接论证才能得到 笛卡儿对亚里士多德三段论的批判并不是彻底否定 演绎法 而是对演绎法实行了改造 他的直观一 演绎法同 亚里士多德以及经院哲学常用的三段论有本质的区别 传统的三段论式的证明只能用来说明常识 而不能给人提 供任何新知识 笛卡儿的直观一 演绎法则不仅是一种说 维普资讯 广州大学学报 社会科学版 2 0 0 5年第 4卷 明的逻辑 而且主要是一种发现的逻辑 因为这种方法的 关键和首要特点 在于作为演绎推理大前提的第一原理乃 是运用理性直观而发现的确定无疑 清楚明白的公理 正 是第一原理的创造性保证了由它推演出的知识的新颖性 因此 直观一 演绎法是发现真理的最有效方法 笛卡儿十分强调直观 一 演绎法在认识自然中的至关 重要的作用 他认为 若不通过心灵直观和演绎就不能掌 握任何真知 不能得到任何科学 他尝试运用这一方法构 建了人类知识的金字塔 l 2 l 我思故我在 上帝的存在 世界的存在 所有清楚的明晰的观念是真的 形体的存在一广延性 运动的守恒 空间充实论 直线惯性运动 旋涡运动 力一阻力关系 所有作用通过接触 碰撞规则 笛 卡尔 的金 字塔 构建这一科学知识金字塔的过程可概括如下 1 经 过运用四条认识规则而进行的一系列否定性准备 即 普遍怀疑 笛卡儿首先确立了作为肯定性出 发点的最高公 理 我思故我在 2 从我的存在推出了创造了人 类的 上帝的存在 3 从上帝的存在推出为人的感觉 和理性所把握的 由上帝所创造的 物理世界的存在 4 由世界的存在又推出了上帝赋予人们认识世界的清 楚明白的观念是真实的 不以 任何条件为转移的 5 从 清楚明晰观念的 真实性出发 经过排除 确定被人类的真 观念所认识的物理世界的 广延性 是最可靠 最确定 最 根本的属性 同时由观念的真实性又推出了他的运动 观 运动不灭 守恒 原理 6 从广延性推出了 无虚空 即空间充实 理论 以太 一旋涡理论 和 直 接接触原理 与此同时 又从运动不灭原理推出了 惯性 定律 力 一 阻力关系 和 碰撞规则 如此等等 于是 形成了自上而下的关于科学知识的演绎系统 尽管笛卡儿有构造包罗万象的知识体系的勃勃雄心 但也不得不承认 人们依靠演绎 只能从金字塔顶端前进 一 段很短的距离 何况 仅仅根据一般定律的考虑 人们不 可能确定物理事件的进程 这是直观 一 演绎法的局限性 所在 于是他给了实验和观察及与此相联系的归纳方法 以 一席之地 然而他的理性主义使得观察 实验与归纳在 他的方法论中仅仅被看作科学研究的辅助手段 并仅仅被 用于把借助直观和演绎获得的结果系统化的 认识过程中 笛卡儿否认有可能通过核对和比较观察到的事实而确定 重要的自然定律 三 笛卡儿方法论的四段图式 如果考虑到笛卡儿的方法论的 普遍怀疑 原则和他 对公理起源和基本特征问题的唯理论解决 特别是通过剖 析笛卡儿的直观 一演绎法和他对归纳 观察和实验的态 度 那么笛卡儿认识 自 然的模式的全貌 就可以展示在我 们面前 这就是 以 普遍怀疑 即排除一切可疑的 不确 定的知识及其原则为起点 再凭借理性直观而发现作为 首要和基本原则 的天赋观念 然后以这种普遍性 必然 性观念作为肯定性出发点 即公理 用数学中严格的演 绎推理方法从中推演出一系列可成功地解释 说明 自然 现象的定律或推论 最后运用归纳法和实验观察对所获定 律或推论 进行事后的事实验证或经验批准 我们可以把 这些环节 表述为下列图式 权且称之为 四段图式 发现 的逻 辑 垫 里丝直 笙垦 至塞 坠堑 说 明逻辑 前奏 主旋律 后续 在这里 以排除和否定为特征的 普遍怀疑 环节仅 仅是认识 自 然 进行科学研究的前奏 或者说是构筑科学 知识大厦前的 否定性准备 它显然不能作为获得确定性知 识的肯定性出发点 只有借助理性直观力量获得的公理 或第一原理才能充当这种出发点 理性直观 和 演绎展开 两个环节是四段图式中的 核心 它们构成了笛卡儿四段图式的 主旋律 其中 前 者是构筑科学知识大厦的肯定性出发点和前提 而后者则 是前者的延伸与扩展 科学 发现的逻辑 主要体现于这 两大环节特别是第一个环节之中 因为公理的得出过程 乃是运用创造性思维而做出科学发现的过程 从对公理的 演绎展开 开始 经过由演绎得出的推 论 到对所预见事实加以验证的全过程 应当说不需要多 少创造性思维 它主要是一个纯粹逻辑思维的过程 因此 这个过程是一种科学 说明的逻辑 至于最后的 事实验证 环节 则仅仅是作为核心环 节的直观 一 演绎阶段的 后续 或补充 或者说它不过是 笛卡儿为摆脱其直观一 演绎法的困难 而向经验主义和归 纳主义所做的一个小小的妥协 笛卡儿指出 如果我们 从各种各样而又没有联系的事实中推论出任何单个事物 维普资讯 第 l l 期 李建珊 论近代科学方法的起源与发展 1 9 常常我们的理智能力不足以在一个单一的直观中全部地 把握它们 咖 在这种情况下 就要求助于列举或归 纳 同时 这一环节也是保证他的科学认识论完整性的需 要 应强调的是 归纳与实验观察方法在笛卡儿的科学认 识论和方法论以及他的具体科学实践中的地位 同它在笛 卡儿一般认识论中的地位是不同的 一方面 在笛卡儿的 科学实践及其科学认识论与方法论中完全排除归纳和实 验观察方法是不可能的 因为离开这种方法 直观就无从 产生 演绎过程也就无从展开 因此 笛卡儿对在科学研 究中忽视实验观察和归纳方法的人表示蔑视 我们不能 因为笛卡儿在一般认识论中对培根经验论和归纳法的贬 低 而否认实验观察和归纳方法在他的科学认识论与方法 论以及他的科学活动中所具有的一定地位 另一方面 我 们也不能无视这样一个事实 即他的实验观察和归纳方法 同 他的理性主义认识论体系之间很不协调 甚至格格不 入 尽管在科学研究实践及科学认识论中他不得不承认 其作用 但是这种方法无论如何绝不会上升到科学研究出 发点的地位 换言之 在笛卡儿的认识论与方法论中 实 验观察环节绝不会成为科学发现逻辑的一部分 而仅仅是 科学说明 逻辑的 一部分 即它只能作为对定律及推论的事 后的事实验证和经验批准 总之 笛卡儿在方法论领域的 辩证法思想使他在不放弃演绎主义的前提下表现出了对 实验观察与归纳方法的容纳 但是 在实验观察是研究 出发点 还是 后续 的重大原则问题上 演绎主义同归 纳主义从未有过丝毫的妥协 以理性主义和演绎主义为特征的笛卡儿认识论与方 法论 同处于经验水平的十七 十八世纪科学中的主流显 然不大合拍 但 自 十九世纪以来 随着自然科学由经验水 平向理论领域的过渡 这种演绎主义思潮逐渐成为一种方 法论传统 并且基本上成为至今为止在理论自然科学中占 主导地位的方法论传统 总之 上述三种直接面对自然界的新方法的形成与完 善既是对希腊文化理性精神的提升 又是对自 然哲学方法 的扬弃 并且反过来有力地推动着近代科学的迅速发展 那种认为近代科学奠基人只有对希腊哲学的批判而没有 某种继承的传统观点 看来是有失偏颇的 本文系南开大学社科处资助的 科学认识论 项目 成果之一 参考文献 1 亚 沃尔夫 十六 十七世纪科学 技术和哲学史 M 北京 商务印书馆 1 9 8 5 2 约翰 洛西 科学哲学历史导论 M 武汉 华中工学 院出版社 1 9 8 2 3 w c 丹皮尔 科学史及其与哲学和宗教的关系 M 北京 商务印书馆 1 9 7 9 4 马克思恩格斯全集 第 2卷 M 北京 人民出版社 1 9 7 7 5 笛卡儿 笛卡儿哲学著作 第一卷 M 剑桥 剑桥大 学出版社 1 9 1 1 6 笛