Peirce：科学家与逻辑学家

1、Peirce：科学家与逻辑学家科学家与逻辑学家发布时间2003-5-11作者张留华摘要是美国杰出的 科学家和逻辑学家。他以科学家作为职业，却常常又声称科学研究是为了逻辑目的，喜欢 把自己塑造为逻辑学家。另一方面，他把逻辑学视为科学，丰富的科学经历刺激了他在逻辑学 领域的诸多创造性贡献。实际上，考察他的研究道路为我们从事推理工作的科学家和从事推理 研究的逻辑学家都提出了有意义的启示。关键词；科学家；逻辑学家；科学；指号学；化学概念中图分类号81-095文献标识码1839-1914，其一生曾作为一个美国人的悲剧1，现在已经 越来越多地被认为是他那个时代、也是美国至今产生的最有创造性、最具 多才多艺

2、的伟大思想家。他广博的研究涉及非常不同的知识领域天文学、物理学、度量衡学、 测地学、数学、逻辑学、哲学、科学理论和科学史、指号学、语言学、经 济计量学和实验心理学等等。而且这里的许多领域，在不同程度上被视为倡导者、先驱甚至是鼻祖。早就做出评价毫无疑问，他是十九世纪末叶最有创见的伟人之一，当 然是美国前所未有的最伟大的思想家。2而当代在世哲学家称他为所有美国哲学家中高耸的巨人3虽然的思想具有极为广阔的视野，但当今学者所公认、本人也承认的 他的两个主要研究领域却是科学和逻辑学。科学和逻辑学是毕生付出精力最多的两个领域，也是他在大学毕业后 决定他一生将做什么时曾犹豫不决的两种选择。但在其学术兴趣上它

3、们是他的孪生子，二者在理论联系上常常是融为 一体，成为最倾心关注的焦点。而且，作为科学家和逻辑学家的经验是整个哲学系统构建的基础与出 发点，是贯穿他一生思想发展变化的重要影响因素。实际上，科学和逻辑学的共同追求正是为自己所界定的生活目标。 把握他的这一显著特征，我们可考察作为科学家的与作为逻辑学家的 之间的某些联系。1科学家职业、逻辑学家志向从实际从事职业来看，是位科学家，包 括化学家、大地测量员、物理学家、天文学家、工程师、发明家、实验心 理学家等等；同时这也是他谋生的门路，是他最早获得学术名声的领域。成为一名科学家，具有非常优越的条件；同时这也是他的亲戚朋友尤 其是父亲所期望的。出生于具有

4、良好科学氛围的家庭，特别是其父亲是哈佛大学天文学和 数学教授，也是当时美国最有影响的数学家。从小由其父亲教授数学、物理学和天文学等学科；其聪颖智慧深得父 亲欣赏。而本人也深受父亲影响，尤其是在父亲1880年去世之后，他极想遵 照父亲遗愿而继承父亲的事业，从此专注于科学研究。在十几岁时，他已经在家中建立了私人化学实验室，并写出了化学 史；其叔叔去世后，他又继承了他叔叔的化学和医学图书馆。1859年从哈佛大学毕业后， 他父亲安排他在美国海岸测量局后来改名 为海岸和地质测量局野地考察队作为临时助手学习锻炼了一年；而同时他 私下跟随哈佛动物学家学习分类学方法。1862年进入哈佛的科学研究所，并于186

5、3年毕业获得化学理学士。其间于1861年他再次进入海岸测量局， 但这次是作为长期助手；1884年10月至1885年2月主管度量衡办公室；1867年父亲成为海岸地质测量 局的第三任主管，于同年7月1日由助手提为副手，职位仅次于主管；他 的这一职位上一直持续到1891年12月31日，时间达24年半之久。从1872年11月开始，他又负责钟摆实验；在18731886年间他在 欧洲、美国以及其他地方的站点进行钟摆实验。晚年1896年直到1902年主要为圣劳伦斯能量公司做顾问化学工程师。同时，在1867年被安排在气象台从事观测工作，并于1869年被任命 为副手。他曾是一次日环食和两次日全食现象的观测者，还

6、负责使用气象台新 获得的天体光度计。1871年其父亲获得国会授权进行横跨大陆的地质测量， 由此又成了职 业的大地测量员和度量衡学家。生前虽只出版过一本科学方面的书光测研究1878，为杂志撰写的短评、书评现多收集在由和编辑出版的中；但他在海岸地测局和 哈佛气象台的诸多贡献已经为他也为这两机构在很年轻时就赢得了国际 特别是在欧洲声誉1870年、1875年、1877年、1880年和1883年先后五次接受测量局任务到欧洲考察，同欧洲的许多科学家建立了联系，并极力 主张扩大科学界的国际联系。于1867年成为美国文理学院的常驻会员，1877被选为国家科学院的 成员，1880年被选为伦敦数学学会成员，188

7、1年被选进入美国科学进步 协会。而且值得一提的是，现在已被认为是采用光波长来测定米制长的先驱。 然而，尽管他原本可以很好地专职于科学职业，并有广阔的前景；并 且事实上，他也是由化学进入了各种各样的科学部门，并投入了极大的兴 趣和精力，成为美国当时杰出的科学家。但与逻辑学相比，它们只是他生命的第二焦点。从理想志向来看，视逻辑学为其天职。 早年在父亲指导下学习纯粹理性批判时就认为康德的失败主要在 于其平庸的逻辑，要超越康德体系，必须发展一种崭新的逻辑。他声称在12岁时已经除了逻辑别无其他追求；甚至在生活潦倒、疾 病缠身的困境中他依然坚持这一工作。他建有自己的私人逻辑史图书馆，他是近代以来少有的精通

8、古代和中 世纪逻辑的一位逻辑学家。他自己说，他是自中世纪以来唯一全身心贡献于逻辑学的人，并声称 他是终生的逻辑推理学习者。1906年他在美国 中把自己命名为一名逻辑学家，这在当时是绝无仅有的现象晚年在的，他形容自己为田园逻辑学家、逻辑学隐士。与具有美好前程的科学职业相比，之所以热中于当时不可能成为谋生 手段的逻辑学，更多的是出于对自己既定学术目标的追求要发展一种有前 途的逻辑。他对于逻辑的执著和热情，使得他在逻辑学上的贡献并不亚于科学。年仅二十几岁时， 就开始在哈佛和学院作关于逻辑学的演讲； 从1879年直到1884年，在保持海岸地质测量局职位的同时，他作为大学美国历 史上第一所研究生学院的兼

9、职逻辑学讲师这是他一生唯一一次获得的大 学职位，并在这期间出版了他第二本书也是最后一本逻辑研究1883年， 主编。这本书在当时的美国乃至整个欧洲都有较大影响。在1901年，他为的 哲学心理学辞典 撰写了大部分的逻辑学词条。虽然只有短暂的学院生活来传播他的逻辑理论，但在他那个时代，已 经是一位国际性人物。在五次访问欧洲期间，虽然他是作为科学家去考察，但不仅碰到了许 多著名科学家， 也会见了当时知名的数学家与逻辑学家， 包括、等， 还与、夫人等保持着通信关系。1877年英国数学家和哲学家评价是最伟大的在世逻辑学家， 是自以来 已经为这一学科增加实质内容的第二个人，那另一个是，思维规律的 作者。4而

10、在今天，学者不断发掘出的的逻辑尤其是现代逻辑贡献更是 值得重视。一般认为，他早期主要是作为一名布尔主义者从事代数逻辑方面的研 究，而晚年他的贡献主要集中于图表逻辑方面，主要包括存在图表系统和 价分析法。1870年的描述一种关系逻辑记法， 源于对逻辑演算的扩充是现代逻辑 史上最重要的著作之一，因为它第一次试图把逻辑代数扩充到关系逻辑， 并在历史上第一次引入比的早两年多元关系逻辑的句法。在1883年之前他已经发展了量化逻辑的完全的句法， 与直到1910年 才出现的标准的-句法仅仅在特殊符号上有点不同。在对于数理逻辑贡献的广泛性和独创性方面，几乎是无与伦比。 与逻辑主义学派的相比，的特殊贡献不在定理

11、证明方面上，而更多的 是在新颖的逻辑句法系统和基本逻辑概念的精制化发展上。他创造了十多个包括二维句法系统在内的不同逻辑句法系统。把实质条件句算子在他那里的形式为 我们看到，不仅是有着突出贡 献的科学家，同时也是著名的逻辑学家。然而在二者关系上，首要的一点是他承认自己热爱科学，但坦言对于 科学的研究只是为了他的逻辑；因为逻辑的研究需要从各种特殊科学还有 数学的实际推理方法中概括出一般的逻辑推理方法，而决不是仅仅从逻辑 书籍或讲课中背诵、记忆和解题；多样化的科学研究正是为了逻辑之全面 概括，由它们获得的材料形成了逻辑学的基础和工具。实际上，这种前后的从属关系最突出地表现在他晚年常常是以作为科学家的

12、收入来维持从事逻辑学研究的时间2逻辑学作为科学虽然上文表明逻辑学家与科学家之间有近乎目的与 手段间的主从关系，但事实上并非如此简单，它们还有更为深刻的一层关 系，那就是逻辑学也是科学。很显然，这是长期的实验室经历已经使得他以科学的方法处理所有问 题他有时的确称自己为实验室哲学家包括逻辑学了。我们首先看，科学在那里意味着什么？看到大多数人包括科学界之外 的人都习惯于把科学视为特殊种类的主要是指系统化的知识，而他更愿意 像古希腊人那样把科学作为认知的方法，但他强调这种方法一定要是科学 探究的方法。知识开始于怀疑，为了寻求确定的信念我们必须要解决怀疑，一般解 决怀疑的方法主要有情感方法求助于自己的感

13、觉倾向、信忠团体的方法选 择那些最适合其社会团体的那一信念和尊重的方法求助于自己对于某特 别个人或机构的尊重之感情等；但这些方法本质上都是自我中心的非客观 的方法，它们往往只通过怀疑者自己的行为、意愿来选择信念，缺乏足够 的证据。而真正客观的方法只有科学探究的方法，在这种方法指引之下，探究 者从经验出发基于科学共同体的合作去寻求真理或实在，这也正是科学活 动；最终的真理性认识可能并不是由某一实际的探究者所发现，但只要是 遵循这种方法、运用先前的结果，最后都必定会一致达到真理的。这正是在通俗科学月刊上发表的两篇经典性论文信念的确定 和如何使我们的观念清楚明白中所阐述的实用主义与后来版本的实用主义

14、有很大不同方法相一致的，事实上?鏟所指出的，实用主义不是什么世界观，本质上是一种方法，一种科学探究的方法。而与此同时，我们看到，把逻辑学视为设计研究方法的艺术，是方法 之方法，它告诉我们如何进行才能形成一个实验计划；逻辑就是对于解决 怀疑的客观方法的研究，是对于达到真理之方式的研究，其目的就是要帮 助我们成为科学人。现代科学之优于古代之处也正在于一个好的逻辑，健全的逻辑理论在 实践上能缩短我们获知真理的等待时间，使得预定结果加速到来。但是我们发现，他在思想更为成熟的阶段是把逻辑学的科学属性放置 于指号学或更多的是的语境中来考察的，虽然这种处理与以上把逻辑学视 为科学方法之研究存在着根本上的一致

15、性。不止一次指出，在最广泛的意义上的逻辑学就是指号学或关于指号的 理论，仅仅是指号学的另一个名字。5它包括三个部门批判逻辑学，或狭义上的逻辑学，是指号指称 其对象的一般条件的理论，也即我们一般所谓逻辑学；理论语法，是指号 具有有意义特征的一般条件的学说；理论修辞，又叫方法论，是指号指称 其解释项的一般条件的学说。6这种划分可能受中世纪大学三学科语法、辩证法或逻辑学和修 辞的课程设置的影响，指号学在某种程度上可视为对于中世纪后期所理解 的逻辑的现代化版本。而我们在此需要强调的是，把指号学视为经验科学、观察科学。推理就是对于指号的操作，观察在其中发挥着重要作用；指号学同其 它经验科学的不同在于它们

16、实验操作对象不一样，在于其它科学的目的仅 仅是发现实际上是什么而逻辑科学要探明必定是什么。但既然是经验科学，根据经验学习的科学人进行逻辑推理所得到的结 论就是可错的即准必然的事实上，任何逻辑必然都只是相对于特定推理前 提而产生必然的特定结论。更进一步，把狭义上的逻辑学分成假设逻辑、演绎逻辑和归纳逻辑三 部分。显然这比传统逻辑上演绎必然的、归纳可能的二分的做法多出了内容。得出这样的结论是对于三段论基本格研究的结果，他认为集中表现了 演绎推理的本质，而作为特殊的演绎三段论把中结论的否定作前提、小前提的否定作结论和把中的结论的否定作前提、 大前提的否定作结论，如果把它们的结论考虑为或然性的，则分别相

17、应于 假设推理和归纳推理。但更重要的是，在此显示出了逻辑学与科学的最合理的紧密联系。在他看来，演绎逻辑也即数学的逻辑，而假设逻辑和归纳逻辑主要就 是科学的逻辑。在演绎逻辑已经得到普遍承认的情况下，他终生的愿望就是要把归纳 和假设同演绎一起坚固地和永久地确立在逻辑概念之中。在科学探究过程中，假设、演绎和归纳先后组成了三个不同阶段的科 学方法，它们的共同作用使得科学探究能自我修正。把假设放在首位，作为科学探究程序的第一步，目的在于发现和形成 假说。假设是为解释违反规律或习惯的意外事实而产生假说的过程，它能产生新信息，把它视为所有科学研究甚至是所有普通人的活动的中心。 但这种假设并没有提供安全可靠的

18、结论，假说必须要经过检验。于是，还需要演绎来解释和演示假说即得出预言；再后由归纳回归到 经验，旨在通过观察被演绎出的结果是否成立来证实或否证那些假说，即 决定假说的可信赖度。在这连续的三种推理形式中，假设是从意外事实推到对事实的可能性 解释，演绎是从假说前提推到相应结论，归纳则是从实例到一般化概括。经过这样的科学探究，我们在科学共同体中将能不断接近真理。3逻辑学中的化学概念移植为更具体地论述的科学研究与逻辑学研究 之间的紧密联系，我们在此可谈到对科学中的许多概念向逻辑学研究的成 功应用，这突出表现在化学上。因为化学是的大学专业，也是他进入整个经验科学的入口。逻辑学作为一门特殊的学科领域，事实上

19、从近代以来，就从数学包括 代数和几何理论那里找到了非常有力的发展动力和理论技术。我们在此谈到的化学概念应用作为整个自然科学概念推广中的一例 其实也是为发展逻辑学而提出的。首先，晚年极为倾心的存在图表逻辑构想正是基于化学图表原理可能 还有拓扑学方法的启发。存在图表是在其指号学背景下对图和图的重大发展，具有极强的表现 力。其在自然、 直观、 易操作上要远胜于代数方法包括标准的-记法，因为 我们心灵的思想过程被同构地展现在推理者面前，对于图表的操作代替了 在化学和物理实验中对于实物的操作。化学家把这样的实验描述为向自然的质疑，而现在逻辑学家对于图表 的实验就是向所关涉逻辑关系之本性的置疑。7第二个例

20、子，现代逻辑可能从数学原理开始中的一对基本 概念命题和命题函项或有时称为闭语句和开语句原本就是来自化学中的 饱和或?和未饱和概念。用黑点或短线来代替语句中的指示代词即逻辑中的自变元，得到形如 大于、大于 这样的形式，它们分别被称为关系述位区别于像 系词一样的关系词项和非关系述位，也即他那里的谓词谓词是几元的取决 于我们到底如何选择去分析命题。他指出，述位不是命题，并坦言述位在某种程度上与带有未饱和键的 化学原子或化学基极为相似。8然而不无意外，我们发现同时期欧洲大陆的也正在独立地从化 学概念得到逻辑研究的灵感。他把诸如.的父亲的函项记号称为未饱和的或不完全的表达式，专有名词相区别。9另外一个例

21、子是提出的价分析法。正如名字所显示出的，它同化学中的化合价概念密切相关，所使用的 词语直接源于化学中的术语即化合价。价分析是在图表化逻辑思想指引下于存在图表之外创设的另一种二 维表现法其中，显然他是把思想中概念的组合与化学离子的组合相比拟，如他 采用类似这样的结构表示带有开放端即黑点后面的横线的实体，即 谓词；这就是化学中离子结构的简单变形。以与由于它们的开放端导致的不稳定正像离子本身不稳定一样，开放端之 间就可能连接起来形成共同键。如 同 可形成 样式的新结构10。正是利用这样的离子组键技术，成功证明了其著名的化归论题，即对 于三元以上关系都可化归到三元和三元以下的关系，但一元、二元和三元 关