导 论

    第一章 归纳主义： 科学是从经验事实推导出来的知识

    第二章 观察是实践的干预

    第三章 实 验

    第四章 从事实推导出来理论：归纳

    第六章 精致的证伪主义， 新颖的预见和科学的成长

    第七章 证伪主义的局限性

    第八章 作为结构的理论 I：研究纲领

    第九章 作为结构的理论II：研究纲领

    第十章 费耶阿本德的无政府主义科学论

    第十一章 方法中的方法论变化

    第十二章 贝叶斯进路

    第十三章 新实验主义

    第十五章 实在论与反实在论

    论。也许要不了几年，就需要第四版了。我欢迎出现这样的前景：来自中国的对第三版的批评将部分激励新版本的出现。

    我希望这些话有助于阐明我认为我在这本书面临的中心问题的性质是什么，以及为什么我肯定我已经写的远不是对这个问题的终极定

    检验本身仍有待变化和改进。

    点。但注意她利用的统计学是20世纪的发展，现在仍然在演变。因此，即使严格检验概念是把握科学独特特点的关键，什么算是严格

    的唯一可能的解释是令人瞩目的吻合。黛博拉·迈约用统计学论据令人启发地探索了严格检验的概念，我在第十三章引用了她的观

    对证据能够处理得一样好，那么就不能说这个理论得到证据的确认。一个理论经受住证据的严格检验，以致对理论与证据之间的匹配

    验或实验证据证明，或理论应该与经验或实验证据相容的思想本身太弱。可以种种方式解释理论与证据相容，但如果一个相争的理论

    我相信，解决我们问题的关键在于严格检验这一观念，尽管我肯定我在本书第三版中对它的讨论大有改进之处。应该将科学理论用经

    澳大利亚前总理试图用生活本来就不轻松这句话来为他的政策的不良效应找借口，结果使他声名狼藉。

    工作方法而变化。也许，获得有关我们生活在其中的复杂世界的知识的任务本身也是复杂多变的，对此不应感到惊奇。我想起，一位

    则或处方可用来检验知识的科学性。不但如此，科学的性质(不如说各门科学的性质)随着时间的推移，知识探求者学会新的或更好的

    而，确切地把握这些独特特点不是一件容易的工作。这本书三个版本之间的重要区别表明我在追根究底时遇到的困难。没有简单的规

    这本书的主要目的是把握科学知识的特征和特点。与一些读者从我这本书得到的印象相反，我的确认为科学具有某种特殊的地位。然

    向中国读者们问候。你们能够用中文阅读我的书，我感到高兴和荣幸。我希望你们会发现这本书是有趣的和有用的。

    中译本序

    ——劳伦斯·杜勒尔：《克利亚》

    但笑声宽厚地进行了干预。

    我企图成为一个天才，像所有年轻人一样，1999年第三版

    1984，1987，1988，1990，1991，1994年重印

    1982年第二版

    1978，1979，1981年重印

    1976年澳大利亚昆士兰大学出版社第一版

    WHAT IS THE THING CALLED SCIENCE？

    仅用于教学2007

    电子书制作：smalltree

    邱仁宗译

    A. F. Chalmers

    A. F. 查默尔斯著

    第三版 中文版：2002(非原书扫描)

    科学究竟是什么？

    加工、传播自负法律后果。

    本书仅供个人学习之用，请勿用于商业用途。如对本书有兴趣，请购买正版书籍。任何对本书籍的修改、 艾伦·查尔默斯

    2001年8月

    阿德莱德

    第一版序

    本书旨在对科学性质的现代观点作一个简单、明了和初步的介绍。当我教科学哲学的时候，无论教的是学哲学的大学生，还是希望熟

    悉关于科学的最新理论的科学家，我越来越意识到没有一本合适的书，更不要说有少数几本书，可以推荐给初学者。可以得到的关于

    现代观点的资料，只有原著。许多原著对初学者来说太难，而且它们数量太多，要使大量学生得到它们，是不容易的。本书对于任何

    想认真从事研究这个题目的人来说，是不能代替原著的，但是我希望它将提供一个有用的较易接近的起点，这种工作别人还没有做

    过。

    我想使本书的讨论进行得简单明了，一直写了约三分之二的篇幅，这个打算证明是合理地现实的。但是当我已经达到那个阶段，并开

    始批判那些现代观点的时候，我吃惊地发现，第一，我比原先想的更加不能同意这些观点；第二，从我的批判中，正在浮现出一个相

    当连贯的新观点。这个新观点在本书后面几章加以概述。想到本书的后半部分不仅包含有关科学性质流行观点的概要，而且还包含新

    观点的概要，我很高兴。

    我开始对科学的历史和哲学发生专业的兴趣是在伦敦，那时处于一种为卡尔·波普尔教授的观点所支配的气氛中。从本书的内容中必

    定很明显地看出，我得益于他、他的著作、他的讲演和他的课堂讨论，也得益于已经去世的拉卡托斯教授。本书前半部分的形式受惠

    于拉卡托斯那篇论述研究纲领方法论的光辉论文很多。波普尔学派的一个值得注意的特点是，它要求人们澄清他们感兴趣的问题，并

    且简单明了和直截了当地表达他们对这个问题的看法。虽然在这方面我归功于波普尔和拉卡托斯的榜样很多，但我简单明白地表达自

    己的看法的能力却大部分来自我和海因兹·波斯特教授的交往，当我在切尔西学院科学史和科学哲学系作博士论文时，他是我的指导

    老师。我不能摆脱一种不安的心情：他将会退回我这本书的稿本，要求我把他所不理解的地方重写。我特别感激我在伦敦时的同事，那时他们中的大多数是学生，其中有一位叫诺雷塔·科尔特奇，曾经给我很大的帮助，她现在在印第安那大学。

    上面我提及作为一个学派的波普尔学派，然而直到我从伦敦来到悉尼，才完全认识到我曾经属于这个学派所到达的程度。我吃惊地发

    现，受维特根斯坦或蒯恩或马克思影响的哲学家认为，波普尔在许多问题上是完全错误的，某些人甚至认为他的观点是绝对危险的。

    我想，我从这个经历中学到了很多东西。我学到的东西之一是，在一些重要问题上，波普尔确实是错误的，就如在本书的后一部分中

    所论证的那样。然而，这并不改变这样一个事实：波普尔的进路比起我遇到过的大多数哲学系中所采取的进路要好得多。

    我很感激我在悉尼的朋友，是他们使我从沉睡中醒悟过来。我这样说并不是指我接受他们的观点，而不接受波普尔的观点。他们也完

    全知道这一点。但是由于我没有时间对框架的不可通约性去说些蒙昧主义的废话(这里波普尔学派会使他们感到刺耳)，我被迫承认和

    反对我的悉尼同事和对手的观点达到这种程度，以致使我懂得了他们观点的长处和我自己观点的弱点。我在这里挑出让·居尔特瓦和

    沃尔·萨奇廷来特别提及，我希望这不会使人不高兴。

    留心的读者会在本书中侥幸地发现从符拉第米尔·纳勃阔夫那里偷来的奇特的隐喻，我知道我应对他表示感谢(或致歉)。

    最后我要向那些不关心本书、不愿阅读本书、不能容忍我写这本书的朋友们热烈地说声你好。

    艾伦·查尔默斯

    悉尼，1976年

    第二版序

    根据本书第一版的反应来判断，似乎前八章对对科学性质的现代观点作一个简单、明了和初步的介绍这一任务完成得不错。似乎普

    遍认为后四章任务完成得不好。因此，在这一修订的扩展的版本中，我实际上一至八章保留不变，而用完全新的六章来代替后四章。

    第一版后面部分的问题之一是，它不再是简单的和初步的了。我努力将那些新的章写得简单一些，但是我仍然担心我在处理最后两章

    的困难问题时不能完全做到这一点。我也努力使讨论简单一些，但我希望不会因此而没有争论。

    第一版后面部分的另一问题是缺乏明晰性。虽然我深信我所探索的大部分是正确的，但我肯定没有表达出一个连贯的和论证充分的立

    场，正如我的批评者清楚指出的那样。这不能全怪路易斯·阿尔都塞，他的观点在我写这本书时非常时髦，其影响在本书第二版仍有

    待于辨识。我已经吸取了教训，将来我会十分谨慎，以免受最新巴黎时尚不适当的影响。我的朋友特丽·布莱克和但尼丝·拉塞尔使我相信在费耶阿本德的著作中有比我以前准备承认的更为重要的内容。在这一版中我已给他

    更多的注意，并努力将精华与糟粕区分开，将反方法主义与达达主义区分开。我也应该将关于框架不可通约性的重要意义与蒙昧主

    义废话区分开。

    对本书的修改更多地要归功于许多同事、评论人和通信人的批评。我将不一一提及他们的姓名，但我感激他们，向他们致谢。

    由于修改这本书导致一个新的结局，封面上的猫的顶部消失了。然而，尽管她没有胡须，猫的其余部分确实还不错，因此我们还保留

    她，只是要求读者重新解释她的微笑。

    艾伦·查尔默斯

    悉尼，1981年

    第三版序

    这一版对前一版作了重大改写，原封不动的章已经很少，许多已经被新的章代替了。 也有一些新的章。改动的理由有二。其一，自

    从我写了这本书后我教科学哲学导论课已经二十年了，教学经历告诉我如何将工作做得更好。其二，在最近的十年或二十年里科学哲

    学有了重要的发展，对此任何一本入门读本必须予以考虑。

    科学哲学中当前有影响的学派是设法在贝耶斯定理，即概率计算定理的基础上建立一种科学观。第二种倾向，新实验主义则对实验的

    性质及其在科学中的作用给予更多的注意。第十二和十三章是对这些学派的介绍和评价。最近的工作，尤其是南希·卡特赖特的工作

    提出了科学中定律的性质问题，因此本版有一章讨论这一问题。同样有一章是要跟上科学的实在论解释与反实在论解释之间的争论。

    因此，虽然我不能僭称我对形成本书标题的问题已经获得确定的答案，但我已经努力跟上当代的争论，并将它以不太专门的方式介绍

    给读者。在每章结尾推荐补充读物，这对要更深入探讨这些问题的读者是有用的，对他们是新的出发点。

    我不想一一提及所有那些我从他们学习如何改进这本书同事和学生。我从1997年6月在悉尼举行的科学究竟是什么？二十年以后国

    际专题学术讨论会学习很多。我感谢这次专题学术讨论会的主办者，英国文化委员会、昆士兰大学出版社、开放大学出版社、海克特

    出版公司和维特格威里奇·布姆，以及与会和撰写论文的那些同事和老朋友。这一事件确实鼓舞了我的士气，激励我承担重写这本书

    的重大任务。许多重写工作是我在麻省理工学院狄布纳科学技术史研究所进修时完成的，我对此表示感激。我不可能希望有比那里更

    支持我、更有利于我集中力量工作的环境了。我要感谢哈索克·张仔细阅读我的原稿以及他的有益的评论。

    我已经忘记了这只猫微笑的意义，但我似乎找到了仍然保留她的解释：她让人放心。

    艾伦·查尔默斯

    麻省坎布里奇，1999年导 论

    在现代，科学受到高度尊重。显然，广泛持有的一种信念是科学及其方法有些特别。称某一主张、某一推理路线或某项研究为科学

    的，是想说具有某种优点或特殊的可靠性。但是，科学有哪点特别？导致特别值得称赞或可靠结果的科学方法又是什么？本书就

    是试图说明和回答这类问题。

    日常生活有很多证据说明科学受到高度尊重，尽管有人对科学不再那么着迷，因为有人认为科学应对像氢弹和环境污染这类后果负

    责。广告常常宣称一种特殊的产品已经科学地证明比它的竞争产品更白、更有效、更有性感或者在某方面更优越。这样做他们希望说

    明他们的主张根据特别充分，并且也许是不容争辩的。最近一家报纸刊登了一幅提倡基督教科学的广告，标题是：科学说话了，它

    说圣经已经证明是真的，接着告诉我们说：甚至科学家自己现在也信圣经。这里是直接诉诸于科学和科学家的权威。我们可以问

    一下：这种权威的基础是什么。对科学的高度尊重不限于日常生活和大众媒体。这种尊重在学术和教育界也很明显。许多研究领域被

    其支持者称为科学，力图暗示他们采用的方法是如传统的科学(例如物理学或生物学)一样有着坚实的基础和可能富有成果。政治科学

    和社会科学现在是平常的事了。马克思主义者强烈地坚持历史唯物主义是一门科学。此外，图书馆学、管理科学、讲演科学、森林科

    学、奶品科学、肉类和动物科学，以及丧葬科学都出现在大学课程里。1关于创世科学的争论仍然如火如荼。在这种情境下值得注

    意的是参与争论的双方都认为有某种特殊类别的科学。他们有分歧的是创世科学是否有资格称为科学。

    在所谓的社会科学或人文科学里的许多人同意这样的论证路线。过去三百年物理学无可争议的成功应归因于一种特殊方法，即'科学

    方法'的应用。所以，如果社会科学和人文科学要模仿物理学取得成功，那么首先就要理解和表述这种方法，然后将它应用于社会科

    学和人文科学。这种论证路线提出两个基本问题，即作为物理学成功的关键的科学方法是什么？以及将这种方法从物理学转移并

    应用于别处是否合理合法？

    所有这一切突出了这一事实：关于与其他种类知识相对立的科学知识的独特性，以及科学方法的确切鉴定问题，具有根本重要性。然

    而，正如我们将要看到的，回答这些问题完全不是那么简单的。人们对这些问题的回答拥有一些流传广泛的直觉，这些直觉也许可合

    适地概括为这样的思想：科学的特别之处是它从事实中推导出来，而不是根据个人的意见。这也许把握了这样的思想：虽然对查尔斯

    ·狄更斯和D.H.劳伦斯的小说的相对优点个人意见可以不同，但对伽利略和爱因斯坦的相对性理论的相对优点的评价则没有留下个人

    意见差异的余地。确定爱因斯坦新观点优于以前关于相对性的是事实，任何认识不到这一点的人是完全错了。

    正如我们将要看到的，科学知识的独特特点在于它是从经验事实中推导出来的这种想法，仅在仔细而高度限定的条件下才能得到认

    可，如果要限定的话。我们将会遇到一些怀疑，通过观察和实验获得的事实是否像传统认为的那样一目了然和放心可靠。我们也将会

    发现能够提出强有力的理由声称科学知识既不可能根据事实得到定论性的证明，也不可能得到定论性的否证，即使认为可以得到这些

    事实。支持这种怀疑论的某些论据基于对观察性质的分析，以及对逻辑推理及其能力性质的分析。其他论据则来源于对科学史和当代

    科学实践的仔细考查。科学理论和科学方法的现代发展的一个特点是，越来越将注意力转向科学史。这一发展对科学哲学家令人尴尬

    的结果之一是，科学史上那些轶事，不管它们是伽利略、牛顿、达尔文，还是爱因斯坦的创新，与标准的哲学的科学观说它们应该如

    此并不一致。

    认识到科学理论不能定论性地被证明或否证以及哲学家的重构与科学中实际发生的事很少类似以后，一个反应是全然抛弃科学是按照

    某种特别的方法进行的一种理性活动这一观念。正是这种反应使得哲学家保尔·费耶阿本德(Feyerabend, 1975)写了一本题为《反

    对方法：无政府主义认识论纲要》的书。按照隐藏在费耶阿本德晚期著作中的最极端的观点，科学并没有什么特别的特点，使它在根

    本上优于例如古代神话或巫毒教等其他种类的知识。对科学的高度尊重似乎是一种现代宗教，扮演着与早期欧洲基督教一样的角色。

    这暗示科学理论之间的选择被归结为由主观价值和个人愿望决定的选择。

    从社会学或所谓后现代观点写作的晚近作者也持有与费耶阿本德相同的科学理性怀疑论。

    本书反对对传统科学观和科学方法遇到的困难作出这种反应。本书努力接受费耶阿本德以及其他许多人的挑战中合理的东西，但同时

    要提供一种能够把握科学独特和特别的特点的科学观，并能够回答他们的挑战。第一章 归纳主义： 科学是从经验事实推导出来的知识

    1.广泛持有的常识科学观

    我在导论中提出，科学导源于事实这个口号抓住了认为科学知识的独特特点是什么的流行观念。在本书前面4章，这种观点要受到

    批判审查。我们将发现，这个口号隐涵的许多东西不能得到辩护。然而，我们也将发现，这个口号并非完全误导，我将试图提出它的

    一个可辩护的版本。

    当人们声称科学之所以特殊是因为它基于事实时，他们推定事实是关于世界的主张，仔细地、没有偏见地使用感官就可以直接确立这

    些主张。科学必须建立在我们能够看到听到和触摸到的东西之上，而不是建立在个人意见或思辨想象之上。如果对世界进行仔细的、没有偏见的观察，那么用这种方式确立的事实就构成科学的可靠的、客观的基础。其次，如果将我们从这个事实基础推到构成科学知

    识的定律和理论的推理是可靠的，那么就可以认为这样得到的知识本身是牢靠地建立的和客观的。上面一席话是我们熟悉的故事的梗

    概，这个故事反映在关于科学的众多的著作中。J. J. 戴维斯在他的论科学方法一书中写道：科学是建立在事实基础上的结构

    (1968, p. 8)，科学方法是H. D. 安东尼(1948, p. 145)仔细阐述的一个主题，他说：

    引起同传统决裂的与其说是伽利略所作的观察和实验，不如说是他对观察和实验的态度。对他来说，基于现察和实验的事实被当作事

    实来对待，而与某种先入之见无关..观察的事实可能符合也可能不符合人们承认的宇宙图式，但是，在伽利略看来，重要的事情是接

    受这些事实，并且建立符合这些事实的理论。

    安东尼在这里不仅清楚表达了科学知识基于由观察和实验确立的事实这一观点，而且描述了这一观念的历史性转折，这样做绝不是他

    一个人。一个有影响的主张是，作为历史事实，现代科学产生于17世纪初，那时人们认真采纳了将观察事实作为科学基础的战略。那

    些信奉和利用这个科学诞生故事的人认为，在17世纪以前，可观察事实没有被认真当作知识的基础。这个熟悉的故事继续说，那时是

    相反，知识主要建基于权威，尤其是哲学家亚里士多德的权威和圣经的权威。仅当这种权威受到像伽利略那样一些新科学的先驱例诉

    诸经验的挑战，现代科学才成为可能。下面经常讲述的有关伽利略和比萨斜塔的故事取自罗博塔姆(1918, pp. 27-29)，这个故事

    精确地领会了这个观念：

    伽利略第一次与大学教授们比试与他研究落体运动定律有关。亚里士多德一条公认的公理是落体的速度受它们各自的重量制约：例

    如，重两磅的石头下落的速度比重一磅的快两倍。在伽利略否定这条规则以前，没有人对它的正确性提出过疑问。他宣称，重量与物

    质无关；两个重量不等的物体同时到达地面。由于教授们嘲笑他的声明，伽利略决定在公开的场合进行试验。于是，他邀请大学全体

    师生都来亲自目睹他要在斜塔上做的实验。在一个确定的日子的早晨，伽利略在大学师生和市民在场下登上塔顶，他带了两个球来，一个球重100磅，另一个重1磅。他将球在胸墙边小心放好，将它们推落；目睹两个球均匀落下，在下一个瞬间，一声巨响，她们同时

    撞击地面。老传统是错误的，以青年发现者为代表的现代科学获得了她应有的地位。

    试图将认为科学知识来源于事实的这种常识科学观加以形式化的两个学派是经验主义者和实证主义者。17和18世纪的英国经验主义

    者，尤其是约翰·洛克、乔治·贝克莱和大卫·休谟认为，所有知识应该来源于观念，而观念是借助感觉植入心中。实证主义者对事实

    是什么持一种更为宽泛而更少心理学导向的观点，但也持有经验主义者认为知识应该来源于经验事实的观点。逻辑实证主义者，1920

    年代起源于维也纳的一个哲学学派，继承19世纪奥古斯特·孔德引入的实证主义，将它形式化，密切注意科学知识与事实之间关系的

    逻辑形式。经验主义和实证主义均持认为科学知识应该以某种方式来源于观察事实的常识观。

    在科学来源于事实的主张中有两个完全不同的问题。一个问题涉及这些事实的性质以及科学家如何得到这些事实。第二个问题涉及

    一旦获得事实后，如何从事实导出构成我们知识的定律和理论。我们将依次探讨这两个问题，这一章和下面两章将讨论科学赖以建立

    的事实的性质，第4章讨论科学知识如何从事实导出的问题。

    在常识观中，关于事实应是科学基础的立场可区分出三个成分。它们是：

    (1) 事实是通过感觉直接给予仔细的没

    有偏见的观察者的。

    (2) 事实先于，并独立于理论。(3) 事实构成科学知识结实而可靠的基础。

    我们将会看到，这些主张每一个都面临困难，只有在非常限定的形式中才能接受它们。

    2. 眼见为实

    部分是因为视觉是观察世界最广泛使用的感觉，部分是为了方便，我将对观察的讨论限于视觉领域。在大多数情况下，不难了解可以

    将这里提供的论证重组一下就能应用于其他感觉。一个简单的视觉观可以叙述如下。人用他们的眼睛看。人眼最重要的成分是晶体和

    视网膜。来自被看物体的光线通过介质从物体到达晶体。晶体物质使光线折射，使它们到达视网膜焦点，于是形成物体的映像。到此

    为止，眼睛的功能活动类似照相机。但记录最后映像的方式有很大不同。视觉神经从视网膜通到脑的中枢皮层。这些神经携带有关光

    线落到视网膜不同区域的信息。正是脑记录这一信息使人类观察者看到物体。当然，可以在这个简单化的描述上添加许多细节，但这

    里的叙述把握了总的概念。

    刚刚结束的通过视觉观察的叙述强烈地提示两点。这两点已经被结合进常识的科学观或经验主义科学观。第一点是，由于观看时脑记

    录有关世界的事实，人类观察者多少能直接获得这些事实知识。第二点是，从同一地方观看同样物体或情景的两个正常的观察者将

    会看到同样东西。同样组合的光线射到每一个观察者的眼睛上，他们正常的眼睛晶体将它们集中在他们正常的视网膜上，产生相同

    的映像。于是，相同的信息通过他们正常的视觉神经传到每一个观察者的脑，使得两个观察者看到同样的东西。在后面的几节中，我

    们将会看到为什么这种图画是严重误导的。 3. 视觉经验不仅决定于看到的物体

    最彻底的常识观认为，关于外部世界的事实是通过视觉直接给予我们的。我可以确定，在我的书桌上有一

    盏灯，或我的铅笔是黄色的，因为它们就在我的眼前。我们已经知道的关于眼睛如何工作的故事可以支持

    这种观点。如果这就是一切，那么看到什么决定于我们注视的东西的性质，当观察者面对同样景象时，他

    们总有同样的视觉经验。然而，有大量证据表明，情况根本不是如此。两个正常的观察者，在同样的物理

    条件下从同样的地方看同样的物体，不一定获得同一视觉经验，即使在他们各自视网膜上的映像也许确实

    是同一的。两个观察者不一定看到同样东西，这一点有重要意义。正如N. R. 汉森(1958)指出，看到的东

    西比碰到眼球的东西更多。有一些简单的例子将会证明这一论点。

    图1

    我们大多数人初次看到图1时，看到的是楼梯的素描，梯级上部表面可见。但这不是我们能够看它的唯一方式。也不难把它看作是梯

    级底部表面可见的楼梯。接着，如果人们注视这张图一段时间，人们一般会发现人们看到的东西频繁改变，不由自主地从上面可见的

    楼梯变到从下面可见的楼梯，然后再变回到前者。然而似乎可合理地假定，由于观察者看到的仍然是同一物体，视网膜上的映像并无

    变化。这张图被看作从上部看到的楼梯，还是从下部看到的楼梯，取决于观察者视网膜上映像以外的东西。我想本书读者中没有人会

    对我说图1描绘楼梯这一点提出疑问。然而，对一些非洲部落(他们的文化中没有用二维透视画来描绘三维物体，也没有楼梯这种东

    西)的成员进行实验的结果表明，那些部落的成员根本不把图1看作是楼梯。由此似乎可以得出这样的结论：观察者在看东西时得到的

    知觉经验并不单单决定于他们视网膜上的映像。汉森(1958，第1章)曾用一些更引人入胜的例子来说明这一点。

    另一个例子是儿童看图谜：要在一棵树的图画里，发现树叶中间画着的一个人脸。这里，一个看这幅画的人所体验的主观印象，起

    初是与一棵树及其树干、树叶、树枝一致的。但是，一且发现了人脸，这就改变了。一度曾被看作树叶和树枝的那部分东西，现在被

    看作一个人脸。情况又是这样：在这个图谜得到解决以前和以后，所看到的是同一个物理客体，并且大概观察者视网膜上的映像在

    找到解决图谜和发现人脸的时候并没有改变。如果在以后某个时间再来看这幅图，一度已经解决过这个图谜的观察者就很容易很快

    就看到人脸。这似乎意味着，一个观察者看到的东西是受他或她过去经验的影响。

    有人也许会问：这些人为的例子与科学有什么相干?对这个问题的回答是，不难从科学的实践中举出一些例子来说明同样的论点，即观察者在观看物体或情景时看到的东西，他们体验的主观经验，不仅决定于他们视网膜上的映像，而且也依赖于观察者的经验、知

    识和期望。这一论点隐含在无可争议的如下认识之中：在科学中人们不得不学会做一个胜任的观察者。无须说服一个曾经不得不学会

    用显微镜观看的人相信这一点。当初学者通过显微镜注视一张老师准备的切片时，他并不能辨认出合适的细胞结构，即使老师通过显

    微镜注视同样切片时毫无困难地辨认出细胞结构来。重要的是要指出，在这种情境下使用显微镜的技术人员一旦知道要寻找什么，他

    们在准备合适的条件下观察到细胞分裂不会有很大困难：然而在发现它们以前，这些细胞分裂却观察不到，虽然我们现在知道在通过

    显微镜检查的许多标本中必定会观察到细胞分裂。迈克尔·波兰尼描述了当教师教医学学生通过检查X线片来作出诊断时，医学学生知

    觉经验的变化。在下面的一段引文里，迈克尔·波兰尼(1973，p. 101)描述了当教师教医学生通过检查X线片来作出诊断时医学生知

    觉经验的变化。设想一个在上肺部疾病X线诊断课的医学生。在一间暗室里，他注视着置于一个病人胸前的荧光屏上的影迹，倾听着放射学家用专门

    术语对他的助手评论这些阴影有意义的特征。起初，这个学生完全迷惑了。因为他在这张X线胸片上只能看到心脏和肋骨的阴影，在

    它们之间有一些蛛丝状斑。专家们似乎在信口讲述他们想象中的虚构事物；他一点也看不见他们所谈论的东西。然后，由于他继续倾

    听了几个星期，细心地查看各种不同病例的新片子，他开始有了尝试性的理解；他逐渐忘掉肋骨，并开始看到了肺。最后，如果他聪

    明地坚持下去，在他面前将会展现一幅充满有意义细节的全景：生理的变异和病理的变化，疤痕，慢性感染和急性病的征候。他进入

    了一个新世界。他仍然只看到专家能看到的部分，但是现在这些片子肯定有意义了，对片子的大多数评论也是如此。

    当有经验而熟练的观察者和未经训练的新手两者面对同样境况时，他们并没有同一知觉经验。这与认为知觉是通过感官直接给予的主

    张相冲突。我使用的一些例子支持观察是人造的主张，对这一主张的通常回应是，从同样地方看同样情景的观察者看到同样的东西，但对他们看到的东西解释有所不同，对此回应我要争论。就知觉而言，观察者与之直接接触的唯一东西是他或她的经验。这些经验不

    是独一无二地给予的，也不是不变的，而是随观察者拥有的知识和期望而不同。我准备承认，被物理境况独一无二地给予的是在观察

    者视网膜上的映像；但观察者与那个映像没有直接的接触。当常识观的维护者假定，在知觉时有某种独一无二的东西给予我们，但可

    以给予各种不同的解释时，他们是在作出没有论证的假定：在我们视网膜上的映像独一无二地决定我们的知觉经验，而将许多相反的

    证据置之不顾。他们过分地使用了照相机类比。

    在说了所有这一切后，我要澄清我在这一节究竟不主张什么，免得认为我实际论证的比我想要论证的还多。第一，我肯定不是主张在

    我们视网膜上的映像的物理原因与我们看到什么没有任何关系。我们不可能仅仅看到我要看到的东西。然而，虽然我们视网膜上的映

    像是我们看到什么的部分原因，这个原因的另一十分重要的部分则是我们心或脑的内在状态，它本身依赖我们的文化教养、我们的知

    识和我们的期望，而并不是仅仅决定于我们的眼睛和观察到的情景的物理性质。第二，在各种不同的条件下，我们在各种境况看到什

    么是相对稳定的。我们看到什么对我们的心或脑的依赖并非那么敏感，以致使交流和科学成为不可能。第三，在这里援引的所有例子

    中，在某种意义上可以说所有观察者看到同样的东西。贯穿这本书我接受并预设一个单一的、独特的物理世界独立存在于观察者之

    外。因此，当一群观察者注视一张照片、一架仪器、一张显微镜切片或者其他什么东西时，在某种意义上他们通过注视而面对，因而

    看到同样的东西。但由此不能得出结论说，他们具有同一的知觉经验。在十分重要的意义上他们看到的是不同的东西，我对认为事实

    是通过感官不成问题地和直接地给予观察者的观点的探究正是建立在后一意义上的。这在什么程度上破坏了认为感觉能够确立科学所

    需充分事实的观点，还有待分晓。

    4. 陈述表达可观察事实

    在平常的语言学用法中，事实的意义是含糊的。它可能指表达事实的陈述，也可能指这种陈述所指的事态。例如，月球上有山脉和

    火山口，这是事实。这里可能认为事实是指山脉和火山口本身。另一种可能是，认为月球上有山脉和火山口这一陈述是事实。当声

    称科学基于事实，导源于事实时，显然后一解释比较合适。关于月球表面的知识不是基于，也不是导源于山脉和火山口，而是导源于

    关于山脉和火山口的事实陈述。必须区分理解为陈述的事实与那些陈述描述的事态，也必须区分事实的陈述与可能引起将那些陈述作

    为事实接受的知觉。例如，无疑当达尔文乘坐比格尔号进行闻名的航行时，他遇到了许多新的动植物物种，因此这是他一系列新颖知

    觉经验的内容。然而，如果他停留在那里，他就不会对科学作出重要的贡献。仅当他提出描述这些新颖发现的陈述，使得其他科学家

    也了解这些发现，他才对生物学作出了重要贡献。就乘坐比格尔号航行产生新的事实，使得进化论可由此产生或与之有联系而言，构

    成那些事实的是那些陈述。对那些主张知识导源于事实的人来说，他们必须记住事实是那些陈述，而不是那些知觉或例如山脉和火山

    口那样的客体。

    在作了这些澄清之后，让我们回到本章的第1节结束时关于事实性质的两项主张(1)和(3)。一旦我们这样做以后它们就马上变得非常

    成问题。我们知道可构成科学合适基础的事实必须采取陈述的形式，认为事实是通过感觉直接给予的这种主张就看起来十分错误了。

    因为即使我们将前一节突出的困难撇在一边，并假定知觉是在看这个动作中直接给予的，那么显然描述可观察事态的陈述(我称之为

    观察陈述)不是通过感官给予观察者的。认为事实陈述通过感官进入脑是荒谬的。

    在观察者提出和同意观察陈述以前，他或她必须拥有合适的概念框架以及拥有如何合适使用这个概念框架的知识。当我们思考儿童如

    何学习描述世界(即作出关于世界的事实陈述)时，这一点是很清楚的。考虑一下父母如何教孩子识别和描述苹果。父母给孩子看苹

    果，指着它，发出苹果这个词。孩子马上会模仿重复苹果这个词。在掌握了这个要领后，也许就在那天晚些时候，孩子看见一个

    网球，会指着它说苹果。在这个时候父母就会来解释这个球不是苹果，演示球不能像苹果一样咬着吃。孩子还会犯错误，例如将佛

    手瓜当作苹果，就要求父母作出更为精细的解释。等到孩子在有苹果时能够成功地说出苹果的时候，他已经对苹果知道了很多。所

    以，推定我们在从关于苹果的事实导出关于苹果的知识之前必须先观察到那些事实，似乎是个错误，因为表述为陈述的合适事实是以

    关于苹果的许多知识为先决条件。让我们从谈论儿童进到与我们理解科学的工作更为有关的一些例子。想象一位熟练的植物学家，由一个像我一样对植物学一窍不通的

    人陪同，参加对澳大利亚灌木林的实地考察旅行，目的是收集有关当地植物群落的可观察事实。无疑，植物学家将会能够收集比我能

    观察和表述多得多的可辨识事实，理由很清楚。植物学家拥有比我自己更精细的概念框架可供利用，他或她比我知道更多的植物学。

    植物学知识是表述可构成事实基础的观察陈述的先决条件。

    因此，记录可观察事实不仅要求接受刺激，例如射到眼睛上的光线。它还要求合适的概念图式以及如何应用它的知识。在这个意义

    上，假定(1)和(2)不能接受。关于事实的陈述不是由感觉刺激直接决定，观察陈述以知识为先决条件，因此实际情况并不是我们先

    确定事实，然后再从事实导出知识。

    5. 为什么事实应该先于理论？

    我将对认为科学导源于事实这种主张颇为极端的解释作为出发点，这种主张隐含着在从事实导出科学知识以前必须确立事实。先确立

    事实，然后建立适合这些事实的理论。我们的知觉在一定程度上依赖我们先前的知识，因而依赖我们有准备的状态和我们的期望(在

    本章较早讨论过)这一事实，以及观察陈述以合适的概念框架为先决条件(在前一节讨论过)这一事实，都表明这是不可能做到的要

    求。确实，一旦接受仔细检查，就会发现这是一个相当愚蠢的想法，我怀疑有那个认真的科学哲学家会维护它。如果我们没有我们要

    探索何种知识或要试图解决何种问题的指导，我们如何能够通过观察确立关于世界的重要事实？为了进行可能对植物学作出重要贡献

    的观察，我们首先需要对植物学知道得更多。此外，如果在科学中有关事实必须始终先于它们可能支持的知识，那么我们的科学知识

    是否适宜应该对照可观察事实进行检验这一思想就没有什么意义了。我们对有关事实的探索需要由我们目前的知识状态指导，后者告

    诉我们测量例如不同地点大气中臭氧浓度会产生有关的事实，而测量悉尼青年头发的平均长度则不会。因此，让我们放弃获得事实应

    该先于提出构成科学知识的定律和理论这一要求，并且来看看一旦我们这样做以后我们能够从科学基于事实的观念中挽救些什么。

    根据修改的立场，我们直率地承认观察陈述的表述以重要的知识为先决条件，在科学中寻找有关事实受知识指导。这种承认不一定破

    坏科学具有经观察确立的事实基础这一主张。让我们首先采纳这一论点：重要观察陈述的表述以合适的概念框架的知识为先决条件。

    这里我们要注意，要有表述观察陈述的概念资源是一回事；这些陈述的真假则是另一回事。看看我的固态物理教科书，我可以抽出两

    个观察陈述钻石的晶体结构具有反向对称性和在硫酸锌的晶体内，每一个晶格有四个分子。拥有一定程度的有关晶体结构以及晶

    体结构如何表征的知识对于表述和理解这些陈述是必要的。但即使你没有那个知识，也能认识到用同样的术语能够表述其他类似的陈

    述，例如钻石的晶体结构不具有反向对称性和钻石晶体每一个晶格具有四个分子。在某种意义上所有那些陈述都是观察陈述，即

    一旦人们掌握了合适的观察技术，观察就能确定它们的真假。这样做了以后，只有我从教科书抽出的陈述得到观察确认，而从这些陈

    述构建的其他陈述就被反驳。这证明了这样的论点：知识为表述重要观察陈述所必需这一事实仍然没有解决如此表述的陈述哪些被观

    察证实，哪些没有。结果，承认描述事实的陈述的表述依赖知识并没有破坏这一观念：知识应该基于得到观察确认的事实。如果人们

    坚持确认与某种知识有关的事实应该先于任何知识的获得这一愚蠢要求，那就有问题了。

    于是，承认对事实的探索和表述依赖知识不一定破坏科学知识应该基于观察确认的事实这一观念。如果观察陈述的真假能直接由观察

    确定，那么不管那些陈述如何表述，以这种方式确认的观察陈述提供给我们科学知识重要的事实基础。

    6. 观察陈述的可错性

    我们已经在探索科学的观察基础方面有了进展，但我们还没有摆脱困难。在前面的一节中，我们的分析预设了观察能够以不成问题的

    方式可靠地确立观察陈述的真理性或其他方面。但是这种预设是合法的吗？我们已经看到问题可以种种方式从以下事实发生：不同的

    观察者在观看同样情景时不一定有同样的知觉，而这可导致对可观察事态是什么不一致。这一点对科学的重要性已得到科学史中有文

    件证明的案例的证实，例如奈伊(1980)描述的关于所谓N线的效应是否可观察的争论，以及艾基和默尔凯(1976)描述的在射电天文

    学早期悉尼与剑桥天文学家之间对可观察的事实是什么的不一致。面对这些困难如何能够为科学确立可靠的观察基础我们迄今说得不

    多。关于观察事实的适宜性的判断基于预设知识，因而使那些判断成为可错的，这就产生有关科学观察基础可靠性的进一步困难。我

    将用例子说明这一点。

    亚里士多德将火包括在四要素内，所有地上物体都由四要素组成。火是一种独特的十分轻的物质这一假定持续了数百年，但现代化学

    将它完全驱除了。那些用这个预设工作的人注视火焰在空中升起，认为他们直接观察到火；于是对他们来说，火上升是被直接观察

    经常证实的观察陈述。我们现在拒绝这种观察陈述。要点是，如果提供我们用来描述我们观察的范畴的知识有缺陷，以那些范畴作为

    先决条件的观察陈述同样有缺陷。我的第二个例子涉及人们在16和17世纪认识到地球在运动，绕着自己的轴旋转，沿着轨道绕太阳运

    行。在使这种认识成为可能的条件具备以前，可以说地球是静止的这一陈述是得到观察确认的事实。毕竟，人们不能看到或感觉到

    地球运动，而且如果我们跳到空中，地球也不会在我们下面因旋转而离开我们。从现代的观点看，我们知道这个观察陈述是假的，不

    管外观如何。我们了解惯性，并且知道由于地球在旋转我们正在朝水平方向以每秒100公理的速度运动，没有理由认为为什么当我们跳向空中时这应该有变化。改变速度需要力，而在我们的例子里，没有水平方向的力在作用。因此我们保持我们与地球表面共有的水

    平速度，落在我们跳起来的地方。地球是静止的并没有像一度认为它那样得到可观察陈述的确定。但是要完全理解为什么会这样，我们需要了解惯性。这种了解是17世纪的发明。我们有一个例子可作为例证说明对观察陈述的真理性或其他方面的判断如何依赖于形

    成背景的知识，而判断正是在这个背景上作出的。科学革命不仅是科学理论渐进的转换，而且也是可观察事实的转换!

    我的第三个例子进一步说明了最后一个论点。它涉及在年运行中从地球上看金星和火星的大小。这是哥白尼理论的一个推断，地球沿

    着在金星外侧与火星内侧之间的轨道围绕太阳运行，在年运行中金星和火星的外观大小应该有显著变化。这是因为当地球与其中之一

    处于太阳同侧时，地球相对地接近它，而当地球与其中之一处于太阳的对侧时，地球相对地远离它。从定量来考虑这个问题，按照哥

    白尼理论其效应是相当大的，外观直径可预测的变化对火星是7倍，金星是5倍。然而，当用肉眼仔细观察行星时看不出金星大小有变

    化，火星大小的变化不超过1倍。因此，观察陈述在年运行期间金星的外观大小没有变化得到直接确认，在哥白尼的《天体运行

    论》一书序言中提到这是一个被各个时代所有经验确认的的事实(Duncan, 1976, p. 22)。奥西安德是序言的作者，他对哥白

    尼理论的推断与我们可观察事实之间的冲突印象如此之深，以致他用它来论证不应该照字面意义来对待哥白尼理论。我们现在知道

    对行星大小的肉眼观察是有欺骗性的，眼睛是一个在黑暗背景上测量小光源大小的十分不可靠的仪器。但是伽利略指出了这一点, 并

    表明用望远镜来看金星和火星，就能清楚辨认预测的大小变化。这里我们有了一个明显例子说明知识和技术的改进使纠正观察事实的

    错误成为可能。例子本身很平常，并不神秘。但它的确表明，认为科学知识基于观察获得的事实的观点必须承认事实和知识都是可错

    的，要接受校正，科学知识及其建基于其上的事实是相互依赖的。

    我用科学导源于事实这一口号想要把握的直觉是，科学知识具有特殊地位，部分是因为它建立在可靠的基础上，由观察坚实确立的

    扎实事实上。本章的若干考虑是对这种轻松自在观点的威胁。一个困难涉及知觉在多大程度上受到观察者的背景和期望的影响，因此

    对一个人是可观察事实，对另一个人则未必如此。困难的第二个来源是，对观察陈述真理性的判断在多大程度上依赖于已经知道或假

    定的东西，从而使观察事实同作为观察事实基础的预设一样可错。这两类困难都提示，也许科学的可观察基础并不是像广泛地和传统

    地认为的那样一目了然和安全可靠。在下面一章我试图通过考虑观察的性质，尤其是在科学中使用的观察的性质，用比我们迄今讨论

    的更具辨识力的形式，来一定程度上减轻这些担心。

    补充读物

    关于经验主义者和实证主义者认为知识如何从感觉提供给心的东西中导出的经典讨论，请分别阅Locke (1967)和Ayer (1940)。

    Hanfling (1981)是一本逻辑经验主义的导论，包括它对科学观察基础的论述。在知觉层次对这些观点提出挑战是

    Hanson (1958, chapter 1)。对整个问题的有用讨论可在

    Brown (1977) 和 Barnes, Bloor and Henry (1996, chapters 1-3)中找到。第二章 观察是实践的干预

    1.观察：被动和私人的， 还是公共和主动的？

    许多哲学家对观察的理解通常将观察看作一种被动的、私人的活动。认为当观看时，我们只是睁开眼睛，指挥眼睛让信息流入，记录

    看到的东西，因此观察是被动的。正是观察者心内或脑内知觉自身直接确证这个事实，例如在我前面有一个红的西红柿。如果这样

    来理解观察，那么确定可观察事实就是一件完全私人的活动。这是由个人完成的，在感知行动中密切注意提供给他或她的东西。由于

    两个观察者并不获得对方的知觉，他们就不可能参与由他们的知觉确立的事实是否有效的对话。

    被动和私人的知觉观或观察观是完全不适宜的，并没有对日常生活的知觉，更不要说科学提供精确的论述。日常的观察远不是被动

    的。为了确定知觉的正确性需要做一系列的事情，许多是自动地，也许无意识地。在看这个行动中我们对物体进行扫描，移动我们的

    脑袋来检验所观察的情景中有什么预期的变化等等。如果我们不能肯定通过窗子观看到的情景是窗外发生的事情还是在窗子上的反

    映，我们可以移动我们的脑袋来检查在看到情景的方向上有什么效应。一般认为，如果由于某种理由根据我们的知觉我们对实际发生

    的情况表示怀疑，我们能够采取种种行动来解决这个问题。在上面的例子中，如果我们有理由怀疑西红柿的映像是聪明地设计的视觉

    映像，而不是真正的西红柿，我们可以仔细看它，触摸它，必要时我们可以尝尝它或将它切开。

    这些少量的有点初步的评论仅仅触及充满细节的故事的表面，心理学家能够告诉我们在感知行动中个人所做的许多事情。对我们的工

    作更为重要的是，考虑一下这一点对观察在科学中所起作用的意义。说明我的论点的一个例子是显微镜在科学中的早期使用。当罗伯

    特·虎克和亨利·鲍威尔斯等科学家使用显微镜来观看苍蝇、蚂蚁等小昆虫时，他们经常对观察事实发生分歧，至少虎克起初将分歧的

    原因归诸于照明不同。他指出，苍蝇的眼睛在一种光下看起来像覆盖孔的格子(顺便说一句，这使鲍威尔斯相信实际情况就是如此)，在另一种光下像覆盖圆锥体的表面，在第三种光下像覆盖金字塔的表面。虎克为了澄清这个问题进行了实践干预。他努力使标本的照

    明均一来消除由于耀眼和复杂反射而引起的虚假信息。他做到这一点是靠了使用通过盐水溶液散射的烛光照明。他也从各种方向来照

    明他的标本，以确定在这些变化之下哪些特点保持不变。有些昆虫需要用白兰地浸泡，使之不能运动，又没有损伤。

    虎克的书《显微学》(Micrographia,1665)含有许多来自虎克这些行动和观察的详细描述和观察。这些成果过去是公共的，现在仍

    然是公共的。别人可以检查、批评和补充这些成果。如果苍蝇的眼睛在某种照明下像覆盖小孔的东西，那么密切注意他或她的知觉的

    观察者不可能有用地评价这种事态。虎克表明了在这种情况下为了检查这种外观的真实性能够做些什么，而他建议的程序任何愿意做

    而受过训练的人都可以进行。关于苍蝇眼睛结构的可观察事实最终是一个主动而公共的过程的结果。

    能够采取行动来探索作为观察事实提出来的那些主张是否适宜这一点具有这样的推断：知觉的主观方面不一定是一个科学不可解决的

    问题。前一章讨论了同样情景的知觉可以种种方式随不同观察者的背景、文化和期望而有不同。由于这一无可怀疑的事实产生的问题

    在很大程度上能够通过采取合适的行动而得到解决。个人的知觉判断因一系列理由而不可靠，这对任何人不应该是新闻。在科学中的

    挑战是如何安排客观境况使依赖这种判断的情况减少到最低限度，如果不能消除的话。有一两个例子可以说明这一点。

    月球幻觉是一种常见现象。当月球在高空，它显得比在地平线低处小得多。这是一种幻觉。月球没有改变它的大小，它离地球的距离

    在它位置改变的几小时内也没有变化。然而，我们并非必须相信关于月球大小的主观判断。例如我们可以爬上一根装有十字金属丝的

    观测管道，使我们可在标尺上读到它的定向。在观测地点与月球形成的对向角可由十字金属丝与月球每一边的联接来确定，并注意标

    尺上相应读数的差异。当月球在高空时这样做后，再在它接近地平线时重复。在这两种情况下标尺读数没有显著差异这一事实，反映

    月球大小仍然没有变化。

    2.伽利略和木星卫星

    有一个历史例子说明本节与上节讨论的相关性。1609年晚期，伽利略建造了一架强大的望远镜，用它来观测天体。在以后的三个月他

    所作出的许多新颖观察是有争议的，与有关哥白尼理论正确性的天文学争论密切相关，而伽利略已成为哥白尼理论热心的斗士。例

    如，伽利略声称他观测到有四个月球围绕木星旋转，但他难以说服别人相信他观察的正确性。这是一个时机问题。哥白尼理论涉及有

    争议的主张，例如地球是动的，每天围绕它的轴旋转，每年围绕太阳运行。哥白尼在上一世纪前半世纪向之挑战的公认观点是，地球

    是静止的，太阳和行星围绕地球运动。反对地球运动的一个论据，远不是微不足道的论据是，如果地球像哥白尼主张的那样围绕太阳

    运动，月球就会拉在后面。一旦人们承认木星有四个月球，这个论据就消除了。因为即使反对哥白尼的人也同意木星是运动的。结

    果，木星带着它的月球运动，展现了哥白尼的反对者认为地球不可能有的现象。伽利略用望远镜对木星月球的观察是否正确在那时是个时机问题。尽管有起初的反对以及他的许多同时代人似乎不可能用望远镜辨识

    木星月球，伽利略终于在两年内说服了他的对手。让我们看看他如何能够做到这一点 - 他如何能够使他对木星月球的观察客观

    化。

    伽利略用一个环将一个有同等间距的水平线和垂直线标志的标尺安装在他的望远镜上，这样使标尺能够面对观察者，并能沿着望远镜

    上下滑动。用望远镜观测的人可以用一只眼睛用望远镜看，另一只眼睛看标尺。为了便于看标尺，用小灯照亮标尺。将望远镜瞄准木

    星时，将标尺沿望远镜滑动，直到用一只眼睛通过望远镜看到的木星映像出现在用另一只眼睛看到的标尺中央方块为止。这样做了以

    后，通过望远镜看到的一个月球的位置可在标尺上读到，读数与它与木星的距离相对应，为木星直径的倍数。木星的直径是一个方便

    的单位，由于使用这个单位作为标准，就自动承认这样的事实：从地球上看到的木星外观直径随它接近地球或远离地球而有变化。

    伽利略利用这些就能够记录伴随木星的四颗小星星的每天运动。他能够表明数据与小星星的确是以恒速围绕木星运行的月球这一假

    定相一致。这个假定不仅得到定量测定的证实，而且也得到定性观察的证实，当这些卫星通过木星的背面或前面或进入它的阴影，它

    们就从视野消失。

    伽利处在一个强有力的地位来论证他对木星月球观察的真实性，尽管肉眼不能见到它们。他能够并确实反对这样一种意见，说这些月

    球是望远镜产生的幻觉，指出这种意见难以说明为什么这些月球出现在木星附近，而不是在别的什么地方。伽利略也能诉诸他的测量

    的一致性和可靠性，及其与这些月球定期围绕木星运行的假定相容。伽利略的定量数据得到独立观察者的证实，包括罗马学院和罗马

    教皇法庭的观察者的观测，他们是哥白尼理论的反对者。更有甚者，伽利略能够预测这些月球的进一步位置以及月相和月蚀的发生，这些也被他自己及独立观察者确认，这些由斯蒂尔曼·德赖克(Stillman Drake, 1978, pp. 175-176, 236-237)记录在案。

    望远镜观测的真实性很快被伽利略同时代人接受，他们是有能力的观察者，甚至也被起初反对他的人接受。确实，有些观察者始终不

    能辨认这些月球，但我认为这并不比詹姆斯·塞尔伯(James Thurber,1933, pp.101-103)不能通过显微镜辨认植物细胞结构更

    为重要。伽利略论证他对木星月球望远镜观察的真实性的力量在于他的主张能够经得住一系列实践的、客观的检验。虽然他的论证也

    许并非绝对定论性的，但比对其他主张(例如说他的观测是望远镜产生的幻觉或人为产物)能够做的任何论证都无比地强有力。

    3.观察事实是客观的，但也是可错的

    试图从我们已经提出的批评中挽救关于可观察事实的强主张可遵循下列路线进行。如果观察陈述能够直接接受感觉检验，并经受住

    这些检验，它就构成值得形成科学基础一部分的事实。这里的直接是要把握这样的观念：观察陈述的正确性应该接受种种常规客观

    程序的检验，而无需观察者方面精巧的主观判断。对检验的强调使观察陈述的辩护具有主动、公共的性质。在这个方面，也许我们可

    以把握由观察可靠地确立事实的观念。毕竟，只有沉湎于某种嗜好的哲学家才会愿意花费时间去怀疑，像米表读数那样的事情能够在

    很小误差范围内靠仔细利用视觉来可靠确定。

    在前一段提出的可观察事实概念需要付出一些小的代价。这个代价是，可观察事实在某种程度上是可错的，可接受修改。如果一个

    陈述够得上成为可观察事实，因为它通过迄今为止能够向它提出的所有检验，这并不意味着它一定能经受住因知识和技术的进展而成

    为可能的新型检验。我们已经遇到两个重要的观察陈述的例子，它们根据充分的理由被接受为事实，但是鉴于新的进展最终被摈

    弃：地球是静止的和火星和金星的外观大小在每年运行中没有显著改变。

    根据这里提出的观点，适合于构成科学知识基础的观察既是客观的，又是可错的。就它们能够接受简单明了的程序检验而言，它们

    是客观的，而就它们可被由于科学和技术的进展而成为可能的新型检验推翻而言，它们是可错的。这一点可用伽利略工作的另一个例

    子说明。伽利略在他的《两个主要世界体系的对话》

    (Dialogue concerning the Two Chief World Systems,1967, pp. 361-363)中描述了一种测量星体直径的客观方法。

    他在他自己与远距离的星体之间悬一根绳索，这根绳索正好挡住星体。伽利略论证说，绳索与眼睛的角度等于星体与眼睛的对向角。

    我们现在知道伽利略的结果是虚假的。我们感知的星体的外观大小完全是由于空气和其他干扰效应，与星体物理大小没有决定性关

    系。伽利略对星体大小的测量依据的是现在已经被摈弃的假定。但是这种摈弃与知觉的主观方面没有关系。伽利略的观察是客观的，因为这些观察使用的是常规程序，如果今天来重复，这些程序产生的结果与伽利略获得的结果是大体相同的。在下一章，我们将有理

    由来进一步发展这个论点：科学缺乏不可错的观察基础不仅仅是由于知觉的主观方面。 补充读物

    关于科学的经验基础是经得住检验的陈述的经典讨论请阅：Popper (1972 chapter 5)。强调观察的主观方面在

    Hacking (1983)的后半部，Popper (1979, pp.341-61)以及Chalmers (1990, chapter 4)。也请参考

    Shapere (1982)。第三章 实 验

    1不仅是事实，而且是有关的事实

    在这一章，为了论证的方便我假定，仔细利用感觉能够建立可靠性。我已经提出，不管怎么说,在与科学有关的许多境况下,这个假定

    是肯定能得到辩护的。计算盖氏计数器上的滴答声，注意标尺上指针的位置，这些例子都是不成问题的。有这些事实就解决了关于科

    学事实基础的问题了吗？科学知识能够从能被观察确定的陈述所构成的事实中推导出来吗？在这一章我们将看到对这些问题的回答都

    是断然的否。

    应该指出的一点是，科学中所需要的不仅是事实，而且是有关的事实。能由观察确立的大多数事实，例如在我的办公室里书的数目或

    我的邻居汽车的颜色，与科学完全无关，科学家们去收集这些事实是浪费时间。哪些事实与一门科学有关，哪些无关相对于 那门科

    学的发展的目前状态。科学提出问题，并且理想地观察能提供一个答案。这是什么组成科学有关事实这一问题的部分答案。

    然而必须强调更为重要的一点，为此我要介绍一个故事。当我年轻的时，我的哥哥 和我关于怎么说明草在同一牧场上有牛粪的地方

    比其它地方长得更快这一事实。我肯定这一事实不是我们第一个注意到。我的哥哥的意见是，这是牛粪的施肥效应,而我怀疑这是一

    种覆盖效应，牛粪对下面的土地有保墒和抑制蒸发的作用。我现在强烈怀疑我们都不全对，主要的说明是奶牛不大愿意吃它们自己的

    粪周围的草。所有这三种效应大概都起作用，但我们兄弟所作的那种观察不可能分辨出效应的程度。有必要进行一些干预，例如，有

    一个季节将奶牛不在这块牧场上放牧，看看在牛粪上的草长得长草是否减少或消失，将粪磨细消除它的保墒作用，但仍保留它的施肥

    作用等等。

    这个例子所说明的境况是典型的。在我们周围有许多种过程在起作用，它们以复杂的方式叠加和相互作用。一片掉落的叶子受到引力

    吸引、空气阻力和风力的作用，并且当它掉落时腐烂也起一些作用。当一些事件自然发生时，不可能通过对这些事件的仔细观察而达

    到对这种种过程的理解。对落叶的观察并不产生伽利略落体定律。这里学到的教训是一目了然的。为了与鉴定和说明在自然界起作用

    的种种过程有关的事实，一般需要在实践中进行干预，试图将要研究的过程分离出来，消除其他过程的效应。简言之, 必须做实验。

    到这一步花了我们一些时间，但是也许应该有点明显的是，如果有构成科学基础的事实，那么那些事实表现为实验结果，而不是任何

    陈旧的可观察事实。可是在最近二十年内科学哲学家才仔细注意实验的性质及其在科学中起的作用，于是这一点才变得明显的。确

    实，这是本书前面几版给予很少注意的一个问题。一旦我们集中于关注提供科学基础的实验，而不仅仅是观察，我们就会在本章其余

    部分看到，我们一直在讨论的问题就有点不同的情况了。

    2实验结果的产生和更新

    实验结果无论如何不是被直接给予的。任何一个实验工作者，甚至任何一个攻读科学的学生都知道, 做实验不是一件容易的事。

    成功地进行重要的新实验能花几个月或甚至几年的时间。在 20 世纪 60 年代我是一个实验物理学家，对我自己经验的简要描述将

    清楚地说明这一点。故事的细节对读者不重要，我的目的不过是给大家提供一个概念：产生一个实验结果会有多复杂，会涉及哪些实

    践上的努力。

    我的实验的目的是从分子散射出低能量的电子，以发现它们在这过程中失去了多少能量, 从而获得有关分子本身在各能量层次的信

    息。为了达到这个目的,必须产生一束电子，它们全以相同的速度运动，从而具有相同的能量。必须安排它们仅仅在进入检波器以前

    撞击一个靶分子，否则就会丧失所寻找的信息，而且必须用设计合适的检波器测量散射电子的速度或能量。这些步骤中的每一步都是

    一次实际的挑战。速度选择器有两块导电的金属片，弯曲成其中有电位差的同心圆。进入金属片之间的电子，如果它们的速度与金属

    片之间的电位差相匹配，它们就会出现在环形通路的另一端。否则，它们就会在导电金属片上偏转。为了保证电子有可能只撞击一个

    靶分子，就必须在一个高度真空，只含有一个靶分子样本、压力很低的地方做实验。这就要求充分利用真空技术。测量散射电子的速

    度必须用类似产生单能量束时使用的环形电极。测量以特定速度散射的电子强度可用这样的办法：将金属片之间的电位差规定一个

    值，只允许具有这个速度的电子穿过环形金属片，并出现在分析器的另一端。检测出现的电子包括要测量微小的电流，这又要充分利

    用技术。那是一般的想法，但是每一步都提出了一系列实际问题，任何人在这领域工作的人都熟悉这些问题。使仪器摆脱用来制造仪器的种种

    金属发射的多余气体是很困难的。这些分子被电子束离子化可凝结在电极上，引起虚假的电位。我们的美国对手发现电极镀金极大地

    有助于将这些问题减少到最小限度。我们则发现，在电极上镀一层以碳为基础的溶液(称为aquadag)有很大帮助，虽说不像镀金

    那样有效，但更适合于我们的研究预算。在这项实验得出重要结果以前，我的耐心(以及我的研究经费)早就失去了。我理解一些研究

    生在最终获得重要结果以前遭了多大的磨难。30年以后的现在，低能量电子光谱仪是相当标准的技术。 我的努力以及更成功的后继

    者努力的细节，并不重要。我所说的应该足以 说明无可争辩的论点应该是什么。如果实验结果构成科学立足的事实，那么它们肯定

    不是经由感觉直接给予的。事实的确立是必须经过努力的，并涉及相当多的实际知识，实践中的试错法，以及利用可得的技术。

    对实验结果适宜性的判断也不是直接了当的。仅当实验设置是合适的，扰乱因素得到消除，实验才是适宜的，才可解释为展示或测量

    实验打算展示或测量的东西。有关这些因素的知识不充分可导致不合适的实验测量和错误的结论。因此，实验事实与理论之间有着重

    要的相互联系。如果有关实验的理论有缺陷或错误，实验结果就有可能出错。

    有关实验的这些一般的，在一定意义上相当平凡的特点的推断是，实验结果是可错的，可因明显的理由而更新或代替。由于技术方面

    的进展，实验结果可变得过时，由于理解方面的进展(根据这种理解认为实验设置不合适)，它们可被摈弃。这些论点及其的意义将在

    下一节用历史的例子加以说明。

    3 改变科学的实验基础：历史的例子

    在19世纪后25年放电管现象支配着极大的科学兴趣。如果高电压通过插入封闭玻璃管的每一端的金属片连接起来，就发生放电，在管

    内引起种种辉光。如果大气压在管内不是太大，就会产生流光，连接带负电的金属片(阴极)和带正电的金属片(阳极)。这些已知为阴

    极射线，它们的性质是当时科学家很感兴趣的问题。德国科学家海因里希·赫兹在19 世纪 80 年代进行了一系列实验，意图阐明它

    们的性质。作为这些实验的结果，赫兹作出结论说，阴极射线不是带电粒子束。他达到这一结论部分是由于当阴极射线受到与它们运

    动方向成垂直的电场影响时它们并不像带电粒子束预期的那么发生偏转。我们现在认为赫兹的结论是错误的，他的实验是不适宜的。

    在19世纪结束前J.J.汤姆逊进行的实验令人信服地表明电磁场使阴极射线偏转，其方式与带电粒子束一致，并能测量电荷与粒子质

    量的比率。

    正是由于技术的改善和对境况理解的增进使得汤姆逊有可能改进实验，摈弃赫兹的实验结果。构成阴极射线的电子可使玻璃管内的气

    体分子离子化，即使分子中的一两个电子移位，使它们成为带正电荷。这些离子能聚集在仪器金属片上，导致从实验的角度看是虚假

    的电场。大概正是这种电场妨碍赫兹产生汤姆逊终于能够产生和测量的偏转。汤姆逊能够改进赫兹的工作的主要办法是得益于经过改

    进的真空技术，从玻璃管消除了更多的气体分子。由于有了改进的真空状态，有了对电极的更为合适的安排，汤姆逊能够确定赫兹宣

    布不存在的偏转。当汤姆逊使他仪器的压力上升到赫兹仪器曾达到的水平时，他也不能检测到偏转。在这里重要的是要认识到，不应

    该责备赫兹他得出这样的结论。如果他对境况的理解是如此，他能利用的知识是如此，他有充分理由相信，在他仪器里的压力是很

    低，他的仪器安排得很合适。仅仅是由于后来的理论和技术的进展，才使人们看到他的实验有缺陷。其寓意当然是：谁知道未来的进

    展将表明哪些当代的实验结果有缺陷？

    赫兹绝不是一个假冒伪劣的实验家，他是最好的实验家之一这一事实由于下列的成功而得到证实：他是1888年产生无线电波的第一个

    人，那是他两年辉煌的实验研究的顶点。除了揭示一种值得探索和需要用实验完善的新现象外，赫兹的无线电波具有重要的理论意

    义，因为它们确认了麦克斯韦的电磁理论，这个理论是他在19世纪60年代中叶提出的，并且含有存在这种波的推断(尽管麦克斯韦自

    己没有认识到这一点)。赫兹实验结果的大多数方面仍然是可接受的，并且今天仍保留它们的意义。然而他的一些结果需要被替代，并且他对它们的主要解释之一应被摈弃。所有这些论点都说明实验结果如何接受修订和改进。

    赫兹能用他的仪器产生稳定的波, 使他能够测量它们的波长, 他能据以推演出它们的速度。他的结果显示，波长更长的波通过空气中

    比沿着电线传播的速度更快，比光更快，而麦克斯韦的理论则预测它们都将以光速在空气中和沿着赫兹仪器的电线传播。由于赫兹已

    经表示怀疑的理由，这些结果是不适宜的。从实验室墙上反射回到仪器的波引起多余的干扰。赫兹(1962, p.14)自己对结果的思考

    如下：

    读者也许会问我为什么自己没有努力用重复实验来解决这个疑点。我确实重复了实验，但是正如人们期望的那样，仅仅发现了, 在同

    样的条件一次简单的重复不能消除疑问, 反而增加了疑问。只有在更有利的条件下进行实验才能达到确定的结果。这里的更有利条件

    意味着更大的房间, 但我对此无能为力。我再次强调在观察时多加注意不能弥补空间的狭小。如果长波不能显现，就不能清楚地观察

    它们。由于他的实验设备对他手头的工作不合适，赫兹的实验结果不满意。如果要消除来自反射波的多余干扰，所研究的波的波长需要小到

    能与实验室的尺度相比较。正如人们所得知的那样，在几年内实验在更为有利的条件下进行，产生的速度与理论的预测相一致。

    这里要强调的一点是，实验结果不仅要求令人满意，即对发生什么有精确的记录，而且也合适或重要。对它们的设计应专为阐明某个

    重要问题。一个重要的问题是什么，一组特定的实验是否令人满意地回答这个问题，这些判断很大程度上取决于如何理解实际的和理

    论的境况。正是电磁学相竞争理论的存在，以及其中一个主要的理论预测无线电波以光速传播，才使赫兹尝试测量无线电波的速度成

    为特别重要，而正是理解到波的反射行为才使人们明白赫兹的实验设置不合适。由于从物理学观点看是一目了然并非神秘的理由，赫

    兹实验的这些特殊结果被摈弃了，并且不久被代替了。

    赫兹研究的那段轶事及其对它的思考清楚说明实验要合适或重要，当实验不合适或不重要时实验结果就要被代替或摈弃, 它也清楚地

    说明另一方面：对他的速度测量的摈弃与人类知觉问题毫无关系。没有任何理由怀疑赫兹仔细观察了他的仪器, 测量距离, 注意是否

    有火花通过他检波器中的缝隙，并且记录仪器读数。在如下的意义上他的结果能被认为客观的：重复这些实验的任何人将会得到类似

    的结果。赫兹他本人也强调了这一点。赫兹实验结果的问题不是因为他的观察不满意，也不是因为缺乏重复性，相反是因为实验设备

    不能令人满意。正如赫兹指出的，小心进行观察不能补救空间的缺乏。即使我们承认，赫兹能够通过仔细观察建立可靠事实, 我们

    能看到这本身不足以产生出使科学工作满意的实验结果。

    上面的讨论能用来说明实验结果的可接受程度是如何依赖理论的，在这方面的判断是如何会随我们科学理解的发展而变化。更一般的

    层次说明了这一点的是，自从赫兹第一次产生出无线电波以来，赫兹产生出无线电波的重要意义已经有了变化。在那时，若干竞争的

    电磁学理论之一是詹姆士·克勒克·麦克斯韦，他发展了迈克尔·法拉第的关键想法，将电磁状态理解为无孔不入的以太的力学状态。

    这个理论不同于它的竞争者，后者假定电流、电荷和磁体超矩作用，但不涉及以太，它则预测无线电波以光速运动的可能性。正是物

    理学发展的这一方面给予了 赫兹实验结果的理论意义。因而, 赫兹及其同代人能够将无线电波的产生解释为确认以太的存在。二十

    年以后根据爱因斯坦的狭义相对论，人们放弃了以太。赫兹的实验结果仍然被认为是确认了麦克斯韦理论, 但仅仅是它的一个重写的

    版本：放弃以太，将电磁场看作独立的实在的实体。

    另外一个有关第19世纪测量分子量的例子, 进一步说明实验结果相干性和解释如何取决于理论的脉络。19世纪下半世纪由于化学组

    成原子理论，化学家认为测量自然产生的元素和化合物的分子量具有根本的重要性。这对支持普劳特假说的人尤为如此。他的假说

    是，氢原子是基本的建筑砖块，其他原子由这些砖块构成，因为这导致人们期望以氢为准来测量分子量将会是整数。然而人们一旦认

    识到自然产生的元素含有成比例的同位素混合物，这虽然并没有特殊的理论意义，可是从理论化学观点看，上一世纪占主导地位的实

    验化学家辛辛苦苦测量分子量在很大程度上变得不相干了。这种境况促使E.索迪对其结局作出如下的评论

    (Lakatos and Musgrave, 1970, p.140)：

    有些事肯定类似命运中的悲剧(如果不是比悲剧更惨的话)，这一悲剧突然笼罩了19世纪这一群杰出的、光辉夺目的化学家的毕生工

    作，他们的同代人正确地将他们的工作作为精确科学测量的王冠和完美的代表来崇敬。至少暂时来说，他们艰难获得的结果没有什么

    意义，正如测定一堆瓶子的平均重量没有意义一样，其中有些瓶子是满的，有些或多或少是空的。

    这里我们目击旧的实验结果被认为不相干而撇在一边，理由不是因为人类知觉有问题。这些19世纪的化学家被他们的同代人作为精

    确科学测量的王冠和完美的代表来崇敬，我们没有理由怀疑他们的观察。我们也无须怀疑他们观察的客观性。我也不怀疑，如果同

    时代的化学家要重复同样的实验，他们会得到类似的结果。令人满意地进行实验是实验结果可接受的必要条件，但不是它的充分条

    件。它们还需要相干性和重要性。

    我要用从物理学和化学及其实践的观点看无可争辩的方式，对我在例子的帮助下要建立的论点加以概括。认为实验结果是科学合适基

    础的传统经常更新。旧的实验结果因一系列直接了当的理由而认为不满意被摈弃，被更满意的结果代替。实验结果之被摈弃可能因为

    实验对可能的干扰源的防范不够充分，因为测量使用不敏感和过时的检测方法，因为终于明白实验不能解决手头的问题，或者因为实

    验计划来解决的问题本身有疑问。尽管人们能够将这些意见看作是对日常科学活动的相当显而易见的评论, 然而它们对正统的科学哲

    学具有严重的含义, 因为它们推翻了广泛持有的观点：科学有赖于可靠的基础。 不但如此, 它们也推翻了为什么这与人类知觉成问

    题的特点有关系的理由。

    4 作为科学合适基础的实验我在本章的前面几节对实验结果是直接给予的和完全可靠的观念进行了批判检查。我论证了实验结果在某些方面是依赖理论的，它们

    是可错的和可修正的。这可被解释为对下列观念的严重威胁：科学知识是特殊的，因为它以特别苛求和令人信服的方式得到经验的支

    持，人们可论证说，如果科学的实验基础像我论证的那样是可错的和可修正的，那么基于实验基础的知识同样是可错和可修正的了。

    由于认为科学理论由实验支持，这种担心能因循环论证而得到加强。如果诉诸理论是为了判定实验结果的满意性, 而那些同样的实验

    结果又是理论的证据，那么我们就陷在一个循环论证之中。似乎很大的可能是科学并不靠实验结果提供资源来解决相竞争的理论支持

    者之间的争论。一个阵营诉诸他们的理论来维护某些实验结果，而与之对立的阵营诉诸他们相竞争的理论来维护不同的实验结果。在

    这一节我将提供理由来反对这些极端的结论。

    必须承认，理论和实验之间的关系有可能包含循环论证。这能用下列取自我在学校教书那时的故事来说明。我要求学生沿着下列思路

    来做实验。目的是测量带电流的线圈的偏转，线圈悬在马蹄磁铁两极之间，并沿着与磁铁两极连线成直角的轴自由旋转。线圈形成电

    路的一部分，这个电路含有一节电池供应电流，有一个电表来测量电流，以及一个可变的电阻使得有可能调整电流的强度。目的是注

    意磁铁的偏转如何对应于电表记录的电路电流各种值。那些学生认为实验很成功，因为当他们以电流为背景绘制偏转曲线，显示二者

    成正比时，他们得到了一张很好的直线图。我记得我对这个实验感到很不自在，虽然我也许明智地没有将我的担心传播给我的学生。

    我的担心源于我知道在电表内是什么这一事实。在电表内是一个线圈，以某种方式悬在磁铁的两极之间，线圈被通过线圈的电流偏

    转，引起指针在电表上可见的、刻度平均的标尺上移动。因此，在这个实验中，当认为电表上的读数是电流的测度时，偏转与电流的

    比例是已经预设好的。被认为得到实验支持的东西是已经预设好的，这里确实是循环论证。

    我的例子说明在诉诸实验的论证中如何出现了循环论证。但同一例子可用来表明情况不一定如此。上面的实验本来能够，也应该采取

    这样一种测量电路电流的方法，它不必使用磁场内线圈的偏转。所有实验都推定一些理论的真理性以便帮助判定实验设置是令人满意

    的，仪器正在阅读预定它们要读的东西。但是这些预设的理论不一定与受检理论是同一的，有理由认为好的实验设计的前提之一是保

    证实验设置预设的理论与受检理论不是一回事。

    有助于正确看待实验依赖理论另一点是，不管理论如何指导实验，实验结果在很大程度上决定于世界，而不是理论。一旦仪器、电

    路、开关都已安排好，屏幕上可能会有闪光，也可能没有，光束可能偏转，也可能没有，电表上的读数可能增加，也可能没有。我们

    不可能使结果符合我们的理论。这是因为物理世界使得赫兹进行的实验没有产生阴极射线的偏转，而汤姆逊进行的改进的实验却产生

    了偏转。正是两位物理学家实验安排方面的实质差异，而不是他们持有的理论上的区别，导致不同的结局。在这个意义上实验的结局

    决定于世界的运转，而不是有关世界的理论观点，是世界提供了对照世界检验理论的可能。这不是说重要的结果是容易达到并且不可

    错的，也不是它们的意义总是一目了然的。但是它确实帮助建立了这样的论点：对照实验结果检验科学理论的可接受性是有意义的探

    索。而且, 科学的历史给我们提供了成功地面对挑战的例子。

    补充读物

    在使科学哲学家对实验产生新的兴趣中Hacking (1983)的后半部书是早期的重要行动。对这个话题的其他探索

    有： Franklin (1986), Franklin (1990), Galison (1987)和 Mayo (1996), 尽管这些详细的讨论仅在本书第十三章

    讨论新实验主义时才具有充分的意义。在这章提出的问题在 Chalmers (1984)中有略为更详细的讨论。第四章 从事实推导出来理论：归纳

    1导言

    在本书的前面几章我们已经考虑过这样的观念：科学知识的特征是它从事实推导出来。我们已经达到了这样的阶段，我们对观察和

    实验事实的性质给予了详细的注意，这些事实可被认为是科学知识从中推导出来的基础，尽管我们已经看到那些事实不能像一般设想

    的那样能够直接地和可靠地确立。让我们假定，合适的事实能够在科学中确立。现在我们必须面对科学知识如何能够从那些事实推导

    出来的问题。

    科学从事实推导出来可以解释为意指，建构科学知识首先要确立事实，然后建立适合于这些事实的理论。我们在第一章讨论了这个

    观点，并认为不合理而摈弃了它。我要探索的问题涉及用某种逻辑意义，而不是时间意义上来解释推导。不管哪一个在先，事实还

    是理论，要讨论的问题是理论在多大程度上靠事实支持。最强的主张是，理论可从事实合乎逻辑地推导出来。也就是说，如果事实已

    知，就能够证明理论是事实的推断。这种强主张不能得到支持。理解为什么如此我们必须看看逻辑推论的若干基本特点。

    2婴儿逻辑

    逻辑是从其他已知陈述推演出陈述。它涉及从什么得出什么。在这里我不想详细叙述和评价逻辑或演绎推理。反之，我要用一些十分

    简单的例子提出一些足以达到我们目的的论点。

    下面是一个逻辑论证的例子，这个论证是完全可接受的，或者用逻辑学家的术语来说，是完全有效的。

    例 1

    1. 所有哲学书都是令人厌烦的。

    2. 这本书是一本哲学书。

    3. 这本书是令人厌烦的。

    在这个论证中，(1)和(2)是前提，而(3)是结论。在我看来，这很明显：如果(1)和(2)是真的，那么(3)也一定是真的。一旦已知

    (1)和(2)是真的，(3)不可能是假的。断言(1)和(2)是真，而拒绝(3)是自相矛盾。这是逻辑上有效的演绎的关键特点。如果前提

    为真，那么结论必为真。逻辑是保真的。

    例2

    1. 许多哲学书是令人厌烦的。

    2. 这本书是哲学书。

    3. 这本书是令人厌烦的。

    在这个例子中，(3)不是必然从(1)和(2)中得出。即使(1)和(2)是真的，也许这本书最后证明是并不令人厌烦的少数几本哲学书之一。这个论证是无效的。

    读者现在也许感到厌烦了。这类经验肯定对例1和例2中陈述(1)和(3)的真值有影响。但需要强调的一点是，单单逻辑推演不能确立

    我们例子中表示的那类事实陈述的真值。在这方面逻辑能够提供的一切是，如果前提为真，论证是有效的，那么结论必定为真。但前

    提是否为真不是一个诉诸逻辑能解决的问题。一个论证可以是完全有效的，即使其前提为假。请看下面的例子。

    例3

    1. 所有猫有五条腿。

    2. 疯咪是我的猫。

    3. 疯咪有五条腿。

    这是完全有效的演绎。如果(1)和(2)为真，那么(3)必定为真。在这个例子中(1)和(3)是假的。但这不影响这个论证是有效的这一

    事实。

    在强的意义上逻辑独自不是新的真理的来源。构成论证前提的事实陈述的真不能靠诉诸逻辑来确立。逻辑只能揭示从我们已经有的陈

    述中得出什么，或者在这些陈述中已经含有什么。与这种局限相对照的是，逻辑的很大优点是它的保真性质。如果我们能肯定我们的

    前提是真的，那么我们同样能肯定我们从这些前提中推导的一切也都是真的。

    3 科学定律能够从推导出来事实吗？

    在我们讨论了逻辑的性质以后，人们可以明显地看到，科学知识不可能从事实推导出来，如果将推导解释为逻辑推演。

    科学知识的一些简单例子足以说明这一基本点。让我们考虑一些低层次的科学定律，例如金属遇热膨胀或酸使石蕊纸变红。

    这些是一般陈述。它们是哲学家所指的普遍陈述的例子。普遍陈述指特定种类的所有事件，金属遇热的所有实例，浸泡在酸中的石蕊

    纸的所有实例。科学知识总是包含这种一般陈述。观察陈述是为一般科学定律提供证据的事实，当我们说到观察陈述时，情况就完全

    不同了。那些可观察事实或实验结果是在特定时间获得的、有关某一事态的具体断言。哲学家称它们为单称陈述。它们包括这样一些

    陈述，例如当加热时铜棒长度增加或浸泡在盐酸烧杯中石蕊纸变红。假设我们手头拥有大量这些事实，作为我们希望从中推导出

    科学知识的基础(在我们的例子中是关于金属或酸的科学知识)。什么样的论证能够使我们从作为前提的那些事实达到作为结论的我们

    设法推导出的科学定律？在我们有关金属膨胀的例子中，这个论证可以图式表示如下：

    前提

    1.当在场合t1遇热时金属x1膨胀。

    2.当在场合t2遇热时金属x2膨胀。

    n. 当在场合tn遇热时金属xn膨胀。

    结论

    所有金属遇热膨胀。这不是一个逻辑上有效的论证。它缺乏这种论证的基本特点。它完全不是那种情况：如果构成前提的陈述为真，则结论必为真。不管

    我们对膨胀的金属作过多少观察，即在我们的例子里不管n有多大，没有逻辑上的保证在某种场合下某个金属样本遇热收缩。既声称

    所有已知金属遇热引起膨胀，又声称所有金属遇热膨胀是假的，其间没有矛盾。

    伯特兰·罗素提出的一个可憎的例子也说明了这一一目了然的论点。一只火鸡在火鸡农场的第一天注意到人们在早上9时给它喂食。在

    这个经验每天重复了七个星期以后，这只火鸡认为可以安全地得出这个结论了：人们始终在早上9时喂我。唉，这个结论肯定是假

    的，在圣诞节前夜人们没有喂它，反而将它的喉咙割断了。火鸡的论证使它从许多真的观察导致假的结论，这清楚表明从逻辑的观点

    看这个论证是无效的。

    我已经用金属膨胀的例子说明的这种论证，是从有限数目的具体事实进到一般结论，这称为归纳论证，不同于逻辑的演绎论证。区别

    于演绎论证的归纳论证的特点是，由于它们从关于一些事件的陈述进到关于所有事件的陈述，它们超越了包含在前提中的东西。一般

    科学定律总是超越可用来支持它们的有限数量的可观察证据，这就是为什么它们绝不可能像逻辑演绎那样根据证据得到证明。

    4 什么是好的归纳论证？

    我们已经看到如果要将科学知识理解为从事实推导出来，那么必须在归纳而不是演绎的意义上理解这个推导。但是什么是好的归纳

    论证的特征呢？这个问题具有根本的重要性，因为显然不是所有来自可观察的事实的概括都是有保证的。有些概括过于草率，或基于

    不充分的证据，正如我们谴责仅根据与一两个邻居发生不愉快的遭遇就将某些特征归因于整个少数民族一样。那么倒底在什么条件下

    才能合法地断言科学定律从有限的观察和实验证据推导出来呢？

    回答这一问题的最初尝试是要求：如果要为从可观察事实到定律的归纳推论辩护，那就必须满足下列条件：

    1、 形成概括基础的观察数必须大。

    2、 必须在各种各样条件下重复观察。

    3、 任何业已接受的观察不应该与导出的定律相冲突。

    条件1被认为是必要的，因为显然仅根据一次

    观察铁棒膨胀就作出结论说所有金属遇热膨胀不是合法的，正如仅根据一次观察澳大利亚人醉酒就作出结论说所有澳大利亚人是醉鬼

    一样不合法。在概括能够得到辩护以前，大量独立的观察是必要的。一个好的归纳论证不跳跃到结论。

    在上述例子中增加观察数的一个办法是重复加

    热一根金属棒或继续观察某一特定的澳大利亚人一个晚上又一个晚上地喝醉酒，也许再加上一个早上又一个早上地喝醉酒。显然，以

    这种方式获得的一系列观察陈述会形成各自概括的十分满意的基础。这就是为什么条件2是必要的：所有金属遇热膨胀将是一个合

    法的概括，仅当这个概括所立足的对膨胀的观察是在各种各样条件下进行的。应该加热种种金属，长棒、短棒、银棒、铜棒等等，应

    该在高压和低压、高温和低温条件下加热等等。仅当在所有这些场合金属棒膨胀，通过归纳概括出一般定律就是合法的。而且很明

    显，如果观察到特定的金属棒加热后不膨胀，那么概括出的定律得不到辩护。条件3是必不可少的。

    上述可用归纳原理的下列陈述概括：

    如果在各种各样的条件下观察到大量的A，且所有这些A毫无例外地具有性质B，那么所有A具有性质 B。对归纳的这一表征具有严重问题。让我们考虑条件1，要求大量观察。一个问题是大量的含糊性。要求作100次，1000次，还是更

    多的观察？ 如果我们在这里试图规定一个数目使之精确，那么肯定在所选的数目上有很大的任意性。问题不仅如此。在许多情况下

    要求大量实例是不合适的。为了说明这一点，考虑一下公众对核战争的强烈反应，这种反应是第二次世界大战临近结束时在广岛掷了

    第一颗原子弹激发的。这种反应基于认识到原子弹引起那么大程度的广泛破坏和人类苦难。然而这种广泛的和肯定合理的信念仅基于

    一次激动人心的观察。同理，一个人坚持要将他的手放在火上许多次才作出火灼伤人的结论，那他就是一个十分顽固的研究者。让我

    们考虑一个与科学实践有关、不那么具有想象性的例子。假如我重复一项在最近的科学杂志上报道过的实验，并将我的实验结果送去

    发表。杂志编辑肯定地会拒绝我的论文，解释说这项实验已经有人做过了!条件1充满着问题。

    条件2也有严重问题，来源于围绕什么算作条件的重要变更这一问题的困难。在研究金属遇热膨胀时什么算作条件的重要变更？必须

    变更金属的种类、压力和时间吗？对变更金属种类的回答是，对变更压力的回答可能是，对变更时间的回答则否。但是对这

    种回答的根据是什么？这个问题是重要的，因为不回答这个问题，可无限增加其他变更来无限延伸变更的清单，如实验室的大小和实

    验人员袜子的颜色等。除非消除这些多余的变更，永远不会满足使归纳推论能够得到接受的条件。那么，认为一系列可能变更是多

    余的，根据是什么？常识的回答是非常一目了然的。我们根据先前的知识来区分对我们正在研究的系统可能有影响的因素与对它不可

    能有影响的因素。正是我们对金属和能够作用于金属的种种办法的知识使我们有这样的期望：金属的物理行为将取决于金属的类型和

    周围的压力，而不是一天的时间或实验人员袜子的颜色。我们根据我们当前的知识储备来帮助判断，当研究某一效应的一般性时什么

    条件是相干的，需要变更。

    对这个问题的这种回应肯定是对的。然而，它对强烈主张科学知识应该通过归纳从事实推导出提出了一个问题。当我们提出在评判某

    些条件对所研究现象(例如金属膨胀)是否相干时所诉诸的知识本身如何得到辩护时，问题就发生了。如果我们要求这种知识本身应通

    过归纳获得，那么我们的问题又再次发生，因为进一步的归纳论证本身要求对相干的条件等等作出规定。每一次归纳论证都要诉诸先

    前的知识，这种知识需要归纳论证来为它辩护，这又要诉诸进一步的先前知识，如此等等，不一而足，形成一根永无休止的链条。要

    求所有知识用归纳辩护变成一种不可能满足的要求。

    即使条件3也成问题，因为很少科学知识能满足不能有已知的例外这一要求。在第七章将详细讨论这一点。

    5 归纳主义的深层问题

    让我们称认为科学知识通过某种归纳推论从可观察事实推导出的立场为归纳主义，称那些持这一观点的人为归纳主义者。我们已经指

    出这种观点固有的严重问题，即确切地说出在何种条件下一个概括构成一个好的归纳论证的问题。也就是说，不清楚归纳究竟是什

    么。归纳主义立场还有深一层的问题。

    如果我们相信当代科学知识都是真的，那么人们不得不承认许多知识指称的是不可观察之物。例如它指称质子和电子、基因和DNA分

    子等等。如何能使这种知识适应归纳主义立场？就归纳推理涉及某种来自可观察事实的概括而言，显然这种推理不能够产生有关不可

    观察之物的知识。来自有关可观察世界的事实的任何概括只能产生有关可观察世界的概括。因此，不可观察世界的科学知识绝不可能

    由我们已经讨论过的那种归纳推理来建立。这使归纳主义者处于很不舒服的地位，因为他们不得不摈弃大部分当代科学，其根据是它

    超越了从可观察之物的归纳概括能加以辩护的内容。

    另一个问题来源于这样的事实：许多科学定律采取了精确的、用数学表述的定律形式。万有引力定律说的是，任何两个质量之间的力

    与它们的质量的乘积成正比，而与它们之间距离的平方成反比，这是一个显而易见的例子。与这些定律的精确性相较，对作为这些定

    律的可观察证据的任何测量却是不精确的。大家理解，任何观察都会有一定程度的误差，反映在科学家的实践中，他们将特定测量结

    果写成 x ± dx，这里dx 代表估计的误差范围。如果科学定律是来自可观察事实的归纳概括，就很难明白人们如何能够避免构成归

    纳论证前提的测量的不精确性。也很难明白精确的定律如何能够在不精确的证据基础上得到归纳辩护。

    对归纳主义者的第三个问题是哲学上古老的棘手问题，称为归纳问题。任何人持科学知识在各个方面必须或者诉诸(演绎)逻辑来辩

    护，或者从经验推导出来给予辩护的观点，就会发生这个问题。大卫·休谟是一位18世纪的哲学家，他就持这种观点，正是他清楚地

    提出这个我将要突出讨论的问题。当我们提出归纳本身应如何得到辩护的问题时，就产生归纳问题。归纳原理应如何得到辩护？讨论这种观点的人有两个选择：诉诸逻

    辑或诉诸经验来为它辩护。我们已经看到第一种选择不行。归纳推论不是逻辑(演绎)推论。这样留给我们的只有第二种选择：试图诉

    诸经验来为归纳辩护。这种辩护会怎么样呢？大概会这样。业已观察到归纳要在大量场合起作用。例如，光学定律从实验室实验结果

    通过归纳推导出来，在设计光学仪器时已经有无数场合运用了这些定律，而设计出来的仪器运转得令人满意。从行星位置的观测中通

    过归纳推导出来的行星运动定律，已经成功地用于预测日月蚀和行星会合。随着我们根据通过归纳推导出来的科学定律和理论作出的

    成功预测和说明次数增多，这个清单可以大大延伸。于是，这样论证下去，就可用经验为归纳辩护了。

    然而对归纳的这种论证是不能接受的。一旦将这种论证形式用图式表示如下，就可以明白为什么不能接受了：

    归纳原理在场合x1成功地起作用

    归纳原理在场合x2等等成功地起作用

    归纳原理始终起作用

    在这里断言归纳原理有效性的一般陈述是从它成功应用的许多个别场合中推论出来的。所以，这个论证本身是个归纳论证。因此，试

    图诉诸经验来为归纳辩护是假定了人们正在试图证明的东西。它是依靠诉诸归纳来为归纳辩护，所以是完全不能令人满意的。

    避免归纳问题的一个尝试是削弱证明科学知识是真的要求，满足于这样的要求：根据证据可证明科学主张可能是真的。因此，可用来

    支持比空气密度大的物质降落在地球上这一主张的大量观察，尽管不允许我们证明这一主张为真，但的确保证这个主张可能是真的这

    一断言。按照这一建议，我们可重新表述归纳原理如下：如果在各种各样的条件下观察到大量A，且如果所有这些观察到的A都具有

    性质B，那么所有A可能都具有性质B。但这一重新表述并没有克服归纳问题。重新表述的原理仍然是一个普遍陈述。它根据有限数目

    的成功暗示着，这一原理的所有应用将导致可能是真的一般结论。因此，试图诉诸经验来为概率形式的归纳原理辩护就是诉诸有待辩

    护的那种归纳论证，这种情况与原始形式的归纳原理完全一样。

    将归纳论证解释为导致可几的真理而不是真理还有另一个基本问题。一旦人们试图根据具体证据精确估计定律或理论多么可几，问题

    就产生了。随着对一般定律的观察支持增加，该定律是真的概率也就增加，这在直觉上似乎有道理。但这种直觉经不住检查。按照标

    准的概率理论，很难避免这样的结论：不管观察证据有多少，任何一般定律的概率为零。用非专业方式来说，任何观察证据由有限数

    目的观察陈述组成，而一般定律所主张的涉及无限可能的案例。于是，根据证据计算定律的概率是有限数除以无限数，不管证据的有

    限数目增加多少倍，其概率仍然为零。用另一方式来看这个问题，无限数的一般陈述总可以与有限数的观察陈述相容，正如可以通过

    有限数的点画出无限的曲线一样。也就是说，无限数的假说总可以与有限数的证据相容。因此，任何一个假说为真的概率为零。在第

    十二章我们将围绕这个问题讨论一个可能的出路。

    在本章以及前面几章，我们已经揭示了认为科学知识通过某种归纳推论从事实推导出来的观念有两类问题。第一类问题关注的是详细

    说明一个适宜的归纳论证是什么。第二类问题涉及试图为归纳辩护时的循环论证。第一类问题比第二类问题更严峻。我并不把归纳问

    题看得太严重的理由是，任何试图提供一种科学观必定会面临同样性质的问题。如果我们设法为我们使用的每一条原理进行理性辩

    护，我们必定会遇到麻烦，因为我们不可能为理性论证本身提供理性论证，而不假定我们要论证的是什么。甚至对逻辑也不可能不用

    丐辩来论证。无论如何，什么是一个有效的演绎论证可以用高度精确性来详细说明，而什么是一个好的归纳论证则怎么也说不清楚。

    6归纳主义的吸引力

    在本书开头几章我们已经讨论了归纳主义科学观，即认为科学知识通过归纳推论从事实推导出来的观点，20世纪一位经济学家所写的

    下面一段话包含了归纳主义科学观的一种简要表达。

    让我们想象有一个超人，他的头脑威力无比，但就其思维的逻辑过程而言则是正常的.如果他使用科学方法，其过程会如下：首先，他会观察所有事实，并把它们记录下来，对它们的相对重要性不加选择，也不加先验的猜测。其次，他会分析、比较和整理这些观察过和记录下来的事实，除了思维逻辑所必要的以外，不作假说或假定。第三，从对这些事实的分析归纳地引出有关这些事实之间分类

    关系或因果关系的概括。第四，进一步的研究既是演绎的，也是归纳的，根据先前确立的概括进行推论。1

    我们已经看到，收集事实能够和应该先于获得和接受任何知识这种观念经不住分析。这等于是认为，我对澳大利亚灌木丛中植物群落

    的观察要比受过训练的植物学家的观察更有价值，正是因为我对植物学知之甚少。让我们摈弃经济学家对科学的这一部分表征。留下

    来的部分则是具有一定吸引力的描述。这部分概括在图2中。构成科学知识的定律和理论通过归纳从观察和实验提供的事实基础推导

    出来。一旦这些一般知识到手，就能够据以作出预测和提供说明。

    定律和理论

    归纳演绎

    提供观察预测和

    获得事实说明

    图2

    考虑下面的论证：

    1. 纯水在摄氏零度结冰(如果有充分时间)。

    2. 我的汽车水箱含有纯水。----------------------------------------------------------

    3. 如果温度降至摄氏零度以下，我的汽车水箱里的水将结冰(如果有充分时间)。

    这里我们有一个有效逻辑论证的例子：从含在前提1内的科学知识推演出结论3。如果1和2是真的，3必定是真。然而，1、2或3的真

    不能被这种或任何其他的演绎确定。对于归纳主义者来说，科学知识的来源是经验，不是逻辑。根据这种观点，1将由直接观察水结

    冰的种种实例来确定。一旦1和2被观察和归纳确定，那么预测3就能从它们推演出来。

    比较重要一点的例子更为复杂，但观察、归纳和演绎所起的作用基本相同。作为最后一个例子，我要考虑归纳主义对物理科学如何能

    够说明虹的描述。

    前面例子的简单前提1这里被支配光的行为的一些定律代替，即光的反射和折射定律，以及关于折射量依赖光的颜色的断言。这些一

    般定律通过归纳从经验推导出来。进行了大量实验室实验，从镜子和水面反射光线，在各种各样条件下测量光线从空气进入水中、从

    水到空气的折射角等等，直到为保证从实验结果通过归纳推导出光学定律所必需的任何条件都满足为止。

    我们前面例子中的前提2也为一组更复杂的陈述代替。这些陈述包括这样一些断言：相对于地球上的观察者太阳在天空中的某个特定

    方位，雨滴正在从一块相对于观察者位于天空某个特定区域的云落下。类似这样一些描述研究对象细节的陈述称为初始条件。实验装

    置的描述是典型的初始条件。

    已知光学定律和初始条件，现在就有可能进行演绎，以得出对观察者可见的虹的形成的说明。这些演绎不再像我们前面的例子那样不言自明，它们包含着数学的论证，又有文字的论证。推导大体是这样的：如果我们假定一颗雨滴大体上是球形的，那么一束光线通过

    一颗雨滴的途径大体上可以被描述如图3。设来自太阳的一束白光在雨滴的a点射入，按照折射定律，红光将沿着ab通过，而蓝光将沿

    着ab'通过。反射定律要求ab沿着bc反射，ab'沿着b'c'反射。折射定律决定在c和c'点折射，致使虹的观察者会看到白光的红色和

    蓝色成分被分离(光谱的所有其他颜色也是如此)。我们的观察者也可看到任何雨滴同样的颜色分离，因为这些雨滴都处在天空某一区

    域这样的位置，使得连接雨滴和太阳的直线与连接雨滴和观察者的直线形成一个夹角D。于是几何学的考虑得出这样的结论：假如雨

    云足够大，观察者就可看见一个有颜色的弧。

    图 3

    这里我只是概述了对虹的说明，但这足以表明有关推理的一般形式。设光学定律是真的(对于无限定的归纳主义者来说，这一点能够

    通过归纳用观察确立)，并且设初始条件被正确描述，那么就必然得出虹的说明。所有科学说明和预见的一般形式都可以总结如下：

    1.定律和理论

    2.初始条件--------------------------

    3.预见和说明

    这就是图2右边所描绘的那一步。

    归纳主义的基本科学观的确有一些即时的吸引力。它的吸引力在于这样的事实：它似乎的确以形式的方式把握了一般持有的关于科学

    知识独特特征，即它的客观性、可靠性和有用性的直觉。我们在本节里已经讨论了归纳主义对科学有用性的观点，即科学能够帮助作

    出预见和说明。

    归纳主义者所设想的科学客观性导源于观察、归纳和演绎本身在多大程度上是客观的。可观察的事实被理解为可由无偏见地使用感觉

    来确定，不允许任何主观因素干扰。就归纳和演绎推论而言，它们的适宜性取决于它们在多大程度上符合公共提出的适宜性标准，因

    此再一次没有给个人意见留下余地。推论要么符合客观标准，要么不符合。

    科学的可靠性来自归纳主义者对观察以及对归纳和演绎的主张。按照无限定的归纳主义者的看法，形成科学事实基础的观察陈述能够

    直接由小心使用感觉而可靠确立。其次，假如满足适宜的归纳概括的条件，这种可靠性传递给通过归纳从那些事实推导出来的定律和

    理论。归纳原理保证了这一点，而归纳原理被推定为形成科学的基础。

    归纳主义立场虽然似乎有吸引力，但我们已经看到，它在最好的情况下也需要严格限定，在最糟的情况下它是完全不适宜的。我们已

    经看到，对科学适宜的事实根本不是直接给予的，而实际上是不得不建构的，在某些重要的意义上它们依赖于它们预设的知识(在图2

    的图式里忽略了这种复杂性)，并且会被改进和代替。说得更严重一些，我们始终不能够精确地详细说明归纳，使得我们能够区分来

    自事实的可辩护概括与匆忙的或草率的概括，这是一件艰难的任务，正如发现超冷的液体能够朝山上流一样(假如自然界有使人惊讶

    的能力)。

    在第十二章我们将讨论最近作出的努力，试图将归纳主义科学观从它的困难中抢救出来。同时，我们将在下面两章转向一位哲学家，他试图通过提出一种不包括归纳的科学观来闪开归纳问题。

    补充读物

    休谟归纳问题的历史渊源见Hume的Treatise on Human Nature (1939, Part 3)。对这个问题的经典讨论见

    Russell (1912, chapter 6)。对休谟论证的后果的彻底而专门的研究见Stove (1973)。卡尔·波普尔声称已经解决了归纳问

    题见Popper (1979, chapter 1)。对归纳推理的可合理理解的解释见Hempel (1966) 和 Salmon (1966)，更详细的讨论见

    Glymour (1980)。也参阅Lakatos (1968)，这是一本论文集，包括拉卡托斯本人引起争论的考查建构归纳逻辑的努力。

    第五章 介绍证伪主义1 导言

    卡尔·波普尔是归纳主义的替代者，我将称之为证伪主义的最有力的提倡者。波普尔1920年代在维也纳受教育，那时一群哲学家宣

    告逻辑实证主义的诞生，他们以维也纳学派闻名于世。这些哲学家之中最著名的是鲁道尔夫·卡尔纳普，在他的支持者与波普尔的支

    持者之间的冲突和争论是1960年代以前科学哲学的特点之一。波普尔自己讲述了他如何摆脱这样的观念：科学之特别是因为它从事实

    推导出来，事实越多越好。他怀疑洛伊德主义者和马克思主义者如何根据他们的理论来解释一系列人类行为或历史变化的实例，并声

    称这些实例支持他们的理论的做法。在波普尔看来，这些理论永远不会出错，因为它们是如此灵活，足以使人类行为或历史变化的任

    何实例调适得与他们的理论兼容。因此，尽管表面上这些理论是得到一系列事实确证的强有力理论，但事实上他们不能说明什么，因

    为它们什么也不能排除。波普尔将这一点与爱丁顿在1919年进行的对爱因斯坦广义相对论的著名检验作了比较。爱因斯坦的理论具有

    这样的含义：光线靠近质量大的物体如太阳通过时应该弯曲。结果，位于太阳远处的恒星看起来其位置应该偏离光线不弯曲时观察到

    它的方向。爱丁顿在从太阳来的光线因日蚀而被阻挡时观察到了这颗恒星的偏斜。于是人们得知：偏斜被观察到了，爱因斯坦理论得

    到了验证。但波普尔指出，事情本来可能不是如此的。由于作出了一个具体的可检验的预测，广义相对论冒着很大的风险。这种预测

    排除了与理论冲突的观察。波普尔从此吸取一个教训，通过作出确定的预测，真正科学理论排除了一系列可观察事态，而他认为弗洛

    伊德理论和马克思主义理论则不能做到这一点。于是他达到了他关键的观念：科学理论是可证伪的。

    证伪主义者直率地承认观察受理论指导，并以理论为前提。他们也乐意抛弃如下的主张：理论可根据观察证据确定为真或可能为真。

    理论由人类智力自由创造的推测性和试探性的猜想或猜测，试图克服先前理论遇到的问题，给世界或宇宙某些方面提供适宜的描述。

    推测性理论一旦提出，就要接受观察和实验严格和无情的检验。经受不住观察和实验检验的理论必须淘汰，由其它推测性猜想代替。

    唯有最适的理论才能生存。虽然决不能合法地说一个理论是真的，但可以说这个理论是最好的，比以前出现的任何理论好。对证伪主

    义者来说，不会出现归纳的表征和辩护问题，因为他们认为科学不涉及归纳。

    对证伪主义这一扼要概括将在下面两章加以充实。

    2 支持证伪主义的逻辑论点

    按照证伪主义，通过诉诸于观察和实验的结果，能够表明某些理论为假。这里有一个简单的逻辑论点似乎是支持证伪主义者的。我在

    第四章里已经指出，即使我们假定我们以某种方法可以得到真的观察陈述，单独在这个基础上凭逻辑推演要达到普遍的定律和理论是

    永远不可能的。然而，从作为前提的单称观察陈述开始，通过逻辑推演达到普遍定律和理论为假，则是可能的。例如，如果给我们一

    个陈述：在x地方，t时，观察到一只渡鸦不是黑色的，那幺由此合乎逻辑地得出：所有渡鸦都是黑的为假。也就是说，这样的

    论证：

    前提在x地方，t时间，观察到一只渡鸦不是黑色的。

    结论不是所有的渡鸦都是黑色的。

    是一个逻辑上有效的推演。如果肯定前提而否定结论，就包含了矛盾。再举一两个例子将有助于说明这个相当寻常的逻辑论点。如果

    在某项检验实验中观察能确定这样的事实：十公斤重的东西和一公斤重的东西在自由下落运动中有着大致相同的速度，那么就能得出

    这样的结论：物体下落的速度与它们的重量成正比这种断言是假的。如果能够确定无疑地证明光线经过太阳附近时偏斜成一条弧形光

    程，那么说光线必定以直线传播就不对了。

    全称陈述的假能够从合适的单称陈述中推演出来。证伪主义者充分利用了这个逻辑论点。

    3可证伪性是理论的标准

    证伪主义者把科学看作试探性地提出的一组假说，目的是为了准确地描述或解释世界或宇宙某些方面的行为。然而不是任何假说都是

    这样的。任何一个假说或假说体系，要被承认具有科学定律或理论的地位，必须满足一个基本条件。如果一个假说要成为科学的一部

    分，它必须是可证伪的。在进一步论述以前，弄清证伪主义者对可证伪的这一术语的用法是重要的。

    这里是几个简单断言的例子，它们在所指的意义上是可证伪的。1.星期三从来不下雨。

    2.所有的物质受热都膨胀。

    3.在靠近地球表面的地方松手将重物(如一块砖)放开，如果不被阻挡，就垂直下落。

    4.当光线从平面镜上反射时，它的入射角与反射角相等。

    断言(1)是可证伪的，因为观察到有一个星期三下雨就能被证伪。断言(2)是可证伪的。它能被大意是这样的观察陈述证伪：某一种

    物质x，在时间t，受热不膨胀。接近冰点的水就能证明(2)为伪。(1)和(2)都是可证伪的，并且是假的。断言(3)和(4)据我所知也

    许是真的，虽然如此，它们在所指的意义上是可证伪的。一块砖松手放开时往上掉，在逻辑上是可能的。断言砖松手放开时往

    上掉，并无逻辑上的矛盾，虽然也许这类陈述从来没有被观察所支持过。断言(4)是可证伪的，因为光线射向镜面的入射角是斜角

    时可以设想，以垂直于镜面的方向反射出去。如果反射定律是正确的，这就永远不会发生，但是假如发生，也无逻辑上的矛盾。(3)

    和(4)都是可证伪的，即使它们也许是真的。

    如果存在与某个假说相矛盾的逻辑上可能的一个或一组观察陈述，这个假说就是可证伪的，如果这个或这组陈述被确定为真的，就会

    证明这个假说是假的。

    这里有几个陈述不满足这个要求，因而是不可证伪的。

    5.天或者下雨或者不下雨。

    6.在欧几里得圆上，所有的点与圆心等距。

    7.体育竞猜可能有运气。

    没有逻辑上可能的观察陈述能反驳(5)。不管天气怎么样，它总是真的。由于欧几里得圆的定义，断言(6)必定是真的。如果圆上的

    点不与某个定点等距，那么这个图形就不是一个欧几里得圆。由于同样的理由，所有单身汉都是未婚的，是不可证伪的。断言(7)

    引自报纸上的一个占星图。它代表了算命者的狡猾策略。这个断言是不可证伪的。它等于告诉读者，如果他今天打了一个赌，它可能

    赢，而不管他有没有打赌，打赌了不管他是否赢，这个说法仍是真的。

    证伪主义者要求科学的假说，应该是可证伪的(在我已经讨论的意义上)。他们坚持这点，因为一个定律或理论，只有通过排除一组逻

    辑上可能的观察陈述，才能提供信息。如果一个陈述是不可证伪的，那么这个世界不管可能具有什幺性质，不管可能以什么方式运

    动，都与这个陈述没有冲突。与陈述(1)(2)(3)(4)不同，陈述(5)(6)(7)没有告诉我们有关这个世界的任何知识。科学的定律或

    理论按理应该提供我们一些有关世界事实上如何运动的信息，因而排除了它(在逻辑上)可能但是事实上并非如此的运动方式。所有

    行星围绕太阳作椭圆运动这一定律是科学的，因为它断言：行星在事实上作椭圆运动，排除了正方形的或卵形的轨道。正因为这个

    定律提出了关于行星轨道的明确主张，它就具有信息内容，并且是可证伪的。

    粗略地看一下某些可被认为科学理论典型组成部分的定律，就可表明它们满足可证伪性标准。不同的磁极互相吸引，酸加碱产生

    盐和水，以及类似的定律能够很容易被认为是可证伪的。然而，证伪主义者坚持认为，某些理论虽然它们表面上似乎具有好的科学

    理论的特征，事实上只是伪成科学的理论，因为它们是不可证伪的，因此应该予以摈弃。波普尔声称，马克思历史理论的至少某些说

    法，弗洛伊德的精神分析，以及阿德勒的心理学就有这个缺点。下面关于阿德勒心理学的漫画式介绍就能说明这一点。阿德勒理论的一个基本原则是：人类行动的动机是某种自卑感。在我们的漫画式介绍里，这一论点得到下列事件的支持。当一个小孩

    掉进河里的时候，附近一个人正站在这条危险的河的河岸上。这个人或者跳进河里去救这个小孩或者他不这样做。如果他跳进水里，阿德勒派的反应是指出这如何支持了他们的理论：这个人显然需要通过表明他勇敢得足以不顾危险跳进水里，来克服他的自卑感。如

    果这个人没有跳进水里，阿德勒派又能声称这是对他理论的支持。当这个小孩淹死的时候，这个人通过表明他具有强烈的意志留在岸

    上不受干扰，而克服他的自卑感。

    如果这段漫画式介绍能代表阿德勒理论运用的方式，那么这个理论就是不可证伪的。它与任何种类的人类行为都不矛盾；正因为如

    此，它没有告诉我们关于人类行为的任何东西。当然，在根据这些理由摈弃阿德勒理论之前，有必要研究这个理论的细节，而不是这

    一段漫画式介绍。但是，有许多社会的、心理学的、宗教的理论引起这样的坏疑：它们想说明一切，但是它们什么也没有说明。把灾

    难解释为上帝对我们的考验或惩罚，不管哪一个说法最适合情况，就能使钟爱世人的上帝的存在与某些灾难的发生相行不悖。动物行

    为的许多例子可被看作支持下列断言的证据：动物被设计得以便最好地履行赋予它们的功能。以这样的方法行事的理论家，犯了算

    命先生遁词的那种罪过，遭到了证伪主义者的批判。如果一个理论要有信息内容，它就必须冒被证伪的危险。

    4可证伪性的程度、明晰性和精确性

    一个好的科学定律或理论是可证伪的，正因为它对世界提出确定的主张。对于证伪主义者来说，从这一点很容易地得出这样的结论：

    一个理论越是可证伪的，它就越好，这里的越字是在不严格的意义上使用的。一个理论断言得越多，表明世界实际上并不以这个理

    论规定的方式运动的潜在机会就越多。一个十分好的理论是一个对世界提出非常广泛主张的理论，因此它是高度可证伪的，无论什么

    时候去检验它，它都是经受得住证伪的。

    这一点可以用一个浅显的例子来加以说明。考虑一下这两个定律：

    (a)火星以椭圆形轨道围绕太阳运行。

    (b)所有行星以椭圆形轨道围绕它们的太阳运行。

    我认为很清楚，(b)作为一则科学知识比(a)有更高的地位。定律(b)告诉我们(a)告诉我们的一切，并且此外告诉我们的还更多。定

    律(b)这个更可取的定律，比(a)更可证伪。如果对火星的观察结果是证明(a)为伪，那么它们也就证明(b)为伪。任何对(a)的证伪

    都是对(b)的证伪，但是反之则不然。可以设想证伪(b)的有关金星、木星等轨道的观察陈述同(a)不相干。如果我们遵循波普尔，把

    那些能证伪定律或理论的观察陈述叫作那个定律或理论的潜在证伪者，那幺我们就能说，(a)的证伪者形成一个类，它是(b)的潜在

    证伪者的子类。定律(b)比定律(a)更可证伪，这就等于说它断言得更多，是更好的定律。

    一个并非想象的例子涉及开普勒的太阳系理论和牛顿理论之间的关系。我指的开普勒理论是他的行星运动三定律。那个理论的潜在证

    伪者由有关在特定时间、相对于太阳的行星位置的若干组陈述组成。牛顿的理论是一个代替开普勒理论的更好的理论，内容更加丰

    富。它由牛顿运动定律加万有引力定律组成，后者断言：宇宙间任何一对物体都互相吸引，其引力与它们的距离的平方成反比。牛顿

    理论的某些潜在证伪者是关于在特定时间行星位置的若干组陈述。但是还有其它许多陈述，包括涉及落体和钟摆的行为，潮汐与日月

    位置之间的相互关系等等。对牛顿理论的证伪比对开普勒理论的证伪有着多得多的机会。然而，如证伪主义者所说，牛顿理论能够经

    得住未遂的证伪，因而确立了它对开普勒理论的优越性。

    因此，高度可证伪的理论应该比不那么可证伪的理论更可取，倘若它们实际上并没有被证伪。这个条件限制对证伪主义者是重要的。

    已被证伪的理论必须被无情地摈弃。科学事业在于提出高度可证伪的假说，随之审慎而顽强地试图证伪它们。引用波普尔的话来说：

    所以我能愉快地承认，像我这样的证伪主义者宁愿通过大胆的推测，试图解决一个有意义的问题，即使(并且尤其是)这个推测很快被

    证明是假的，而不愿背诵一连串不相干的老生常谈。我们宁愿这样做，因为我们相信，这是我们能从我们的错误中学习的方法；在发

    现我们的推测是假时，我们将学到很多有关真理的东西，并将更加接近真理。我们从自己的错误中学习。科学借助试错法进步。逻辑境况使普遍定律和理论不可能从观察陈述中推导出来，但是可能推演出它们为

    假，由于这一点，证伪就变成为科学中重要的里程碑、惊人的成就、主要的生长点。更为极端的证伪主义者对证伪意义的有点反直觉

    的强调，将在以后几章中加以批判。

    因为科学的目的在于有大量信息内容的理论，证伪主义者欢迎提出大胆的推测性猜想。卤莽的推测应受到鼓励，只要它们是可证伪

    的，只要它们被证伪时就被摈弃。这种决一死战的态度同极端归纳主义者提倡的谨慎是相冲突的。按照后者，只有那些能表明是真或

    可能是真的理论才被允许进入科学。我们应该仅在合法的归纳所容许的范围内超出经验的直接结果。与之形成对照，证伪主义者认识

    到归纳的局限性和观察之服从于理论。自然的奥秘只有借独创的和深刻的理论之助才能被揭示出来。面对世界实在的猜想性理论的数

    目越多，那些猜想越具有推测性，在科学中取得重大进展的机会就越大。推测性理论的扩散并没有危险，因为任何对世界作不恰当描

    述的理论会被观察或其它检验结果而被无情地淘汰。

    理论应该是高度可证伪这一要求有着引人注目的后果：理论应该陈述清晰和精确。如果一个理论陈述得如此模糊以至完全不清楚它主

    张些什幺，那幺当被观察或实验检验时，总能把它解释得与这些检验的结果相一致。这样，它就能顶住对它的证伪。例如，歌德

    (1970, p.295)写到电时说：

    它是无，是零，只是一个点，然而寓于所有显而易见的存在中，同时它是原点，由此对最微弱的刺激，就呈现双重的外观，一种只是

    显现自己消失的外观。这种显现被激发的条件，随特定物体的本性而无限变化。

    如果我们按其表面价值考虑这段引文，很难看到可能有哪一组物理条件能证伪它。正因为它是如此模糊和不确定(至少从其上下文看

    来)，它是不可证伪的。政治家和算命先生能免于犯错误的责难，是靠使他们的断言如此的模糊，以至它们总能被解释成与无论什么

    样可能的结果都是兼容的。对高度可证伪性的要求排除了这样的花招。证伪主义者要求，理论要以足够的明晰性陈述去冒证伪之险。

    关于精确性有类似的情况。一个理论阐述得愈精确，它就变得愈可证伪。如果我们同意一个理论越是可证伪，它就越好(倘若它没有

    被证伪)，那么我们也必须同意，一个理论的主张越是精确，它就越好。行星以椭圆形轨道绕太阳运行比行星以闭合的环形轨道绕

    太阳运行更为精确，因此更可证伪。卵形的轨道可证伪前者，但不能证伪后者，而任何可以证伪后者的轨道也将证伪前者。证伪主

    义者必定宁愿选择前者。同样，证伪主义者必定宁愿选择这种说法：光在真空中的速度是每秒299.8×106米，而不愿选择每秒

    300×106米这种较不精确的说法，正是因为前者比后者更可证伪。

    对表达的精确性和明晰性的密切联系着的要求，二者都是从证伪主义科学观中自然地得出的结论。

    5证伪主义和进步

    证伪主义者认为的科学进步可总结如下。科学始于问题，这问题与对世界或宇宙某些方面行为的说明相联系。科学家提出可证伪的假

    说作为对问题的解决。然后这些猜想性假说受到批判和检验。有些很快被淘汰。其他的可能证明是较成功的。这些假说必须接受更加

    严格的批判和检验。当已经成功地经受了广泛而严格的检验的假说最后被证伪时，一个与原来已经解决了的问题迥然不同的新问题出

    现了。这个新问题要求发明新假说，接着又重新开始批判和检验。这个过程如此无穷地继续下去。永远不能说一个理论是真的，无论

    它多么好地经住了严格的检验，但是可以有希望地说，现行的理论比它的前驱者优越，优越是在这样的意义上：它能经住那些证明前

    驱者为伪的检验。

    在我们考察几个例子来说明这个证伪主义者的科学进步观之前，应该对科学始于问题这个断言说几句话。这是科学家过去面临的几

    个问题。蝙蝠在夜间怎么能飞得如此灵活，尽管它们的眼睛很小而视力差？为什么普通气压计上量出的气压，在高海拔比低海拔要

    低？为什么在伦琴的实验室里的照相底片不断地变黑？为什么水星的近日点移动？这些问题是从或多或少是直接的观察中产生的。那

    么证伪主义者之坚持科学始于问题，不正是朴素归纳主义者之坚持科学始于观察吗？对这个问题的回答是坚决的否。上述构成为问

    题的观察仅仅是根据某个理论才成为问题的。第一个是根据生物用眼睛看这个理论而成为问题的；第二个对于伽利略理论的支持者

    才成为问题，因为这个观察和真空力理论相抵触，他们接受真空力理论来说明为什么水银不从气压计的管里下落；第三个对于伦

    琴才成为问题，因为在那时大家默认：不存在任何种类的射线能穿透照相底片的容器而使它们变黑；第四个之成为问题，是因为它与

    牛顿理论不兼容。科学始于问题的断言与理论先于观察和观察陈述的主张是完全兼容的。科学并不始于纯粹的观察。我们现在言归正传，回到证伪主义的科学进步观，即从问题到推测性假说，到对它们的批判和最终的证伪，然后再到新的问题的前进

    过程。将提供两个例子，第一个是关于蝙蝠飞行的简单例子，第二个是关于物理学进步的更为重要的例子。

    我们从问题开始。蝙蝠能自由自在地快速飞翔，避开树枝、电线、别的蝙蝠等等，且能捕捉昆虫。然而蝙蝠的眼睛视力差，在任何情

    况下大多数飞行在夜间。这就提出了一个问题，因为它显然证伪了一个似乎正确的理论：动物和人类一样，用它们的眼睛看。证伪主

    义者将提出猜想或假说来试图解决这个问题。也许他提出，虽然蝙蝠的眼睛看起来视力差，然而它们能以我们所不了解的某种方法在

    夜间有效地用它们的眼睛看。这个假说是能够加以检验的。把一些蝙蝠样本放进有着障碍物的暗室里，用某种方法来测量它们避开障

    碍物的能力。现在把同一些蝙蝠蒙住眼睛再放进暗室。在实验之前，实验者可以进行如下的演绎。演绎的一个前提是他的十分明确的

    假说：蝙蝠能用它们的眼睛在飞行时避开障碍物，不用它们的眼睛就不能这样做。第二个前提是实验设计的描述，包括下列陈

    述：这些蝙蝠样本被蒙住了眼睛，因此它们就不能使用它们的眼睛。实验者能够从这两个前提通过推演推导出：这些蝙蝠样本在检

    验实验室里不能有效地避开障碍物。现在进行了实验，发现蝙蝠避免碰撞恰如以前一样有效。这个假说已被证伪。现在需要重新运用

    想象、新的猜想、假说或猜测。也许一个科学家提出，蝙蝠的耳朵具有以某种方法避开障碍物的能力。能够检验这个假说，试图去证

    伪它，方法是：在放进检验实验室之前塞住蝙蝠的耳朵。这次发现蝙蝠避开障碍物的能力受到显着的损害，这个假说得到了支持。证

    伪主义者现在必须尝试使他的假说更为精确，以致使它变成更加容易证伪。有人提出，蝙蝠听到它自己的尖叫声从固体物体反射回来

    的回声。检验这一点可在释放它们前封住蝙蝠的口。蝙蝠又一次和障碍物相撞，假说又一次得到支持。现在证伪主义者好像正达到一

    个对问题的试探性解决，尽管实验并没有证明蝙蝠飞行时是如何避免碰撞的。表明这个假说错误的任何因素都可能出现。也许蝙蝠不

    是用它的耳朵而是用靠近耳朵的感受区域来检测回声的，当蝙蝠的耳朵被塞住时，这个区域的功能也受到损害。也许不同种类的蝙蝠

    用非常不同的方法检验障碍物，因而实验里使用的蝙蝠不是真正具有代表性的。

    物理学从亚里士多德经过牛顿到爱因斯坦的进步提供一个更大规模的例子。证伪主义者对这个进步过程的叙述大致是这样。亚里士多

    德的物理学在某种程度上是相当成功的。它能说明广泛的观象。它能说明为什么重物下落到地上(寻求它们在宇宙中心的自然位置)，它能说明虹吸管和升水泵的作用(这种说明建立在真空的不可能性上)等等。但是最后亚里士多德的物理学在一些方面被证伪了。从匀

    速运动的船桅顶上掉下的石头，落在桅脚的甲板上，而不是如亚里士多德理论预测的那样落在离桅杆一些距离的地方。可看到木星的

    卫星绕木星转而不是绕地球转。在十七世纪，积累了一大批其他的证伪结果。然而，一旦牛顿的物理学通过伽利略和牛顿等人的猜想

    建立和发展起来，它就是一个代替亚里士多德物理学的优越理论。牛顿的理论能够说明落体、虹吸管和升水泵的作用以及亚里士多德

    能够说明的其他任何现象，还能说明对亚里土多德成为问题的现象。此外，牛顿的理论还能说明亚里士多德的理论没有接触过的现

    象，诸如潮汐和月亮的位置之间的相关和引力随海拔高度不同而变化。在两个世纪里，牛顿的理论是成功的。也就是说，借助它预测

    新现象来证伪它是不成功的。这个理论甚至导致一个新行星，即海王星的发观。但是不管它获得多大成功，坚持不懈地试图证伪它最

    终证明是成功的。牛顿的理论在一些方面被证伪了。它不能说明水星轨道的细节，不能说明在射线管里高速运动电子的可变质量。然

    后，当19世纪过渡到20世纪之际，物理学家面临挑战性的问题，这些问题要求设计出新的推测性假说来逐渐地克服这些问题。爱因斯

    坦能够接受这个挑战。他的相对论能够说明证伪牛顿理论的现象，同时在牛顿理论已被证明是成功的那些领域也能够与它相匹敌。而

    且，爱因斯坦的理论预测了一些壮观的新现象。他的狭义相对论预测质量应该是速度的一个函数，质量和能量能互相转化；他的广义

    相对论预测光线应为强引力场所弯曲。想用新现象反驳爱因斯坦理论的试图失败了。对爱因斯坦理论的证伪仍然是对现代物理学家的

    一个挑战。它们的成功如果终于发生的话，将标志着在物理学进步中向前的新的一步。

    典型的证伪主义的物理学进步观就是如此。以后我们将有理由怀疑它的准确性和有效性。

    从以上所述很清楚，进步、科学成长的概念是证伪主义科学观中的一个中心概念。下一章要更为详尽地研究这一问题。

    补充读物

    证伪主义的经典课本是Popper的The Logic of Scientific Discovery (1972)，1934年首次用德文出版，1959年译为英

    文。他的晚近的论文集为Popper (1969) 和 Popper (1979)。波普尔关于他自己如何通过比较弗洛伊德、阿德勒、马克思与爱

    因斯坦达到他基本思想的故事见Popper (1969) chapter 1。其他与证伪主义有关的资料见下一章末尾。第六章 精致的证伪主义， 新颖的预见和科学的成长

    1相对而不是绝对的可证伪度

    前一章提到了一个值得科学家考虑的假说所应该具备的若干条件。一个假说应该是可证伪的，越可证伪就越好，然而应该尚来被证

    伪。更为精致的证伪主义者认识到，仅仅具备这些条件是不够的。还有一个与科学需要进步相联系的条件。一个假说应该比它所要取

    代的假说更可证伪。

    精致的证伪主义科学观强调科学的成长，把注意的焦点从单个理论的价值，转向若干相互竞争的理论的相对价值。它提供的是科学的

    动态图景，而不是最朴素的证伪主义的静态科学观。在问到一个理论时，不是问：它是可证伪的吗？，它有多大的可证伪性？以

    及它是否已经被证伪?，而是更恰当地问：这个新提出的理论是否可以取代它向之挑战的理论?。一般说来，一个新提出的理

    论，如果比与之竞争的理论更可证伪，尤其是如果它预测一种不曾为与之竞争的理论提到过的新现象，就可接受为值得科学家们考虑

    的理论。

    强调比较理论系列的可证伪性程度，是强调科学是一种不断成长、不断演化的知识体的一个推断，这样就有可能回避一个技术性问

    题。因为要确定单个理论有多大的可证伪性是非常困难的。可证伪性的绝对量度之所以不易确定，显然是由于一个理论的潜在证伪者

    的数目总是无穷的。很难设想对于牛顿的万有引力定律有多大的可证伪性？这一问题能够怎样回答。另一方面，对若干定律和理论

    的可证伪程度加以比较却往往是可能的。例如，一切成对物体之间的引力和它们的距离平方成反比这一论断就比太阳系各行星之

    间的引力和它们的距离平方成反比这一论断更可证伪。后一论断蕴涵在前一论断之内。证伪后者的也就证伪前者，但是反之却不

    然。在理想的条件下，证伪主义者希望能够说，构成一门科学历史演变的理论系列，是由可证伪的理论组成，在这种理论系列中的每

    一个理论都比前一个理论更可证伪。

    2越来越增大的可证伪性和特设性修改

    科学的理论随着科学的进步，应该越来越可证伪，并因而具有越来越多的内容和提供越来越多的信息。这种要求排除了仅仅是为了保

    护某一理论避免被证伪的威胁而进行的理论修改。某一理论的修改，例如再加上一条额外的假定或对某个现有的假定作一点修改，凡

    不具有可检验性的推断(这些推断已不是未修改理论的可检验推断)者，称之为特设性修改。本节下文将举例说明所谓特设性修改的概

    念。我将首先讨论证伪主义者会加以拒绝的一些特设性修改，然后再把这些特设性修改同非特设性的因而会受到证伪主义者欢迎的一

    些修改进行对照。我从一个相当浅显的例子开始。请考虑这样一个概括：面包给人以营养。这个粗浅理论，如果说得更详细些，就

    等于是说：如果小麦以正常的方式生长，以正常的方式制成面包，再由人们以正常的方式食用，那些人就会得到营养。由于偶然的情

    况，这个显然是无害的理论在法国一个农村却遇到了麻烦：小麦的生长正常，面包的制作正常，但是吃过这种面包的人却大多数得了

    重病，而且有许多人死亡，(凡)面包给人以营养这个理论被证明为伪。这个理论可以经过以下的调整得到修改而避免被证伪：除

    了在那个法国农村所焙制的那一批面包以外，(凡)面包给人以营养。这是一种特设性修改。检验这个经过修改的理论不能不同于检

    验原来的理论。检验原来理论，要由任何人食用任何面包。可是检验修改后的理论则只限于食用除了在法国导致灾难性后果的那一批

    以外的面包。修改后的假说的可证伪性就小于原来的理论。证伪主义者反对这类打补丁的做法。

    下一个例子不那么可怕而且比较有趣。这个例子基于十七世纪的伽利略和他的亚里士多德学派对手之间实际上发生过的一次争论。伽

    利略在用他新发明的望远镜仔细观察了月球之后宣告，月球并不是一个光滑的球体，它的表面倒是充满了山岭和凹坑。他的亚里士多

    德学派对手在反复观察之后不得不承认情况看来确实如此。但是对于许多亚里士多德派来说，这种观察结果却威胁到了一个根本观

    念，即一切天体都是完美的球体。伽利略的对手面临着显然有可能被证伪的威胁，以一种毫不掩饰的特设性方式来捍卫自己的理论。

    他说，月球上有一种不可见的物质充塞着凹坑，覆盖着山岭，从而使月球获得了完美的球形。当伽利略问道怎样才能检测这种不可见

    物质的存在时，回答是无法检测。因此无可置疑，修改后的理论不能导致任何新的可检验的推断，因而是证伪主义者所完全不能接受

    的。被激怒的伽利略以一种独具一格的机智方式揭露了对手立论的虚弱。他宣称，他准备承认月球上存在着这种不可见、不可检测的

    物质，但是他坚决认为，这种物质的分布并不像他的对手所说的那样，而事实上是堆积在山顶，以致这些山岭要比从望远镜里所看到

    的高出许多倍。伽利略就在发明这种特设性保护理论法的无谓游戏中智胜他的对手。

    科学史上还有另一个可能是特设性假说的例子要简略地提一下。在拉瓦锡之前，燃素说曾经是燃烧的标准理论。根据这个理论，燃素

    是在物质燃烧时从那些物质中散发出来的。在发现许多物质燃烧后增加了重量以后，这种理论受到了威胁。克服证伪的一个办法，就

    是提出燃素具有负量的说法。如果这个假说只能以比较燃烧前后物质重量的方式加以检验，那么它就是特设性的。它不能导致任何新

    的检验。试图克服某种困难而修改理论，并不必然是特设性的。以下就是几个并非特设性的，因而从证伪主义观点看来也是可以接受的修改的

    实例。

    让我们回到面包给人以营养这个论断的证伪，看一看它能够用怎样一种可接受的方式来加以修改。一种可接受的做法是用下列的论

    断来取代原来被证伪的理论：除受特种真菌污染的麦子所制成的面包以外，凡面包都能给入以营养(再附上对于那种真菌及其特性

    的详细说明)。这种修改后的理论不是特设性的，因为它导致新的检验。用波普尔(Popper, 1972, p. 193)的话来说，它是能够

    独立检验的。可能的检验将包括：对用以制成有毒面包的小麦进行检验，以确定是否有那种真菌，在一些专门准备的小麦上培养那种

    真菌，并检验由这种小麦制成的面包的营养效果，对那种真菌进行化学分析以检查是否存在已知毒素，等等。所有这些检验(其中有

    许多并不构成对于原有假说的检验)都可能导致经过修改的假说之被证伪。如果经过修改的、更可证伪的假说经受了新的检验而未被

    证伪，那么，人们就可以获得某种新的知识，就可以作出进步。

    现在我们要转向科学史寻找一个并非虚构的实例。我们不妨考虑一下导致海王星发现的一系列事件。十九世纪对于天王星运动的观察

    结果表明，它的轨道大大地偏离了根据牛顿的引力理论所预测的轨道，从而给引力理论提出了一个问题。法国的勒维叶和英国的亚当

    斯试图克服这个困难，他们提出在天王星的附近有一颗先前未发现的行星。这颗被推测的行星与天王星之间的引力解释了后者偏离起

    初预测的轨道。事件表明这种设想不是特设性的。只要它具有适当的大小，而且是造成天王星轨道摄动的原因，就有可能估计这颗被

    推测的行星的大致方位。一旦做到了这一点，就可以通过望远镜观测适当的天域以检验这种新的设想。盖勒正是以这种方式终于第一

    个看到了现在已知为海王星的这颗行星。为了确保牛顿的理论不致被天王星轨道的偏离证伪所采取的行动，远不是特设性的，它导致

    了对于这一理论的新的检验，而这一理论以戏剧性的循序前进的方式，通过了这种检验。

    3 证伪主义科学观的确认

    在前一章把证伪主义作为归纳主义的代替办法加以介绍时，证伪(也就是理论未能经得住观察和实验的检验)曾被描绘为具有关键的重

    要性。已经论证在逻辑上容许根据可取得的观察陈述确立理论的伪而不是它的真。也已经论证，科学的进步应该靠提出大胆的、高度

    可证伪的、试图解决问题的猜想，并继而进行不懈的努力来证伪新的设想。与此同时也有人认为，当那些大胆的猜想被证伪时，科学

    就获得有意义的进展。以证伪主义者自居的波普尔在本书66-67页上所引的段落说过同样的话，那一段的着重点是他自己加的。然

    而，把注意力完全集中于证伪的实例却等于是在歪曲更精致的证伪主义者的立场。前一节最后举出的一个例子，就已经明确地包含着

    这一点。以一个可独立检验的推测性假说挽救牛顿理论的尝试之所以成功，是因为这一假说终于被海王星的发现所确认，而不是因为

    它而被证伪。

    将具有大胆的高度可证伪的猜想之被证伪看成是科学获得有意义进展的时刻是错误的，在这一点上需要纠正波普尔。当我们考虑到种

    种极端的可能性时，这一点就变得十分清楚。在一个极端，我们可以看到形似大胆冒险猜想的理论，而在另一个极端，我们也看到小

    心谨慎的猜想，提出的论断似乎并不涉及任何重大风险。任何一种猜想只要经不起观察或实验的检验，就被证伪，而只要能够通过这

    样的检验，我们就会说，它已经被确认。标志着重大进展的将是大胆猜想之确认，或谨慎猜想之证伪。属于前一类的事例能提供信

    息，并将成为对科学知识的重要贡献，就是因为它标志着前所未闻的或是曾被认为不可能的事物的发现。海王星和无线电波的发现以

    及爱丁顿对于爱因斯坦认为光线在强引力场将会弯曲这一冒险预见的确认，都构成了这一类的重大进展。冒风险的预见得到了确认。

    谨慎的猜想被证伪之所以能提供信息，是因为这类事例确定，被认为毫无问题是真的事情，事实上却是假的。罗素证明基于看来几乎

    是不证自明的一些命题的朴素集合理论是自相矛盾的，就是一个显然谈不上有什么风险的猜想被证伪而提供信息的一个例子。与此形

    成对照的是，大胆猜想之证伪或谨慎猜想之确认却不能提供多少新的知识。一个大胆的猜想被证伪，那么由此得到的全部知识只是又

    一个疯狂的念头被证明是错误的而已。开普勒关于行星轨道间的间隔可以参照柏拉图的五种均匀的固体加以说明的推测之被证伪，并

    不是标志物理学进步的重要里程碑。同样，谨慎的假说之被确认，也不提供信息。这样的确认仅仅表明，某种立论周密而且是公认为

    不成问题的理论又一次得到了成功的应用而已。例如，用某种新的方法从铁矿石中提炼出来的铁在加热时也象别的铁一样膨胀这样一

    种猜想之得到确认，就没有多大的重要性。

    证伪主义者希望摈弃特设性假说而鼓励提出有可能改进被证伪理论的大胆假说。那些大胆的假说将导致原来被证伪的理论所不能产生

    的新颖的可检验的预见。然而，尽管导致有可能进行新的检验这一事实使得假说值得进行研究，但是只有在它经受住了至少是其中一

    些检验之后，才能认为这个假说改进了它所要取代的成问题的理论。这就等于是说，新提出的大胆假说在能够被认为宜于代替已证伪

    理论以前，必须能够作出某些新颖的预见并得到确认。许多轻率而鲁莽的推测都经受不住嗣后的检验，因而不能认为它们对科学知识

    的成长作出了贡献。偶尔也有轻率而鲁莽的推测确实导致了新颖的看来是不可能的预见并且为观察或实验所确认，因而成为科学成长

    史上光辉的一页。大胆猜想所导致的新颖预见的确认，在证伪主义科学成长观中占有非常重要的地位。

    4大胆性、新颖性和背景知识对于分别用来修饰假说和预见的两个形容词大胆和新颖还有必要再说上几句。它们两者都是历史上相对的概念。在科学史某一阶

    段被认为是大胆的猜想，在较后的阶段却并不一定仍然是大胆的。当麦克斯韦在1864年提出他的电磁场动力学理论时，那是一个

    大胆的假说。其所以是大胆的，是因为它违反了当时所公认的一些理论，这些理论包括下列假定：电磁系统(磁体、充电体、载流导

    体等等)间的相互作用是越过空虚的空间瞬时完成的，而电磁效应只能通过具体的物质以有限的速度传播。麦克斯韦的理论却和这些

    被普遍接受的假定相抵触，因为他的理论预测光也是一种电磁现象，并且正如后来所认识到的那样预测，波动的电流应该发出一种新

    型的辐射，也就是以有限速度在空虚的空间传播的无线电波。所以，麦克斯韦的理论在1864年是大胆的，由此而产生的关于无线电波

    的预见，则是一种新颖的预见。今天麦克斯韦的理论能够为电磁系统的一系列作用提供精确解释这一事实已经成为公认的科学知识的

    一部分，而断言无线电波的存在及其某些特性也就不是什么新颖的预见了。

    如果我们把科学史上某一阶段得到普遍接受和充分肯定的科学理论总和称之为当时的背景知识，那么我们就可以说，只要根据当时的

    背景知识看来一个猜想的论断未必可能，它就是大胆的。爱因斯坦的广义相对论在1915年就是一个大胆的理论，因为当时的背景知识

    包含认为光沿直线传播的假定。这一假定就与广义相对论的推断之一相抵触，这一推断就是，光线在通过强引力场时应该弯曲。哥白

    尼的天文学在1543年是大胆的，因为它和当时认为作为宇宙中心的地球是静止的背景假定相冲突。而在今天，他的天文学就不会被认

    为是大胆的了。

    正如要参照有关的背景知识来考虑猜想是否大胆一样，判断预见之是否新颖要看预见所涉及的现象在当时的背景知识中是否考虑在

    内，或是否被这种背景知识所明确排除。关于海王星的预见在1846年是新颖的，因为当时的背景知识并没有提到过这样一颗行星。布

    瓦松从1818年菲涅耳光的波动说推演出的预见，即对不透明圆盘的一侧加以适当的照明则在另一侧的中心就应该观察到一个光斑，是

    新颖的，因为构成当时背景知识的一部分的光的微粒说，排除了出现这种光斑的可能。

    上一节表明，对科学知识成长作出重大贡献，或是在大胆的猜想得到确认的时候，或是在谨慎的猜想被证伪的时候。关于背景知识的

    概念使我们能够看到，这两种可能性会作为一次实验的结果而同时出现。背景知识是由许多谨慎的假说构成的，正是因为这种知识是

    得到充分肯定而且被认为是不成问题的。某一大胆猜想之得到确认势必牵涉到据以判断此项猜想为大胆的那种背景知识某一部分之被

    证伪。

    5归纳主义和证伪主义的确认观比较

    我们已经了解，根据精致的证伪主义的解释，确认在科学中起着重要的作用。但是，这并不妨碍照样给那种观点贴上证伪主义的标

    签。精致的证伪主义者在否认理论能够在任何情况下可被证明为真或可能真的同时，仍然认为理论可被证明为假并加以摈弃。科学的

    目的在于证明某些理论为假并以更好的理论，即能够显示出具有更大的经受检验能力的理论加以代替。新理论的确认之所以重要，在

    于确认提供证据证明新理论比所要取代的理论高明，在新理论的帮助下或在确认新理论时发现的证据证伪了所要取代的理论。一旦新

    提出的大胆的理论成功地取代了它的对手，就该轮到它自己来充当严峻检验的靶子了，这些检验将在更大胆猜想的理论帮助下被设计

    出来。

    由于证伪主义者所强调的是科学的成长，因而他们的确认观和归纳主义者的有很大的不同。根据第四章所述的极端归纳主义者的观

    点，确认某一理论的一些事例的意义，完全取决于得到确认的观察陈述和这些陈述所支持的理论之间的逻辑关系。盖勒对海王星的观

    察给予牛顿理论的支持度与现代对海王星的观察所提供的支持度毫无差异。获得这种证据的历史情境是无关紧要的。确认的事例之所

    以是确认的事例，只在于它给理论提供归纳支持，得以成立的确认事例的数目越多，理论得到的支持就越大，因而它是真的可能就越

    大。这种非历史的确认理论似乎会产生这样一种并不动人的结果：对落下的石头、行星的位置等等所作的无数观察，只要能够增加万

    有引力定律真值的概率，就会成为值得进行的科学活动。

    与此相对照，在证伪主义者看来，确认的意义在很大程度上要依确认的历史情境为转移。如果确认是检验一项新颖预见的结果，那种

    确认就可以使理论获得某种高度的价值。那就是说，如果估计到根据当时的背景知识某一确认不大可能会发生，那种确认就有重要意

    义。确认如果是既有的定论，就没有意义。如果今天我以抛掷石头到地上来确认牛顿的理论，我对科学就并没有作出任何有价值的贡

    献。反之，如果明天我确认认为两个物体之间的引力取决于物体温度的推测性理论，并因而证伪牛顿理论，我就会对科学知识作出重

    要贡献。牛顿的引力理论及其某些局限已经构成现今背景知识的一部分，而引力对于温度的依赖关系却并不是。这里有另一个例子可

    以支持证伪主义者赋予确认的历史观点。赫兹在检测到第一束无线电波时确认了麦克斯韦理论。而每当我收听我的收音机时，我确认

    了麦克斯韦理论。在这两个事例中，逻辑境况是相同的。在每一个事例中，理论都预测无线电波应被检测到，而在每一个事例中，成

    功地检测到无线电波都为理论提供了某种程度的归纳支持。尽管如此，赫兹仍然由于他所成就的确认，而恰如其分地享有盛名，而我

    所作出的经常不断的确认，在科学情境下却理所当然地被人们所忽略。赫兹向前迈出了重要一步。当我收听收音机时，我只不过是在

    原地踏步。对这种差别起作用的是历史情境。6证伪主义之优于归纳主义

    我们在概述了证伪主义的基本特点之后，现在是考查证伪主义观点比归纳主义观点有哪些优点的时候了。我们在前面几章讨论过，按

    照归纳主义，科学知识是从给予的事实中通过归纳推导出来的。

    我们已经看到，某些事实，尤其是实验结果在某种重要的意义上是依赖理论的和可错的。这拆了那些归纳主义者的台，他们要求科学

    拥有不成问题的事实基础。证伪主义者认识到事实与理论都是可错的。然而，对于证伪主义者来说，有一组重要事实构成科学理论的

    检验基础。这组事实就是已经经住严峻检验的那些有关事实的断言。这确实具有科学事实基础是可错的这一推断，但这一点对证伪主

    义者不是一个大问题，但它对归纳主义者却是一个大问题，因为证伪主义者仅仅谋求科学的不断改进，并不追求证明真理或可能的真

    理。

    归纳主义者在详细规定一个好的归纳推理的标准时遇到困难，在回答什么条件下可以说事实给予理论以重要支持时也有困难。在这一

    方面，证伪主义者的遭遇比较好。当事实构成对理论的严峻检验时，它们就给予理论重要支持。得到确认的新颖事实就是这类事实的

    重成员。这有助于说明为什么实验的重复并不能大大增加对理论的经验支持，对此事实极端归纳主义者难以适应。进行特定的实验也

    许构成对理论的严峻经验。然而，如果实验做得很好，理论经受住了检验，那么以后重复同样的实验就不会被认为对理论的严峻检

    验，因而也就越来越不大可能给理论提供重要支持。再者，虽然归纳主义者在说明关于不可观察之物的知识如何从可观察事实推导出

    来时有问题，然而证伪主义者则没有这种问题。可通过探索它们的新颖推断来严厉检验有关不可观察之物的断言，从而给予支持。

    我们已经看到归纳主义者在表征归纳推论并为之辩护时遇到麻烦，即难以表明理论是真的或可能是真的。证伪主义者则通过坚持认为

    科学并没有归纳来绕过这些问题。演绎是用来揭示理论的推断，因此理论能够经受检验并被证伪。但是并没有作出这样的断言：经受

    住检验表明理论是真的或可能是真的。这些检验的结果充其量表明一个理论比它的前驱者是个改进。证伪主义者与其说看重真理，不

    如说看重进步。

    补充读物

    波普尔对他的证伪主义的成熟思考请阅他的1983年一书Realism and the Aim of Science。在世哲学家丛书的

    Schilpp(1974)含有波普尔的自传，批评者论他的哲学的一些文章，波普尔著作作对那些批评者的答复，以及详细的波普尔著作的

    书目。对波普尔观点的概述请阅Ackermann (1976) 和 O'Hear (1980)。在证伪主义科学观中的确认一节中有关波普尔观点

    的修改在Chalmers (1973)有更详细的讨论。第七章 证伪主义的局限性

    1逻辑境况引起的问题

    构成科学定律的概括决不能在逻辑上从可观察事实的有穷集中推演出来，但一条定律的假可以在逻辑上从与之冲突的一件可观察事实

    中推演出来。观察确定有一只黑天鹅就证伪凡天鹅皆白。这一点是没有例外的和不可否认的。然而，利用这一点作为支持证伪主义

    科学哲学的根据就不是看起来那么容易了。一旦我们超越例如关于天鹅颜色那种极端简单的例子进而到更复杂的事例，更接近于科学

    中遇到的那种典型境况，问题就出现了。

    如果某一观察陈述O的真业已给定，那么就能推演出在逻辑上推出不会有O的某一理论的假。然而，正是证伪主义者他们自己坚持认为

    构成科学基础的观察陈述是依赖理论和可错的。因此，T与O之间的冲突并不具有T为假的结果。从T推出与O不一致的预见这一事实中

    在逻辑上得出的结论是：要么T为假，要么O为假，但单靠逻辑不能告诉我们何者为假。当观察和实验提供与某一定律或理论的预见相

    冲突的证据时，也许错的是证据，不是定律或理论。这种境况的逻辑并不要求在与观察或实验冲突时应该摈弃的总是定律或理论。也

    许摈弃的是可错的观察，而保留与之冲突的可错理论。保留哥白尼理论，而抛弃与这一理论逻辑上不一致的对金星和火星大小的肉眼

    观察，正是这种情况。保留现代对月球轨迹的说明，而摈弃基于肉眼观察的对它大小的估计，也是这种情况。有关事实的一种断言所

    立足的观察或实验不管有多么可靠，证伪主义者的立场不可能排除这样的可能性：科学知识的进展可揭示这种断言之不适当。因此，直截了当地说，观察对理论的定论性证伪是不可能做到的。

    证伪的逻辑问题不止于此。如果能够确定非白天鹅一个实例，凡天鹅皆白当然被证伪。但是对证伪逻辑的这样简单化例证掩盖了现

    实检验境况的复杂性对证伪主义造成的困难。现实的科学理论由复合的普遍陈述组成，而并不是只有一个像凡天鹅皆白那样的陈述

    组成。再者，如果要用实验检验一个理论，涉及的陈述比组成受检理论的那些陈述更多。需要增加在理论上面的有辅助假定，例如支

    配使用仪器的定律和理论。此外，为了推演出要用实验检验其有效性的预见，必须增添初始条件，如对实验设置的描述。例如，设通

    过望远镜观察某一行星的位置来检验某一天文学理论。该理论必须预测望远镜在特定时刻看到这颗行星的方位。这种预测从中推导出

    的前提包括组成受检理论、初始条件(如行星和太阳先前的位置)、辅助假定(如能够校正光从这颗行星通过地球大气产生的折射的假

    定)等等相互联系的陈述。现在如果从这一堆前提中得出的预见证明是假的(在我们的例子里，如果行星并没有出现在预测的区域)，那么在这种境况下逻辑允许我们作出的结论是：至少前提之一必定是假的。它并不能够使我们鉴定出哪个前提是错误的。也许受检理

    论是错的，但也许辅助假定或某一部分的初始条件描述应对错误预见负责。一个理论之所以不能被定论性地证伪，是因为不能排除这

    样一种可能性，即应该对错误的预见负责的，并不是受检验的理论，而是复合检验境况的某一部分。在比埃尔·迪昂

    (Duhem, 1962, pp. 183-188)首先提出这个困难以及威廉·蒯因(Quine, 1961)后来重提它以后，这个困难往往被称为迪昂

    蒯因命题。

    以下是天文学历史上可以说明这一论点的一些例子。

    在前面引用过的一个例子里，我们讨论了牛顿的理论是怎样明显遭到天王星轨道的反驳。就这一事例而言，后来证明错误的不是牛顿

    的理论，而是对于初始条件的描述没有考虑到尚待发现的海王星。第二个例子是哥白尼的理论首次发表以后几十年，丹麦天文学家第

    谷·布拉赫声称已经驳倒哥白尼理论时的论证。布拉赫争辩道，如果地球围绕太阳旋转，那么在地球从太阳的一侧运动到另一例的一

    年过程中，从地球上观察到的某一恒星的方向就应该发生相应的变动。但是当布拉赫试图用他的仪器(当时所能有的最精确、最灵敏

    的仪器)检测他所预测的视差时，他失败了。这导致布拉赫作出结论，哥白尼的理论是错误的。事后我们知道，引起了错误预见的并

    不是哥白尼的理论，而是布拉赫的一个辅助性假定。布拉赫对于恒星距离的估算太小，比实际小了许多倍。当他的估算被一个更接近

    于实际的估算代替之后，预测的视差就变得太小而难以为布拉赫的仪器检测到。

    第三个是伊姆雷·拉卡托斯(Lakatos, 1970, pp. 100-101)设计的一个假设性例子：

    这是一则关于一个想象的行星行为异常的故事。有一位爱因斯坦时代以前的物理学家根据牛顿的力学和万有引力定律N，和公认的初

    始条件I，去计算新发现的一颗小行星p的轨道。但是那颗行星偏离了计算轨道。我们这位牛顿派的物理学家是否认为这种偏离是为牛

    顿的理论所不允许的，因而一旦成立也就必然否定了理论N呢？不。他提出，必定有一颗迄今未知的行星p'在干扰着p的轨道。他计算

    了这颗假设的行星的质量、轨道及其他，然后请一位实验天文学家检验他的这一假说。而这颗行星p'大小，甚至用可能得到的最大的

    望远镜也不能观察到它：于是这位实验天文学家申请一笔研究经费来建成一台更大的望远镜。经过了三年，新的望远镜建成了。如果

    这颗未知的行星p'终于被发现，一定会被当作是牛顿派科学的新胜利而受到欢呼。但是它并没有被发现。我们的科学家是否因此而放

    弃牛顿的理论和他自己关于有一颗在起着干扰作用的行星的想法了呢？不，他又提出，是一团宇宙尘云挡住了那颗行星，使我们不能

    发现它。他计算了这团尘云的位置和特性，他又请求拨一笔研究经费把一颗人造卫星送入太空去检验他的计算。如果卫星上的仪器

    (很可能是根据某种未经充分检验的理论制造的新式仪器)，终于记录到了那一团猜想的宇宙尘云的存在，其结果一定会被当作牛顿派科学的杰出成就而受到欢呼。但是那种尘云并没有被找到。我们那位科学家是否因此就放弃了牛顿的理论，连同关于一颗起干扰作用

    的行星的想法和尘云挡住行星的想法呢？不。他又提出，在宇宙的那个区域存在着某种磁场，是这种磁场干扰了卫星上的仪器。于

    是，又向太空发出了一颗新的卫星。如果这种磁场能被发现，牛顿派一定会庆祝一场轰动世界的胜利。但是磁场也没有被发现。这是

    否就被认为是对牛顿派科学的否定了呢？不。要么又提出另一项巧妙的辅助性假说，要么..于是整个故事就被淹没在积满尘土的一卷

    又一卷期刊之中而永远不再被人提起。

    如果这个故事，被认为是可以说明一些道理的，那么它说明了一种理论总可以将它所面临的证伪转嫁给假定复合网的另一部分而免于

    被证伪。

    2证伪主义不适宜的历史根据

    使证伪主义者陷于窘境的一个历史事实是，如果他们的方法论得到科学家的严格遵守，那么被公认是科学理论中最佳范例的那些理

    论，就根本不可能发展起来，因为早在萌芽状态就会遭到摈弃。可以举任何一个经典科学理论为例，无论是在提出之初或是到了晚些

    时候，都可以找到在当时被公认的、被认为与这个理论不一致的、以观察为根据的断言。尽管如此，那些理论并没有被摈弃，而它们

    之没有被抛弃就成了科学的幸运。以下是能够支持我的论点的几个历史上的例子。

    牛顿的万有引力理论问世之初，曾经由于对月球轨道的观测而被证伪。花了几乎五十年的时间，才把这个证伪转给牛顿理论以外的其

    他原因。后来，牛顿理论又与水星轨道的细节不一致，虽然科学家们并没有因此理由而摈弃这个理论。事实表明，要用一种保护牛顿

    理论的方式把这一证伪解释过去是决不可能的。

    第二个例子和玻尔的原子理论有关，这个例子是由拉卡托斯提出来的(Lakatos, 1970, pp.140-54)。这个理论在发展初期，曾

    经与这样一种观测结果不一致，即某种物质在超过10-8秒的时间内是稳定的。按照这个理论，带负电荷的电子在原子内部沿着轨道围

    绕带正电荷的核运动。但是根据作为波尔理论前提的经典电磁理论，沿着轨道运动的电子应该发生辐射。这种辐射将使沿着轨道运动

    的电子失去能量而陷入核内。经典电磁理论的定量细节则把这种陷入核内发生的时间估计为10-8秒。幸而波尔不顾这种证伪而坚持了

    他的理论。

    第三个例子涉及到气体运动理论，这个例子有助于说明那个理论的创始人明确地承认理论一提出就被证伪的情况。当麦克斯韦

    (Maxwell, 1965, vol.1, p.409)在1859年第一次发表气体运动理论的详细内容时就在同一篇论文中承认，这个理论被气体比

    热的测量结果所证伪。十八年以后，麦克斯韦在评论气体运动理论的推断时写道：

    有一些推断与我们现今对物质结构的理解一致因而无疑是使我们感到非常满意的，但是也还有一些推断却很可能会把我们从心安理得

    的状态中惊醒过来，而且也许会把我们最终从一向借以获得庇护的全部假说中驱赶出来，使我们进入作为一切真正知识进展前奏的那

    种彻底自觉的无知境界。

    运动理论内部的一切重要发展都发生在那次证伪之后。又一次幸运的是，这个理论并没有因为被气体比热的测量证伪而被放弃，而朴

    素证伪主义者会被迫坚持认为要放弃的。

    第四个例子是哥白尼革命，下一节将对此加以比较详细的介绍。这个例子将强调，在考虑到重大理论变革的复杂性时证伪主义者所面

    临的种种困难。这个例子也将提供一个背景，以便就近年来为了表征科学的本质及其方法所作的更为合适的努力展开讨论。

    3哥白尼革命

    在中世纪的欧洲，地球被普遍认为是有限宇宙的中心，太阳、行星和恒星全都环绕地球运行。作为天文学发展基础的物理学和宇宙

    学，基本上还是公元前4世纪由亚里士多德发展的。公元2世纪，托勒密建立了一套详细的天文学体系，该体系明确规定了月球、太阳

    和所有行星的轨道。在16世纪最初几十年内，哥白尼建立了一套新的天文学，那是包含有一颗运动着的地球的天文学，它向亚里士多德和托勒密的体系提

    出了挑战。根据哥白尼的观点，地球并不是静止不动地处在宇宙的中心，而是和其他行星一道环绕太阳运行。到了哥白尼的想法被证

    明有根据的时候，亚里士多德的世界观已经为牛顿的所取代。这是一次历时一个半世纪才告完成的理论变革。关于这次重大理论变革

    的故事的细节，并不能给归纳主义者和证伪主义者所主张的方法论提供支持，倒是表明有必要为科学及其成长作出不同的、也许结构

    更为复杂的解释。

    当哥白尼在1543年首次发表他的新天文学的细节时，有许多论据可以提出而且也确实提出来反对他的新天文学。联系到当时的科学知

    识来看，这些论据是合理的，而哥白尼针对这些论据为他的理论所作的辩护，倒不能令人满意。为了理解这种局面，有必要熟悉一下

    亚里士多德世界观的某些方面，反对哥白尼的论据正是以这种世界观为根据。下面就扼要地介绍一些有关的论点。

    亚里士多德学派的宇宙分为两个绝然不同的区域。月下区是内区，从处于中心的地球一直伸展到月球轨道的内侧。月上区则包括整个

    有限宇宙的其余部分，从月球轨道一直伸展到恒星天层，后者标志宇宙的外部边界。边界以外一无所有，甚至没有空间。在亚里土多

    德的体系中，空无一物的空间是不可能存在的。月上区的一切天体全都是由一种被称为以太的不可败坏的元素构成。以太有一种沿着

    正圆轨道环绕宇宙中心运动的天然倾向。这种基本观念在托勒密的天文学中有所修改、有所扩展。自从在各种不同的时间所观测到的

    行星位置无法与以地球为中心的圆形轨道概念相调和，托勒密又在他的体系中引入了被称为本轮的更多的圆。行星沿着圆或本轮运

    动，本轮的圆心又沿着圆形轨道环绕地球运动。这样一些轨道又可以用在本轮上增添本轮等等的方法加以进一步修正，由此而形成的

    体系也就可以和行星位置的观测结果相容，而且也就有可能预测行星的未来位置了。

    与月上区的那种秩序井然、不可败坏的性质相对照，月下区的特征是变化、生长和衰退，繁殖和腐败。月下区的一切物质是气、土、火、水四种元素的混合，各种元素混合的相对比例决定着由此而形成的物质的特性。每一种元素在宇宙中各有其天然的位置。土的天

    然位置在宇宙的中心；水，在地球的表面上；气，在紧接着地球表面的上方区域内；火，在大气层的顶端，靠近月球的轨道。因而地

    上的一切物体由于所含四种元素的相对比例而在月下区各有其天然位置。石头，由于绝部分是土，所以天然位置接近地心；火焰，由

    于绝大部分是火，所以天然位置接近月球轨道，如此等等。一切物体都有沿直线向上或向下朝着它们天然位置运动的倾向。因此，石

    头的天然运动是朝着地心直线向下 ......