宋菲菲

(華南理工大學(xué) 馬克思主義學(xué)院， 廣東 廣州 510640)

對比式UD論題的合理性分析及其辯護(hù)

宋菲菲

(華南理工大學(xué) 馬克思主義學(xué)院， 廣東 廣州 510640)

非充分決定性論題(Underdetermination Thesis， 簡稱UD論題)是科學(xué)哲學(xué)研究中的一個重要論題， 它描述的是理論與證據(jù)的關(guān)系問題。 以往學(xué)者對于UD論題的探討多從強(qiáng)UD論題和弱UD論題出發(fā)， 或直接將其與波普爾證偽主義相比較。 凱爾·斯坦福在UnderdeterminationofScientificTheory中， 分析了UD論題的兩種基本形式——整體主義UD論題和對比式UD論題， 并在其新歸納的基礎(chǔ)上提出了未被察覺的替代理論。 這一新的視角引起了諸多熱議。 本文將基于整體主義UD論題和對比式UD論題這兩種區(qū)分形式， 著重探討對比式UD論題， 并就其合理性問題及其辯護(hù)進(jìn)行探討。 關(guān)鍵詞: 對比式UD論題； 經(jīng)驗等價性論題； 合理性

假如我家門前有一個籃球場和一個足球場， 常常有男孩子在那里打籃球、 踢足球。 有一天中午回家之后， 我發(fā)現(xiàn)自家窗戶上的玻璃碎了一塊， 還在地上發(fā)現(xiàn)了玻璃碎片和沒被人領(lǐng)走的足球和籃球。 仔細(xì)觀察了這一情形之后， 我陷入了困惑：砸碎我家窗戶玻璃的到底是籃球還是足球？這些證據(jù)不足以讓我做出判斷， 于是， 我面臨了一個非充分決定性的問題。

一、 對比式UD論題的基本內(nèi)容

(一)UD論題的內(nèi)涵

“非充分決定性”一詞的英文是“underdetermination”， 在《英漢大辭典》中“underdetermination”的解釋是“證據(jù)不足地說明(理論、 現(xiàn)象)”[1]380。 在漢語中， 它被翻譯成非充分決定性、 不完全決定性、 不充分決定性等， 是指經(jīng)驗證據(jù)不足以說明理論， 或者經(jīng)驗證據(jù)不完全決定理論。 筆者傾向于“非充分決定性”這一譯法。

簡單來講， 非充分決定性就是指當(dāng)下獲得的所有經(jīng)驗證據(jù)不止支持某一個理論或假說， 因此， 我們不能在經(jīng)驗證據(jù)的基礎(chǔ)上對兩個理論或假說進(jìn)行判斷， 做出選擇。 在科學(xué)哲學(xué)發(fā)展史上， UD論題的直接思想來源是19世紀(jì)末、 20世紀(jì)初彭加勒(J.H.Poincare)的約定主義思想和迪昂(P.Duhem)關(guān)于判決性實(shí)驗不可能的描述。

在《物理學(xué)理論的目的與結(jié)構(gòu)》一書中， 迪昂關(guān)于判決性實(shí)驗不可能的論述是從整體主義思想出發(fā)的， 他的邏輯論證結(jié)構(gòu)可以簡要地概括如下：若與本質(zhì)相關(guān)的一組特定假說為H， 與背景知識或一組輔助性假說相關(guān)的初始條件為A， 從假說H和初始條件A可以推出觀察結(jié)果O。 那么， 如果O沒有出現(xiàn)， 被否定的就不是某個孤立的假說Hn或某個輔助性假說An， 而是整個一組特定假說H和整個一組輔助性假說A， 即：

已知{H+A}→O(其中， H代表H1&H2&…&Hn； A代表A1&A2&…&An)

如果﹁O

那么﹁(H+A)= ﹁(H1&H2&…&Hn& A1&A2&…&An)

因此， 觀察結(jié)果不能為假說的檢驗提供證據(jù)， 即從事實(shí)證據(jù)既不能推出理論的真， 也不能推出理論的假。

(二)對比式UD論題的內(nèi)涵

在科學(xué)研究活動中， UD論題已經(jīng)是一個人所共知的事實(shí)。 整體主義UD論題和對比式UD論題是UD論題的兩種形式， 二者相比較而存在。

20世紀(jì)50年代， 著名科學(xué)哲學(xué)家奎因(W.V.O.Quine)把迪昂所述的整體論思想進(jìn)行擴(kuò)展。 他曾明確指出， 當(dāng)假說H與觀察結(jié)果O不一致時， 可能是H和A中所包含的任意一個成分， 或者是推出O的原理的任何一部分發(fā)生錯誤， 只要對錯誤進(jìn)行修正或否定， 就可以使H與O保持一致。 科學(xué)哲學(xué)家們通常把這種整體論的推理方法稱為“迪昂-奎因”論題(Duhem-Quine Thesis)， 也可稱之為一種整體主義的UD論題。 其核心論點(diǎn)是， 單憑經(jīng)驗證據(jù)和觀察證據(jù)本身不能否定任何一個理論或者檢驗任何一個科學(xué)假說， 它只能檢驗整個科學(xué)假說體系。 面對實(shí)驗的判決， 理論作為一個整體系統(tǒng)接受檢驗， 而不是以單一的科學(xué)假說受到評判。 我們不能通過證明整個科學(xué)假說體系的假， 推斷出這一體系中任一組成要素的假。

通常人們認(rèn)為對比式UD論題的核心是經(jīng)驗等價性問題， 主要有兩種形式。 一種是對于任何理論T1和任何觀察性證據(jù)E， 總存在著另外一種理論T2：T2與T1在經(jīng)驗上對等， 但在邏輯上不相容。 另一種是對于某種理論T1及其證據(jù)E而言， 可能存在著另外一種競爭性理論T2與迄今為止我們累積的相關(guān)T1的有效證據(jù)E相一致， 我們沒有理由相信T1是真的， 而不相信T2。[2]對比式UD論題懷疑證據(jù)的可靠性， 即那些確證已知的、 反對替代者的假說的證據(jù)。 如果說整體主義UD論題是從一種特殊的理論或一些信念出發(fā)， 那么， 對比式的UD論題則是開始于一個給定的證據(jù)， 他們認(rèn)為， 或許不止一個理論可以被那些真正的證據(jù)很好地支持。 在奎因看來， 我們僅僅為了回應(yīng)那些與經(jīng)驗證據(jù)不符的理論而修改信念之網(wǎng)。 在回應(yīng)任何作為證據(jù)的特定研究結(jié)果時， 有許多種可能的、 可以獲得的信念的修正， 即事實(shí)上， 有很多不同的“原理”， 它們同樣可以通過任何給定的數(shù)據(jù)得到很好的確證。 迪昂也指出， 在一個失敗的經(jīng)驗預(yù)測中， 即使我們假定我們正好知道哪一個假說是有問題的， 這也不能幫助我們搞清楚是否有其他可獲得的假說同樣可以被我們所擁有的數(shù)據(jù)確證。

二、 對比式UD論題的合理性及其問題

(一)經(jīng)驗等價性問題

一直以來， 經(jīng)驗等價性論題(Empirically Equivalent Theories)是對比式UD論題公認(rèn)的辯護(hù)路徑之一。 經(jīng)驗等價性論題所表達(dá)的事實(shí)是：經(jīng)驗證據(jù)E對于理論T1和T2是相同的(T1→E， T2→E)， 即T1和T2是兩個經(jīng)驗上等價而邏輯不同的理論， 所以， 我們無法根據(jù)經(jīng)驗證據(jù)E在T1和T2之間做出選擇。 面對相同的經(jīng)驗證據(jù)， 理論的選擇根本上是非充分決定的。 奎因在其著作《從邏輯的觀點(diǎn)看》中討論了“理論的經(jīng)驗內(nèi)容與經(jīng)驗等價性”， 范·弗拉森(Bas van Fraassen)在《科學(xué)的形象》一書中， 創(chuàng)造了經(jīng)驗適當(dāng)性的概念， 并進(jìn)一步做了“經(jīng)驗等價性論題的討論”。 以上二者可以看作經(jīng)驗等價性論題的理論來源。

奎因?qū)?jīng)驗等價性論題的分析始于“觀察句”這一概念。 在奎因那里， 觀察句與理論表述分不開， 它們共有某些詞項。 他認(rèn)為， 在觀察句中出現(xiàn)的詞項會重現(xiàn)于理論表述中， 所以， 觀察句是有理論負(fù)荷的。 一個句子成為觀察句時， 其中便有了與理論表述共有的詞項。 另外， 奎因還進(jìn)一步指出觀察斷言句， 其一般形式為“無論何時a， 都b”。 有了觀察斷言句的概念之后， 奎因這樣表述：“我們可以說， 一組理論表述所蘊(yùn)含的那些觀察斷言句構(gòu)成了它的經(jīng)驗內(nèi)容， 因為只有觀察斷言句才把理論連接起來。 如果兩個理論表述蘊(yùn)涵著全部相同的觀察斷言句， 則它們是經(jīng)驗等價的。”接著， 他還指出： “一理論表述只是蘊(yùn)涵著它的觀察條件句， 而不互相蘊(yùn)涵。 它們可以是經(jīng)驗等價而不是邏輯等價的?！盵3]28

范·弗拉森關(guān)于經(jīng)驗等價性的分析與其建構(gòu)性的經(jīng)驗主義相聯(lián)系。 在他看來， 甚至可以說， 我們最好的科學(xué)理論也可能有經(jīng)驗等價性問題， 即可替代性的理論， 它們做出了相同的經(jīng)驗預(yù)測， 因此不可能是更好或更壞地被可能的證據(jù)支持。 牛頓的宇宙論與其運(yùn)動定律和萬有引力定律是個典型的例子。 正如牛頓自己所意識到的那樣， 不管我們假定整個宇宙是靜止的還是按指定的方向以恒常的速度運(yùn)動， 理論所做出的正是相同的預(yù)測。 從我們的立場來看， 通過把宇宙作為一個整體， 我們不能測出恒常的絕對運(yùn)動。 因此， 范·弗拉森認(rèn)為我們面對的是經(jīng)驗等價性的理論， 它們都做出相同的經(jīng)驗預(yù)測， 所以沒有證據(jù)使我們在它們之間做出決定。 他堅持認(rèn)為， 科學(xué)的目標(biāo)不是發(fā)現(xiàn)真的理論， 而是發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗證據(jù)充足的理論。

勞丹(Larry Laudan)和萊普林(Jarrett Leplin)則認(rèn)為， 幾乎不能保證， 任何兩個在一定時期內(nèi)被判斷為經(jīng)驗等價性論題的理論將會像我們知識的前進(jìn)狀態(tài)那樣一直保持下去。 他們表示， 盡管有經(jīng)驗等價性論題與每個理論競爭的設(shè)想比較流行， 但結(jié)合幾個常見的、 不會引起爭論的認(rèn)識論命題就足以打敗它。 因為可觀察事物的界限隨著我們發(fā)展新的實(shí)驗方法和實(shí)驗工具而變化， 輔助性假說也總是需要從一個理論中推論出經(jīng)驗的結(jié)果， 而且最終它們自己也要更改。 雖然他們承認(rèn)我們有充分的理由認(rèn)為特定的理論有經(jīng)驗等價性論題與其競爭， 但這必須建立在具體分析的基礎(chǔ)上而不是綜合的爭論或假想上， 經(jīng)驗等價性命題是否普遍存在是值得質(zhì)疑的。 他們進(jìn)一步指出， 即使普遍存在的經(jīng)驗等價性論題被承認(rèn)， 也不會建立非充分決定性論題的意義。 若假說H1和H2是兩個經(jīng)驗上等值而具有不同概念的理論假說， 那么一定存在一個理論T， 使得H1(而不是H2)蘊(yùn)涵這個更一般性的理論。 假設(shè)經(jīng)驗證據(jù)E支持理論T， 那么H1就可以得到E的間接論證(雖然H1并不蘊(yùn)涵E)； 并且由于H2不蘊(yùn)涵理論T， 所以， 證據(jù)E不會影響對H2的信任。 故而， 類似于H1和H2這樣兩個經(jīng)驗上等值的假說， 其中之一可以通過與一個更一般的理論聯(lián)系獲得經(jīng)驗證據(jù)的支持。 因此， 即使假說H2能夠預(yù)測假說H1的經(jīng)驗結(jié)果， 我們還是可以從中做出選擇。 這樣， 即使經(jīng)驗等價性論題存在， 也并不能說明經(jīng)驗證據(jù)對理論選擇的非充分決定性， 對比式UD論題的合理性受到挑戰(zhàn)。

(二)歸納的辯護(hù)路徑

面對勞丹等人的反駁， 對比式UD論題的歸納的辯護(hù)路徑主要從兩方面展開：一方面， 通過科學(xué)史的研究， 我們可以發(fā)現(xiàn)存在大量非充分決定性的例子， 支持某一個理論的經(jīng)驗隨著科學(xué)的進(jìn)步往往也能為之后的理論提供同樣的證據(jù)； 另一方面， 當(dāng)下我們最成功的理論也可能有經(jīng)驗等價性論題與其競爭， 即使它的競爭者可能還未被察覺到。

凱爾·斯坦福(P. Kyle Stanford)在“Refusing the Devil’s Baragain: What Kind of Underdetermination Should We Take Seriously？”中指出：有人試圖通過歸納科學(xué)史中的案例來證明在科學(xué)史上的某一個時期， 存在兩種相互競爭的理論， 都能夠從邏輯上推導(dǎo)出當(dāng)時的所有經(jīng)驗證據(jù)。 比如， 16世紀(jì)， 哥白尼的日心說和托勒密的地心說體系， 兩種學(xué)說都從一定程度上解釋了天體運(yùn)行規(guī)律， 在科學(xué)革命時期都得到了非常廣泛的認(rèn)可， 二者也確實(shí)解決了許多理論和實(shí)踐中的問題， 在一定時期內(nèi)都被稱為正確的理論； 20世紀(jì)初， 狹義相對論和洛倫茲的理論， 都對光波和以太問題做了自己的解釋， 并形成了自己的理論體系， 兩個理論都可以在實(shí)驗或觀察中找到自己的依據(jù)， 甚至愛因斯坦還借鑒了洛倫茲理論中的洛倫茲變換， 豐富了狹義相對論； 20世紀(jì)的量子力學(xué)中， 玻姆的隱形變量理論與標(biāo)準(zhǔn)的馮諾依曼-狄拉克表述都對量子物理學(xué)產(chǎn)生過巨大的影響， 他們也都可以自圓其說地建立自己的理論， 不過， 至今我們依然不能完全證實(shí)或者取舍兩個理論中的任何一個， 因此它們?nèi)匀皇莾蓚€等價的競爭理論。[4]

仔細(xì)分析可以發(fā)現(xiàn)， 以上的案例大多出自物理學(xué)， 而經(jīng)驗等價性是指整個科學(xué)領(lǐng)域的理論選擇的困境。 顯然， 試圖用某一個學(xué)科中的例子來證明整個科學(xué)體系中經(jīng)驗等價性的情況是沒有充足根據(jù)的， 也注定是站不住腳的。 所以， 凱爾·斯坦福在傳統(tǒng)悲觀歸納的基礎(chǔ)上， 提出了自己的新歸納以及未被察覺的替代理論， 以此進(jìn)行對比式UD論題的另一種可能的辯護(hù)。

三、 對比式UD論題的可能辯護(hù)

(一)凱爾·斯坦福的新歸納

斯坦福在悲觀歸納的基礎(chǔ)上提出他的新歸納， 基于此來論證其未被察覺的替代理論。 所謂的悲觀歸納， 即悲觀元?dú)w納， 著眼于科學(xué)理論本身的真與成功， 它是指科學(xué)史上過去成功的理論因其被證偽遭到拋棄， 當(dāng)今最好的科學(xué)理論也不免會有此命運(yùn)。 彭加勒指出：“科學(xué)理論短暫的繁榮時期結(jié)束了， 人們看到理論一個接著一個被拋棄， 看到廢墟上疊著廢墟， 人們預(yù)言今天流行的理論將在短時間內(nèi)也步入這條軌跡， 并得到結(jié)論說我們絕對是處于徒勞的無用功之中。 這就是所謂的科學(xué)的破產(chǎn)?！盵5]160

斯坦福的新歸納揭示的是更一般層面上人類認(rèn)知能力的有限性， 主要針對科學(xué)家。 基于科學(xué)史這一歷史的角度， 斯坦福指出， 我們可以設(shè)想唯一一種或一些得到現(xiàn)有證據(jù)良好認(rèn)證的理論， 盡管接下來的研究會常規(guī)地進(jìn)一步揭示出一些具有根本差異的替代理論， 但這些替代理論也得到那些證據(jù)的良好認(rèn)證。 也就是說， 支持早前某些理論的證據(jù)在未來同樣可能變成其他替代理論的證據(jù)， 而那些替代理論在當(dāng)下是未被察覺到的。 從科學(xué)研究的歷史中可以歸納出：面對自然現(xiàn)象， 任何時候都會有許多另外的理論可以解釋和說明這一現(xiàn)象和問題， 甚至它們和被當(dāng)下公認(rèn)的證據(jù)一樣有效， 只是在當(dāng)時沒有被科學(xué)家察覺到而已。

總之， 與悲觀歸納所側(cè)重的科學(xué)史上一度被認(rèn)為成功的理論因證偽而被后來的理論代替不同， 新歸納則從科學(xué)發(fā)展的歷史角度出發(fā)， 強(qiáng)調(diào)科學(xué)家設(shè)想替代理論的能力有限， 在實(shí)際上突出了人類認(rèn)知的不可窮盡性， 也是人類認(rèn)知的一種困境， 應(yīng)當(dāng)引起人們的注意。

(二)未被察覺的替代理論

新歸納與未被察覺的替代理論可以認(rèn)為是斯坦福的一種創(chuàng)新， 二者是緊密相關(guān)的。

在斯坦福看來， 對于一個有意義的對比式UD論題而言， 經(jīng)驗等價性理論是不必要的。 我們確證科學(xué)理論的努力并不受斯克拉所說的“反復(fù)出現(xiàn)的瞬態(tài)的不完全決定性”威脅， 這種非充分決定性理論不是經(jīng)驗等價性論題， 而是同樣被我們手頭所有的證據(jù)很好確證的理論。 在物理學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中， 從亞里士多德到笛卡兒， 再到牛頓和當(dāng)代的理論， 證據(jù)可獲得的每個更早的理論為每個后來的替代理論提供了引人注目的支撐(在當(dāng)時是未被察覺到的)， 那些更早的理論最終被后面的理論所替代。 他還進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)： “我想說的是， 由非充分決定性問題帶來的任何真正威脅， 并非來自哲學(xué)上為了完美地模仿我們自己理論的預(yù)言力和解釋成就而寄生地構(gòu)建起來的有創(chuàng)見的那種替代理論， 而是來自從一開始我們就沒試圖設(shè)想的平?？茖W(xué)領(lǐng)域中的那些普通的替代理論。 我把這個煩惱稱為未被察覺的替代理論問題， 雖然比之于經(jīng)驗等價性命題的搜尋或者傳統(tǒng)的悲觀歸納來說， 歷史上它受到的注意不多， 我認(rèn)為它最終值得更多的注意?！盵6]斯坦福的未被察覺的替代理論的焦點(diǎn)是公認(rèn)的正確的科學(xué)理論之外的替代理論， 我們應(yīng)當(dāng)嚴(yán)肅對待它們， 將其看作我們當(dāng)下最好的理論的競爭者。 如果這些理論為我們所理解并與我們最好的理論相區(qū)分， 卻被排除在競爭者之外， 那么， 僅僅是因為我們根本沒有察覺到或者沒有考慮到它們。 在人類科學(xué)研究的實(shí)際歷史中， 幾乎在所有的科學(xué)領(lǐng)域都大量存在這樣的案例， 人類始終處于這種反復(fù)出現(xiàn)的、 非充分決定的困境中。

四、 結(jié)語

UD論題自提出以來， 就引起了科學(xué)哲學(xué)家們的關(guān)注與討論。 對比式UD論題實(shí)則是一種較弱意義上的UD論題， 其中的經(jīng)驗等價性論題是學(xué)者們討論的一個焦點(diǎn)。 不可否認(rèn)， 經(jīng)驗等價性論題受到諸多挑戰(zhàn)。 正如勞丹和萊普林對于對比式UD論題的反駁那樣， 由于觀察事物的界限不斷變化， 輔助性假說也會改變， 這便不能保證兩個理論總是經(jīng)驗上等價的， 可以說經(jīng)驗等價性論題是相對存在的， 而不是絕對的。 另外， 經(jīng)驗等價性論題更多的只是一種理論上的設(shè)想， 因為在實(shí)踐中要找到與一個理論完全在經(jīng)驗上等價的另一個理論的可能性比較低。 斯坦福所提出的新歸納和未被察覺的替代理論確實(shí)是為對比式UD論題辯護(hù)的新路徑， 未被察覺到的替代理論這一獨(dú)特的看法實(shí)則揭示了人類認(rèn)知世界的本性， 人類認(rèn)識自然界的能力是有限的， 若要完全真正認(rèn)識世界本身， 無疑有點(diǎn)奢望。 其理論或許還可以從康德所談到的物自體與現(xiàn)象界的關(guān)系中找到一些哲學(xué)基礎(chǔ)。

無論是對比式UD論題還是整體主義UD論題， 它們都在一定程度上可以激勵科學(xué)家進(jìn)行更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗和科學(xué)活動， 同時， 它不應(yīng)當(dāng)僅僅是一種哲學(xué)上的思考， 如果要得到更有力的辯護(hù)， 必須在科學(xué)實(shí)踐活動中找到確切的根據(jù)。

(博士生導(dǎo)師肖峰教授推薦語：非充分決定性論題是科學(xué)哲學(xué)領(lǐng)域一個重要的問題， 論文嘗試在斯坦福對UD論題劃分的基礎(chǔ)上深入分析對比式UD論題。 這對于深入挖掘UD論題的內(nèi)涵， 為科學(xué)合理性辯護(hù)是有益的推進(jìn)。 論文行文規(guī)范， 框架合理， 論證充分。 )

[1] 陸谷孫.英漢大詞典[M].上海：上海譯文出版社， 1996.

[2] 王善波.經(jīng)驗對等性能否作為不充分決定性的基本論據(jù)[J].自然辯證法研究， 2015(7)：3.

[3] 蒯因.從邏輯的觀點(diǎn)看[M].陳啟偉，等，譯.北京：中國人民大學(xué)出版社， 2007.

[4] STANFORD K.Refusing the Devil’s Baragain:What Kind of Underdetermination Should We Take Seriously？[J].Philosophy of Science， 2001(68)：1-12.

[5] 彭加勒.科學(xué)與假設(shè)[M].李醒民，譯.北京：商務(wù)印書館， 2006.

[6] STANFORD K.Underdetermination of Scientific Theory[J].Stanford Encyclopedia of Philosophy,2013(9)：22.

[責(zé)任編輯 尚東濤]

Rationality Analysis and Comparison of the Contrastive Underdetermination Thesis

SONG Fei-fei

(CollegeofMarxism,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)

Underdetermination Thesis is an important topic in the study of philosophy of science, and it describes the problem of the relationship between the theory and evidence. Previous scholars usually from strong UD and weak UD set out to discusse UD thesis, or directly compared it with popper's falsificationism doctrine. In Underdetermination of Scientific Theory, P. Kyle Stanford analyzed the two basic forms of UD thesis: holist underdetermination and contrastive underdetermination. And on the basis of a new induction he proposed unconceived alternative theory. This new perspective has caused a lot of buzz. This article is based on the holist underdetermination and contrastive underdetermination two kinds of forms, and contrastive underdetermination will be emphatically discussed. And this article discusses the rationality of contrastive underdetermination and its defense.

contrastive UD; empirically equivalent theories; rationality

2017-02-20

宋菲菲(1991—)， 女， 山西晉城人， 華南理工大學(xué)碩士研究生， 主要研究方向：科學(xué)技術(shù)哲學(xué)。

N031

A

1009-4970(2017)06-0013-04