科学理论的_简单性_与_真理性_之关系_姜琬

收稿日期：2013-03-20作者简介：姜琬（1962—），男，重庆人，哲学博士，深圳大学副教授，从事科学哲学研究。

简单性原则作为科学理论的构建原则和在相互竞争的理论之间进行评价和选择的重要参考，一直受到科学家的推崇和哲学家的重视。

但简单性原则的根据何在？它是真理性的要求，还是逻辑的、经济的或美学上的原则？特别是在关于简单性与真理性的关系上，存在着长期的争论，至今这仍是一个有待我们探讨的问题。

一、“简单性”与“真理性”关系的复杂性自从人类开始形成理性的知识，简单性问题就被提出来了。

一方面人们在提炼和表达科学知识时，必然涉及简单与复杂的关系问题；另一方面当人们发现自然的和谐有序，发现人可以用简单统一的原理去理解自然界的纷纭万象的时候，有关自然其实是简单、和谐的思想就产生了。

古希腊很多思想家都表达过自然具有简单性的观念。

毕达哥拉斯学派相信自然具有数学上的和谐性，能够用简单数学关系进行表征和运算，进而被精确地认识。

亚里士多德则明确表达了自然行为具有简单性的思想，他认为自然作为具有内在目的的主体，在趋向其目的的时候，总是采取最合理、最直接、费力最少的方式。

他相信简单性是自然的本性，自然喜欢简单性，亚里士多德曾用拟人化的语气说：“自然决不会做无道理或枉然之事。

”[1]比如在天文学上他断言：天体都会作最简单也是路径最短的运动，这只能是圆周运动，并且这种运动必然是均匀无变化的。

科学理论的“简单性”与“真理性”之关系姜琬（深圳大学社会科学学院，广东深圳518060）摘要：科学理论应当遵循“简单性”原则，但根据何在？人们曾经认为，理论的逻辑简单性直接表现了自然的真理，因为自然的行为及其规律本身是简单的。

然而，中世纪奥卡姆作为简单性原则的重要倡导人，却并不认为自然界本身具有简单性，因为上帝是自由和全能的。

随后简单性虽然成为构建和评价理论的一种共识，但它的根据却被动摇了。

如果简单性无关乎科学理论的首要原则即真理性，它就只能是方法上的一项补充原则而非必然要求。

于是简单性的根据问题就成为历史上一个有待解决的问题。

现代哲学家们受实证主义思想影响，更避简单性与真理性的关系，仅从知识的获取与提炼表达上寻找简单性的依据，认为简单性是出于某种经济上或美学上的考虑，由此提出著名的“思维经济原则”。

然而我们注意到，历史上最杰出的科学家们却都相信简单性与真理性直接相关，真理一定是简单的。

但科学家们对自己的这种直觉和信念却往往缺乏展开和论证，所以简单性的根据仍被罩在迷雾之中。

揭开遮敝，可以发现：自然界的统一性是理论简单性的深层根据，近现代科学发展的历史，正是自然界的统一被不断揭示的历史，也是科学理论的简单性被不断提炼的历史，简单性既是通达真理的逻辑手段，也是真理的表现方式。

关键词：科学理论；简单性原则；真理性；统一性中图分类号：N 02文献标识码：A文章编号：1000－260X （2013）05-0076-05第30卷第5期深圳大学学报（人文社会科学版）Vol．30No．52013年9月Journal of Shenzhen University (Humanities ＆Social Sciences)Sept ．2013虽然亚里士多德本人并没有将自然本体的简单性直接引伸到知识的简单性中去，但他的说法却常被人们作为理论应当追求简单性的根据。

人们在谈到科学理论的简单性时，往往引用亚里士多德的名言作为论据。

人们长时间甚至没有意识到自然本体的简单性和知识形态简单性之间的区别，在古代人们看来，与作为对象的实在世界本身的简单性对应，科学理论应该具有简单性是不言而喻的。

理论简单性作为科学知识的形式，实际上反映了作为内容的自然的简单性。

在相当长的一段时间里，人们相信科学理论的简单性与其真理性是直接相关的：真理本身是简单的，简单的理论更具真理性。

在中世纪，奥卡姆区分了自然本体和理论表述的简单性之间的区别，以前那种认为简单性与真理性直接相关的朴素认识因之受到动摇，这时，理论的简单性与真理性关系的问题更凸现出来。

中世纪经院哲学家奥卡姆的威廉(William of Ockham)关于简单性原则的主张广为人知，被认为是对简单性原则的典型表述，也是对简单性思想的一次深入探索。

奥卡姆的著名格言“除非必要，毋增实体”被称做奥卡姆的剃刀。

他对繁琐哲学进行了无情的批判，坚持将一切多于为说明现象所必需的概念、原理清除掉，以获得表达上完全的但是最简洁的陈述；然而奥卡姆对以往哲学家们所说“自然界的简单性”提出了质疑，他并不认为自然界本身必须遵从简单性的原则行事，而肯定自然的行为、过程和机制可以是复杂的、多样和不为人所知的，不然的话，上帝就不是全能的。

奥卡姆主张的理论简单性原则当然是为追求真理服务的，但并非以自然的简单性作为其最终依据。

在他那里，理论的简单性虽然仍与真理性相关，但却不再如过去那样被看作知识真理性的直接表现形式，只是通达或逼近真理的合理方式或手段。

他的这种思想明显地影响了后来实证主义哲学在简单性问题上的主张。

奥卡姆的辨析使得那种认为理论的简单性直接表现了其真理性的朴素观念受到动摇；同时，也引出了关于理论的简单性与真理性的关系的思考：科学理论是以揭示自然界的规律和本质为己任，真理性是其首要的、不可替代的原则，那么理论的简单性与其真理性是否相关？简单性原则究竟是真理性本身的要求还是真理性之外的（比如经济或美学上的）另一项理论原则？二、近代哲学对“简单性”与“真理性”关系的回避近代哲学家们重新探讨了科学理论的简单性问题。

伴随着对思辨哲学的反思和对科学思维中实证性方法的推崇，产生了实证主义思潮，实证主义者主张“拒斥形而上学”。

在关于简单性的问题上，卡尔·皮尔逊就认为，我们不能对客观世界作出任何断言，因而简单性只能从人的认识活动界限之内获得说明。

当威廉·哈密顿（William Hamilton）以亚里士多德似的语气提出的“自然害怕多余的东西”的说法时，皮尔逊批评其为“从科学思想的领域走进形而上学教条的陷阱密布的地区”[2]，但他还是肯定其关于科学理论简单性的主张作为科学认识的方法论原则还是极有价值的，认为是以更加完备和恰当的形式表述了奥卡姆的准则：不假定比说明现象所必须的更多的或更麻烦的原因。

实证主义从自己的立场为简单性进行了论证，他们将简单性表述为所谓的“思维经济原理”(prin-ciple of parsimony)，纯粹从人的思维活动，从“经济”的角度对简单性的合理性提出了辩护。

“思维经济原理”是由阿芬那留斯首先提出，由马赫加以发挥和系统地表述的。

这种观点认为，科学理论是语言对于事实的概要描述，对于事实的最经济的陈述是科学的主要目标[3]。

阿芬那留斯提出哲学应按照费力最小的原则进行思维，根据这种原则，满足说明目标之外的一切多余的东西都应被清除掉。

于是，他的经验批判主义把客观物质世界、客观必然性、因果性等都被作为主观附加的多余的概念被清除掉了，只剩下所谓没有被这些东西玷污的纯粹经验。

从这里可以看出，这种思维上费力最小原则不但是方法论的，而首先是认识论的。

马赫与阿芬那留斯观点一致，并且他受到同事经济学家的启发，将对经济要素的分析移植到人的认识领域，把人的，特别是科学家的智力活动类比于经济活动，认为科学活动同样应遵守经济活动的那些原则，应用最小的付出获取最大的效益。

在马赫看来，科学和人类知识的作用就在于概括和提炼我们的经验，使经验被概述并成为可以预言的事实，以代替经验，节省经验。

一种科学理论越是能代替更多的经验事实，越是简便、越是经济，就越有效率，越有利于使人在生存活动中获益，从而符第5期姜琬：科学理论的“简单性”与“真理性”之关系·77·合生物学的经济原则。

换言之，思维在模写、预测经验事实上的简便性、经济性，是评价科学活动和科学理论的主要标准。

一切真正的科学都有节约思维和人的认识活动的功能。

而节约思维，促进人对环境的适应，高效率地生存，正是科学的根本目标。

于是，马赫从经济的角度对理论简单性进行了重新论证，并成为一种新的典型观念。

实证主义哲学明确地主张要与关于真理的“形而上学”划清界限，认为人类经验无法企及真理，科学理论无关乎客观真理，因而作为方法上的“思维经济原则”也就与真理性无关。

他们只是从人的活动方面探讨科学实践和科学理论的简单性，从主体获取和表达知识的便捷和效率来论证简单性原则的。

当简单性原则失去与真理性的直接关联后，只能沦为理论构建中经济或美学方面的补充原则。

它无法给出科学家必须应用简单性原则的充足理由，虽然它仍可以成为选择和评价理论的某种考量，但其实质却不超出一种便利实用的方法。

三、杰出科学家的“简单性”直觉信念哲学家们思考寻找简单性原则的根据，困惑于简单性与真理性的关系，然而最杰出的科学家，如牛顿、爱因斯坦和海森伯等人却都毫不讳言相信理论的简单性与真理性直接相关。

海森伯曾这样对爱因斯坦说：“正像你一样，我相信自然规律的简单性具有一种客观的特征，它并非只是思维经济的结果。

”[4]（P320）虽然科学家们对这二者之间的联系往往基于直觉的信念，没有进行更多的论证，但却给我们留下了探索简单性深层根源的极富价值的线索。

杰出的科学家们在理论的简单性问题上往往持着相近的态度。

如牛顿和爱因斯坦不但在思想方法上明确主张简单性原则，提出了自己的理由，在科学实践中，他们更是将简单性原则加以贯彻应用。

牛顿划时代的巨著《自然哲学的数学原理》以恢宏的体系进行了物理学上的大综合，确立了近代科学最典型的范式，这部著作同时也是应用简单性原则构建科学理论的典范。

众所周知，牛顿是比照古希腊欧几里得《几何原本》的演绎体系来建构他的近代物理学的宏伟大厦的，这实质上是应用简单性原则逻辑化地构造理论体系。

在这本著作中，他在反思自己的思想原则时，概括出了“哲学中的推理规则”：“如果自然事物的一些原因既是真的并足以说明它们的出现，那我们就不应虚增更多的原因。

哲学家们说得更透彻：自然绝不徒劳无益，当少而得当时，它绝不多此一举；因为自然喜欢简单性，后果不是多余原因的虚饰。

”[5]牛顿关于自然简单性的信念，不同于以往的哲学家像亚里士多德等的思辨和猜测。

可以说，牛顿是从自己的科学研究实践中，从自己对自然规律的长期探索和思考中形成这样的观念的。

我们可以看到：无论是牛顿发现的万有引力定律还是三大运动定理，都表明了自然界的简单与和谐性，使自然行为在科学家面前条理清晰、一览无余。

因此，自然行为的简单、直接与和谐在牛顿看来是勿庸置疑的。

牛顿从自然本体中挖掘根源，从认识论以及理论构建多层次地对简单性原则进行论证。

在牛顿眼里，简单性原则既是通达真理的途径和方法，更是真理的直接表现形式。

对于简单性问题，科学家们并不仅有直觉的洞察和认识论与方法论方面的思考，更有科学上有启发性的发现。