常识科学观中科学基础之事实的本质

常识科学观中科学基础之事实的本质

作者：陈冲

来源：《海峡科技与产业》2017年第08期

摘要：常识科学观认为可观察事实是科学知识的一种可靠、牢固的基础，它在理论之前并且独立于理论，与此同时观察者通过感官便可直接获得这一事实。然而情况并非如此，观察者的视觉经验、实验结果的获得与可错性等因素都表明常识科学观中作为科学基础的事实在本质上并不可靠且其获得过程也是漫长、复杂的。

关键词：科学基础事实；本质；可错性

科学知识是从事实中推导出来的这种观点，被称为常识科学观。经验主义及实证主义两个思想学派都试图将这种观点形式化，认为“科学知识是以某种方式从观察所获得的事实中推导出来的，科学理论是以观察事实为基础并得到这些事实的支持的”[1]。常识科学观中认为事实是科学之基础的观点具体可表现为：事实是细心、客观的观察者通过感官就可得到的，它在理论之前且独立于理论并构成了科学知识的基础。然而事实表明，常识科学观中由观察得来的事实受观察者的知识、期望所影响并且事实像作为其基础的前提条件一样具有可错性。

首先，常识科学观认为科学之基础的事实一般是观察者通过感官直接获得的，且不同的观察者在同一地点对同一事物进行观看时，将会“看到”同样的事物。但是有很多证据表明情况并非如此。例如，一张关于阶梯表面的素描，既可以将其看作是阶梯上表面的楼梯素描，亦可将其看作是梯级下表面的楼梯素描。又如，在对同一张X光照片进行观察分析时，一个未受任何训练的医学系新生同一位有着丰富经验的医生所观察到的结果必然是不同的，“这不是因为其视网膜上的图像不同而在于医生有有关的医学知识而学生则没有，如果学生以后也掌握了同样的知识他也将看到医生所看到的东西。”[2]这便可能推断出，在观看的活动中人所得到的视觉经验并不是完全依赖其视网膜上的映像，它同时也取决于我们自身的知识、经验及期望等因素。在对同一事物进行观看时，不同的观察者所看到的都是同一物体，它独立于观察者而存在，当不同的观察者在观看一幅图画、一块显微镜载片或者任何其他东西时，都包含着这一意思，即所有观察者所看到的都是同一物体。然而视网膜上形成的相同映像，并不代表他们会得到相同的视觉经验。这就对常识科学观中认为事实是直接通过感官可获得观点提出了质疑。

查尔默斯在《科学究竟是什么》中提出“我们假设的可以通过观察证实的命题，是否构成了科学知识可以由之推导出的事实？”在给予这一问题的否定回答后，他又引出了另一种观点，“科学中所需要的不仅是事实还须是相关事实”。书中列举了以下事例来对此进行说明解释：在同一块草地上周围有牛粪的草要比其他地方的草长得茂盛，查尔默斯及其兄弟分别以自己的理解来对此进行解释。为了能更准确的找出牛粪对草的生长的具体影响因素，查尔默斯认为有必要进行实践介入，并将想要研究的过程孤立出来，以此排除其他因素所带来的影响，也就是通过做实验来得到相关事实。构成科学基础的事实应以实验结果的形式而不是以可观察事实的形式出现。而实验结果的获得是一个漫长且复杂的过程，对它们的确认也需要一定的知

识、实践及对技术的运用。若实验结果构成了科学据之为基础的事实，那么，我们绝不可能通过感官就直接得到这一事实。

其次，常识科学观中认为事实是在理论之前并且独立于理论。对于“事实”，它既可指表达事实的一种命题，亦指这一命题中所涵盖事物的状况。为说明这一观点查尔默斯在《科学究竟是什么》中，举了这样一个例子：月球上有山脉和环形山是一个事实。此处可以把事实看做是指“月球上有山脉和环形山”，也可以是指环形山或者山脉事物本身。在这里，我们可获得的关于月球表面的知识是由关于山脉和环形山的这一事实命题中推导而来，并不是从山脉和环形山事物本身推导出来的。显然，常识科学观中所提及的“事实”，往往是指表现为命题的可观察事实。

能够系统的对观察命题进行说明解释的观察者，其自身必定已具备了相关的知识体系。例如，一个有着丰富经验及对各类植物都有着很深造诣的植物学家，同一个对植物学所知甚少的门外汉，同时进入丛林进行实地考察，收集一些当地植物群的可观察事实。往往会遇到以下情况：对植物学熟悉的专家会比另一位不懂植物学的人收集到更多的关于植物群的事实。这其中最主要的原因是因为植物学家有一个更加完善、全面的关于植物学的知识体系。关于植物学的知识是阐述观察命题的一个前提，而这些命题可能会构成这种知识的事实基础。由此可见，观察命题是以知识为前提并不是由感官刺激直接决定的。我们的知觉经验在一定程度上依赖于我们已有的知识，而观察命题又以一定的概念知识为前提，这都表明事实并非在理论之前，而是以理论为基础。

最后，常识科学观认为事实是构成科学知识的一个牢固、可靠的基础。我们知道对于事实命题的判断在某些方面依赖于假定的知识，这也就使这种判断具有了一定的可错性。涉及科学之观察基础的可靠性的进一步困难，便因此产生。在16和17世纪证实：地球沿着环绕太阳的轨道运行。在使这种认识成为可能以前，“地球是静止不动的”这一命题是之前被观察证实了的事实命题。然而在随着科学理论与技术的进步，纠正可观察事实方面的错误（“地球是静止不动的”这一事实）已经成为了可能，人们开始接受“地球是运动的”的另一事实。

是否事实以观察命题的形式直接通过感官检验并经得起检验，那么它就可构成科学的一部分基础？“地球是静止不动的”、“火星和金星的表现尺寸在一年过程中没有显著的变化”，这些以往被人们认为是有着很完善的基础的事实，在随着知识与技术的进步所带来的新的检验下，原来人们所认为的事实很可能就会遭到拒绝，而构成科学之基础的事实亦有可能是错误的。例，19世纪末放电管现象引起了人们很大的关注，试验中玻璃管中所产生的流光就是著名的阴极射线。对当时的科学家而言，对阴极射线的探究有着重大的意义。德国物理学家赫兹在19世纪80年代初做了一些列的实验旨在解释它们的本质。作为实验结果，赫兹得出结论说，阴极射线并不是一束带电粒子。他之所以得出这样的结论原因在于，当这些射线通过一个与它们的运动方向垂直的电场时，它们并没有像人们预期的带电粒子那样发生偏移。在随着技术的进步，实验设备中真空管技术的改进，使得后来的另一位科学家汤姆孙成功的完成了这一实验，证明了阴极射线在电场和磁场的作用下发生偏移，并且测量出了电荷与粒子质量的比例。