科学哲学导论
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第一篇 规律,解释与概率

第一章 规律的价值:解释与预言

我们在日常生活中所进行的观察,和比较系统的科学观察一样,揭示了世界上的某种重复性或规则性,诸如日夜的更替,四季按同一规则循环;触摸到火总觉得是热的;当我们投抛物体,物体就下落;等等。科学规律不是别的,它不过是尽可能精确地表达这些规则性的陈述。

如果一种规则性毫无例外地在所有的时间和所有的地方都被观察到,则这种规则性被表达为“全称规律”的形式。一个日常生活的例子是“所有的冰都是冷的”。这个陈述断言任何一块冰——在宇宙的任何地方,于任何时间,无论过去、现在和将来——都是冷的。并非所有科学规律都是全称性的。有些规律断言一种规则性只在一定的百分率的场合下出现,而不是断言它在所有的场合下出现。如果这种百分比已被指明或者如果用其他方法确定了关于一事件对另一事件关系的定量陈述,则这种陈述被称为“统计规律”。例如,“成熟的苹果通常都是红的”或“每年出生的婴儿约有一半是男孩”。这两种类型的规律——全称的和统计的——都是在科学上所需要的。全称规律在逻辑上比较简单,因而我们首先考察它们。本章讨论“规律”的前面部分,通常指的是全称规律。

全称规律在逻辑形式上,由形式逻辑的所谓“全称条件陈述”来表达(在本书中,我们将偶尔用到符号逻辑,不过只是在非常基本的方式上用到它)。例如,我们考虑一个最简单的可能的规律类型,它断言,对于所有的x,如果xP,则x也是Q。这可以写成下式:

x)(PxQx

左边的符号“(x)”称为“全称量词”。它告诉我们,这个陈述涉及x的所有场合,而不是这些场合的一定的百分率。“Px”表示xP,而“Qx”表示xQ。符号“⊃”是连接符号,它将它左边的项与右边的项连接起来。在英文中,它粗略地相应于“如果……,则……”的断言。

如果x表示任意的物体,则这规律说明,对于无论什么样的物体x,如果x具有性质P,则它也具有性质Q。例如,在物理学中,我们可以说:“对于任何物体x,如果这物体受热,则这物体会膨胀。”这就是最简单的非定量形式的热膨胀定律。的确,在物理学中,人们试图获得定量的规律并证明它是毫无例外的。不过,如果我们忽略这种精心制作的过程,则这个全称条件陈述仍是所有全称规律的基本逻辑形式。有时我们会说,不仅每当Px成立,则Qx成立,而且反过来也是真的,即每当Qx成立,则Px也成立。逻辑学家称这种逻辑形式为双条件陈述——在两个方向上都是条件的陈述。当然这和下列事实并不矛盾:在所有的全称规律中,我们都谈及全称条件语句。因为双条件语句可以看作两个条件语句的合取。

并非所有由科学家做出的陈述都具有这种逻辑形式。一个科学家会说:“昨天史密斯教授在巴西发现蝴蝶的一个新种。”这不是一个规律的陈述。它涉及的是某一个指定的单一的时间与地点,它陈述这一时间与地点里有某一事情发生。由于这样的陈述是关于单一事实的陈述,所以称为“单称”陈述。的确,我们所有的知识都起源于单称陈述,即起源于对特殊个体的特殊观察。在科学哲学中,一个重大的、令人困惑的问题乃是我们怎样能够从这样的单称陈述出发到达全称规律的断言。

当科学家的陈述是用普通的文字语言做出而不是用比较精确的符号逻辑的语言做出时,我们必须极度地小心,不要将单称陈述和全称陈述搞混淆了。如果一个动物学家在教科书中写道:“这(种)大象是卓越的游泳家”,他指的并不是一年前他在动物园中观察到的某一只象是个很好的游泳家。当他说“这大象”时,他所用的“这”是在亚里士多德的意思上用的,他指的是象的整个类。当实际上指某一类或某一型时,所有的欧洲语言都从希腊语(也许还有其他语言)中继承了这种单称的说话方式。希腊人说“人是有理性的动物”,他们确实是意指所有人而不是某一个特定的人。类似地,当我们意指所有的大象时,我们说“这大象”;而当我们不是指个别的肺结核病例而是指所有的肺结核病例时,我们说“肺结核病的症状是……”

不幸的是,我们的语言具有这种两可解释,正是意义不明成了许多误解的起源。科学家常常将全称陈述——或宁可说是这些全称陈述所表达的东西——称作“事实”,他们忘记了“事实”一词原先是运用于单个的特定的事件(而我们将唯一地只在这种意义上运用它)。如果一个科学家被问及热膨胀定律,他会说:“啊!热膨胀,这是一个大家熟悉的基本的物理事实。”类似地,他也可能说,热由电流产生,这是一个事实;磁由电产生是一个事实;等等。这些有时被认为是人们熟悉的物理学的“事实”。为了避免误解,我们不把这种陈述称作“事实”。事实是特定事件。“今天早晨,在实验室里,我将电流通进带有铁心的线圈里,并且发现这个铁心变成有磁性的了。”的确,如果不是我自己在什么地方弄错了的话,这是一个事实。但是,如果我没有喝醉,如果实验室里没有太大的雾,如果没有人暗中摆弄仪器装置来戏弄我,则我会将早晨事件发生的结果当作事实的观察而陈述出来。

当我们用到“事实”一词的时候,为了清楚地与全称陈述区别开来,我们将在单称的意义上来了解它。全称的陈述,我们将称为“规律”,即使是如热膨胀定律那样简单的东西,甚至是“凡乌鸦皆黑”这样的更为简单的陈述也是如此。我不知道这个陈述是否正确,但假定它是正确的,我们将称它为动物学规律。动物学家可以在日常使用的说法上谈论像“凡乌鸦皆黑”或“章鱼有八爪”这样的“事实”,但在我们比较精确的术语上,这类陈述将称作“规律”。

后面,我们将区别两类规律——经验规律和理论规律。我们刚才提及的简单类型的规律有时称为“经验概括”或“经验规律”。它们是简单的,因为它们谈到的是可直接观察到的如黑颜色或一块铁的磁性那样的性质。例如,热膨胀规律是依据对许多被加热而膨胀的物体的直接观察而得到的概括。与此相对照,理论的、不可观察的概念,如基本粒子与电磁场,必须用理论规律来谈论。后面我们将讨论所有这些问题。这里我之所以提到它,是因为否则你们会想,我所举的例子不能概括你们也许在理论物理学中学到的那类规律。

扼要讲来,科学是从个别事实的直接观察开始的。没有什么其他的东西是可观察的。当然,一种规律性是不能直接观察的。只有当许多观察被相互比较,规律性才会被发现。这些规律性用被称为“规律”的陈述来表达。

这样的规律有什么用处?在科学中以及在日常生活中,规律服务于什么目的?回答是双重的:它们用于解释已经知道的事实以及预言尚未知道的事实。

首先,让我们看看科学规律怎样用于解释。如果不涉及至少一个规律,就不可能做出解释——就是说没有任何东西应该得到“解释”这个光荣称号。(在简单的情况下,只有一个规律;但在比较复杂的情况下,则可能包含许多规律的集合。)强调这一点是重要的,因为哲学家们经常坚持主张他们能够用某些其他的方法解释历史、自然和人类生活里的一定的事实。他们通常用指明应对被解释事件负责的某类行动主体或某种势力来做解释。

当然,在日常生活中,这就是解释的一种熟悉的形式。有人问道,“我离开这个房间前留在桌子上的一只手表不见了,这到底是怎么一回事呢?”你回答道:“我看见约翰走进这个房间,将它拿走了。”这是你关于不见了表的解释。这也许不被看作一个充分的解释。约翰为什么拿走这只表呢?他企图偷这只表呢?还是只是借走它?也许他是在错认这只表是他自己的表的情况下拿走的。第一个问题:“这只表发生了什么情况?”是由一个事实陈述来回答的:约翰拿走了它。第二个问题:“为什么约翰拿走它?”可用另一个事实来回答:他借去一会儿。因而看来,我们全然不需要规律。我们要求对一个事实进行解释,而为此我们给出了第二个事实。我们寻求对第二个事实进行解释,我们便给出第三个事实。要求进一步解释会一直引出另外的事实。那么,为了对一个事实做出适当的解释,为什么必须诉诸一条规律?

这个问题的回答是:事实解释其实是伪装了的规律解释。当我们比较仔细地检查它们时,我们发现它们是暗中假定了一些规律的省略的、不完全的陈述,而这些规律是如此为人们所熟知以至于不必去表述它们了。在上述的例子中,如果我们不假定每当有人从一张桌子上拿走一只表,这只表就不再在桌子上了这个全称规律,则第一个回答“约翰拿走了它”就不会被认为是一个满意的解释。第二个回答“约翰借了它”之所以是一个解释,那是因为我们将这全称规律,即“如果有人借一只表到别处用,则他拿起这只表并带走它”看作理所当然的事。

再考虑一个例子。我们问小汤米,他为什么哭,他用另一个事实来回答:“吉米打我的鼻子。”为什么我们认为这是一个充分的解释呢?因为我们知道打在鼻子上就引起疼痛,而当小孩感到痛,他们就会哭,这些是一般心理规律。它们如此地被人们所熟知,以至于当汤米回答他为什么哭时已假定了它们。如果我们谈论一个火星上的小孩,并且我们对火星人的心理规律知道得很少,则一个简单的事实陈述就不会被认为是关于小孩行为的适当的解释。除非这些事实至少能用一个明确陈述出来的或者暗暗理解了的规律与其他事实联系起来,否则就不能提供解释。

包含于一切演绎类型的解释中的一般图式可以符号地表述如下:

1.(x)(PxQx

2.Pa

3.Qa

第一个陈述是运用于任何客体x的全称规律。第二个陈述断言一个特殊客体a具有性质P,这两个陈述结合在一起就使我们能够逻辑地推导出第三个陈述:客体a具有性质Q

在科学中,正如在日常生活中一样,全称规律并不总是明确地被陈述出来的。如果你问一个物理学家:“为什么片刻以前精确地适合于这个仪器的这根铁棒现在却长了一些呢?”他可以这样回答:“当你离开这间房子时,我加热了这根铁棒。”当然,他假定你已懂得热膨胀规律,否则,为了使人弄明白,他会补充说:“无论何时,一物体被加热,它就膨胀。”这个一般规律对于他的解释是必不可少的,但如果你知道这个规律,并且他知道你懂得它,他就会觉得没有必要去陈述这个规律。就是由于这个理由,解释特别是日常生活中的解释(在那里一般意义的规律被认为是理所当然的),看上去与我们已给出的图式很不相同。

有时,在做出的一种解释中,只知道所运用的规律是统计规律而不是全称规律,在这种情况下,我们必须满足于统计解释。例如,我们会知道,某种蘑菇带有轻微的毒性并在吃了它的人中的90%的人里引起某种病症。如果一个医生当他检查一个病人时发现有这种病症而这个病人告诉这个医生,昨天他吃过这种特殊的蘑菇,这医生就会认为这就是这种病症的一种解释,尽管所含的规律只是统计规律。的确,这是一种解释。

甚至当一个统计规律只提供一种极弱的解释时,它仍然是一种解释。例如,一个统计药物规律可能谈到有5%的人吃了某种食物会发生某种症状。如果一个医生对有这种症状的病人引用这个规律来解释,病人会不满意的,他问道:“为什么我属于那5%?”在某种情况下,这个医生能够提供进一步的解释,他可以检验病人的过敏反应并发现他对这种特殊的食物有过敏反应。他告诉这个病人说:“如果我事先知道这些情况,我将会告诫你不要吃这种食物。我们知道,有这种过敏反应的人吃了这种食物,97%会产生像你那样的症状。”这就作为一个比较强的解释使这个病人感到满意。无论强与弱,这些都是名副其实的解释。在不知道全称规律的情况下,统计解释常常是唯一有效的解释类型。

在刚才举出的例子中,统计规律是我们能够表达的最好者,因为不存在充分的药物知识使我们有理由说出一个全称规律,经济学以及社会科学的其他领域的统计规律,是由于类似的知识不足的结果造成的。我们关于心理规律的有限知识,我们关于基本的生理规律的有限知识以及我们关于这些规律怎么能够建立在物理规律的基础上的有限知识,使得我们用统计的术语来表述这些规律成为必要。然而,在量子理论中,我们遇到各种统计规律,就不是我们知识不足的结果,它们能表达世界的基本结构。海森堡的著名的测不准关系原理就是最明显的例子。许多物理学家相信,物理学的所有规律最终建立在基本规律基础之上,这些基本规律是统计的。如果是这种情况,我们将满足于依据统计规律进行解释。

包含于所有解释中的基本逻辑规律是什么?它们总是作为科学解释所依据的全称规律而起作用的吗?不是!它们并不是这样。理由是它们是完全不同类型的规律。的确,这些逻辑的或纯数学(不是物理几何,它有另外的情况)的规律是全称的,但它们并不告诉我们有关世界的任何东西。它们仅仅是述说了某些概念之间所具有的关系,并非由于世界有如此如此的结构,而只是由于这些概念以一定的方法进行定义。

下面是简单逻辑规律的两个实例:

1.如果pq,则p

2.如果p,则pq

这些陈述是毫无争议的,因为它们的真理性是建立在所包含的项的意义的基础上的。第一个规律仅仅说明,如果我们假定pq的陈述是真的,则我们必须假定陈述p是真的。这个规律遵守“与”和“如果……,则……”的用法。第二个规律断言,如果我们假定p为真,则我们必须假定pq也是真的。用日常语言来说明,这个规律是意义不明的,因为英语中“或”这个词并不区别是在相容的意义(两者中的一个或两者)上用的还是在不相容的意义(两者中的一个但不是两者兼而有之)上用的。为了使这个规律精确,我们符号地表述它,写作:

p⊃(pq

符号“∨”理解成在相容意义上的“或”。它的含义可用写出它的真值表来比较形式地给出。干这事就是对由这个符号联结来的两个项,开列出所有可能的真值(真或假)组合,然后指明哪一种组合是这个符号所容许的,哪一种组合是这个符号所不容许的。

这些值的四种可能的组合是:

  p  q

1.真  真

2.真  假

3.假  真

4.假  假

符号“∨”由这样的规则来定义,即“pq”在前三种场合为真,在第4种场合为假。符号“⊃”可以粗略地转译成英语的“如果……,则……”,被精确地定义为它在第1、第3、第4种场合为真,而第2种场合为假。一旦我们明白了在逻辑规律中每一个项的定义,我们就会明白这个规律在不依赖于世界的性质的意义上必定是真的,它是必然真理,正如哲学家们有时所指出的那样,它是在一切可能的世界上都成立的真理。

如同逻辑规律一样,数学的规律是真的。当我们已精确地指出“1”“3”“4”“+”与“=”的意义,则“1+3=4”的规律的真理性是直接地从这些意义里推出的。甚至在更抽象的纯数学领域,也是这种情况。例如,一个结构称作“群”,如果它满足定义群的一定的公理的话。三维的欧几里得空间可以在代数上定义为满足一定的基本条件的有序的三个实数的集合,但所有这些与外部世界的性质无关。不存在这样的可能世界,在那里群论的规律以及欧几里得三维空间的抽象几何不成立,因为这些规律只依赖于它们所包括的词的意义,而不依赖于我们碰巧生活于其中的现实世界的结构。

现实世界是一个常常变化的世界。我们完全可以相信,甚至物理学的基本规律,从一个世纪到另一个世纪也可能有些不同。我们所信赖的有固定数值的物理常数也可能经历着我们现在尚未观察到的巨大的周期性的变化,但这些变化无论怎样猛烈,是从不会破坏简单逻辑的或算术的规律的真理性的。

听来是非常带戏剧性的,也许令人安慰的是,我们终于实际发现了确定性。真的,我们已经获得了确定性,但我们为此付出了极高的代价。这个代价是我们关于逻辑与数学的陈述并没有告诉我们关于这个世界的任何东西。我们可以相信“3+1=4”;但由于它在所有可能的世界都成立,它就不会告诉我们有关我们栖居其上的世界的任何东西。

我们用“可能世界”来表示什么意思?简单地说,它表示一个可以无矛盾地被描述的世界,包括童话故事世界以及最异想天开的梦幻世界,如果假定它们用逻辑上一致的术语来描述的话。例如,你可以说:“我心中有一个世界,在那里精确地出现一千个事件,不多也不少。第一个事件是出现一个红色的三角形。第二个事件是出现一个绿色的正方形。但,由于第一个事件是蓝的而不是红的……”这里,我打断你的话。“但片刻以前你讲到第一个事件是红的。而现在你说它是蓝的。我不明白你说的话。”也许我的磁带已记录上你的话。我倒转磁带使你确信你已陈述了一个矛盾。如果你容许自己关于这个世界的描述包括两个矛盾的断言,我将会坚决地认为,你没有描述关于可称为可能世界的任何事情。

另一方面,你可以描述一个可能的世界如下:“这里有一个人。他在尺寸上收缩,变得越来越小。突然他变成一只鸟儿。然后,这只鸟变成一千只鸟,这些鸟儿在空中飞翔,而那些云彩彼此谈论着发生了什么事。”所有这些都是一种可能的世界。幻想的世界是可能世界;矛盾的世界则不是。

我们可以说,可能世界是可想象的世界,但我们力图去避免“可想象”一词,因为它有时被用于比较局限的“那种能为人类所想象出来的”意义。许多可能的世界能被描述但不能想象,例如,我们可以讨论一个连续统,在那里所有由有理数坐标确定的点是红色的,而所有由无理数坐标确定的点是蓝色的。如果我们允许描述颜色于点上的可能性,这是一个无矛盾的世界,它是在广义上可想象的;这就是,它可以无矛盾地被假定。它在心理学的意义上是不可想象的,没有人能想象出哪怕是没有颜色的点的连续统。我们只能想象连续统的一个粗糙模型——一个由非常紧密的点塞满的模型。可能世界是在广义上可想象的世界,它是可以无逻辑矛盾地被描述的世界。

逻辑的规律和纯数学的规律,由于它们自身的本性,是不能被用作科学解释的基础的,因为它们并不告诉我们使现实世界从其他可能世界中区别开来的任何东西。当我们问及事实的解释,一个现实世界中的特定观察的解释,我们必须用到经验的规律,它们不具备逻辑规律或数学规律的必然性,但它们告诉我们关于世界的结构的某些东西。

在19世纪,某些德国物理学家,如古斯塔夫·基尔霍夫与恩斯特·马赫,说科学不应去问“为什么?”而问“怎么样?”他们指出,科学不应该去寻找对一定事件负责的不知道的形而上学行动主体,而只应该用规律去描述这些事件。这个反对问“为什么”的禁令,必须从它的历史背景中来理解,这个背景就是在费希特、谢林、黑格尔传统中的唯心主义统治下的当时德国的哲学气氛。这些人认为,描述世界是怎样运转的,这是不够的。他们需要一种比较完全的理解,他们相信,这种理解只有找到隐藏在现象背后的,而不可被科学方法所理解的形而上学的原因时才会得到。物理学家们为了反对这种观点而说道:“我们不管你的为什么问题,没有什么回答能超出经验规律所给予的。”他们反对为什么问题,因为这些问题通常是形而上学问题。

今天,这些哲学气氛已经改变。在德国,还有少数几个哲学家仍然工作在唯心主义的传统之下,但在英国和美国,它实际上已经消失了。作为一个结果,我们不再担心为什么问题了。我们不必说“不要问为什么”,因为现在当某一个人问为什么的时候,我们假定他是在一种科学的非形而上学的意义上来意指它,他只不过是请求我们将某种东西置于经验规律的框架下来解释它。

当我年轻并且参加了维也纳学派的时候,我的有些早期著作是为了反对德国唯心主义哲学气候而写的。结果是,这些著作以及在维也纳学派的其他人的著作中,充满禁止类似于我刚才讨论过的那种陈述。这些禁令必须联系到我们自己当时所处的历史背景来理解,今天,特别在美国,我们很少做出这种禁令。我们这里有的对手具有完全不同的性质,而一个人的对手的性质常常决定着一个人的观点的表达方式。

当我们说,对于给定事实的解释来说,运用科学规律是必不可少的,我们特别想要排除的是这样的观点,即在一个事实可以被充分解释之前必须发现其形而上学的行动主体。当然,在前科学时期,通常给出这类解释,有时世界被想象为精灵或神灵所栖居的地方,这些神灵是不可直接观察的,但它们却扮演着引起倾盆大雨、江河泛滥、雷鸣闪电的角色。人们无论看到什么事件,总有某些东西——或宁可说是什么人——对事件负责。这在心理上是可以理解的。如果一个人对我干出我所不喜欢的某些事情,对我来说,要他对此事负责并发怒还手打他,这是很自然的。如果一块乌云倾水于我头上,我不能还手打这块云,但我可以为我的愤怒找到发泄的地方;如果我要这块云或隐藏在这块云后面的神灵对下雨负责的话,我可以嚷着诅咒这个神灵,向它挥舞起我的拳头。我的愤怒便减轻了一些,觉得好些了。这就容易理解前科学社会的成员怎样在想象自然现象后面的行动者来寻找心理上的满足。

现时,社会抛弃了他们的神话,但有时科学家用实际上与神灵没有什么区别的行动者来代替神灵。德国哲学家汉斯·杜里舒(他死于1941年)写了许多关于科学哲学的书,他原来是一个杰出的生物学家,以他关于某些有机体的反应包括海胆的再生的研究工作而著名。他切去海胆身体的一部分,观察在它们生长的哪些阶段以及在什么条件下它们能生长出新的部分。他的科学工作是重要的而且是杰出的。然而,杜里舒也对哲学问题特别是关系到生物学基础的哲学问题感兴趣,所以他终于成为一个哲学教授。在哲学上,他同样做了某些杰出的工作,但他的哲学有一个方面我和我的维也纳学派的朋友们认为并不怎么高明,那就是他解释像更生和再生那样的生物学过程的方法。

在杜里舒从事他的生物学研究的时期,人们认为生命物质的许多特征并不是到处可发现的(今天存在着联结生命世界与非生命世界的连续性这件事是非常清楚的)。他想去解释那些独一无二的生命特征,所以他假定了他所谓的一种“隐德来希”。这个词曾由亚里士多德引进。亚里士多德引进这个词有他自己的意思,但这里我们不必讨论这个意思。实际上杜里舒说:“隐德来希是某种特殊的力,它引起生命物质按它们所做的方式行动,但你必须不把它想成为同引力或磁力那样的物理力。噢,没有什么东西像这种力。”

杜里舒强调,这种有机体的隐德来希依有机体的进化阶段有不同的种类。在原始的单细胞的有机体中,这种隐德来希是很简单的。随着我们走上那进化的阶梯,通过植物、低级动物、高级动物以及最后进化到人类,其隐德来希变得越来越复杂。生命现象整合的形式愈高级,表明其中的隐德来希愈复杂。我们所谓的人体的“精神”实际上不是别的,而是人的隐德来希的一部分。隐德来希比精神多一点,或者至少比自觉的精神多一点,因为它支配着人体中的细胞所干的一切。如果我割了我的手指,手指的细胞形成新的组织并携带某些物质到伤口处以杀死入侵的细菌。这些事件并非由精神自觉地指挥,它们发生于出生一个月的婴孩身上,这个婴孩从未听说什么生理学规律。杜里舒坚持说,所有这些是由于有机体的隐德来希,精神不过是它的一种表现。另外,对于科学解释,杜里舒则有一种精致的隐德来希理论,把它当作像海胆的部分再生那样的未被科学地解释的现象的哲学解释而提出来。

这是一种解释吗?我和我的朋友与杜里舒做了某些讨论。我记得1934年在布拉格的一次国际哲学大会上,汉斯·赖辛巴赫和我批判杜里舒的理论,而他和其他人保卫它。在我们的著作中,我们不给这种批判以多少地位,因为我们称赞杜里舒在生物学和哲学两方面所做出的工作,他与德国的大多数哲学家不同,他真正想要去发展一种科学的哲学,但他的隐德来希理论在我们看来缺少了些什么东西。

它所缺少的东西是一种洞察:没有给出一个规律,就不能给出一种解释。

我们对他说:“你的隐德来希——我们不知道你用它指谓什么,你说它不是物理力,那它是什么呢?”

他会回答道(当然,我们意译他的话):“喂,你不应该那样心地狭隘。当你要求一个物理学家解释为什么这钉子突然向铁棒运动,他将会告诉你这根铁棒是一块磁铁,而铁钉在磁力的作用下被吸向磁铁。谁也没有看到磁力,你只看到小铁钉向铁棒运动。”

我们同意了:“是的,你是正确的,没有任何人曾看到过磁力。”

他继续说:“你看,物理学家引进那无人能观察到的力——如磁力与电力等力——为的是解释某些现象。我想要做的是同样的工作。物理力对于解释一定的有机现象是不适当的,因此我引进了某种类似力的东西但不是物理力,因为它不是以物理力起作用的方式来起作用。例如,它没有空间定位。的确,它作用于物理的机体,但它对于整个有机体而言起作用,不仅仅对它的一部分起作用,因而,你不能说它定位在那里,这里没有什么位置。它不是一种物理力,但引进它对于我来说是合理的,正如物理学家引进不可见的磁力一样。”

我们的回答是,一个物理学家并不是简单地用引进“磁力”一词来解释铁钉向铁棒的运动。当然,如果你问他,为什么铁钉移动,他会首先回答你说,这是由于磁力,但如果你迫他做出进一步解释,他会给你规律。这规律可以不像描述磁场的麦克斯韦方程那样用定量的术语进行表述,它可以是没有数字在其中的简单的定性规律。物理学家可以说:“一切含铁的钉子都为磁化了的棒子末端所吸引。”他可以给出其他非定量的规律来继续解释被磁化的状态,他会告诉你来自马格纳斯亚城的铁矿石具有这种性质(你可回想起“磁性”magnetic一词起源于希腊城镇马格纳斯亚Magnesia,那里首次发现这种类型的铁矿)。他可以解释道,如果用天然磁铁矿石以一定的方法来摩擦铁棒,铁棒就会磁化。他可以提供给你关于一定物质能够磁化所需条件的规律以及有关磁性的现象的规律。他会告诉你,如果你磁化一根针,在针的中间将它悬挂起来使其自由游动,其一端将指向北方,如果你有另一根磁针,你可将两个北极放在一起,并观察到它们并不吸引而是彼此排斥。他可以解释道,如果你加热一磁化铁棒或者反复捶打它,它就会丧失磁力。所有这些都是定性规律,它们都可以用“如果……,则……”的逻辑形式来表达。我在这里要强调的一点是,用给出一个新名词来简单地引进一个新行动者,对于解释的目的来说是不充分的,你必须也给出规律。

杜里舒没有给出规律,他没有指明橡树的隐德来希和山羊或者长颈鹿的隐德来希有什么不同,他没有对他的隐德来希进行分类。他仅仅对有机体进行分类并说到每一有机体有它自己的隐德来希。他没有用公式来表示这样的规律,在怎样的条件下隐德来希加强或者削弱。当然,他描述了有机现象的所有种类并对这些现象给出一般规则。他说,如果你以一定的方式从海胆身上切下肢体,这有机体不会活下来,如果你以另一种方式切下它,这有机体会活下来,但只能再生出一个残缺不全的肢体,以另一种方式并在海胆生长的某一阶段上将它的肢体切下来,它会再生出一只新的完整的肢体。这些陈述是完全完备的可敬的动物学规律。

我们问杜里舒:“如果你说出这些问题后继续告诉我们,所有这些涵盖在这些规律下的现象都是由于海胆的隐德来希造成的,那么,你对于这些经验规律补充上一些什么东西呢?”

我们相信没有增加任何东西,因为隐德来希的概念没有给我们新的规律。它不能比这些一般规律已经有效地解释了的东西解释得更多一点。它丝毫没有帮助我们做出新的预言。由于这个理由,我们不能说我们的科学知识增加了。隐德来希这个概念,初看起来仿佛能给我们的解释增加些什么东西,但当我们进一步深入检查它时,我们发现那是空的东西,它是一种伪解释。

可以争辩说:隐德来希的概念如果给生物学家提供一个新的方向,一种组织生物规律的新的方法,则它不是无用的。我们的回答是,它真的会是有用的,如果运用了它,我们能表述出比以前所能表述的更为一般的规律。例如,在物理学中能的概念就起到这样的作用。19世纪的物理学家做出这样的推理,也许某些现象,诸如力学中的动能与位能、热(这是发现热不过是分子的动能之前的概念)、磁场能量等,可能是一种基本的能量的表现。这就引导到表明机械能可以转变成热而热又可转变为机械能而能量保持不变的实验。因此,能乃是成果累累的概念,因为它引导到更一般的规律,如能量守恒定律便是。但杜里舒的隐德来希在这个意义上不是富有成果的概念,它没有引导到发现更一般的生物学规律。

科学的规律除了提供观察事实的解释之外,还提供预言尚未观察到的新事实的工具,这里所包含的逻辑图式与解释的图式完全相同。大家记得,这个图式可以符号地表达如下:

1.(x)(PxQx

2.Pa

3.Qa

首先,我们有一个全称规律:对于任意的物体x,如果它具有性质P,则它也具有性质Q。其次,我们有一个说明物体a具有性质P的陈述。最后,运用基本逻辑,我们演绎出物体a具有性质Q。这个图式乃是解释与预言二者的基础,只不过知识状态不同而已。在解释中,事实Qa已经知道。我们用表明Qa是怎样从陈述1和2中演绎出来来解释Qa。在预言中,Qa乃是一个尚未知道的事实。我们有一个规律,并且我们有事实Pa,我们得出结论,Qa必定也是事实,尽管它尚未观察到。例如,我知道热膨胀规律,我也知道我已加热了某一根铁棒,按这个图式表示的方法运用逻辑,我推论出,如果我现在量度这根铁棒,我将会发现它比以前长。

在大多数场合下,未知的事实实际上是未来的事件(例如,天文学家预言下一次日食的时间);这就是为什么我用“预言”一词来说明规律的第二个用途。但它不必是字面上的预言。在许多场合下,未知的事实与已知的事实是同时发生的,如加热铁棒就是一例。铁棒的膨胀与加热同时发生,只是我们关于膨胀的观察发生在我们关于加热的观察之后。

在另一种场合下,未知的事实甚至可以是过去的事情。在心理学规律的基础上,一个历史学家将一定的来自历史文献的事实联系起来,推论出某种未知的历史事实。一个天文学家会推论出月食必定在过去某一天发生过。一个地质学家会从巨砾中的条纹推论出过去某一个时期、某一地带必定有冰川覆盖过。我运用“预言”一词于所有这些例子,那是因为在各种场合下,我们有着同样的逻辑框架以及同样的知识状态——一种已知的事实以及一种已知的规律,由此推演出一种未知的事实。

在许多场合下,所包含的规律可以不是全称规律而是统计规律,于是预言将会只是或然的。例如,一个气象学家,综合处理着精确的物理规律和各种各样的统计规律,他不能说明天必定下雨,他只能说明天很可能下雨。

这种不确定性也是有关人类行为的预言之特征。在知道某些统计性的心理规律以及有关人的一定的事实的基础上,我们能够以各种不同的概率程度来预言人将会怎样行动。也许我请一个心理学家告诉我,某一事件对我的小孩会产生什么影响,他回答道:“我看这种情况,你的小孩很可能会有这种反应。当然,心理学的规律并非很精确的,它是一门新的科学,并且我们对它的规律知道得甚少,但是在已知的基础上,我想你的计划……是适当的。”就这样,在他用他的统计规律对我的小孩未来行为能做出最好的预言的基础上他给我以劝告。

当规律是全称的时候,则在对未知事实的推断中包含着基本的演绎逻辑。如果规律是统计的,我们则必须运用一种不同的逻辑——概率逻辑。一个简单的例子是:一个规律陈述某一区域90%的居民有黑头发,我知道一个人是这个区域的居民,但我不知道他头发的颜色,但我可以在这个统计规律的基础上推论,他头发是黑色的概率为9/10。

的确,在日常生活中,如同在科学中一样,预言是必不可少的,甚至我们每日所完成的最琐碎的活动也是建立在预言的基础上的。你转动一个门把手。你这样做是因为过去的事实的观察与全称规律相结合,使你相信转动这把手就会把门打开。你可能没有意识到包含于其中的这个逻辑图式——无疑的,你想着其他事情——但所有这些审慎的行动都是以这个图式为前提。这里有一种特殊事实的知识,一种可表达为全称的或统计的规律并为未知事实的预言提供基础的特定的被观察到的规律性的知识。在人类行为的每一带有深思熟虑的选择的活动中都包含预言。没有预言,科学和日常生活将会是不可能的。