《科学发现的逻辑》

第一章 对于若干基本问题的考察

作者:卡尔·波普尔

一个科学家,不论是理论家还是实验家,都提出陈述或陈述系统,然后一步一步检验它们。说得具体一些,在经验科学的领域里,他们构建假说或理论系统,然后用观察和实验,对照经验来检验它们。

我想,对这个程序作出逻辑的分析,也就是说,分析经验科学的方法,就是科学发现的逻辑,或者说知识的逻辑的任务。

但是,“经验科学的方法”是些什么?我们所说的“经验科学”又是什么?

1.归纳问题

按照流行的观点(本书反对这种观点),经验科学的特征是它们运用所谓“归纳方法”。按照这种观点,科学发现的逻辑等同于归纳逻辑,即这些归纳方法的逻辑分析。

一般把这样一种推理称作“归纳的”,假如它是从单称陈述(有时也称作“特称陈述”),例如对观察和实验结果的记述,过渡到全称陈述,例如假说或理论。

从逻辑的观点来看,显然不能证明从单称陈述(不管它们有多少)中推论出全称陈述是正确的,因为用这种方法得出的结论总是可以成为错误的。不管我们已经观察到多少只白天鹅,也不能证明这样的结论;所有天鹅都是白的。

归纳推理是否证明为正确,或者在什么条件下证明为正确,被称作归纳问题。

归纳问题也可以被表述为如何确立根据经验得出的全称陈述真理性的问题,经验科学的假说和理论系统就是这样的全称陈述。因为许多人相信这些全称陈述的真理性是“根据经验得知的”;但是,显然,观察或实验结果的经验的记述,首先只能是单称陈述,不能是全称陈述。因此,人们说从经验得知一个全称陈述的真理性,意思常常是这样:我们能用某种方法把这个全称陈述的真理性还原为一些单称陈述的正确性,而这些单称陈述根据经验得知是真的;这就等于说:全称陈述是以归纳推理为基础的。因此,问是否存在已知是真的自然定律不过是用另一种方法问归纳推理在逻辑上是否证明为正确。

然而,如果我们要设法证明归纳推理是正确的,我们就必须首先确立归纳原理。归纳原理是我们借以能把归纳推理纳入逻辑上可接受的形式中去的陈述。在归纳逻辑拥护者的眼里,归纳原理对科学方法来说是极重要的。reichenbach说:“……这个原理决定科学理论的其理性。从科学中排除这个原理就等于剥夺了科学决定其理论的真伪的能力。显然,没有这个原理,科学就不再有权利将它的理论和诗人的幻想的、任意的创作区别开来了。”

这个归纳原理不可能是如重言式或分析陈述那样的纯逻辑真理。的确,假如有什么纯逻辑的归纳原理的话,就不会有归纳问题了。因为在这种情况下,所有的归纳推理就必须被看作纯逻辑的或重言的变形,就和演绎逻辑的推理一样。因此,归纳原理必须是一个综合陈述;就是说,这种陈述的否定并不自相矛盾,而在逻辑上是可能的。所以,问题发生了:为什么我们必须接受这样一个原理呢?我们根据理性的理由如何能证明接受它是正确的呢?

相信归纳逻辑的人同reichenbach一起急于指出:“归纳原理是为整个科学无保留地接受的,在日常生活里也没有人能认真地怀疑这个原理”,然而,即使假设情况是如此(毕竟,整个科学也可能是错的),我仍然认为,归纳原理是多余的,它必定导致逻辑的矛盾。

归纳原理易于产生矛盾,这在hume的著作里,已经说清楚了;那里还说到:即使有可能避免这种矛盾,也是很困难的。因为这个归纳原理本身也必须是一个全称陈述。假如我们试图认为它的真理性来自经验而得知,那么,导致引入归纳原理的同一个问题就再一次产生了。为了证明这个原理,我们就必须运用归纳推理;而为了证明这些归纳推理,我们就必须假定一个更高层次的归纳原理;如此等等。这样,想把归纳原理建基于经验之上的试图就破产了。因为这样做必定导致无穷后退。

kant试图摆脱这个困难,办法是他把归纳原理(他称作“普遍因果性原理”)看作是“先验地正确的”。但是我认为他为综合陈述提供一个先验的证明的这种试图,虽则机敏但并不成功。

我自己的观点是:这里概述的归纳逻辑的各种困难是不可克服的。现在很流行这样一种学说:归纳推理虽然“严格地说”是不“正确的”,但能达到某种程度的“可靠性”或“概然性”。我认为,在这一种学说里同样存在着不可克服的困难。按照这种学说,归纳推理是“概然推理”。reichenbach说:“我们将归纳原理描述为科学借以判定真理性的手段。更确切地说,我们应该说:它的作用是判定慨然性。因为科学并不能到达真理或谬误……科学陈述只能达到一系列不同程度的概然性,这种概然性不可达到的上限和下限就是真理和谬误。”

在这个阶段,我可以不考虑归纳逻辑信仰者持有的这种概率观念,我在后面将要把它作为极不符合他们自己的论题而加以拒斥(参看下面第80节)。现在我可以这样做,因为求助于概率甚至并未触及上面已经提及的那些归纳原理所遇到的困难。因为,假如我们对根据归纳推理得来的论述给予一定程度的概率,那么为了证明它就必须援引一条新的经过适当修改的归纳原理。而这条新原理本身也必须被证明,如此等等。而且假如这条归纳原理本身也被说成不是“真的”,只是“概然的”,也得不出什么结果。简言之,和归纳逻辑的其他任何一种形式一样,概然推理的逻辑,或“概率逻辑”,不是导致无穷后退就是导致先验论的学说“。

在下面展开论述的理论是与所有运用归纳逻辑观念的试图直接对立的。这理论可以称之为检验演绎法理论,或者说就是这样的观点:假说只能以经验来检验,而且只是在这假说被提出以后。

在我详细论述这个观点(可以称为“演绎主义”,以与“归纳主义”相对立)以前,我首先必须将涉及经验事实的知识心理学和只与逻辑关系相联系的知识逻辑清楚地加以区别。因为对归纳逻辑的信仰多半是由于心理学问题和认识论问题的混淆。顺便说一下,可值得注意的是:这种混淆不仅对知识的逻辑而且对知识的心理学同样带来了麻烦。

2.心理学主义的排除

我在上面已说到:科学家的工作是提出和检验理论。

在最初阶段,设想或创立一个理论,我认为,既不要求逻辑的分析,也不接受逻辑的分析。一个人如何产生一个新的思想(不论是一个音乐主题,一个戏剧冲突或者一个科学理论),这个问题对于经验的心理学来说,是很重要的,但是对于科学知识的逻辑分析来说,是无关的。科学知识的逻辑分析与事实的问题(kant的quid facti[事实问题]?)无关,而只与正当或正确的问题(kant的quid juris[权利问题]?)有关。它的问题是下列这一类的:一个陈述能被证明为正当吗?假如能够,则如何证明?它是可检验的吗?这个陈述在逻辑上是否依赖于某些别的陈述?或者与它们相矛盾?为了能以这种方式对一个陈述进行逻辑的考察,这个陈述必须已经被提到我们面前。必须有人已经表述了它并将它交付逻辑的考察。

因此,我要在设想一个新思想的过程与逻辑上考察它的方法和由此得到的结果,这二者之间加以截然的区别。关于知识的逻辑(与认识的心理学相区别)的工作,我假定它仅在于研究在系统的检验中运用的方法,每一个新思想必须经受这种检验,如果要对它加以认真考虑的话。

有人会反对说,把已导致科学家作出一个发现——找到某一新的真理——的步骤加以“理性重建”看作认识论的事更为合适。但是,问题在于,确切地说,我们要重建什么?假如要重建的是灵感的激起和释放的过程,那么我将不认为它是知识逻辑的工作。这种过程是经验心理学要研究的,而不是逻辑要研究的。假如要我们要理性地重建随后的检验,那就另当别论了;通过这个检验,灵感成为一项发现或变成一项知识。科学家批判地评判、改变或抛弃他自己的灵感,就此而言,他们可以(如果我们愿意)把这里所进行的方法论的分析看作一种相应的思维过程的“理性重建”。但是,这种重建并不能描述这些过程的真实情况,它只能提供一个检验程序的逻辑骨架。不过,有些人谈到我们借以获得知识的途径的“理性重建”,大概也就是指的这个意思。

我在这本书里的论证完全不依赖于上面所说的问题。不过,不论其是否正确,我对这问题的看法是,并没有什么得出新思想的逻辑方法,或者这个过程的逻辑重建。我的观点可以这样表达:每一个科学发现都包含“非理性因素”,或者在bergson意义上的“创造性直觉”。einstein也说过类似的话:“探求高度普遍性的定律……从这些定律出发,用纯粹的演绎就能从这些定律获得世界的图景。达到这些……定律并没有逻辑的通路,只有通过基于对经验对象的智力爱好(‘einfuhlung’)的直觉,才能达到这些定律”。

3.理论的演绎检验

按照这里我要提出的观点,批判地检验理论和根据检验结果选择理论的方法,总是按下列路线进行的。借助演绎逻辑,从尝试提出来且尚未经过以任何方式证明的一个新思想——预知、假说、理论系统,或任何其他类似的东西——中得出一些结论;然后将这些结论,在它们相互之间,并和其他有关的陈述加以比较,来发现他们之间存在的逻辑关系(如等价性、可推导性、相容性、不相容性)。

我们可以(如果我们愿意)区别出四条不同的检验理论的路线。第一,在这些结论之间加以逻辑的比较,以此来检验理论系统的内部一致性。第二,考察理论的逻辑形式,目的是确定这理论是否具有经验的或科学的理论的性质,或者它是否是,比如重言的命题。第三,同其他的理论作比较,主要目的是确定,假如这理论经受住我们的各种检验,它是否构成科学上的进展。最后,通过能从理论推导出的结论的经验应用来检验理论。

这最后一种检验的目的,是要找出理论的新推断(不论它自认为如何新法)耐受实践要求考验的程度。这种实践要求或是由纯科学实验引起的;或是由实际的技术应用引起的。在这里,检验的程序也是演绎的。我们借助其他过去已被接受的陈述,从理论中演绎出某些单称陈述,我们称作“预见”,特别是那种易检验或易应用的预见。从这些陈述中,选取那些从现行理论中不能推导出的,特别是那些与现行理论相矛盾的。然后我们将它们与实际应用和实验的结果相比较,对这些(以及其他)推导出的陈述作出判决。假如这判决是肯定的,就是说,假如这些单称结论证明是可接受的或被证实,那么,这理论眼下通过了检验,我们没有发现舍弃它的理由。但是,假如这判决是否定的。换句话说,假如这结论被证伪,那么它们之被证构也就证伪了它们从之合乎逻辑地演绎出来的那个理论。

应该注意:肯定的判决只能暂时支持这理论,因为随后的否定判决常会推翻它。只要一个理论经受住详细而严格的检验,在科学进步的过程中未被另一个理论取代,我们就可以说它已“证明它的品质’,或说“它已得到验证”。

在这里概述的程序中,没有出现任何类似归纳逻辑的东西。我从不认为我们能从单称陈述的真理性论证理论的真理性。我从不认为理论能借“已证实”的结论的力量被确定为“真的”,即使仅仅是“概然的”。

在本书中,我想对演绎检验的方法作一更详细的分析。我将试图说明,通常称作“认识论”问题的所有问题都可以在这个分析的框架内得到处理。尤其是,由归纳逻辑产生的那些问题能够排除,而不会代之以产生新的问题。

4.划界问题

对这里提出来的观点,大概会有许多反对意见,其中最严重的或许是下面这种意见。反对者说,我由于摈弃了归纳法,就剥夺了经验科学最重要的特性;并且意味着我撤除了分隔科学和形而上学的思辨之

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