《科学发现的逻辑》

第三章 理论

作者:卡尔·波普尔

经验科学是理论的系统。所以,科学认识的逻辑可说是理论的理论。

科学理论是全称陈述。像所有的语言表示的一样,科学理论是记号或符号的系统。因此,我认为用下列的说法来表示全称理论和单称陈述之间的区别是毫无裨益的:单称陈述是“具体的”,而理论则仅是符号公式或符号图式。因为,甚至对最“具体的”陈述也可以完全同样地说是符号公式或符号图式。

理论是我们撤出去抓住“世界”的网;使得世界合理化,说明它,并且支配它。我们尽力使得这个网的网眼越来越小。

12.因果性、解释和预见的演绎

给予某一事件以因果解释就是演绎出一个描述这一事件的陈述,运用一条或更多条的普遍性定律以及某些单称陈述即初始条件,作为演绎的前提。例如,我们可以说已经给一根线的折断作了因果解释,如果我们发现这根线的抗张强度是1磅,而我们放了2磅的重物在它上面。假如我们分析这个因果解释,我们就发现有几个组成部分。一方面,有一个假说:“凡是一根线上面放一重量超过这根线的抗张强度,这根线就要断”,这个陈述有着普遍性自然规律的性质,另一方面,我们有单称陈述(在这个例子里有两个),它只应用于这里说的特殊事件:“这根线的抗张强度是1磅”和“放在这根线上的重物重2磅”。

因此,我们有两个不同种类的陈述,它们都是一个完全的因果解释的必要成分。它们是:(1)全称陈述,就是带有自然定律性质假说:(2)单称陈述,它应用于所讨论的特殊事件上,我称之为“初始条件”。我们正是从和初始条件合取的全称陈述中,演绎出这个单称陈述:“这根线要断”。我们称这个陈述为一个特殊的或个别的预见。

初始条件描述该事件的通常被称作“原因”的东西(2磅重物放在只有1磅抗张强度的线上是这根线断的“原因”)。预见描述通常被称作“结果”的东西。我将避免使用这两个术语。在物理学里,“因果解释”这个表达方式的应用通常只限于一种特殊情况,在这种情况下,普遍定律具有“接触作用”定律的形式,或者更确切地说,用微分方程表示的无穷地接近零的距离的作用。我在这里不假定这种限制。而且,我并不想对这个理论解释的演绎方法的普适性作出一般的断言。因此我并不断言任何“因果性原理”(或者“普遍因果性原理”)。

“因果性原理”主张:对任何事件都能作出因果解释——能用演绎对它作出预见。按照人们对这个论断里的“能”这个词的不同解释,这个论断或者是重言的(分析的)或者是关于实在的论断(综合的)。因为,如果“能”的意义是:作出因果解释在逻辑上总是可能的,那么这个论断就是重言的,因为对任何预见我们总能找到可以由之演绎出这个预见的全称陈述和初始条件。(这些全称陈述是否在其他场合已被检验和验证,当然是一个不同的问题。)然而,如果“能”的意义是表示,世界为严格的定律所支配,世界是这样构成的:每一个特殊事件都是普遍规律性或定律的一个实例,那么这个断言显然是综合的。但是在这种情况下,这个断言是不可证伪的。这一点将在下面第78节中讨论。所以,我既不采纳也不拒绝“因果性原理”;我满足于简单地把它当作“形而上学的”原理从科学领域里排除出去。

然而,我要提出一条方法论规则来,它和“因果性原理”是如此一致以至后者可以被当作它的形而上学翻版。正是这条简单的规则,我们不放弃对普遍性定律和自治的理论系统的追求,也不放弃对任何种类我们能加以描述的事件作出因果解释的尝试。这条规则指导着科学研究者的工作。这里我不赞成这样的观点:物理学的最近发展要求放弃这条规则,或者说,现在物理学已确证,至少在一个领域里继续寻找定律再也没有意义了。这一点将在第78节里讨论。

13.严格的和数的全称性

我们可区别两种全称综合陈述:“严格的全称”和“数的全称”。到此为止,当我讲到全称陈述(理论或自然律)时,我指的是严格的全称陈述。另一种,数的全称陈述实际上等于某些单称陈述,或者说,一些单称陈述的合取。在这里,它们被归入单称陈述一类。

例如,比较下列两个陈述:(a)谐波振荡器的能量决不会降到一定数量之下(即hv/2),适用于所有的谐波振荡器;(b)人的身高不超过一定数量(比如8英尺)适用于所有生活在地球上的人。只涉及演绎理论的形式逻辑(包括符号逻辑)将这种陈述同样地当作全称陈述(“形式的”或“一般的”蕴涵)。然而,我认为必须强调它们之间的区别。陈述(a)要求在任何地方任何时间都是真的。陈述(b)只涉及在有限的个别的(或特殊的)时空区域内特殊元素的有限类。后一种陈述原则上可以为单称陈述的合取所代替;因为只要有足够的时间,人们可以列数有关的(有限)类的所有元素。这就是为什么我们在这种情况下称之为“数的全称”。与之相对照,对于振荡器的陈述(a),就不能为在一定的时空区域内有限数量的单称陈述的合取所代替;或者更确切地说,它只能根据下列假定被代替:世界在时间上是有限的,在此时间内只存在有限数量的振荡器。但是我们并不作任何这种假定;特别是,在对物理学的概念下定义时,我们不作任何这种假定。我们宁可把如(a)类型的陈述当作全陈述(all-statement),即关于无限个体数的全称断言。这就清楚地解释了它不能为有限数量的单称陈述的合取所代替。

我使用严格全称陈述(或“全称述”)这一概念是和下列观点相对立的:原则上每个综合的全称陈述必定可被翻译成有限数量的单称陈述的合取。主张这种看法的人或者援引他们的要求可证实性的意义标准,或者某种类似的考虑,坚持认为我称作“严格全称陈述”的陈述决不可能得到证实,所以他们拒绝这些陈述。

很清楚,根据这种抹煞单称陈述和全称陈述之间的区别的自然律观点,归纳问题就似乎被解决了;因为,显然,以单称陈述推论到数的全称陈述是完全可接受的。但是同样清楚的是,这个解决办法并不影响归纳的方法论问题。因为,要证实一个自然定律只能用经验来肯定这定律可以应用到的每一个个别事件,并发现每一个这样的事件都真正地与这定律相符合,很清楚,这是一项不可能完成的工作。

在任何情况下,科学定律是严格的全称还是数的全称的问题不能用论证来解决。这是只能用协议或约定来解决的那些问题之一。鉴于上述的方法论境况,我认为把自然律看作综合的和严格的全称陈述(“全陈述”)即有用又有成效。这就是把它们当作不能证实的陈述,(我们可以用下列形式来表示它:“……适用于在时空中的所有点(或者在时空的所有区域)”。与此相对照,仅仅涉及一定的有限时空区域的陈述,我称之为“特称的”或“单称的”陈述。

严格的全称陈述和只是数的全称陈述(实际上是一种单称陈述)之间的区别只应用于综合陈述。不过,我可以提到把这种区别也应用到分析陈述的可能性(比如,某种数学陈述)。

14.普遍概念和个别概念

在全称陈述和单称陈述之间的区别与在普遍概念或名称和个别概念或名称之间的区别是密切联系的。

通常用下列这种例子来说明这种区别:“独裁者”、“行星”、“h2o”是普遍概念或普遍名称;“napoleon”、“地球”、“大西洋”是单一的或个别的概念。在这些例子里,个别概念或名称的特征是专有名词或者必须用专有名词来定义,而普遍概念或名称能够不用专有名词来定义。

我认为在普遍概念或名称和个别概念或名称之间的区别,具有基本的重要性。科学的一切应用的基础就是从科学假说(它们是普遍的)推知个别情况,就是演绎出个别预见。但是,在每一个单称陈述里,个别概念或名称一定会出现。

在科学的单称陈述里出现的个别名称,常常出现在时空坐标形式中。这是容易理解的,只要我们考虑到时空坐标系的应用总是关联到个别名称。因为我们必须固定它的原点,而我们只有采用专有名词(或者与之等价的东西)才能做到这一点。“格林威治”和“耶稣诞生之年’这些名称的采用说明了我的意思。用这种方法可以把有着任意大的数量的个别名称还原为很少的一些个别名称。

有时这种模糊的一般用语如,“这里的这个东西”,那里的那个东西”等等,可以用作个别名称,也许还和某种直接表示的手势联系在一起,简言之,我们可以使用一些记号,它们虽然不是专有名词,但是在某种程度上和专有名词或个别坐标是可以互换的。但是,普遍概念也可以用直接表示的手势表示出来,但只是模糊地表示。我们可以指着某些个别事物(或事件),然后用短语“以及其他类似的事物”(或者“等等”)来表示我们想把这些个体看作只是某一个类的代表,我们应该给这个类一个适当的普遍名称。毫无疑问,我们正是从直接表示的手势以及类似的手段中学习普遍词的运用,也即它们之应用于个体。这样一种应用的逻辑基础是,个别概念不仅可以是类的元素的概念,而且可以是类的概念,因而它们和普遍概念的关系不仅可以是元素和类的关系,而且也可以是子类和类的关系。例如,我的狗路克斯(lux)不仅是个别概念维也纳狗这一类的元素,而且也是普遍概念哺rǔ动物这一(普遍)类的元素。而维也纳狗不仅是奥地利狗这一(个别)类的一个子类,而且也是哺rǔ动物这一(普遍)类的一个子类。

用“哺rǔ动物”这一个词作为普遍名称的例子可能引起误解。因为像“哺rǔ动物”、“狗”等等这些词在通常的用法中是模棱两可的。这些词被认为是个别类名称还是作为普遍类名称,取决于我们的意图,即取决于我们想说的是生活在地球上的动物的一个种(个别概念)呢,还是想说的是具有某些特性的一种自然物体,这些特性能用普遍术语来描述。同样的模棱两可也出现在使用“pasteurized”(“消毒的”)、linnean sys-tem”(“林奈系统”)和“latinism”(“拉丁语惯用法”)这样一些概念的使用中,因为有可能去除它们所涉及的专有名词(或者用这些专有名词来定义它们)。

上面说的这些例子和解释应使大家明了“普遍概念”和“个别概念”在这里是什么意思。假如要我下定义,我就不得不如上面那样说:“个别概念是这样一种概念,对它下定义时,专有名词(或等价的记号)是必不可少的。假如能完全不提及任何专有名词,那么这个概念就是一个普遍概念。”不过任何这样的定义只有很小的价值,因为它所做的一切只是把个别概念或名称的观念还原为专有名词的观念(在一个个别的自然物的名称的意义上)。

我相信我的用法与“普遍的”、“个别的”等词的习惯用法相当接近。但是不管这是否是这样,我当然认为这里的区别是必不可少的,如果我们不想去模糊在全称陈述和单称陈述之间的相应区别的话(在普遍概念和归纳问题之间存在着完全类似的关系)。鉴别一个个别事物,只根据它的普遍的性质和关系,这种性质和关系似乎是专属于它而不属于任何其他事物。这种试图是预先注定要失败的。这样的程序不是去描述一个个别事物,而是描述一些性质和关系所属的所有个体的普遍类。即使用一个普遍的时空坐标系也不能改变这一点。因为是否存在任何与用普遍名称描述相符的个别事物,假如存在,又有多少,必须始终是一个待解决的问题。

同样地,任何用个别名称对普遍名称下定义的试图也是注定要失败的。这个事实经常为人们忽视。人们广泛地相信有可能用所谓“抽象”的方法从个别概念上升到普遍概念。这个观点和归纳逻辑有着密切的关系,归纳逻辑是从单称陈述过渡到全称陈述。从逻辑上说,这些程序是同样不可行的。不错,人们用这种办法能够

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