詹姆斯·莱迪曼、唐·罗斯 著
大卫·斯珀雷特、约翰·科利尔 协作
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目录:
前言
这是一本论战性著作。它的一项主要主张是,当代分析形而上学——一项由某些极其聪明而且道德严肃的人从事的专业活动——不够资格成为追求客观真理之启蒙事业的一部分,应该停止。我们认为,为这类观点论证而不激起一些愤怒是不可能的。暗示一群受过高度训练的专业人士一直在浪费才华——更糟的是,在世界的性质以及如何认识世界的问题上系统散播混乱——不可能以完全宽厚的方式做到。因此要强调,我们写作本书,不是出于对哲学或哲学同侪的敌意,而恰好相反。我们非常关心哲学,所以看到哲学参与一些我们认为会损害其声誉的方案与推理风格——尤其是在科学家中——就感到不安。我们承认,自己也许被视为对一些哲学家颇为严厉,但目标是影响力巨大的人物,不是初学者。我们认为,分析形而上学目前在哲学内部占据支配地位,有损这门学科的健康;我们试图反击它,对此不作道歉。
为免读者根据上述评论误以为全书是一场激进破坏运动,我们强调,它们只描述第一章的一部分。那里论证过,当代实践的分析形而上学同我们的形而上学方案无关;此后全书会通过实例,尝试鼓励真正自然主义的形而上学。出于同自然主义有关、并在正文开头说明的理由,我们预期,未来了解未来科学的哲学家会认为,我们关于世界性质的具体正面说明大体上、甚至完全错误。这很可能是根据有限经验观察提出之广泛概括的共同命运。但我们希望,只要科学本身仍在开展,其他人就会继续构造我们在这里提出的这类形而上学:它由当前正在研究的具体科学假说提供动机,而且唯一目标是把各门特殊科学提出的这些假说结合成一套全面世界观。
全书结构如下。第一章的目标如上所述,部分具有破坏性。它试图说服读者,标准分析形而上学——也就是我们所谓的新经院式形而上学——没有为人类知识作出任何贡献;只要它产生影响,就会系统误表我们在科学基础上拥有之知识的相对意义。接着,我们解释并捍卫自己的自然主义形式,以及关于物理学同其他科学之关系的观点。这是全书最容易进入的一章。有些读者对哲学家看待科学的态度更感兴趣,而不是对形而上学本身感兴趣,也许只想读这一章。
相比之下,第二章对大多数哲学家而言会是全书最传统的部分。这里,我们以一项特定立场——本体论结构实在论(OSR)——为基础,为后面的形而上学汇集地基。我们捍卫 OSR,认为它是数十年来科学哲学中围绕经验主义者/科学实在论者争论所积累之反思与论证的最佳综合,尤其考虑科学史以及成功理论同其后继者的关系。它提供一个概念框架,使我们可以在其中考察不同科学中的当代理论之关系,并由此构造统一世界图景。
第三、四章构成本书正面自然主义形而上学的核心,所以希望读者能包容它们可观的篇幅与复杂性。第三章追问,当代高级物理理论为哪些可能的统一原则提供动机。我们还表明,OSR 如何直接受到这类物理理论推动,从而例示第一章的原则:哲学思考的输入必须来自科学。第四章考察,当代基础物理学所暗示的一般实在图景,如何能同结构与承诺看似大不相同的多门特殊科学协调——共同构成一个世界。基于这项研究,我们提出一套关于存在什么的本体论理论,并称之为雨林实在论(RR),因为它主张的本体论相对繁茂。
第五章表明,由 OSR 与 RR 结合而成的自然主义形而上学,如何使各种关于科学的事实彼此汇合,其中包括:科学研究并理解因果主张的方式、科学定律的地位,以及科学家发现并精细化预测和解释概括时,用来分类并把实在编排成类型的原则。由于正文将会清楚说明的理由,这项合取立场——我们的正面自然主义形而上学——称为信息论结构实在论(ITSR)。费力读过第三、四章中经常艰深材料的读者,会在第五章获得回报,因为她会看到 ITSR 使我们能在一系列科学哲学主要问题上取得怎样的进展。
最后,简短的第六章把我们的形而上学置于其他哲学家的相关工作语境中;这些工作的正面内容同我们最接近。首先,我们追问自身一般说明同 Kant 有何差异,因为有些读者已经注意到二者存在很强亲缘。出于类似理由,我们对自己同 Daniel Dennett 哲学的关系提出类似问题。接着,我们考察实在论与经验主义之间的传统争点,表明在一些问题上支持实在论者,在另一些问题上支持经验主义者,而在其他问题上拒绝争论的底层术语。到这里,我们解释为何适合把自身观点视为某种新实证主义,尽管实证主义者坚持不要任何正面形而上学,而我们容许最低限度正面形而上学具有意义。
最后,在作出结论以前,我们会注意一位最终反对自然主义的有神论哲学家之论证。他主张超自然主义,理由是如果不接受它,人们就会被迫采取恰好类似本书提出的理论。这位有神论者把它视为归谬结论的基础;我们同意,但对什么才荒谬作出相反判断。
本书最初由四位作者合作。随着方案发展,我们二人——Ladyman 与 Ross——发现自己的思想向比所有人出发时更偏经验主义的方向转移,并受这股动力推动,越来越把方案引向自己选择的方向。然而,另外两位最初作者 David Spurrett 与 John Collier,在整个方案中作为顾问与研究者发挥的作用如此重要,以至于封面和扉页都向他们致意。他们还撰写了三章的部分内容,目录会作说明。
我们其次最要感谢 Nelleke Bak。她检查整部书稿的一致性,同时编排参考文献格式。在合著作品中,这显然比通常的哲学书稿更重要。本书篇幅很长,陈述大量命题;若没有 Nelleke 的勤勉与敏锐,我们会不止一次在书中同时宣布 P 与 $\sim P$,从而暗中宣布一切命题。
以下同事和朋友阅读初稿,并作出尖锐、建设性而详细的评论:Jimmy Doyle、Katherine Hawley、Chris Honey、Harold Kincaid、Ausonio Marras、Alex Rosenberg、Emma Ruttkamp、David Wallace,以及 Oxford University Press 的一位匿名审稿人。多亏他们协助,本书远优于先前版本;不过,我们仍要重复作者的标准口头禅:剩余错误都是我们坚持留下的。
Dan Dennett 与 Bas van Fraassen 长期影响我们的思想,同我们讨论本书处理的许多问题,鼓励这项方案,并评论正文的具体部分;我们向他们致谢。类似地,Collier 感谢 Cliff Hooker 与 Kai Neilson。我们在思想上的另一项巨大债务,是 Steven French 对第二、三章主题所作工作具有广度与深度,并深刻影响 Ladyman。我们对 OSR 的许多阐述与辩护,来自 French 与 Ladyman 先前发表的合作研究。我们也感谢以下人士讨论本书部分或全部问题,并提供其他帮助:Alexander Bird、Harvey Brown、Jeremy Butterfield、Michael Esfeld、Hannes Leitgeb、Samir Okasha、Oliver Pooley、Simon Saunders、Finn Spicer。
我们还得到值得感谢的制度支持。Ladyman 获得 Philip Leverhulme Prize 的支持,使他能够前往 South Africa 同 Ross 一起完成书稿。Ross 在 2004 年担任 University of Bristol 的 Benjamin Meeker Visiting Professor,这便利了他同 Ladyman 的主要合作。Ross 还从 University of Alabama at Birmingham 的 Center for Ethics and Values in the Sciences 获得大量差旅与其他研究资助,也得到 University of Cape Town 研究委员会的支持。
我们曾在 Bristol、Sydney、Halifax、Oxford、Pietermaritzburg 与 St Johns 的会议上报告进行中的工作,在此一并致谢。这项方案的构思与维系,发生在 Croatia 的 Dubrovnik 这一壮丽世界遗产地 Inter-University Centre 每年举办的 International Philosophy of Science Conference。我们衷心感谢研讨会组织者与 Dubrovnik 人民一再款待。
JL 与 DR
South Africa, Cape Town,2006 年 8 月
第一章 为科学主义辩护
唐·罗斯、詹姆斯·莱迪曼与大卫·斯珀雷特
1.1 自然主义形而上学
本书旨在为一种激进的自然主义形而上学辩护。所谓这种形而上学,是指其动机完全来自这样一种努力:把当代科学认真对待的各项假说和理论统一起来。基于下文将说明的理由,我们认为,除此之外的任何形而上学,都不能被视为我们共同对客观实在的结构进行建模这一事业的正当组成部分。
这一立场最杰出的先驱之一,是威尔弗里德·塞拉斯(Wilfrid Sellars)。他曾这样表述一种具有充分理据的自然主义形而上学观念:哲学家的目标,应当是“熟悉各门特殊科学所研究的主题”,并在这些学科之间“架起桥梁”(1962, 35)。当然,人们可能会问:科学是否需要并非任何专门学科专家的架桥者?即便需要,又是为什么?对自然主义者来说,要证明这种角色确有用处,就必须拿出实际成果。到本书后半部分,当我们转而提出正面主张并搭建具体桥梁时,我们将给出这样的展示(见第四、五章)。不过,在此之前,先得完成一番破除性的工作。
西方哲学中有着深厚的自然主义形而上学传统。与之激烈竞争的,则是另一种传统——两者甚至经常同时出现在同一位哲学家的著作中。后一传统试图驯化科学发现,使其与关于结构构成和因果关系的直觉性或民间图景相容。这样的驯化通常被说成是在提供理解。如果理解采用日常意义上的一种用法,即使某事变得更加熟悉,这种说法或许并无不妥。但我们在这里关心的理解,更适合用解释来刻画,而解释必须为真——至少其中最一般性的主张必须为真。我们的论点是:某种形而上学成功驯化了科学,这一事实丝毫不能证明它是真的,因而也不能成为相信它解释了任何事情的理由。
奎因(Quine 1969)在主张认识论自然化时提出:塑造人类的演化过程理应赋予我们一种能够可靠追踪真理的认知能力,因为一般而言,相信真理比相信谬误更有利于适应度。这是一个经验假说,而且很可能是正确的。然而,它并不意味着,我们日常或惯常的直觉与认知在所有探究领域中都能可靠地追踪真理。我们认为,人类智能,以及构成这种智能在生物学上最独特之处的集体表征技术——尤其是公共语言(参见 Clark 1997, 2004;Ross forthcoming b)——很可能主要是为了让我们能够驾驭复杂的社会协调博弈而演化出来的(Byrne and Whiten 1988, 1997;Whiten and Byrne 1997;Ross 2005, forthcoming a)。对于那些有机会长期观察的动物,人类或许也能相当可靠地把握其行为模式;我们也善于在某些环境中作出导航推断(但在另一些环境中并非如此),并预判以中等速度运动的中等尺度物体的部分轨迹。然而,推断周遭环境的大尺度与小尺度结构,或推断宇宙中远离祖先活动范围的区域具有什么特征,与祖先的繁殖适应度毫无关系。因此,没有理由认为,我们的惯常直觉和推理反应天然适合科学或形而上学。
幸运的是,人类学会了以数学方式表征世界并进行推理。也就是说,我们能够摆脱熟悉环境的限制进行抽象;随着数学的发展,这种抽象能力也不断增强。正因如此,我们才得以获得科学知识。既然这些知识可以被整合进统一的图景,我们也就能够拥有某种得到合理辩护的形而上学。这种形而上学以尚不完备的科学为基础,所以很可能并不为真。然而,只要它至少是由时刻 $t$ 最审慎的科学所推动的,它就是我们在 $t$ 时刻所能拥有的最佳形而上学。我们首先会把一种既符合当代科学、又由当代科学所推动的形而上学,与驯化传统产生的那种形而上学作对比,以此为前者辩护。要揭示后一种形而上学的特征,可以采取多种方法。其中一种不太可靠的方法,是追问什么样的形而上学图景可能曾经很适合早期人族祖先;这种方法过度依赖无法验证的历史猜测。另有两种更好的方法:一是从自然语言所编码的假设中推断我们在形而上学推理中的惯常倾向,二是考察最重要的哲学家在本着驯化精神工作时作出的努力——多数哲学家有时如此,有些哲学家则始终如此。
乔治·莱考夫(George Lakoff)和马克·约翰逊(Mark Johnson)(1980),以及莱考夫(1987),通过语言路径揭示惯常形而上学,至少就英语使用者而言,他们在这方面作出了开创性工作。他们详细说明了英语的深层隐喻在多大程度上按照一种隐含的容器学说组织起来;正是这些深层隐喻支配着人们用英语作出的日常推断。按照这一学说,世界是一种容器,其中盛装着随时间改变位置和属性的对象。这些对象通过彼此直接互动而使事情发生;最典型的情形是,它们互相碰撞,从而推动彼此。对这一总体图景至少同样重要的是:这些对象本身也被视为容器,其属性和因果倾向要由它们所容纳的对象的属性与倾向来解释,而后者往往又被认为完全构成了前者。
原注:莱考夫和约翰逊列举了一些日常英语表达,用来说明其中隐含的容器形而上学:There was a lot of good running in the race(这场赛跑中有许多出色表现);Halfway into the race I ran out of energy(赛程进入一半时,我耗尽了体力);How did Jerry get out of washing the windows?(杰里是怎样逃脱擦窗户这件事的?);Outside of washing the windows, what else did you do?(除了擦窗户,你还做了什么?);He’s immersed in washing the windows right now(他现在正沉浸在擦窗户这件事中);We’re out of trouble now(我们现在已经脱离麻烦了);I’m slowly getting into shape(我的状态正在慢慢进入正轨);He fell into a depression(他陷入了抑郁)(Lakoff and Johnson 1980, 31–2)。
虽然我们只深入了解人类语言中极小一部分的深层隐喻结构,但上述结构很可能反映在至少大多数西方语言中,包括古代西方语言。因此,已知最早的西方哲学会苦苦思索如何终止容纳关系看似无穷无尽的倒退,也就不足为奇了。泰勒斯(Thales)认为,万物归根结底由水构成。其他早期哲学家则主张由气或火构成。后来,流行共识长期停留在这样一种看法上:一切有形之物都由四种基本元素——土、水、气、火——混合而成,不同种类事物之间的差异则以元素比例的差异来解释。随后,科学以微小、不可分割的终极粒子取代了四元素:先是近代早期的微粒,继而是原子,再后来是亚原子粒子系统。直到今天,通俗想象仍常把亚原子粒子系统设想为亚微观的太阳系,其中的恒星和绕行行星被当作构成一切事物的新终极成分。
现代部分论在某些方面反而强化了容器隐喻所包含的承诺。众所周知,亚里士多德(Aristotle)拥有一种复杂而多面的因果概念。相比之下,对现代驯化式形而上学家而言,因果性通常被等同于亚里士多德所谓的动力因果性。在容器隐喻的背景下,动力因果性有一个特征:人们总是设想它由内向外流动。因此,那些终止容纳关系倒退的世界终极成分,也被视为因果能力的终极承担者;正是这些成分以某种方式支撑并决定了构成可观察动力学领域的整座因果关系大厦——而这些关系往往十分复杂。
驯化式形而上学通常试图把当代科学的某些部分——同样常见的,是对当代科学经过简化、带有神话色彩的解释——转换成可以借助容器隐喻来理解的说法。也就是说,它试图说明世界如何由无数小物件构成,大致就像某些墙由砖块砌成一样。不过,与墙里的砖不同,这些小物件往往处于运动之中。人们通常认为,小物件的因果能力表现为它们碰撞时给彼此造成的影响。于是,驯化式形而上学把世界的因果结构分解成由我们所谓的微撞击(microbangings)构成、不断回响的网络;无论那些基本小物件最终究竟是什么,微撞击就是支配其基本类型的终极因果关系。形而上学家——尤其是近来的形而上学家——极为热衷于寻找真正的因果冲力,特别是在他们所理解的不同实在层级相互竞争的背景下。我们将论证,这种做法从根本上背离科学;它所依据的因果观和实在层级观都应当被拒绝。
原注:我们认为,因果冲力(causal oomph)与猛撞(biff)是同义词(Armstrong 2004)。我们将在 5.2 节讨论这一点。
本书将论证,一般而言,驯化式形而上学在当代科学中没有任何根据。过去确实有一些成功的科学和合理的形而上学以它为基础。然而,若仍借助那些与十七、十八世纪机械论和唯物论形而上学颇为相似、亲切易懂的小粒子图景,来驯化二十一世纪的科学,这种尝试已经毫无希望。我们将主张:既没有小物件,也没有微撞击。一般而言,因果性并不是从容器内部流向外部。世界在任何有意义的方面都不像一堵由运动的砖块砌成、却又设法没有坍塌的墙;它也不像近代科学以来支配这一隐喻的更复杂版本所设想的那样,是一间封闭着气体分子的容室。事实上,无论把整个世界,还是把我们为了研究而部分隔离出来的世界系统,设想为由任何东西构成,都已经无助于理解。
原注:我们无意贬低特殊科学中无处不在的各种构成理论。我们的批评对象,是 1.2.3 节将进一步讨论的那个形而上学构成概念。
正如第五章将要讨论的,容器隐喻以及与之相伴的小物件和微撞击本体论,其问题不只在于它并非科学的推论。有人或许会主张,心理安适与文化上的熟悉感也是值得维护的价值,即使代价是抵抗客观真理;但这并不能为容器隐喻辩护。原因在于,过去一个世纪里,科学表征达到的抽象高度不断上升,如今科学探索已经远远超出祖先生活环境所及的范围。若要把容器隐喻套用于科学图景,对日常直觉造成的损害至少不亚于我们直接否认这一隐喻。这一点在职业驯化者——也就是某些哲学家——的挣扎中表现得最为清楚。近来的许多形而上学试图挽救一种惯常图景,而这幅图景本身已经被只消化了一半的科学改变;结果,它们最终承诺的主张,对常识的冲击至少不亚于我们将要提出的任何主张。例如,特伦顿·梅里克斯(Trenton Merricks)(2001)否认桌椅存在,因为他认为物理学告诉我们,桌椅可以毫无剩余地分解为原子;他也否认棒球能够打破窗户,因为他认为打破窗户的必定是棒球的某些特定原子成分,这就使棒球作为整体的作用在因果上变得多余。(我们将在 1.2.3 节回到梅里克斯的工作。)
按照我们将提出的说明,科学的确告诉我们许多令人惊讶的事情,但它并不损害桌子、棒球等对象的日常地位。我们将论证,这些对象是在我们的尺度上具有充分内聚性的世界侧面;一组出于实践动机而有兴趣追踪它们的认知系统,会为了记账而把它们划分为不同类型。它们的确不是物理学本身会直接作为类型加以追踪的对象,但这只是一个更普遍事实的特例:在我们看来,物理学从一开始就不是以对象类型来为世界建模的。
我们可以想象,一些读者会担心,我们的全部努力都依赖这样一个前提:科学客观性才是唯一重要的东西;或者,一旦科学客观性与我们想在自己的生活世界(Lebenswelt)中感到安适的愿望发生冲突,后者就必须让步。我们并不依赖任何这样的前提。希望探究惯常或直觉性的人类学概念空间如何组织起来的人,大可以去研究社会现象学。我们也可以让海德格尔主义者平静离去:海德格尔(Heidegger)没有试图把自己哲学的任何部分建立在科学之上,这是完全恰当的;他在思考对象时关注的是锤子——由情境化的实践活动构成为对象的东西——而不是原子——实在论者认为其对象地位独立于我们的目的而成立的东西。不过,我们关心的是客观真理,而不是哲学人类学。我们要批评的,是那些声称同样关心客观真理,却没有适当关注我们关于客观实在之基本信息来源的哲学家。
还有一类哲学家具有广义的自然主义立场:他们与我们一样,认为科学优先于驯化式概念分析,但其观点与我们把形而上学理解为科学统一的立场难以协调。南希·卡特赖特(Nancy Cartwright)(1999)和约翰·迪普雷(John Dupré)(1993)便属此列;他们根据对科学所蕴含的本体论所作的反思,主张世界在形而上学上并不统一。人们自然会反驳我们:按照我们对自然主义形而上学的定义,为不统一提出论证便不属于自然主义形而上学探究。我们的确主张,如果世界在根本上并不统一,那么发现这一点就等于发现根本没有形而上学工作可做:客观探究将始于、也止于各门彼此毫无联系的特殊科学各自进行的研究。所谓根本不统一,是指不可能获得对世界的总体理解;我们能够建立的最佳实在说明,将包含不存在任何一般化可适用的区域或部分。在利普顿(Lipton 2001)的追问下,卡特赖特(2002)似乎认可这一立场。不过,她也承认,自己偏爱根本不统一而非非根本的不统一,并不是因为“无论支持哪一方,证据都……具有说服力”(2002, 273),而是出于一种在杰拉德·曼利·霍普金斯(Gerard Manley Hopkins)的诗歌中得到表达的审美考虑。与霍普金斯一样,卡特赖特热爱“一切相反的、独特的、稀疏的、奇异的东西”(同上)。这当然是个引人注目的动机,却显然不是自然主义的动机。同样,迪普雷的论证有时固然是自然主义的,但同样经常服务于驯化。他时常为某些特定的不统一假说辩护,理由是它们在政治上或伦理上比统一性假说更可取——他把后者视为帝国主义式的。(尤其参见 Dupré 2001 和 Ross 2005,第 1、9 章。)试图让科学所描述的世界适应某些人当下的政治和道德偏好,这种冲动甚至可能是大多数驯化努力背后的主要隐含动机。
我们必须承认,形而上学可能存在这一假说本身也是一个形而上学假说。不过,这纯粹是一个语义问题,其根源只在于:按照通常的探究领域划分,在形而上学之上再没有一个有名称的抽象层级。(相比之下,追问物理学是否统一属于形而上学,追问化学是否统一则属于物理学,依此类推。)我们的实质主张是,自然主义形而上学中值得做的工作就是寻求统一,但这一主张并非来自对形而上学概念的分析。不妨作如下约定:对于形而上学可能或不可能的探究,称为元形而上学。我们认为,自然主义元形而上学应当以自然主义形而上学为基础,而后者又应当以科学为基础。在接下来的讨论中,我们会在不同地方与主张不统一的自然主义者交锋,就像与一般的自然主义同道交锋一样。届时,我们不会迂腐地一再宣布自己已经转入元形而上学。除此之外,我们将假定自然主义形而上学是可能的,也假定我们正在成功地从事其中一部分工作。
乔纳森·洛(Jonathan Lowe)(2002)提出了两个反对自然化形而上学的论证:
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(i) “一种彻底自然主义和演化论的人类观念,似乎会在多大程度上威胁形而上学知识的可能性,它也同样会在多大程度上威胁科学知识的可能性”(6)。既然自然选择无法解释自然科学知识何以可能,那么,它无法解释形而上学知识何以可能这一事实,也不能成为我们认定这种知识不可能的理由。
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(ii) 自然主义依赖形而上学假设。
作为回应,我们坚持认为:即使接受自然选择无法解释自然科学知识何以可能这一颇具争议的主张,我们仍有充分的理由相信自己的确拥有这类知识。另一方面,我们没有充分理由相信先验的形而上学知识是可能的。至于洛的第二个主张,只需指出:即使自然主义依赖某些形而上学假设,自然主义者仍可主张,这些假设得到了科学成功的辩护。与之相反,自主形而上学所依据的形而上学假设并未得到形而上学成功的辩护,因为形而上学根本无权声称自己取得过这样的成功。
1.2 新经院式形而上学
本节将描述促使我们开展这一项目的哲学环境。我们的核心不满是:逻辑经验主义衰落后的几十年里,大量被视为形而上学文献的研究都没有恰当地顾及科学。不过,情况也更复杂一些,因为许多被归入科学哲学的研究同样属于形而上学,而且其中大部分充分掌握了相关科学。本书是在自然主义科学哲学的框架内从事形而上学,因为在我们看来,除此以外的形而上学都算不上对世界客观本性的探究。本节以及接下来的几节将说明:本书虽然以形而上学为主题,但从第二章起,我们几乎全部讨论都会围绕源自科学哲学和科学本身的问题与争论展开。
只要科学仍享有显著声望,就会有人试图把意识形态事业冒充为科学,例如智能设计理论(原文如此)和诠释学经济学(Addleson 1997);也会有人试图挑战或削弱科学在认识论上的资格。对于批评这些企图的已有工作,我们没有什么可补充的。我们追随逻辑实证主义者和逻辑经验主义者,同样关心划界问题,但此处关心的并非民粹式伪科学,而是伪科学的一位复杂近亲:伪自然主义哲学,尤其是形而上学中的伪自然主义。哲学家普遍拥护自然主义,却极少明确说明始终如一的自然主义应当满足什么标准。我们将在下文 1.3 节重新表述自然主义信条。在此之前,本节先简述新经院式形而上学兴起的部分历史背景,下一节再对它提出论证。
原注:
- 例如 Dupré(2001)、Harris(2005)。
- Kitcher(1982)和 Pennock(2000)是其中的杰出范例。
- 新经院式形而上学这个说法在科学哲学家中使用得相当广泛。我们的用法来自 Ross and Spurrett(2004),但这个名称实在太贴切,因此我们猜测,它很可能曾被多人各自独立地发明出来。
大约一个世纪以前,伯特兰·罗素(Bertrand Russell)拒绝了当时占支配地位的哲学唯心主义,也拒绝了支撑它的大多数思辨形而上学原则。他提出并协助发展了一种认识论和形而上学进路,以逻辑分析那些得到经验、尤其是经验科学辩护的主张为基础。逻辑实证主义者一度把罗素的纲领推向极端;他们相信,只要把一切具有经验意义的陈述还原为关于感觉材料的报告,就能彻底取消形而上学。他们当然没有实现这一抱负,其中一个重要原因是:他们的核心工作概念之一——感觉材料——本身就没有科学支持。他们用意义的可验证主义理论来解释经验意义,这同样是一项并非来自科学的形而上学主张。二十世纪虽然有许多哲学家把形而上学视为旧时代的遗物,但形而上学从未停止,甚至一心想避开它的人也仍在从事形而上学。
实证主义及其继承者逻辑经验主义后来不再是严肃的哲学选项,但它们的消亡是渐进的。对逻辑经验主义最有说服力的批评,出自逻辑经验主义者自身(例如 Hempel 1950);奎因那篇著名的破坏性文章(1951)背后的基本思想,也已经预现于鲁道夫·卡尔纳普(Rudolf Carnap)等人的更早洞见之中(见 Creath 1991)。不过,在实证主义最初的核心承诺全部放弃之后至少二十年里——也就是一直到 1970 年代——哲学家仍经常向学生传达大致如下的信息:
实证主义和逻辑经验主义在技术上的目标,是表明一切有意义的话语都可以还原为观察报告,或者至少可以通过诉诸观察报告而获得严格辩护;而观察报告则由形式语言约定加以规整,以便交流和推理。如今已经证明,这些目标无法实现。不过,实证主义者追随休谟和罗素的先例,把对经验科学及其在一切探究中首要地位的深切尊重引入了非大陆哲学;这种尊重至今仍是哲学事业的基础。我们也许已经不再相信意义的可验证主义理论、所予神话或分析—综合之分。然而,正是秉承实证主义者的精神,我们才可以与奎因一同说:“科学哲学已经足以充当哲学。”(Quine 1953[1966], 151)
原注:这段设想出来的引文,浓缩了罗斯在 1980 年代读研究生时从几乎全体教授那里听到的教诲。
当然,如果实证主义者事实上错了——无论他们的目标和精神多么正确——那么,仅凭他们的论证,就不能把形而上学视为不可能或愚蠢的事业。形而上学恢复声誉的一项关键突破发生在 1970 年代中期。当时,索尔·克里普克(Saul Kripke)的 Naming and Necessity(1973),以及希拉里·普特南(Hilary Putnam)论述科学中意义问题的一系列论文(收入 Putnam 1975b),使许多哲学家相信形而上学的指称关系,也相信成功科学理论所谈论的对象具有独立于心灵的实在性。由于普特南和大卫·刘易斯(David Lewis)的影响,前往可能世界旅行成了哲学论证的标准工具。
原注:福多(Fodor 2004)同样把克里普克和普特南关于指称实在论的论证,视为分析哲学挣脱奎因式系泊的时刻;但他认为,这次挣脱所依据的是一厢情愿,而不是可靠的论证。
起初,钦佩实证主义者的哲学家可以毫无负罪感地从事这种形而上学,因为它对科学表现出深切尊重。事实上,它让哲学家能够把主导性的科学理论视为如实为真,而不只是工具上有用或在描述上符合经验,因此,它似乎比实证主义更加尊崇科学。形而上学转向早期的部分动力,来自库恩所倡导的科学哲学史提出的意义连续性解释难题。这类历史研究成了哲学主题的核心部分;而关于本质、自然类和刚性指称的形而上学,则使哲学家得以避开那条注定以社会学的眼泪告终的相对主义道路。确实,一些哲学家——尤其是按某种方式解释后期维特根斯坦的人——追随社会科学家,把复兴后的形而上学视为科学主义的(Sorrell 1991)。我们倒希望这项指控比实际情况更有根据。
逻辑实证主义瓦解之后,形而上学的复兴伴随着自然主义在哲学中的崛起,于是许多人理所当然地认为,形而上学不应当是修正的,而应当是描述的——用彼得·斯特劳森(Peter Strawson)的术语来说(1959)。也就是说,形而上学家不该运用理性直觉去推导绝对者究竟如何达到自我意识,而应当转向科学,集中阐明我们最佳理论中隐含的、关于实在本性的深层结构主张。例如,狭义相对论应当决定时间的形而上学,量子物理学应当决定实体的形而上学,化学和演化生物学则应当决定自然类的形而上学。然而,多位科学哲学家的细致工作表明,这项任务并不直接,因为科学通常——也许总是——无法充分决定我们所寻求的形而上学答案(见 French 1998, 93)。许多人坦然接受了这一点,着手探索现有的各种选项,由此产生了许多出色的研究。不过,认识到科学不会把形而上学写在脸上,也带来了另一项结果:那种完全脱离科学、自由漂浮的形而上学再度兴起。哲学家起初只允许自己做一点看来与科学事业的成功关系密切、甚至可能对其有所助益的形而上学;后来,却有越来越多人失去了实证主义精神。结果,几乎与现实科学毫无关系的研究项目在分析形而上学中占据了支配地位。于是今天又出现了关于实体、共相、同一性、时间、属性等问题的玄奥争论;这些争论很少乃至完全不提科学,更糟的是,它们似乎预先假定科学必定与问题的解决无关。它们把扶手椅上的宇宙本性直觉置于科学发现之上。赋予形而上学直觉以认识论意义,是反自然主义的,原因有二。第一,它要求我们忽视科学、尤其是物理学已经表明:相对于我们继承下来的宇宙观,宇宙极其陌生。第二,它要求我们忽视演化理论、认知科学和行为科学关于心灵本性的核心蕴涵。
原注:近期的典范性研究见 Butterfield(2006)。
1.2.1 形而上学中的直觉与常识
直觉是通向真理的向导,并且构成哲学的基本资料——这种观念当然属于柏拉图式和笛卡尔式的理性主义传统。不过,我们拥有柏拉图和笛卡尔所没有的理由,可以认为人们觉得直觉上成立的许多事情并非天生如此,而是个体发育和教育的成果。什么算是直觉,部分取决于我们在个体发育中形成的认知构造,部分取决于特定文化中的学习。直觉是各种日常实践启发法的基础,也受到这些启发法的强化与修正;我们在资源压力——包括时间压力——下依靠它们穿行于世界并应对社会博弈。直觉并不是为了在科学或形而上学中系统地产生有价值的指导而设计的认知装置。鉴于直觉依赖物种、文化和个人的学习史,我们应当预期:人们认为什么符合直觉,会随个体发育和文化而变化;事实也的确如此。例如,在因果判断方面,Morris et al.(1995)报告说,中国和美国的受试者在自发地把因果责任分配给行动者还是环境因素时有所不同。许多当代哲学家的常识受到经典物理学观念的塑造和补充,因此,大多数形而上学讨论所立足的世界图景,尴尬地夹在显见图景和一幅已经过时的科学图景之间。
原注:
- DePaul and Ramsey(1998)收录了多篇评估直觉在哲学中的认识论地位的论文,但没有一篇主要讨论直觉在分析形而上学中的作用。
- 颇具讽刺意味的是,当代最著名的科学知识反实在论辩护者巴斯·范·弗拉森,同时也是思辨形而上学最激烈的批评者之一;他反对这种形而上学的重要理由,正是它与科学毫无关系(尤其见 van Fraassen 2002)。
当代物理学比经典物理学更加远离常识;除此以外,我们还有其他理由怀疑,常识性的世界图景是否适合用作形而上学理论建构的基础。演化赋予了我们一种关于物理世界的一般理论或模型。对幼儿的实验清楚地表明了这一点:当物理对象没有按照通常方式行事时,幼儿会表现出惊讶,并给予更多注意。尤其是,他们预期普通宏观对象会持续存在,不会发生融合或裂分(Spelke et al. 1995)。例如,如果一个球移动到屏风后面,另一侧却出现两个球,或者情形倒过来,婴儿都会十分惊讶。我们天生具备一种关于物理对象本性的观念;它后来被改造成以个体为基础的形而上学,以及关于实在的组合式和构成式观念。后者深深嵌入哲学,以至于在其他方面分歧极大的形而上学家,也把它当成一套显然成立的预设而共同接受。
这种形而上学很适合笛卡尔、波义耳、伽森狄和洛克的微粒自然哲学。事实上,后来构成机械论哲学本体论基础的物质第一性质,大体上正是构成世界显见图景的那些属性,而显见图景是我们的自然史留给我们的。就我们只占据时空中极其有限的区域而言,这段自然史非常局促。我们经验到的事件,持续时间从大约十分之一秒到若干年不等;人类的集体历史记忆或许能把范围扩展到几个世纪,但不会更长。同样,直到最近,我们关心的空间尺度也只从一毫米左右延伸到几千英里。然而,科学已经使我们意识到,自然视角何其有限。例如,质子的有效直径约为 $10^{-15}\,\mathrm{m}$,而可见宇宙的直径超过地球半径的 $10^{19}$ 倍。宇宙的年龄据信约为一百亿年。即便地质学之类更贴近日常的科学,也要求我们采用一种时间尺度;在这种尺度上,全部人类历史都显得转瞬即逝。
正如刘易斯·沃尔珀特(Lewis Wolpert)(1992)所记述的,现代科学一再表明:把我们狭窄的视角外推到陌生的尺度、量级以及时空距离,会把我们严重引入歧途。在熟悉的尺度上随意观察和测量,似乎表明我们生活在欧几里得空间中;广义相对论却告诉我们并非如此。沃尔珀特报告说,大多数人听说一杯水所含的分子比海洋所含的杯装水还多,或者一根人类手指所含的细胞比全世界人口还多,都会大吃一惊(同上,5)。人们无法凭直觉把握自然选择起作用的漫长时间尺度,这几乎肯定是创造论者得以持续制造进化论愚蠢争议的关键原因(Kitcher 1982)。陌生测量尺度造成的问题,只是日常预期与科学发现之间种种分歧的冰山一角。在相关科学出现以前,没有谁的直觉告诉他们:白光会具有复合结构;燃烧主要涉及吸收而不是释放某种东西(Wolpert 1992, 4);鸟类是恐龙仅存的后代;或者澳大利亚目前正在驶向与阿拉斯加相撞的未来。
沃尔珀特指出,科学通常用陌生事物来解释熟悉事物。因此,他说得很对:“科学产生的观念和科学从事研究的方式,都完全反直觉并且违背常识。我的意思是,科学观念不能仅凭观察现象获得,而且它们往往处在日常经验之外”(同上,1)。后来他把这一点说得更强:“我几乎想主张,某件事情如果符合常识,那它几乎肯定不是科学”(同上,11)。B. F. 斯金纳(B. F. Skinner)一如既往地不说含糊话:“毕竟,非科学或前科学的良好判断、常识或者个人经验带来的洞见,究竟给我们留下了什么成果?要么科学,要么一无所有”(Skinner 1971, 152–3)。
然而,形而上学家的态度恰好与此相反:他们极其重视维护常识和直觉。迈克尔·劳克斯(Michael Loux)和迪安·齐默尔曼(Dean Zimmerman)这样说明形而上学的方法:“如果一套形而上学体系能够在更多主题上陈述令人满意的哲学理论——也就是能够面对谜题和表面矛盾,同时保留我们自认为知道的大部分事情的理论——那么,它的范围就优于另一套体系”(2003, 5)。按照这种形而上学观,形而上学的功能是让形而上学家确信自己已有的信念为真。然而,哲学家声称某项直觉属于常识时,往往完全是在自欺。真正的常识直觉本来就是文化学习的产物;而哲学家又花费多年,用玄奥概念和哲学技术定制自己的认知,并习惯于根据特定哲学理论来解释世界。因此,他们与普通人共享的直觉远没有自己通常以为的那么多。形而上学家自认为凭直觉知道的东西,既独立于最新的科学知识,又具有文化特异性。
刘易斯曾著名地主张,形而上学方法应当对彼此竞争的假说进行成本—收益分析。接受一项形而上学论题通常涉及两类成本。第一类,是把某种实体纳入自己的本体论,例如抽象物、可能物或原初相似关系。第二类,是放弃某些直觉,例如原因先于结果的直觉、倾向可以还原为范畴基础的直觉,或者关于历时同一性的事实随附于关于各个时刻的事实这一项直觉。人们理所当然地把放弃直觉视为成本,而不是收益。相比之下,作为自然主义者,我们根本不关心保存直觉。我们主张全面放弃与世界由小物件构成这一图景相连的直觉,甚至放弃一种更基本的直觉:世界一定是由某种东西做成的。
形而上学家常常以理论具有反直觉的后果为由反对它,或者根据彼此竞争的理论与直觉发生冲突的数量和质量来比较它们。事实上,这种做法差不多已成标准。被说成符合直觉或反直觉的东西,往往极其玄奥。例如,L. A. 保罗(L. A. Paul)(2004, 171)讨论了一种实体理论。该理论把对象关于物本身(de re)的模态属性,视为对象归入某个类词所产生的原初后果:“一座雕像本质上具有雕像形状,因为它归入雕像这一类;因此,把它重塑成罐子以后,它就无法继续存在”(171)。据说这一观点具有“直觉吸引力”;遗憾的是,“这种观点的任何反直觉后果都很难解释,也很难变得可以接受”。实体理论蕴涵:青铜块和雕像这两个数目上有别的对象,可以共享同一物质和同一区域;但这“极端反直觉,因为它似乎与我们通常的思考方式冲突——我们通常认为物质对象由其物质和区域获得个体性”(172)。除了形而上学家以外,没有谁通常这样思考;我们也不认同这种思考方式。
保罗说:“至少初看起来,模态属性似乎应当随附于雕像和青铜块共享的非模态属性”(172)。形而上学文献经常提出这类主张。我们不知道这个主张是否为真,并且拒绝把这类主张当作形而上学理论建构的资料。保罗如此概括实体理论支持者面临的难题:“这使他落入一个不幸处境:他可以调动强有力、貌似可信的常识直觉来支持自己的观点,却无法以哲学上体面的方式容纳这些直觉”(172)。因此,按照保罗的说法,形而上学所做的,就是努力构造符合直觉、符合常识、容易接受而且在哲学上体面的理论。形而上学体系的充分性标准显然已经与真理毫无关系。它们是哲学内部特有的标准,带有半审美性质,与其说类似科学的美德,不如说更像故事写作的美德。
形而上学对直觉的依赖,常常表现为先描述一个直觉上可能的情境,再根据这个可能世界的存在,推断现实世界的某项重要结论。例如,西奥多·赛德(Theodore Sider)告诉我们,显然可以设想一个物质可以无限分割的世界:“肯定存在一个无原子物质世界,其中有一些无原子物质形成了巨大的球体”(1993, 286)。果真如此吗?洛告诉我们:“看来,一个单独的物质球体可以作为空间中唯一的占据者而存在”(2003b, 79)。接着他声称,单个有机体作为孤立存在者或许并非因果上可能,却仍是形而上学上可能的。他的理由是:“两个不同的个体不能同时使彼此获得个体性,也不能同时帮助彼此获得个体性。这是因为,在形而上学意义上,使某物获得个体性是一种决定关系……就此而言,使某物获得个体性是一种解释关系”(93,强调为原文所加);这里的解释同样取形而上学意义。他接着写道:“可以肯定,任何令人满意的本体论都必须包含自行获得个体性的要素;唯一的问题,是哪些实体具有这种地位。时空点、裸殊质、殊相和个体实体,都是可能的候选者”(93)。可以肯定吗?这些所谓不言自明的实在要素——包括那个伪科学的时空点——无论日常直觉还是科学都不知道。
原注:无原子物质所对应的术语 gunk 由 Lewis(1991)确立。
在这番简短考察中,我们遇到了日常概念和/或科学概念的若干自成一类版本,包括个体化、决定、解释和可能性。形而上学家用这些发明以及其他发明,构造了一个密不透风的世界,得以在其中自主研究自己特有的主题。第三章将深入讨论个体化;届时我们会以科学为根据,拒绝本体论依赖自行获得个体性的要素这一观念。此处只需指出,洛列出的候选要素全是纯粹的哲学构造。正如克拉克·格莱莫(Clark Glymour)所说:“哲学家面对形而上学迷宫中的恶龙,手中只有词语和丰富的想象力”(1999, 458)。
原注:
- 另一个例子,是形而上学家研究的构成关系;我们将在 1.2.3 节讨论它。
- 当然,正如格莱莫所提到的,形而上学家通常也会使用逻辑和集合论来表述自己的理论。依我们之见,这并没有为他们的活动增加任何认识论地位,却可能把外行或学生唬住,使其误以为这种活动与数学和科学很相似。
直觉也有可能以某些方式发挥作用。丹尼尔·丹尼特(Daniel Dennett)(2005, 31–2)谈到,人工智能研究者帕特里克·海斯(Patrick Hayes)(1979)一度认为,尝试用计算机或机器人模拟人类心灵的最佳方法,是先通过内省辨认我们的朴素物理学——即人们在行为中表现出来的关于物理世界如何运作的理论——再将这种理论公理化,最后把它实现为一个可工作的仿人机器人所使用的推理引擎。这项工作后来证明比海斯预想的更困难,他也没有完成,但它仍然具有一定的趣味和价值。当然,海斯并没有设想朴素物理学就等于真正的物理学。丹尼特指出,如果哲学家像海斯一样成熟,那么,他们对直觉所作的思辨扩展,或许可以解释为在从事内省式人类学。显然,这不会是形而上学——即发现关于客观世界的一般真理的企图。不过,丹尼特接着批评新经院式心灵哲学家时所说的话,也完全可以公正地用于许多形而上学家:
原注:事实上,人们始终都在从事内省式人类学,而且多数人认为它极有价值。这个领域的专业实践者主要是小说家。我们不建议把他们的工作交给哲学家。
他们的做法仿佛是:粗朴直觉给出的东西不仅是为了研究项目而设定的公理,而且是真的,甚至还以某种方式不容侵犯……这种态度有一个鲜明的……标志:反直觉这个说法在心灵哲学家那里发生了奇怪的意义颠倒。在大多数科学中,很少有什么东西比反直觉的结果更受珍视。它揭示出令人惊讶的东西,迫使我们重新审视往往没有明说的假设。在心灵哲学中,一个反直觉的结果——例如某个人关于知觉、记忆、意识或其他问题的理论所具有的一个令人难以置信的蕴涵——通常就等于对该理论的反驳。哲学家对自己当前直觉的眷恋……把一种根深蒂固的保守主义安置进了他们的方法。(Dennett 2005, 34)
丹尼特随后指出,方法论保守主义并非总是糟糕的方针;科学当然也会采用它,只是保守的对象并非直觉。然而,正如我们在 1.1 节提到的,新经院式形而上学家甚至不能退回对一般保守主义的辩护来捍卫自己的项目,因为他们在维护一项直觉时,经常会严重冒犯另一些直觉。我们举过梅里克斯(2001)的例子:他否认桌椅存在,也否认棒球能够打破窗户。
我们并不否认,直觉在这个词的另一种意义上对科学非常重要。例如,人们经常称赞一位优秀的物理学家具备可靠的物理直觉。经济学家也常常互相称赞对方的经济直觉;同样常见的是,他们会把坏消息告诉苦苦挣扎的研究生:后者缺少这种直觉。然而,这些用法中的直觉与形而上学家所说的直觉截然不同。物理学家和经济学家指的是:富有经验的实践者经过训练,能够一眼看出其抽象理论结构大概如何映射到某个问题空间——当然,这还发生在不可或缺的细致核查之前。这种意义上的直觉,与据称无需训练即可获得的常识判断毫无关系。况且,就连最伟大科学家的直觉,其他科学家也只会认为它具有启发价值,而不具有证据价值。相比之下,对新经院式形而上学家来说,直觉判断通常就是唯一能够充当证据的东西。
原注:我们对直觉在形而上学中所扮演角色的批评,有很大一部分也适用于哲学的其他领域。Weatherson(2003)反对后盖梯尔时代认识论赋予直觉的权重,并据此为传统的知识概念分析抵御盖梯尔案例。在我们看来,直觉在这种分析中的作用,与直觉在动摇这种分析时的作用同样可疑。
1.2.2 先验形而上学
这里再次由洛代表分析形而上学家重新壮大的声音。他说:“形而上学比任何仅仅经验性的科学——甚至物理学——都更为深入,因为它提供了这些科学得以被构想并彼此关联的框架本身”(2002, vi)。在他看来,形而上学研究的普遍适用概念包括同一性、必然性、因果性、空间和时间。形而上学必须说明这些概念是什么,再处理涉及它们的根本问题,例如原因能否产生早于自身的结果。洛还认为,形而上学的另一项主要工作,是把物、事件、属性等基本形而上学范畴之间的关系系统化。我们完全有理由追问,应当如何完成这些任务。洛追随弗兰克·杰克逊(Frank Jackson)(1998)及许多其他人,提倡那套熟悉的方法:反思我们的概念,也就是进行概念分析。但我们为什么要认为,这类活动的产物揭示了实在的深层结构,而不只是告诉我们某些哲学家——或许还有某个更大的参照人群——如何思考实在并将其分类?即使有人完全接受形而上学旨在发现综合先验真理,他们也不愿诉诸某种能够交付这类知识的特殊理性直觉能力。相反,他们往往只是继续自己的形而上学项目,把解释形而上学认识论的问题留待他日。泰德·赛德(Ted Sider)为这项策略辩护时指出,科学和数学缺少认识论基础,并没有妨碍实践者继续推进这些领域的知识(2001, xv)。然而,这一比较是否恰当,恰好正是此处的争议所在。数学和科学无疑已经结出极具价值的果实;先验形而上学即便取得过任何成果,也没有一项足以与之遥相比较。
原注:在我们看来,科学和数学的认识论在多大程度上仍是谜,这一点被夸大了。我们认为,科学哲学已经显著阐明了科学推理与辩护的本性和基础。
洛认为,告诉我们什么是可能的,属于形而上学的职责;但他也承认,实在的各种可能基本结构中究竟有哪些实际存在,只能依据经验证据来回答。在 Lowe(2006)中,他勾勒了一种我们赞同的形而上学目标观:
实在是一个整体,真理不可分割。每一门特殊科学都以真理为目标,力求准确描绘实在的某个部分。但是,如果对实在不同部分的各种描绘全都为真,它们就必须彼此契合,组成一幅可以如实描绘整个实在的画面。任何特殊科学都无权把协调各种局部画面、使之彼此一致的任务据为己有;这项任务只能属于一门统摄一切的存在之科学,也就是本体论。(4)
然而,我们与洛在如何完成这项任务上意见不同,因为我们否认先验探究能够揭示什么在形而上学上是可能的。哲学家常常把科学后来开始认真考虑的事态视为不可能。例如,形而上学家曾信心十足地宣布:非欧几里得几何不可能成为物理空间的模型;因果性不可能不是决定论的;时间不可能是非绝对的;诸如此类。物理学家逐渐坦然接受了其中每一种观念,也接受了其他一些与常识预期冲突更为深刻的观念。
1.2.3 伪科学式形而上学
演绎逻辑和归纳逻辑都无法充分说明关于不可观察者的科学知识。认识到这一点以后,大多数科学实在论者都承认:我们只能诉诸那些关于可观察现象之不可观察原因的主张所具有的解释力,才能在认识论上接近不可观察者;而这种诉诸是可错的。一些形而上学家意识到,他们也可以把自己的探究当成对解释的寻求,只不过所处领域不同,从而模仿科学。如今,他们可以拿统一、简单、非特设性等熟悉的解释美德,彼此争论谁的形而上学方案在由这些美德松散加权而成的某个向量上得分最高,谁需要的未获解释之解释项最少。基于这类推理,形而上学如今经常被当作一种自主的特殊科学,而它的待解释项则由其他科学提供。
原注:
- 关于参照科学中使用 IBE 的方式,明确为在形而上学中使用 IBE 辩护的论述,见 Swoyer(1983)。
- 例如见 Bealer(1987)。
分析形而上学家有时或经常在修辞上仿效科学,却没有把假装的自然主义贯彻到底,具体有三种方式:
-
(1) 科学看似与问题相关,他们却将它忽略。
-
(2) 他们使用的不是当代最佳科学,而是过时或经过驯化的科学。
-
(3) 对于他们声称科学无法触及的问题,他们认为自己可以进行先验研究。
很少有形而上学家公开为 (1) 辩护,主张科学与形而上学看似冲突时,后者可以压倒前者。不过,彼得·吉奇(Peter Geach)曾作出一项令人瞠目的哲学傲慢宣言:“……‘在同一时刻’不属于任何特殊科学,而属于逻辑。我们在实践中对这套逻辑的掌握,不应当因为玄奥的物理学而受到质疑……对此提出怀疑的物理学家,就是在锯断自己所坐的树枝”(1972, 304)。请注意,有人建议我们不要在形而上学上认真看待的那种玄奥物理学,正是狭义相对论。内德·马科西安(Ned Markosian)(2005)的思路与此相似。尽管他承认经验证据并不支持,他仍乐于为部分论原子论辩护;该论题认为,实在有一个由简单物构成的底层。在他看来,仍有充分的先验理由相信它。物理学家并不认为,我们能够凭借所谓充分的先验理由,形成关于物理世界构造的信念;我们认为,只有鲁莽的哲学家才会仅凭自己的预感与他们争论。
原注:迈克尔·图利(Michael Tooley)为自己的时间理论辩护时,提出了一个狭义相对论的替代理论(1997,第 11 章),其中包含绝对同时性。他这样做所依据的是形而上学理由,尽管他声称量子纠缠现象支持这一理论。我们将在 3.7.1 节回到这些问题。
然而,更常见的情况是,形而上学家径直忽略科学,却既不承认也不为这种做法辩护。艾莉莎·内伊(Alyssa Ney)指出:“那些自称物理主义者的哲学家中,几乎没有几个人花时间关心物理学家实际上在做什么”(forthcoming a, 1)。马科西安再次提供了一个很好的例子。他把物理对象定义为所有且仅有具有空间位置的对象,又把物理主义定义为一切对象都是物理对象的观点。暂且不论只要不可还原的心灵属性具有空间位置,这一定义就会允许它们存在这一问题(正如 Ney forthcoming a, 15 所指出的),马科西安的提议还会把基础物理学假定的大多数实体——包括宇宙本身——贬为非物理对象。
更一般地说,在心灵哲学关于知觉、语义内容和自我知识的争论中,完全不理会科学而直接展开讨论十分常见。例如,考虑金在权(Jaegwon Kim)的 Mind in a Physical World(1998)。这本书虽然承诺物理主义,其索引中却没有物理学这个条目,参考文献也没有一部物理学著作。不过,金的论证依赖若干关于物理世界如何构造的非平凡假设。其中一例,是他对以微观为基础的属性所作的定义:其承担者“可以完全分解为互不重叠的真部分”(1998, 84)。这一假设在金的论证中承担了许多工作。除其他用途外,它帮助提供了关于何为物理事物的标准,也推动了他对一项指控的部分回应。该指控试图用归谬法说明:他反对功能主义的因果排除论证,会推广到一切非基础科学。金不仅忽略物理学;由他作为著名代表的许多形而上学式心灵哲学,也忽略了科学家研究的大部分有趣心灵问题。
原注:
- 关于这项指控以及对金所作回应的反驳,详见 Ross and Spurrett(2004)、Marras(2000)、Bontly(2001)和 Kim(2005)。
- 格莱莫(Glymour 1999)从这些方面对金作出了雄辩的批评。我们与格莱莫一样,高度评价金的工作,视其为同类研究的典范。我们想要指出的是:如果某个领域中最优秀的哲学工作都与科学如此疏远,那一定有某个地方出了问题。
要识别 (2) 和 (3) 的实例,并不总是那么容易,因为许多当代形而上学家明确自称自然主义者,也声称把科学图景作为自己的待解释项。事实上,许多人在讨论中塞满科学实例。尤其是,他们会借助物理学的例子;原因显而易见:作为对宇宙作出最一般主张的科学学科,物理学在研究范围上最接近形而上学。遗憾的是,形而上学家似乎暗自假定:(a) 非现实的物理学可以成为形而上学待解释项的一部分;(b) 这样做并无问题,因为无论成熟物理学的实际细节是什么,它们总会在某个抽象或一般层次上与所谈论的非现实物理学对接,因此哲学家既不必担心、甚至也不必关注那些细节。弗兰克·杰克逊明确为 (b) 作了如下辩护:
可以合理地假定,物理科学虽然已知存在种种不足,却已经取得充分进展,使我们可以确信:要完整说明无感知的实在,需要哪些种类的属性和关系。它们在大体类型上会与当今物理科学中出现的属性和关系相同……(1998, 7)
我们既拒绝 (a),也拒绝 (b)。
形而上学经常以几种方式使用非现实的物理学,其中包括诉诸经典物理学已经过时的特征,以及依赖关于物质世界的直觉或常识观念。例如,刘易斯明确表示,他的休谟式随附学说所依据的是这样一种世界模型:在一个“像我们的世界一样的世界”中,基本物理属性是局域的,是“点的、或者占据点且与点同样大小之物的完全自然的内在属性”;他也明言,这幅图景“受到经典物理学启发”(1999, 226)。彼得·范因瓦根(Peter van Inwagen)(1990)为了进行自己的形而上学论证,假定原子论为真;这里的原子论主张,一切物质事物最终都可以分解为部分论原子,而部分论原子没有真部分。这些假设支撑了形而上学文献中备受关注的论证,却没有一个能在当代科学中找到依据。金所说的以微观为基础、可以完全分解为互不重叠真部分的属性,以及刘易斯所说的“点的、或者占据点且与点同样大小之物的内在属性”,都会触犯量子态的不可分离性;而这已经是微观物理学中确立了几代人的内容。薛定谔创造纠缠这个术语时所作的表述,至今仍难以超越:
如果两个系统的状态分别由各自的表征来为我们所知,它们因彼此之间的已知力而发生短暂的物理相互作用,经过一段相互影响的时间后又再次分离,那么,我们便不能再像从前那样描述它们,也就是不能再分别为每个系统赋予自己的表征。我不愿把它称为量子力学的一项特征,而要称为量子力学的那项特征;正是它迫使量子力学完全偏离经典思想路线。相互作用使两个表征[量子态]纠缠在一起。(1935, 555)
原注:我们将在第三章回到这一问题。
量子力学与广义相对论之间的冲突,会在考虑极小尺度、尤其是点时凸显出来,这也早已不是新闻。(弦理论的一项动机正在于此;它不假定无穷小的对象或过程。)所以,刘易斯那个由“点的、或者占据点且与点同样大小之物的完全自然的内在属性”构成的世界,极不可能是现实世界。范因瓦根那幅世界由简单原子按部分论方式构成的德谟克利特式图景,与现实世界的距离更远;它与物理学描述的实在没有多少共同之处,正如古代的四元素和完美天球宇宙论一样。然而,范因瓦根并没有把自己的工作当作近代早期哲学史来推销;它号称当代形而上学。
再考虑刘易斯在 Lewis(1986)中对内部关系与外部关系之分的讨论。他一度要求我们“考虑一个(经典的)氢原子,它由一个电子在一定距离上环绕一个质子运行而构成”(62)。所谓经典氢原子既不存在,也从未存在过。物理学家开始相信质子存在的同时,也意识到经典力学定律不可能适用于环绕质子运行的电子。事实上,电子轨道这一概念与常识中的轨道概念之间的关系,就像数学中的紧致性与日常所谓紧致之间的关系一样,也就是几乎毫无关系。刘易斯由此鼓励读者认为,他的形而上学所处理的是世界的科学图景,而非显见图景;但他露出了底细,因为经典在此无非意味着符合常识。请注意,我们并不是在主张,刘易斯接下来关于内部关系和外部关系的说明,会因为他选择什么方式引入这一区分而受到正面或负面的影响;他当然可以换用其他例子。我们的论点是:这个虚构例子造成的修辞效果,是暗示他的形而上学与科学有关,实际却毫无关系。
当代形而上学讨论物质本性时,往往假定只有两种可能:要么存在没有部分的粒子意义上的原子;要么存在每个部分都还有真部分的无原子物质,也就是可以无限分割的物质。这场争论使用的术语,与前苏格拉底哲学家之间的争论基本相同;当时原子论者以德谟克利特为代表,无原子物质论者则以阿那克萨戈拉为代表。到了近代早期哲学中,波义耳、洛克和伽森狄站在原子论一方,反对主张无原子物质的笛卡尔与莱布尼茨。此后,科学对物质的理解发生了如此巨大的发展,当代形而上学家却仍满不在乎地认为,原子与无原子物质的二分依旧相关,而且可以通过先验方式处理;这实在荒谬。物理学恰恰教会我们:具有广延的质料意义上的物质,是一种在基础本体论中没有对应物的涌现现象。无论是虚空中的原子,还是充满体式世界观,都是以扩展显见图景为基础从事形而上学理论建构的尝试。形而上学家继续把世界视为由物质对象组成的空间流形,并认为这些对象要么必须具有最小的空间部分,要么必须由可以无限分割的物质构成;这正表明他们未能逃离驯化领域的边界。
原注:这场争论到了丹尼尔·诺兰(Daniel Nolan)(2004)手里变得尤其巴洛克化;他考虑上述无限可分性究竟是可数的,还是具有更高阶数。
类似的观点也适用于分析形而上学家关于构成的争论。大多数特殊科学都有很大一部分研究各自领域中相关的特定构成方式。例如,生物学家关心细胞如何构成多细胞生物,经济学家关心个别市场如何构成经济体,化学家关心氧和氢如何构成水,诸如此类。形而上学家不肯让自己的双手沾上这些细节,而是追求理解某种更基本的东西,即一般构成关系本身。但为什么要假定这种东西存在?据说,任何整体的部分之间都成立这种关系;然而,上述整体彼此差异极大,各门特殊科学研究的构成关系也都自成一类。我们没有理由相信,一种抽象构成关系不只是根深蒂固的哲学迷恋。
原注:可比较保罗所提到的“融合这一原初关系,它已经是标准本体论的一部分”(2004, 173)。这里,形而上学意义上的融合同样与现实中的构成毫无关系;而诉诸的标准本体论,即便真是标准,也只在形而上学家中间才称得上标准。
与形而上学不同,现实科学中的构成通常是一种动态而复杂的特征,比它的形而上学版本有趣得多。例如,可以考虑经济学中使用的构成概念。经济模型通常是系统模型,而系统又被认为参与更大的系统。不过,系统与子系统之间的关系并不是哲学家意义上的构成关系,因为这些关系相对于模型而定。一个系统是参照一组可以视为内生的变量来划分的;所谓内生,是指在另一组变量同时被选作外生变量这一给定条件下,它们的值作为一个集合得到共同决定。经济学家坦然承认,为了不同的预测和解释目的,值得关注的现象通常可以沿不同的内生/外生边界作多种解析。一般而言,经济学家大部分时间主要关心哪些变量是另一些变量的控制杆;他们的理论结构用不到新经院式形而上学家视为根本的、因果关系与构成关系之间的僵硬区分。
物理科学中的构成情形与此相似。例如,氧和氢以 $(\mathrm{H_2O})_2$、$(\mathrm{H_2O})_3$ 等多种聚合形式构成水;这些形式在很短的时间里不断形成、消散并重新形成,由此产生宏观种类水的各种熟悉属性。哲学中通常所谓水就是 $\mathrm{H_2O}$ 的同一性主张,忽略了一套既迷人又复杂、至今仍未完成的科学说明。
原注:见 Van Brakel(1986)。
我们对传统形而上学家的一项关键而普遍的不满,是他们不断构造关于科学的简陋漫画,使科学显得远不如实际那般有趣。唐纳德·戴维森(Donald Davidson)(1970)和杰里·福多(Jerry Fodor)(1974)都认为,物理学所发现的因果定律采取无例外概括的形式,把原子事件彼此关联起来。可是,如此理解的物理定律明明存在大量反例。罗素(1913)曾有力地指出这一点,并主张物理学家实际提出的定律是功能性相互依赖定律,而不是关于规律性的陈述。正如第三章将讨论的,戴维森和福多的图景在当代基础物理学中获得的支持,比它在罗素所知的物理学中还要少。
原注:戴维森(1970)其实提出过——但没有解释——无例外这一标准可以“放宽”。(见 5.5 节以及 Glymour 1999。)
接下来考虑梅里克斯的 Objects and Persons(2001)。这本书与 van Inwagen(1990)一样,为一种激进观点辩护:雕像、岩石、桌子、恒星和椅子都不存在;存在的只有基本粒子和人。其总体思路是:给定部分论原子论,那些由原子无剩余地加合构成的事物在形而上学上都是多余的。(梅里克斯认为,人并非由原子构成,尽管人的身体是。)这个观点显然号称自然主义,因为梅里克斯宣布,他“此处想到的是物理学中的原子,而不是德谟克利特的原子”(2001, 3);他还说,自己关于这些原子的论述,应当视为关于“下面实际存在的无论何种微观实体”之主张的“占位符”(2001, 3,强调为原文所加)。也就是说,无论物理学取得什么进展,梅里克斯都确信,它最终会交付他的论证所需要的那类原子。
在一场讨论梅里克斯著作的专题研讨中,洛(2003a)反对说,哲学家对物理学家研究领域中什么是真实的指手画脚,是一种“狂妄”;他还表示,物理学家可能会对梅里克斯的论证路线“感到困惑和恼火”。(我们想象,他们即便极其罕见地注意到这番论述,也只会发笑。)梅里克斯(2003b, 727)回应称,洛“召唤物理学是在转移视线”。他的理由是:自己的形而上学并不要求他了解那些专门研究他所称不存在之物的学科;而且,包括物理学在内,相关专家要确保自己在特定领域中的权威,所需要的只是让“核子和电子(或更基本的实体)以某种方式排列”,从而呈现出例如氦的样子。
因此,按照梅里克斯的观点,作为形而上学家,他有权把一项关于物理事实——或者说他认为属于物理事实——的主张,即世界可以分解为原子,当作论证的前提。另一方面,形而上学家要断言物理学家是否陷入了本体论混乱,显然又不需要知道任何物理学。正如第三章将详细讨论的,在基础物理学中彼此竞争的主要理论,没有一个对梅里克斯的信念给予丝毫鼓励:世界根本不是由任何小物件按部分论方式构成的。但这里的要点是,梅里克斯认为这无关紧要。看来,对形而上学来说,唯一重要的是:只懂一点皮毛科学的人,可以舒服地设想一个由终极小物件及其彼此碰撞构成的世界。
克劳福德·埃尔德(Crawford Elder)(2004)是一位试图约束同行的形而上学家,不让他们推导出在科学家看来极其可笑、以至于等于把他们的直觉归谬的结论。然而,埃尔德认为,约束他们的办法是证明:在由终极小物件和微撞击构成的幻想世界里,那些可笑的结论并不能推出。(例如,埃尔德考察了一个例子,其中构成“宿主对象”的“微观粒子”在“一场微观物理混战”中彼此“猛冲”(94–6)。看来,世界就像一台弹球机,只不过埃尔德没有提到闪烁的灯光和滑稽的音效。)他的所有反驳也都依赖对这个想象世界的类似直觉,因此同样与现实世界是什么样子毫无关系。而且,埃尔德经常说出一些话,使人怀疑他并不只是为了论证而假装采纳对手的糟糕假设。他曾在一处似乎以本人身份宣布:“除了罕见而奇特的例外,我们认为任何一种广延对象都不能同时占据两个不连续的空间区域”(15)。物理学不知道有什么广延对象的类别;而占据两个或更多不连续空间区域的物理对象,既是基本的,又无处不在。
我们在此想要指出的是,埃尔德暗自断言经典对象属于标准情形,而纠缠对象则十分奇异。在另一处,埃尔德又搬出一幅他认为“最有科学根据的图景”,说明反方形而上学家或许会诉诸的基础物理构成变化。这幅图景再次涉及“未来物理学将发现的、作为物理世界真正基本构件的亚原子微观粒子——‘物理简单物’”(51)。埃尔德并未承诺相信这幅图景;但他有什么证据认为它最有科学根据?难道因为其他哲学家不厌其烦地反复考虑它?最终,他放下了关于物理学主张什么的审慎不可知论防线:“物理主义者认为,一项典型的特殊科学作用中的原因,有一项复杂的微观物理事件与之如影随形;其中每一次个别微观物理运动都引起了另一次微观物理运动。这确实是真的”(108)。如果这确实为真,那么,正如后面几章将看到的,埃尔德知道这一点所依据的必定不是科学。
最后,我们展示一下大卫·阿姆斯特朗(David Armstrong)如何定义形而上学自然主义。他认为,该学说主张一切存在之物都在时空中,尽管当代物理学严肃地考虑时空本身从某种更基本结构中涌现出来这一观念(Armstrong 1983)。偏偏还叫形而上学自然主义。请注意,所有这些例子除了忽略科学以外,都是职业哲学的典范:行文清晰,论证谨慎,也会回应持反对观点者的批评。它们在文献中全都处于核心位置。当代主流分析形而上学已经像罗素当年反叛的十九世纪形而上学一样,变得几乎完全先验。真正掌握现实物理学的形而上学要少见得多。
我们在 1.1 节宣布,要抵制对科学的驯化。如果有人试图使科学顺服的家园属于民粹环境,那么,要让几乎任何一位当代哲学家都同意这种驯化有损信誉,并不困难。例如,可以考虑那个试图用东方神秘主义类比来解释量子力学的小型产业。显然,这种尝试发生在远不如职业哲学严谨的思想环境中;它把物理学解释为常识自以为理解的事物,从而驯化物理学。很少有哲学家会认为,这类作品中朦胧的类比具有丝毫形而上学意义。然而,量子过程与牛顿物理学所描述的过程之间,难道真比它与神秘主义者设想的时空错位之间更为相似,而后者正是那些流行比较的根据?民粹作者鼓励几乎不懂形式物理学的人,把量子力学与各种脱离肉身的情形相比,从而觉得它没有那么狂野。从逻辑上说,这与哲学家鼓励略懂一点物理学的人,把量子说明同他们在英国 A-level 化学课上学到的东西相比,从而觉得它没那么怪异,并没有多少区别。因此我们不妨说,自然主义形而上学本应是科学哲学的一个分支,而许多口头尊奉自然主义的形而上学,实际上却是英国 A-level 化学的哲学。
原注:英国以外的读者可能不熟悉这一说法。我们指的是这样一种科学教育:学到原子结构的太阳系模型便止步不前。
对我们目前论述的一种回应,是要求我们为一个明显承诺提供辩护:为什么 A-level 化学的哲学就一定是坏事?毕竟,科学本身也会使用彻底非现实的情境和概念,包括无摩擦平面、完全弹性碰撞、理想气体等。胡特曼(Hüttemann)(2004, 20)指出,未实例化的定律可以在科学中得到确立,因此可以承担解释工作。要确立这类定律,我们需要理由相信:条件越接近某个可能无法达到的极限,系统行为就越接近未实例化定律所指明的理想。胡特曼的一个例子,涉及一项规定氟化锂晶体样本比热的定律。该定律假设晶体完全不含杂质。即使我们从未获得这样的晶体,仍可以按照现有样本所含杂质的程度,以及它们符合该定律的程度,对样本的行为进行排序;由此,我们就有理由认为该定律在极限情形下成立。
然而,哲学家使用非现实科学的例子,与科学家使用理想化有两项关键区别。第一,哲学家并不会像胡特曼的例子那样,为非现实的物理学提供具有科学动机的辩护。第二,新经院式形而上学家通常讨论的是整个非现实世界,例如牛顿世界,而不是可能在更现实的环境中得到部分表现的理想趋势。科学理想化和近似通常会明确说明,它们在哪些语境中适用,和/或对于哪些自由度准确。科学理想化和近似所追求的是局部似真性,而非全局似真性。
原注:见 Wallace(2001)。
请记住,形而上学号称研究实在的一般结构。我们不妨自问:形而上学家为了简单起见(或其他理由)宣布自己要考虑一个牛顿世界,并以此开始哲学思想实验,这种做法能有什么价值?现实世界不可能在这种意义上是牛顿式的。牛顿本人已经意识到这一点;他曾指出,把对象结合在一起,仅靠引力并不够。事实上,认为牛顿力学可以在所需意义上为真、同时物质仍然存在,这一假设都颇为可疑,因为我们已经知道,自己所熟悉的唯一物质并不受牛顿定律支配。而且,牛顿力学始终没有回答许多问题,例如:引力的原因及其传播;为什么对所有对象来说,惯性质量和引力质量的量值看起来都相等;能量是否守恒;以及空间和时间的本性。牛顿物理学是一项试图扩展不完备理论的研究纲领,最终却使人们认识到,这个理论终究是错的。因此,在这个例子中,不能再诉诸那项预设:无论现实物理学最终说些什么,哲学家的伪物理学都能充当占位符。即使牛顿世界可能存在,我们也没有理由认为,对这类世界进行思想实验所得的形而上学问题答案,会告诉我们现实世界究竟如何。
哲学家设想量子物理学的奇异特征可以被限制住,同样体现了他们不愿认真面对一个事实:我们生活在一个后来证明并非牛顿式的世界中。例如,人们常说,量子力学虽然似乎蕴涵不决定论和单次概率,却可以把它们限制在微观层次。然而,显而易见,如果量子事件中存在不决定论,而它们又以任何方式与宏观事件耦合——无疑的确如此——那么,不决定论就会感染宏观层次。一个家常例子足以说明这一点:设想一位物理学家决定,等盖革计数器恰好发出一定次数的咔哒声以后就去吃午饭。量子纠缠似乎也为事物的许多宏观可观察属性作出了贡献,例如比热容。(纠缠不仅彻底反驳了金的提议——一切事物都完全由前述定义的微观属性和以微观为基础的属性构造——而且动摇了新经院式形而上学区分微观层次属性和宏观层次属性的整个基础。)哲学家假装即使没有所有那些量子怪异现象,宏观世界仍可以完全保持原样,仿佛后者只是附加在极小尺度上的东西,而不是世界的根本侧面;这种说法只是在混淆视听。形而上学家或许会主张,只要测量问题没有得到解决,量子力学就不能给我们任何形而上学教益。然而,根据贝尔定理我们知道,量子力学的任何经验充分的后继理论,都必须违反局域实在论,因此也必定违反形而上学家的部分常识直觉。
原注:再次参见第三章。
形而上学家肯定知道,当代物理学比经典物理学或根据经典物理学特征搭建的玩具世界复杂得多,也远不如它们容易凭直觉理解。然而,多数形而上学家拒绝一个显而易见的教训:任何试图从包含驯化物理学的思想实验中了解实在深层结构的努力,都注定徒劳。如果经典物理学是错的这件事真的无关紧要,我们同样可以根据亚里士多德物理学或笛卡尔物理学来构造形而上学理论。但那样一来,荒谬之处便昭然若揭。假如有人首先接受亚里士多德关于受迫运动和自然运动的区分,再宣布她关于世界所说的关键部分,都应当理解为“物理学最终会说何种本位和基本实体实际存在”这一理论的占位符,没有人会认真对待她。然而,如果形而上学家考虑只由少数粒子组成的可能世界,那么,他们以此为基础抵达宇宙深层真理的可能性,与考虑一个例如只由单一未实现潜能构成的世界并无二致。
我们无法回到反形而上学的实证主义。本书并不敌视形而上学;事实上,它本身就是一项形而上学研究。不过,曾经促使休谟,以及后来的罗素、维也纳学派和赖欣巴赫,把各自时代哲学的整个主导分支斥为经院哲学的那种思想氛围,如今已经再次出现。以归纳眼光看,这种时刻似乎在本学科中反复成为地方病。我们猜想,主要原因在于:哲学家不可避免地把大部分时间花在彼此争论上,直到忘记周围还有其他人,也忘记除了理性论证外,还有其他重要的意见来源。然而,一旦哲学在制度上陷入唯我论,就有可能在思想和文化上变得无关紧要。科学家没有任何理由关心如今打着形而上学旗号进行的大多数谈话。我们这个行业中很大一部分理应被那些在野外和实验室中实际拷问自然的人忽视;这令我们沮丧。幸运的是,在哲学以往脱离经验探究的时期,休谟、罗素和卡尔纳普总会在需要时出现,拯救这项事业,使它免遭自身之害。我们不敢自称继承了他们那般伟大的衣钵,但此刻正本着他们的精神,执行一项拯救学科的任务。
要开始这项任务,我们需要一些标准,用来判断号称自然主义的形而上学何时已经堕落为 A-level 化学的哲学,或者某种其他形式的伪自然主义。仅仅把我们发现的那些预设改写成否定式戒律,并不足以完成这项工作。况且,我们认为当代科学为某些正面的形而上学主张和论题提供了证据。经过本节的所有批评以后,我们必须先说明:在我们看来,正面形而上学要在什么条件下才能得到恰当推动;然后才能继续勾勒这些正面主张。
1.3 自然主义闭合原则
本节将明确表述一些完全自然主义的原则,它们构成我们这个项目的基本规则。上一节通过列举实例,展示了我们避而不用的是哪种形而上学。苏格拉底会提醒我们,这本身还不能构成一项实质主张。我们需要一项适当的原则,把在我们看来有用的形而上学与无用的形而上学区分开来。
请注意,一旦把这说成我们的目标,我们就立即与实证主义者拉开了距离,而采取了一种更接近皮尔士和实用主义的态度。正如普特南(1995)所提醒的,实证主义者和实用主义者都试图运用可验证主义原则,在科学与非科学之间划界。但普特南强调:“对实证主义者来说,整个想法是让验证原则排除形而上学……而对实用主义者来说,想法则是让它适用于形而上学,使形而上学得以成为一项负责且有意义的事业”(293,强调为原文所加)。
为什么激进的方法论自然主义者会认为,形而上学有任何负责且有意义的工作可做?我们的答案是:我们希望从科学获得的一项重要成果,就是一幅相对统一的世界图景。我们并不把这宣告为一项原初规范。相反,我们追随 Friedman(1974)和 Kitcher(1981),主张科学的实际历史体现了这项规范。科学家不愿提出或接受与其他相互联系的科学信念体系彼此隔绝的假说。这是理性的,因为一项孤立假说代表一个谜,因而召唤以消除它为目标的科学工作。这也反映了另一项事实:一项假说获得辩护的重要来源,是它与其他假说之间的相互解释关系——即构成网络的融贯关系(见 Thagard 1992)。(当然,一项好假说通常也应当至少拥有一些相对直接、彼此独立的支持证据。)不过,评估全局融贯网络并非任何特定科学承担的任务,部分原因在于,重要的效率考量要求学科专业化。按照我们在此对形而上学的理解,形而上学是一项批判阐明跨科学融贯网络的事业。
读者已经注意到,这套对形而上学的辩护——事实上,它对可辩护形而上学之本性的界定——具有实用主义性质。我们在此诉诸实用主义,又以我们赞同的一项元方法论主张和一项认识论主张为基础。元方法论主张是:所谓科学方法并不存在。我们的意思是,并不存在一套特定的正面推理规则,恰好所有且仅有科学家实际或应当遵守它。当然,人们会遵守许多禁令,例如:不要根据明知以无代表性方式选出的样本进行归纳;不要捏造数据。但这些禁令适用于一切健全的推理,而不专属于科学推理。因此,在我们看来,科学与非科学之间的划界完全依靠制度规范:一项主张要进入严肃的科学信念记录,必须先经过严格同行评议;无论表征理论主张,还是报告观察和实验,都必须遵守表征严谨性的要求;诸如此类。
我们并不认为这些规范是任意的,也不认为它们是路径依赖的历史因素所产生的结果。它们获得辩护的根据是:演化并没有让人类个体做好准备,使其能够在那些未曾给祖先造成生存难题的领域中,驾驭复杂的归纳推理。不过,我们能够通过协作,并建立强有力的制度性错误过滤器,取得重大的认识论成就。这一点继而引出本段开头提到的认识论主张。科学本身就是我们为发现世界的客观性质而设置的一整套制度性错误过滤器——不多于此,但也绝不少于此。因此,科学不接受任何领域限制,也不容许任何认识论竞争者,例如自然神学或纯思辨形而上学。对于任何号称关于世界之事实的东西,科学制度过程都拥有绝对而排他的权威。
原注:因此,一种非常流行、近来由 Gould(1999)倡导的观念必须遭到拒绝:宗教与科学分别为实在的不同领域提供互补说明。只有一种例外情况——Gould 有时似乎也暗示了这一点——那就是把某一特定宗教或一般宗教解释为不提出任何事实主张。只要任何宗教号称确立的事实拥有哪怕一点证据,它就会成为科学解释的对象。
继续追随 Putnam(1995),我们现在可以指出,我们对形而上学的实用主义态度还有两方面与皮尔士相似,而不同于实证主义者。第一,我们与皮尔士一样强调,科学推理以及有用的形而上学推理是一项共同体事业。除了达尔文和爱因斯坦的成就之类罕见情形,它无法可靠地由个人推理壮举支撑,更不可能由反思直觉得来的后果支撑。第二,我们强调,健全的形而上学应当联系的是集合起来的大批科学成果,而不是逐一看待的个别主张。(实证主义者当然也自行发现了第二点:从卡尔纳普通往奎因的道路正由此展开。)这两点通过下述主张彼此相连:个人没有得到任何认识论锚点的眷顾,无论是未经解释的感觉材料,还是关于什么合乎情理的可靠预感,都不例外。科学在认识论上的至高地位,依靠制度性错误过滤器的反复运作。
上一节拒绝了一种观念:凡是科学原则上无话可说之处,与科学脱节的形而上学都应当趁虚而入。我们追随皮尔士,赞同一种非实证主义版本的可验证主义;科学的制度实践普遍尊重这种可验证主义。它包含两项主张。第一,如果当前大致取得共识的科学图景宣告某一假说超出我们的研究能力,就不应认真对待它。第二,一项值得认真对待的形而上学假说,应当以某种可以辨认的方式影响至少两个相对具体的假说之间的关系;这些假说要么被制度上正规的当代科学视为已经确证,要么被它视为有理据而且原则上可以确证。
关于这种可验证主义的第一方面,需要明确的是,此处的能力具有一种强模态意义。如果说某件事超出我们的研究能力,我们并不只是说,它超出我们的实践能力——例如,这要求人类这个物种延续得过于长久,要求我们旅行得过远或过快,或者要求使用一种目前没人知道如何建造的探测器。我们所指的是实在的某些部分:科学本身告诉我们,原则上无法从中提取信息,再让这些信息抵达我们所在的时空区域,或者我们或我们的仪器原则上能够前往的时空区域。假定大爆炸是一个奇异边界,任何信息都无法跨越这个边界从另一侧恢复。于是,如果有人说“大爆炸是猫王引起的”,按照我们的原则,这就是一项无意义的猜测。没有证据反对它,但原因无非是根本不可能有任何证据与它相关。我们认为,关于猫王的主张显然毫无趣味。但此处的要点是,它并不只是因为愚蠢且毫无动机才无趣。在所设想的情形下,大爆炸由上帝引起或者由黑洞的作用引起,同样毫无趣味,意义完全相同。与关于猫王的主张不同,这些主张或许具有明显的心理动机。关于上帝之主张的常见动机多种多样,而且往往很复杂,但几乎无一例外地包含我们所谓驯化科学的企图。所设想的黑洞主张,则具有更加明显的驯化性质。
原注:我们并没有断言大爆炸确实是一道这种边界。直到几年前,这个问题还被认为已有定论,但近来又重新引发了争议。
如果大爆炸真是信息边界意义上的奇点,那么,为什么黑洞会比猫王、上帝或任何人可以想象的无穷多个其他事物,更可能参与产生大爆炸?黑洞看起来貌似可信,唯一原因是:在边界的我们这一侧,它们的尺度恰好适合与极大的宇宙事件相互作用。这个解释之所以相对有吸引力,只因为它让人熟悉。不去驯化科学,部分意味着承认:科学本身可能告诉我们,有些问题绝对无法回答,因为任何尝试给出的答案都与其他答案概率相同。这并不蕴涵我们应当转向科学以外的制度寻求答案;在这些情形下,我们应当忘掉这些问题。
原注:科学可能假定一个绝对无法抵达的时空区域存在;所谓绝对无法抵达,是指除了那些最初使我们有理由从它与其他区域的关系中推断其存在的性质外,我们无法取得关于其任何性质的信息。那么,关于其他性质的一切假说都会是无意义的形而上学。
从刚才的论述应该可以看出,我们的可验证主义不同于逻辑实证主义者的版本,它不是一项关于意义的主张。大爆炸由猫王引起这句话,在对意义这个词的任何合理理解下都完全有意义。我们称这句话无意义时,并无意采用任何技术用法。我们只是说,追问它不能对客观探究作出任何贡献。(当然,它或许能够为喜剧或艺术作贡献。)
构成我们可验证主义的第二项主张,目前在三方面仍有歧义,需要逐一厘清。
首先,可以辨认的影响是一种含混措辞,容许多种解读。因此,我们要更精确地说明它的预期含义。自然主义要求:既然科学制度是我们探究客观实在的工具,那么,关于这种实在的一切主张——包括形而上学主张——都应当由科学制度的产出推动。我们已经阐明自己的观点:形而上学的意义在于,阐述并评估由科学产生的信念体系之间的全局融贯关系。因此,对形而上学的一项自然主义约束可以表述如下:
任何值得认真对待的新形而上学主张,都应当仅由它在为真时能够提供的一项服务所推动:展示两个或更多具体科学假说如何共同解释比两个假说各自解释内容的总和更多的东西。这里的科学假说,是指制度上正规的当代科学认真对待的假说。
这个提议显然需要一套解释说明,让我们能够清楚理解:给定一种信念结构,一个人怎么会比给定另一种结构拥有更多解释。这里,我们依靠菲利普·基彻(Philip Kitcher)(1981, 1989)关于科学解释的大量研究。基彻的基本观念是,科学统一在于把我们能够解释的现象种类数,与解释中引用的因果过程种类数之比最大化。每当我们表明两个或更多现象可以用共同的论证模式解释,就向这种最大化迈进了一步。论证模式是一种模板,它以产生新现象的因果网络与产生其他已经解释之现象的因果网络之间的结构相似性为基础,为新现象生成解释。为免这一观念显得过于含糊,我们完整引用基彻对论证模式的正式介绍:
图式句是这样一种表达式:把一个句子中[至少]一部分……非逻辑表达式替换成占位字母,便可得到它。因此,从“对镰状细胞等位基因纯合的生物会患镰状细胞贫血”这个句子出发,我们可以生成多个图式句,例如“对 A 纯合的生物会表现出 P”,以及“对所有 x,如果 x 是 O 且是 A,那么 x 是 P”……一个图式句的填充指示集合,是一组替换该图式句中占位字母的指示;对于每个占位字母,都有一项指示告诉我们应当如何替换它。对“对镰状细胞等位基因纯合的生物会患镰状细胞贫血”这个图式句来说,填充指示可以规定用某个等位基因的名称替换 A,用某个表型特征的名称替换 P。图式论证是一系列图式句。图式论证的分类说明是一组描述该图式论证推理特征的陈述:它告诉我们,序列中的哪些项应被视为前提,哪些项由哪些项推得,使用了哪些推理规则,诸如此类。最后,一般论证模式是由一项图式论证、一个由若干填充指示集合组成的集合,以及一项关于该图式论证的分类说明构成的三元组。(Kitcher 1989, 432)
基彻接着通过为三项大规模科学理论——经典遗传学、达尔文选择理论和道尔顿化学键理论——构造论证模式,展示如何应用论证模式这个概念。罗斯(2005, 377–8)则为新古典微观经济学构造了论证模式。只要我们在科学中使用较少而不是较多的论证模式,并且这些论证模式中充当图式句的东西本身也来自其他非特设的论证模式,我们就相应地拥有一幅更统一的世界观。
原注:稍后我们将在第五章证明,对于基彻这种一般而具有形而上学性质、而非局限于某一特殊科学的因果概念用法,应当以信息传递过程取代因果过程。
可以看到,这种统一说明是根据科学发现和概括的命题描述表达式给出的。就此而言,它可能在我们已经拒绝的某种意义上显得属于实证主义。不过,我们——以及基彻——的主张并不是说,科学由论证模式构成;而是说,我们能够用一套紧凑的论证模式来描述自己的科学知识,这反映了我们共同知道,在面对新现象时如何使用一套紧凑的问题解决策略——也就是如何设计实验和其他测量程序。直接科学知识的主体由问题解决策略构成;我们能够借助一套紧凑的论证模式交流这种知识,则是科学已经统一的诊断标志。(从第二章开始,我们会把图式论证归入我们所谓的结构。)
为免有人觉得这套说法过于抽象,无法实际运用,请注意保罗·萨加德(Paul Thagard)(1992 及其他著作)已经构造出联结主义学习网络;这些网络能从实例中归纳论证模式,并以此为基础,成功预测科学理论的特征。确实,为基彻版本的统一所作的论证,不能作为一项独立于所有实例的分析原则而推导出来;这里的主张是,它适用于科学家视为值得嘉奖的成就。
构成我们可验证主义第二项主张的另一个含混观念,现在也需要处理。具体科学假说中的具体究竟是什么意思?
可验证主义的历史既提醒我们这个问题的重要性,也提醒我们它的困难。实证主义者试图得出经验意义原则时,曾徒劳地挣扎于一个难题:如何找到一项标准,既严格到足以排除非科学猜测,又宽松到不至于排除科学家可能关心的任何主张(Hempel 1965,第 4 章)。如果容许任何本身与科学相关的主张都算具有经验意义的科学假说,那么,几乎任何形而上学假说都可以轻而易举地显示为与科学相关。假设我们承认“人们无需仪器便能看到的一切对象都比原子大”是一项有意义的科学假说。几页以前我们举作与科学无关之例的几乎所有形而上学,都可以通过号称解释性的关系,明确地与如此一般的陈述联系起来。要具有实际约束力,对形而上学的自然主义限制就必须阻止人们只诉诸这种纯粹一般、定性的真理,为形而上学假说辩护。
然而,具体这个说法十分模糊。假设我们试图把它弄得足够精确,在过于一般的科学假说与我们认为应当推动形而上学观念的那类科学假说之间,划出一条准确界线。在这种情况下,实证主义的历史警告我们,反例必将蜂拥而至,因为科学家认为重要的假说陈述,并不存在一种规范且可以预先界定的种类。如果试图对具体进行足够精确的分析,以阻止人们轻而易举地为大多数形而上学辩护,结果必然是:许多重要科学家群体确实感兴趣的形而上学假说,也遭到任意禁止。
实证主义者犯了一项根本错误:他们试图通过逻辑和语义分析,寻找一项在科学猜测与非科学猜测之间划界的原则。这套进路的问题是,用于划界的分析性概括要么必须被视为先验的,要么必须被视为重言式;无论哪种情况,都不能认为它来自科学。自然主义划界原则应当参照我们通过经验观察而得知实际调节科学实践的标准。我们追求的原则不应当被搬出来充当对健全形而上学这个概念的分析,也不应当管辖语言实体或命题的种类。我们应当努力阐明的是一项启发性原则;形而上学家提出方案时,它提醒我们应当向他们提出哪些批判问题。它的预期约束力必须足够清楚,足以排除明确的新经院式形而上学实例,却不必成为一套能够算法式应用的东西。
这看起来或许是我们在作特殊辩护。人们可能会想:我们刚才还气势汹汹地扬言要把糟糕形而上学扫荡出境,现在却承认,自己甚至无法准确说出什么是糟糕形而上学。然而,我们上面的观点显然确实在作某种辩解——拜托,请别要求我们完成不可能的任务——但实用主义的假设框架使它免于沦为特设之说。我们参照的是制度因素,而不是直接的认识论因素,以此划分好科学;这条界线接近边界时必然模糊。(再次说明,如果使科学在认识论上更优越的制度因素本身可以得到认识论辩护——事实也的确如此——那么,这种参照就间接地具有认识论性质,而不只是不可还原的社会学性质。)这继而意味着,我们的原则必须具有规范性启发法的地位,而非逻辑分析的地位。它也提示了一项策略,可以降低具体性要求的模糊程度。我们不必参照假说本身的表征属性——句法属性或语义属性——而可以参照凭经验识别、得到充分理解的科学实践规范。
这里就有一项这样的规范。制度上正规的科学——下文还会进一步解释——中几乎所有成功参与者,都会在研究生阶段或毕业不久后学会:向严肃基金会或资助机构递交一份成功概率不为零的资助申请时,哪些假说不能被提议作为研究目标。当然,人们对许多假说的判断会有分歧,认为它们获得资助的可能性应当高出零多少。有些许多人、甚至多数人都会认为不重要或愚蠢的研究,实际上也会得到提议和资助。不过,任何物理学家都会同意:一项旨在检验“人们无需仪器便能看到的一切对象都比原子大”这一主张的研究,不值得写成申请以寻求资助。问题当然不在于该主张不科学,更不是它没有经验意义;问题在于它是一般的,而不是具体的。
原注:请读者想象一位刚刚读完 Nolan(2004)的物理学家,撰写资助申请以研究宇宙由超级无原子物质构成这一观念(参见上文有关无原子物质讨论的原注)。
即便我们的可验证主义原则偏向宽容,原则上让一些略显古怪或乏味的具体科学假说所推动的形而上学主张也获得重要性,这对我们的目的并无妨碍。这项原则旨在充当阻断新经院式形而上学的否定性启发法。我们在上一节指出,这类形而上学在试图把自己与科学联系起来,从而证明自己的自然主义自我理解时,会以 A-level 化学的哲学取代现实科学的哲学;这在一定程度上构成它的特征。组成 A-level 化学的那类一般原则往往为真,却恰好不会成为能够获得研究资助之项目的研究目标。
我们再次强调,具体性不一定与实证主义者所设想的经验意义相关。经常推动新经院式形而上学的一般主张,并没有共同的特殊认识论特征。有些显然为真——正如我们的例子;另一些只是民间对真理所作的粗略近似,而且粗略到最恰当的语义描述就是:错误。这恰恰强调了一点:始终如一的自然主义者应当寻求一种与实证主义者的认知意义标准非常不同的划界原则。我们寻求的原则参照那些使科学在认识论上更优越的制度因素,用于区分得到良好推动与没有得到良好推动的形而上学方案;我们并不寻求一项区分有意义与无意义的原则。
一些哲学家会担心,如果我们把具体性与可获资助的研究挂钩,就会使推动形而上学修正的因素相对于科学史中的特定时刻而变化。另一些人会提出一个密切相关的担忧:我们宣称一般科学假说不应推动形而上学修正,却忽视了一项事实——一般假说有时的确会被科学进步反驳或修正,而且这种情况通常会为我们最重要的形而上学调整奠定基础。如果有人试图参照可资助的活动来操作化经验意义,这项批评的确会一锤定音。但再次说明,这不是我们的提议;我们只是建议把可资助性用作一项什么可能具有科学趣味的代理指标——这里取经济学家的术语。
当一般假说被用作推动形而上学创新的基础时,我们会认为它们一般得不可接受;但它们有时确实也会被推翻。不过,它们倒下时,承受的是一批累积结果的压力;这些结果来自对更具体现象的研究,而有关一般假说与这些现象存在推理联系。通常,这些累积结果构成了规模可观的数据集。因此,正是研究具体假说并推动人们拒绝一般假说的那些工作,也应当推动意义重大的形而上学调整。至于时间相对性,我们看不出让形而上学假说所受的自然主义约束与历史上可以调整的规范相挂钩,有什么直接问题。毕竟,这种约束的意义,正在于要求形而上学家由同时代科学共同体认为重要的东西所推动;我们不应要求形而上学家比他们时代的科学家更有先见之明。
自然主义有一项无法回避的后果:如果我们当前的科学世界图景发生很大变化——我们也认为它会如此——那么,届时当前最佳的形而上学就会显得大幅出错。为了勾勒科学现在向我们呈现的世界图景,我们以及任何其他人所能做的,至多只是阐明当前证据所提示的最佳形而上学图景。我们期待未来科学证明我们错了,但也希望掌握当前科学的哲学家很难做到这一点。请注意,只要形而上学受到科学的密切推动,我们就应预期:当且仅当能够预期科学取得进步时,形而上学才会取得进步。第二章将详细说明,我们为什么认为关于科学的可错论与对科学认识论进步的乐观态度彼此相容。这个论证直接适用于科学推动的形而上学。
一项具体假说可能因为两个原因而不被认为适合研究,但这两个原因不应损害该假说与形而上学相关的可能性。第一,有关假说可能已经被视为得到确证。这本身不会给表述如上的原则带来问题,因为该原则容许已经确证的假说成为健全形而上学的潜在推动因素。不过,考虑到我们上面承认的时间相对性,似乎仍有一个问题。假设某项假说得到确证的年代,对于什么才算足够具体、值得研究,科学判断与今天不同——可能没有今天严格。要避免健全形而上学仅仅因为科学变得更加专业化就成为不健全的这一荒谬结论,唯一办法是作出规定:凡是曾经真正成为可辨认的制度化科学直接研究目标的假说——所以包括英国皇家学会的研究,却不包括柏拉图学园的研究——都是健全形而上学的潜在推动因素。我们不认为,科学革命以后曾在任何时间或地点,有制度上正规的科学资源被用于直接研究一般程度足以为新经院式形而上学辩护的主张。
健全形而上学的潜在推动假说可能不被视为直接科学研究的对象,还有第二个原因:没有人能想出可行的实验或测量。例如,某项有趣的微观物理假说或许只能使用一台昂贵得无法建造的加速器来检验。我们当然要把在这种意义上无法研究的假说,与另一类无法研究的假说区分开来;后一类假说无法研究,是因为任何观察者原则上都不可能获得与它们相关的信息。因此,我们不妨简单地说:如果没有纯粹由工程、生理或经济限制——或其组合——造成的约束,一项会被认为适合直接研究的科学假说,就是具体科学假说。
我们这套可验证主义还有一处含混之地,就是它诉诸制度上正规的科学和科研资助机构。一般而言,我们乐于把这一问题留给制度过程观察者的理性判断。不过,还有一类我们特别想排除、但根据目前论述尚不明显应被排除的研究项目:它们主要受到人类中心主义目标——例如纯粹由工程需求驱动的目标——推动,而不是以确定自然界客观结构的努力为核心。作为哲学家,我们当然有义务详细说明自己的意思;给出这套说明并为之辩护,也是全书的主要目标之一。第四章将阐述一套理论,说明一项科学理论怎样才算描述了客观实在的一部分——追随 Dennett(1991a),我们将称之为实在模式。
根据这套分析,一个模式要成为实在的——也就是一项科学理论或其他描述的对象要被视为客观实在的一个侧面——就必须满足如下条件:一个希望把自身真信念库存最大化的探究者共同体,会持续受到推动而追踪该模式;即使实践、商业或意识形态偏好发生变化,只要这些变化没有得到关于该模式在认识论上冗余或不冗余的新证据支持,他们也仍会如此。有些活动受到科学所特有的制度性错误过滤过程管理,因而适当地称得上科学,例如医学院、工程学院、法学院、公共政策学院及其研究机构从事的一些研究;但它们并不以这种意义上的客观性为目标。换言之,这些活动有时会刻意容许人们追求客观上冗余的事实;因为这些人要实时解决由非认识论偏好产生的问题,而某些表征对这种实践目的仍然有用。例如,工程师有时会研究经典物理学概括的精细版本,而按照当代物理学,这些概括严格说来是错的。形而上学不应当由这类活动推动。
排除人类中心主义推动的研究,使其不能充当形而上学假说的相关推动因素,也同时排除了意识形态驱动的研究。例如,假设一些自称创造科学家的人,从自己的专门基金会寻求并获得了资助,以研究一项物理假说;如果该假说为真,就会符合他们关于地球非常年轻的信念。我们当然要排除这种研究,不让它成为相关形而上学的推动因素。在我们看来,这些科学家不得不向非标准来源寻求资助这一事实,恰好是形而上学家不应认真对待其活动的最可靠指标;尤其是,它比具体分析项目动机所援引的具体论证和假设更为可靠。
原注:这当然并不蕴涵,这类批评本身不是经常具有价值。
因此,我们认为这个假想例子进一步阐明了一项做法的价值:不要通过直接的认识论标准,而要以制度因素为代理和中介,使严肃科学与认识论因素相挂钩。重申一次:我们假定,现代科学制度是比任何可以由哲学分析识别并书写出来的标准更可靠的认识论过滤器。请注意,我们并不是从某种更广泛的信念中推导出这一点;我们不认为演化形成的人类制度一般都很可靠。绝大多数此类制度——政府、政党、教会、企业、非政府组织、族群协会、家庭等等——几乎根本不具备认识论可靠性。我们的基础假设是:科学特有的制度过程已经通过归纳确立了其独特的认识论可靠性。
支撑我们对形而上学之自然主义约束的总体观念,还剩一项需要表达。本章下一节将为一项我们称为物理学首要性约束(PPC)的原则辩护。它阐明了自然主义者可接受的证据在哪种意义上赋予物理学相对于其他科学的认识论优先地位。第五章将详细说明物理学如何约束其他科学。我们将看到,物理学——至少是我们所谓的基础部分——最重要的不同之处在于,它以一种我们将精确说明的意义,具有比其他科学更广的范围。形而上学作为统一科学世界观的项目,以同一种精确意义,与基础物理学共享最大的范围。
由这一观点可以推出:如果一项假说统一了基础物理学以外诸科学的具体假说,却没有把它们与基础物理学中的任何具体假说统一起来,那么,它就不是一项形而上学假说。这里的观点属于我们形而上学理论的内容,而不属于该理论的动机。这样的假说会是一项特殊科学假说,而且这门特殊科学比它所部分统一的那些科学范围更广。第四、五章给出相关分析以前,现在详谈这个问题仍为时过早。目前我们只作如下断言:任何非人类中心主义科学探究中的具体假说,都可以成为自然主义形而上学假说的推动性前提;但有关形而上学假说所统一的具体假说中,至少必须有一项来自基础物理学。
根据这些思考,我们现在对形而上学假说的一项自然主义约束作出更精细的表述;此后将称之为自然主义闭合原则(PNC):
在时刻 t,任何值得认真对待的新形而上学主张,都应当仅由它在为真时能够提供的一项服务所推动:展示两个或更多具体科学假说——其中至少一个来自基础物理学——如何共同解释比两个假说各自解释内容的总和更多的东西。这里的解释以如下术语规定为准:
-
规定:科学假说是指在 t 时刻受到制度上正规的科学认真对待的假说。
-
规定:具体科学假说是指满足下列条件之一的假说:它在 t 之前已经受到制度上正规的科学活动直接研究并得到确证;或者,如果没有纯粹由工程、生理或经济限制——或其组合——造成的约束,它可以在 t 时刻或之后成为验证、证伪或定量精化尝试的主要对象,而且这种活动属于正规科研资助机构可以资助的客观研究项目。
-
规定:客观研究项目的首要目的,是确立关于自然界的客观事实;探究者以把真信念库存最大化为目标时,如果根据该项目接受了这些事实,那么,即使他们的实践、商业或意识形态偏好发生变化,也仍可预期他们会继续接受这些事实。
如上表述的 PNC 目前只得到了暂时的论证。在后续论证的许多地方,我们还会标出更多考量,以进一步加强对它的辩护。
1.4 物理学的首要地位
近期科学史一直遵循一项方法论规则:任何时期的特殊科学实践者都不应提出违反当时物理学广泛共识的概括或因果关系;反过来,物理学家却不必担心自己的理论是否与特殊科学当时的状态一致。我们把这项目前仍表述粗略的规则称为物理学首要性约束(PPC)。本节考察两个问题:(1) PPC 与公开自称物理主义者所作的较标准承诺有何关系?(2) 科学为什么遵守 PPC?本节最后将更精确地表述 PPC。
物理主义通常被定义为这样一种观点:一切事物在某种意义上都是物理的;有时也定义为一切事物都随附于物理事物。Papineau(2001, 3)说,“一切事物都由物理事物构成”。Hellman and Thompson 的本体论物理主义认为,一切事物都被数学—物理实体“穷尽”(1975, 553–4)。Hellman and Thompson(557)还考察了另一种可能:把物理主义的核心观念解释为“一个事实领域决定另一个事实领域”(强调为我们所加);这里的决定方式可能包括因果优先性、充分性或必然性。我们否认所有这些主张。我们也否认心灵在局部随附于物理事物,否认心灵状态与物理状态的个例同一性,否认实在层级的等级体系存在,还否认一切因果性都是物理因果性。
原注:在亨佩尔困境(1965)之后,如何界定这个语境中的物理这一概念,已经引发大量争论。如果本体论物理主义参照现有物理学来确定自己的本体论,它(几乎肯定)是错的,因为完全可以假定,当今物理学会被未来更先进的物理学取代,而后者假定的本体论至少会在某些方面与前者不同。但如果把物理事物定义为未来完成形态的基础物理学将假定的东西,它(今天)又(肯定)只是重言式。Wilson(2006)追随 Kim(1996)、Spurrett and Papineau(1999)、Papineau(2001, 12)、Crook and Gillett(2001)和 Loewer(2001, 40),主张物理实体应当被刻画为基础物理学处理而且并非根本上属于心灵的那些实体。这种进路切断了物理学与物理主义之间的联系。近期关于如何表述物理主义的其他讨论包括 Dowell(2006)、Markosian(2000)、Montero(2006)和 Ney(forthcoming a)。我们不处理这个问题,因为我们并不为本体论物理主义辩护。
尽管如此,正如金所说,对于如何表述物理主义并没有共识(2005, 33);而 PPC 与物理主义的一些弱定义相容,例如 Hellman and Thompson 提出的这一个:
数学物理学是最基本、最全面的科学,在整个科学框架中占据特殊地位。物理主义在最宽松的意义上,就是承认这种特殊地位。(Hellman and Thompson 1975, 551)
PPC 当然不会给二元论者或涌现论者带来任何安慰。物理主义与 PPC 一样,承诺一种一般的不对称性:特殊科学与物理学的关系,不同于物理学与特殊科学的关系。
这里阐述和辩护的观点显然赋予物理学特殊地位。上述自然主义闭合原则要求,一项形而上学主张要得到认真对待,就必须与基础物理学的至少一个具体科学假说相关。第四章将阐述实在模式这个概念;它是我们处理特殊科学之进路的核心,并要求模式能够由物理上可能的装置投射出来。我们认真对待特殊科学确实存在这一观念——也就是存在一些范围比物理学有限的科学——这同样表明,对我们来说,物理学不只是众多科学中的一门。
下文将论证,科学的当前状态及其历史支持物理学的首要地位,也支持最宽松意义上的物理主义。至少大多数物理主义者通常认为,物理主义是由科学推动的自然主义立场。不过,除去少数近期例外(例如 Papineau 2001;Melnyk 2003),物理主义者很少直接使用来自科学本身的前提来为物理主义提出论证。物理主义者参与的争论——包括回应各种反对意见来捍卫物理主义——几乎完全不提当代科学理论或成果,这一点十分醒目。
原注:杰克逊(Jackson 1998)是一个例外,他似乎认为物理主义先验地为真。
当代关于物理主义的大量争论,围绕知识论证的各种变体展开。典型问题是:玛丽这位虽被剥夺色彩知觉、认知上却无所不能的色彩科学家,能够或者不能够知道关于色彩的什么(Jackson 1986)。其他争论则反思哲学僵尸、颠倒光谱及其他奇异情形号称具有的可能性;认知心理学和认知神经科学文献根本没有涉及这些东西。更早的时候,人们更可能通过讨论副现象性外质(Horgan 1982)来表达对物理主义的担忧;或者设想某个世界,它与我们的世界在物理上的差别只在于一个铵分子所处的位置,却根本没有任何心灵属性(Kim 1993)。至少在这些争论各自的某些版本中,有一项醒目的共同特征:第三人称科学能够获得的事实,无法告诉我们有关情境是否现实。没有副现象性外质探测器;就任何第三人称研究所能判断的而言,哲学僵尸都与我们相同;而根本没有心灵属性的世界,只是把同一个问题扩大到了整个世界。对于一个号称由自然主义推动的立场来说,争论如此脱离经验上可以发现的东西,十分反常。
至少从 1970 年代起,大量物理主义争论都有一种强烈倾向:主张认识论承诺——尤其对某种理论还原的承诺——既无法支持,也并非物理主义必需。人们一般把物理主义视为表达一项本体论主张,而非认识论或方法论主张,但也并非人人如此。奥本海姆和普特南(Oppenheim and Putnam)(1958)那套著名的还原式物理主义说明,就要求参照有关基本粒子行为的理论来解释一切事实。(请注意,他们并没有把自己的立场称为物理主义。)时间近得多的金也说,物理主义主张:“世界中的任何现象,只要能够得到解释,就能够得到物理解释”(2005, 149–50)。
为物理主义提供自然主义辩护,与把物理主义变成一项本体论而非认识论论题,这两个目标之间存在张力。自然主义辩护必须使用证据,而这类证据将由一份解释成功——也就是认识论成功——的清单组成。本体论物理主义者断言一切事物都是物理的,从而指定物理学这门特定科学在本体论中扮演特殊角色。例如,菲利普·佩蒂特(Philip Pettit)说,世界“只包含一套真实而完整的物理学会说它包含的东西”(1993, 213)。
如此理解的物理主义,与号称推动一切物理主义形式的自然主义处于紧张关系。也就是说,一位负责任的自然主义者如果在信念形成问题上服从科学现状,就会发现自己在本体论上承诺了各种并非直截了当地属于物理的实体和属性——这里的物理,指物理学家确实把它作为物理事物来研究。(Dupré 1993 以此为基础,对本体论物理主义作出自然主义的拒绝。)例如,可以考虑市场、固定动作模式、求偶展示、情景记忆、演化稳定策略和音位。物理学以外的科学曾参照这些实体,作出强有力的解释和成功的预测。它们为一项支持自然主义、反对本体论物理主义的认识论成功论证提供了有力弹药。
原注:这里谈到本体论承诺时,我们假定自然主义者也是科学实在论者。这对本段讨论提出的具体论证没有影响;不过,稍后——尤其是第二章——我们会为本体论结构实在论的一个特定版本辩护,而不是为标准科学实在论辩护。
Hüttemann and Papineau(2005)认为,本体论物理主义主要有两种形式。第一种是部分—整体物理主义,主张一切真实事物在某种意义上都由本身属于物理事物的基本成分构成,或者被它们穷尽。第二种是随附物理主义或层级物理主义,主张那些号称非物理的事物仍然依赖物理事物。
著名的部分—整体物理主义者包括 Oppenheim and Putnam(1958)以及 Pettit(1993)。本书后文、尤其是第三章有很大一部分会持续反驳部分—整体物理主义的核心预设,因此此处不再多谈。胡特曼和帕皮诺举出一个简单例子,其中包含一个由三个子系统组成的经典力学系统。他们指出,宏观实体的属性和行为由其微观成分以及支配微观活动的定律不对称地决定;与“部分和整体相互决定”的观点相比,这种看法乏善可陈。后面将看到,一旦关注当代物理学,部分—整体物理主义者的处境还会糟糕得多。
原注:我们将在下一节回到前一种观点。佩蒂特的微观物理主义主张:“存在构成一切事物的微观物理实体,也存在支配一切事物的微观物理规律”(1993, 214–16)。正如 Ney(forthcoming a, 13)所指出的,也正如第三章将讨论的,这项主张遭到量子力学反驳,因为纠缠态并非由进入其中的实体构成。我们还将在 1.6 节回到微观物理主义。
在本体论物理主义历史的一个重要阶段,尤其是戴维森那篇影响深远的《Mental Events》(1970)发表以后,人们广泛地把它理解为如下论题:号称非物理的事物——包括心灵、生物事物等等——随附于物理事物。对于随附关系的各种表述,人们已经作过大量讨论。其一般观念大致如下:如果一组属性(例如心灵属性)随附于另一组属性(例如物理或生物属性),那么,一个东西在随附属性方面发生变化,就必定会在其被随附属性——即基础属性——方面也发生某种变化。人们并不总会作出胡特曼和帕皮诺的区分;有些关于随附关系的说明同时暗示部分—整体物理主义。一个例子,是刘易斯对点阵图的讨论:点阵图的全局属性依赖网格中的点如何具体排列(Lewis 1986, 14)。
原注:见 McLaughlin and Bennett(2005)。
本体论物理主义还有另一种形式,即安德鲁·梅尔尼克(Andrew Melnyk)(2003)的实现物理主义。按照梅尔尼克的说法,实现是个例之间的一种关系:一个满足特定条件的类型得到例示——它是实现者——就保证另一个功能类型也得到例示。只要一个功能个例的相关条件,是凭借物理个例的分布和物理定律的成立而得到满足的,那么,该功能个例就得到了物理实现。因此,物理实现论主张:
(R) 每个属性实例,要么是一项物理属性的实例,要么是某项功能属性得到物理实现的实例;每个对象,要么是某个物理对象种类的对象,要么是某个功能对象种类得到物理实现的对象;每个事件,要么是某个物理事件种类的事件,要么是某个功能事件种类得到物理实现的事件。
梅尔尼克的实现论不是同一性理论,因为实现关系既不要求个例同一性,也不要求类型同一性。它虽然蕴涵某些形式的全局随附,却也不真正属于随附理论。下一节将讨论不同版本的还原论,并说明我们为什么不赞同梅尔尼克的物理主义;不过,它承诺精简,自然主义立场鲜明,因此与 PNC 大体相容。
现在我们来解释,为什么赋予物理学特殊地位。支持物理学首要地位的大部分证据,发现于十九世纪和二十世纪早期。相关发展包括:尝试检验可能影响某些物理事实之概率的非物理候选力或其他作用是否存在;以及在更一般的意义上扩展物理理论。非物理力进入研究议程,部分可以用生命科学和化学中的经验进展来解释:它们把机械论者起初无法解释的现象加入待解释项清单。人们热情仿效牛顿对力的引入,在多个领域提出了各种具体的力,包括解释静电、磁性和物体内聚性的吸引力与排斥力;说明知觉的易感力和感受力;以及解释发酵、微生物起源和化学键的力。人们的确发现了一些物理力,却没有发现任何一种非物理力。
与此同时,科学家在统一物理力,以及以物理方式处理力、功和能方面取得了进展。关键步骤包括:法拉第对电磁感应的研究;这项研究还表明,静电、感应电和电池产生的电等表面不同的电具有统一性。焦耳研究了热与机械功之间的定量等价关系。亥姆霍兹则从理性力学推导出动能与势能之和守恒的原则,并把这项原则与焦耳的工作联系起来。
有一段时间,化学似乎是这项趋势的醒目反例。尽管人们已经发现多种化学规律,却没有任何理论能够用更基本的物理过程来解释化学键;顶尖科学家也承认,可能存在某些尚未发现的化学力。布罗德把化学称为“涌现行为实例”的“最可信”候选者(Broad 1925, 65);而穆勒在更早讨论力的构成时,心中所想的也是化学。那项讨论正是英国涌现论的一项重要来源。然而,在汤姆孙、卢瑟福等人取得一系列进展以后,玻尔先成功构造出氢原子的动力学模型,再构造出更重原子的模型,最后还构造出元素周期表结构若干方面的模型(Pais 1991, 146–52)。衡量其成功的一项重要标准,是他从自己的模型中推导出巴耳末公式;此前,该公式只是在描述氢和其他一些简单元素的发射光谱。一套化学键的物理理论由此发展起来。它固然不能轻易应用于一切分子,甚至不能应用于一切原子,当然也没有预示化学会在理论上还原为物理学;但它确实清除了这样一种观点:化学现象涉及截然有别的非物理力或作用形式。
原注:反对化学还原论的论证,见 Scerri and McIntyre(1997)。
人们普遍认为,这段历史支持物理学首要地位的两个互补论证。第一个是归纳论证:科学史曾接连提出多项具体假说,主张不可还原的非物理实体和过程决定物理结果的概率;这些假说无一成功。
第二个论证同样是归纳的。在科学史上,人们逐渐能够大体乃至完全用物理术语,理解生命系统中的一系列过程,以及某些生命系统中专门负责认知的部分所进行的一系列过程。所谓物理术语,是指与物理学家对非生命系统建立理论时所援引的相同量和定律。例如,人们部分使用绝缘体、电阻、以及电荷与密度梯度的语言来理解神经元的电化学功能;这种语言也用于理解离子泵和 ATP 转运分子的运作,而后两者会建立电荷梯度,并为泵的运作提供物理能量。因此,科学史不只是拒绝了反物理学首要性的假说;具体的物理假说和解释也确实成功取代了它们。
在这段历史中,物理理论本身也得到了统一和扩展,例如守恒原则的发展;而推动这些进展的,部分正是关于不同能量形式相互转换的同一批实验工作,它们也支持前面的归纳论证。后来,粒子物理学标准模型又统一处理了从前被视为彼此独立的物理力——电磁力和弱核力。按照该模型,在低能量下,由于光子没有静止质量,同一种电弱相互作用表现为两种不同形式。这类整合与统一使我们有理由认为,存在一个范围和解释力足够大的融贯基础物理理论体系;它是唯一有资格成为“最基本、最全面的科学”的候选者。因此,人们认为基础物理学相对于物理学其他部分也具有首要地位。
大多数自认属于自然主义者的哲学家——迪普雷和卡特赖特除外——都会认为刚才的论述没有争议。然而,人们接下来往往会运用基础物理学的首要地位,却仿佛经典物理学仍然大致构成基础物理学的内容。我们认为,这正是人们广泛混淆自然主义与我们所拒绝的本体论物理主义的根源。经典物理学——至少在哲学家的简化版本中——是一种关于对象、碰撞和力的物理学。如果用这套术语解释基础物理学,把它视为对物质最小成分及其相互作用的说明,许多人就会觉得,一切事物都可以分解为这些成分,而宏观实体之间的所有因果关系都在对这些成分之相互作用的描述下闭合。这等于认为,上述历史支持本体论物理主义。然而,这只是 A-level 化学的哲学又在发挥作用。
第二、三章将论证,当代物理学推动一种本体论结构实在论的形而上学(Ladyman 1998;French and Ladyman 2003a, 2003b)。由此得到的基础物理学解释,与号称存在的微小对象及其碰撞毫无关系。我们赞同基础物理学的首要地位,应当在这个背景下理解。先作预告:对我们来说,基础物理学指一组以数学方式规定、没有自行获得个体性之对象的结构;宇宙中任何地方进行的任何测量,都会在一定程度上测量这些结构。基础物理学的要素不是所有对象、甚至不是任何对象的基本真部分。(也没有任何理由认为,基础结构描述了无原子物质。)我们所说的基础物理学首要地位并不暗示本体论物理主义。
原注:请注意,标准历史还被用来支持物理世界的因果闭合或物理学的完备性(Papineau 1993;Spurrett and Papineau 1999)。PPC 并不蕴涵这项原则,因为一个人可以否认物理学中存在原因——或许是被罗素 1913 年的论证说服了,见 5.1–5.4 节——从而否认物理世界的因果闭合,同时仍为 PPC 辩护。
现在我们更精确地表述 PPC:
如果特殊科学假说与基础物理学、或者与基础物理学中已经形成的共识冲突,仅凭这一理由就应当拒绝它们。反过来,基础物理学假说并不以对称方式受制于特殊科学的结论。
我们主张,这是当代科学中的一项调节性原则,自然主义形而上学家应当尊重它。第一项描述性主张为第二项规范性主张提供了理由。
恰恰因为科学遵守 PPC,人们很少在科学文献中看到直接援引这项原则。PPC 很可能早在通往发表的路上就已经被用作过滤器,而不是留到公开场合争论。不过,某些地方可以预期出现这项原则,例如传授方法论准则的教科书,以及倡导激进或新颖观点、又担心自己被误认为提倡疯狂观念的作者那里。本节最后就举几个这样的例子。
关于能动性和意志的理论,特别容易引发有关二元论或以其他方式违反物理学首要地位的怀疑。安斯利(Ainslie)在论述偏好游移、成瘾和强迫行为之心理学的著作(2001)开头不远处,谨慎地告诫读者,他要求“一切行为解释至少都应当与物理科学和生物科学中的已知内容相一致”(2001, 11)。考夫曼(Kauffman)的复杂性理论通俗说明主张,与生命相关的关键现象是“涌现的”。不过,他小心强调,这并没有任何“神秘”含义,并且解释说,涌现系统中不存在“生命力或额外实体”(1995, 24)。同样,斯蒂芬妮·福里斯特(Stephanie Forrest)(1991, 1)谈到涌现计算时,说它以“整个系统的行为在某种意义上大于其部分之和”的计算模型为对象;在这些系统中,“有趣的全局行为从许多局部相互作用中涌现”。不过,为免这听起来像下向因果,她又补充道:“涌现计算这一概念不能贡献神奇的计算属性”(1991, 3)。我们认为,此处对神秘、神奇等词的使用经过斟酌,反映了这样一个事实:拒绝 PPC 不只是做糟糕的科学,而是根本没有在做科学。
1.5 科学统一与还原论
我们已经说过,有用形而上学的存在理由,是展示在特定时刻分别发展并各自得到辩护的科学片段,如何能够彼此契合,组成一幅统一的世界观。所谓科学片段,是指按照 PNC 推动形而上学反思的任何和全部命题,其中包括具有任何一般程度的理论命题,以及对观察和实验操作的表征。
原注:
- 我们使用命题这个说法,并不蕴涵我们认为科学在本质上属于语言。科学还有其他片段,体现为科学家所掌握的程序性技能;我们假定,如果而且只要需要,它们可以被建模为某种表征。
- 有些科学命题会足够一般,以至于本身就是形而上学命题。因此,我们的形而上学概念具有递归性,不需要尝试识别形而上学命题与科学命题之间的边界。
科学哲学中有两种一般性的统一策略。一种是表征策略,它寻求统一命题与被统一命题之间成立的形式或语义蕴涵关系。Kitcher(例如 1981, 1993)和 Thagard(1992)是后实证主义时代这项策略的主要倡导者。另一种策略更多见于追求形而上学统一、而不只是认识论统一的哲学家;它依赖某个版本的还原论,而且通常是本体论物理主义式还原论。如果存在一个事物,或者某个统一的事物类别,使人们可以通过科学各部分之间的还原,认为全部科学最终都以它为研究对象,那么,科学就得到了统一。奥本海姆和普特南(1958)关于科学正处在统一过程中的著名论证,采取了还原论形式;他们设想的特定还原论,最终落脚于基本物理粒子。
我们从这篇论文开始讨论科学统一,尽管当代已经没有哲学家赞同其中的大部分内容;原因在于,奥本海姆和普特南的主要前提来自经验科学,因此,这篇论文堪称与 PNC 相容的哲学典范。
对奥本海姆和普特南而言,科学统一是一项比替代方案更值得尊重的“工作假说”。他们的讨论首先把科学统一视为“科学的一种理想状态”,其次把它视为“科学中普遍存在、力求实现这一理想的趋势”(1958, 4)。奥本海姆和普特南所使用的具体还原概念,发展自 Kemeny and Oppenheim(1956)的说明。这种所谓微观还原,旨在表述一种还原论,却不承诺纳格尔等人早期——1961 年以前,例如 Nagel 1949——以桥接原则或协调定义为基础的纲领。奥本海姆和普特南进一步发展的版本规定,给定两个理论 $T_1$ 和 $T_2$,当且仅当满足下列条件时,才能说 $T_2$ 还原为 $T_1$:
-
(1) $T_2$ 的词汇包含 $T_1$ 词汇中没有的术语。
-
(2) $T_2$ 能够解释的任何观察资料,$T_1$ 也都能够解释。
-
(3) $T_1$ 至少与 $T_2$ 同样系统化。(1958, 5)
这是一种相当弱的理论还原关系解释。它经过扩展以后,又被应用于科学的分支 $B$;这里构成微观还原的关键要求是:“分支 $B_1$ 处理分支 $B_2$ 所处理对象的部分”(1958, 6)。这预设每个分支都有一个论域,也预设部分/整体概念(Pt)。微观还原要求把 $B_2$ 的实体——也就是其论域中的对象——分解为真部分,而且所有真部分都属于 $B_1$ 的论域。微观还原关系具有传递性,因此可以累积。奥本海姆和普特南注意到这一点,并指出,只要添加一项“(肯定为真的)经验假设,即真部分不存在无限下降链——也就是说,不存在一系列事物 $x_1, x_2, x_3, \ldots$,使 $x_2$ 是 $x_1$ 的真部分、$x_3$ 是 $x_2$ 的真部分,依此类推”(1958, 7),就可以从传递性推导出微观还原的另外两项性质:非自反性和不对称性。(请注意,原子论在这里被假定为肯定为真。)
原注:另见 Hempel and Oppenheim(1953)。
奥本海姆和普特南参照这套部分论,建立了一套基础物理学与特殊科学之间,以及各门特殊科学彼此之间的关系理论。他们推断,微观还原“一定具有多个层级”,而且“适用于某一给定层级的一切事物及其一切组合的科学定律,也适用于所有更高层级的事物。因此,物理学家谈论‘一切物理对象’时,也在谈论生命事物——但并非把它们当作生命事物来谈”(1958, 8)。他们还主张,对截至当时的近期科学史进行归纳,可以看到一项通过六层级瀑布式微观还原实现统一的趋势。他们识别的层级是:
- (6) 社会群体;
- (5) 多细胞生命体;
- (4) 细胞;
- (3) 分子;
- (2) 原子;
- (1) 基本粒子。
他们并没有通过细致展示满足上述三项标准的理论间还原,来建立经验论证;相反,他们声称,科学有一份成功记录:把高层级类型分解为相邻的低层级类型,以及把低层级类型合成为高层级类型。科学由此直接支持他们提出的层级体系。他们还声称得到了间接经验支持,因为在他们看来,科学一贯表明:低层级类型无论在个体发生还是谱系发生上,都先于由它们构成的类型。
多种杂乱不一的考量,使奥本海姆和普特南主张的这套论题几乎遭到普遍拒绝。自费耶阿本德和库恩的工作以来,科学主要通过还原而进步这项观点,甚至这是否是一个重要问题,都受到激烈争议。今天,许多哲学家拒绝奥本海姆和普特南的原子论。两人显然假定,复合系统各成分之间的关系通常是加合的。圣塔菲研究所及其同道在几乎所有学科——尤其是社会科学、行为科学和生物科学——积极倡导复杂性理论以后,这项预感已经让位于对涌现和层级间反馈回路的普遍重视。因此,奥本海姆和普特南那些最粗陋的背景假设在许多方面都不恰当,如今甚至已经没有争议。
我们拒绝奥本海姆—普特南纲领的最重要理由,是我们否认其原子论(尤其见第三章);此外,两人假定两门科学或科学分支可以解释相同的观察资料,而我们认为,这等于理所当然地否认我们所谓本体论的尺度相对性(见第四章)。
还有其他类型的还原论值得区分。微观还原论指任何包含类似奥本海姆和普特南那项分解条件的还原论。与此相对,纳格尔式还原要么指纳格尔自己那套代表性说明(Nagel 1961,第 11 章)所设想的还原,要么指后来对纳格尔模型加以精化或详述而发展出来的观点。对纳格尔而言,还原是一个理论对另一个理论的演绎解释。他指出,在现实的典型实例中,要实现还原,必须添加额外假设。
例如,纳格尔曾著名地讨论如何把一项热力学定律还原为统计力学。这项定律是理想气体的波义耳—查理定律,规定 $pV=kT$,其中 $p$ 是压强,$V$ 是体积,$k$ 是常数,$T$ 是一定体积气体的温度。纳格尔认为,需要添加的假设包括:假定一份气体样本由大量分子组成;任意把其体积分成许多子体积,并为分子在各个子体积中的位置和动量赋予独立概率;把分子视为彼此碰撞、也同容器碰撞的弹性球;以及把分子与容器的碰撞视为完全弹性碰撞。
纳格尔还提出了一些把两个理论的词汇联系起来的规定。例如,他把压强定义为“分子传递给容器壁的瞬时动量的平均值”。随后他主张,“可以推导出压强 $p$ 以一种非常确定的方式与分子平均动能 $E$ 相关,而且事实上 $p=2E/3V$,即 $pV=2E/3$”(Nagel 1961, 344)。后一个方程与波义耳—查理定律共享 $pV$,因而表明:“如果温度以某种方式与分子运动的平均动能相关”,该定律就可以从上述假设推出。给定这一切,纳格尔提出,我们可以“引入假设” $2E/3=kT$(Nagel 1961, 344–5)。
正如 Marras(2005, 342)指出的,温度与分子平均动能“以某种方式相关”这一假设,是还原过程的最后一步。此前的工作已经证明,一个理论的类似物——或者用一些人的说法,一个理论的映像(Beckermann 1992;Bickle 1992, 1998)——可以在另一个经过补充的理论版本中构造出来,从而为这项假设提供辩护。纳格尔拒绝额外假设具有分析性质的说法:“没有一种标准的气体动理论表述,声称通过分析假设中各个术语的意义来确立它”(1961, 355)。他还说,如果不先说明提出问题的实用语境,额外假设究竟属于约定还是经验主张,并不存在一个简单而独立的事实答案。
纳格尔反对一种“不自觉的双重话术”:把额外假设所关联的术语当作已经“按定义变得同一”。因为这样做会改变一个或两个理论中相关术语的意义,于是无法再把一个原理论还原为另一个原理论(Nagel 1961, 357)。例如,温度并不是统计属性,平均动能却是;而且在统计力学内部,还存在多种理论上彼此不同的平均值确定方式(Feyerabend 1962;Nickles 1973, 193;Brittan 1970, 452;Yi 2003)。纳格尔承认,额外假设经常是经验假说,“断言[第一科学]中某个理论表达式所标示的事态发生,是[第二科学]以某种方式指称的相应事态发生的充分条件(或充要条件)”(Nagel 1961, 354)。
显然,纳格尔式还原不必是微观还原。两类还原各自的条件彼此不同,尽管可以相容;而微观还原的意义之一,正是取消纳格尔早期提议中的桥接定律要求。反过来,纳格尔并不要求实施还原的科学必须研究被还原科学所研究之物的真部分。这一点在较为同质的还原中尤其清楚;此时理论共享描述性术语。这类实例包括:给定各自适当的额外假设和限制,从牛顿定律推导伽利略或开普勒的某些定律,以及从狭义相对论推导牛顿定律。没有人会认为这些是微观还原。
原注:这些还原没有一个是完美的。有些还原要推导一项定律,所需的假设会与推导另一项定律所需的假设不相容;另一些则要求我们采用明知为假的假设。例如,要从牛顿定律推导伽利略落体定律,就必须假定距离变化不会影响下落速率。见 Sklar(1967)、Brittan(1970)、Nickles(1973)、Batterman(2002, 18)。
有些号称对纳格尔纲领的精化,声称移除的特征——正如 Marras(2005)指出的——一开始就不存在;例如,有些精化会降低桥接定律的重要性(Bickle 1998)。值得注意的是,如果多重实现论证的正确理解,是它以理论还原的桥接定律要求为攻击目标;同时,纳格尔式还原——无论精化还是原始版本——并不要求桥接定律,那么,多重实现论证或许就无法动摇它。这正是新潮还原论者的观点(例如 Bickle 1996)。
奥本海姆和普特南对科学的发展方向下了一注;我们押了不同的方向。相比之下,纳格尔式还原并不预测科学的发展方向。我们拒绝微观还原论,却不拒绝纳格尔式还原论,因为我们认为,确实存在纳格尔式还原的现实实例——但不存在那些包含桥接定律的纳格尔式还原漫画。它们对科学作出了重要贡献,也构成迈向统一的步骤。然而,也有其他论证主张,纳格尔式还原极少发生或者根本不存在,而且在某些情形下不可能发生。
原注:Bickle(1992, 218)指出,戴维森关于心灵异常论的论证,也号称表明“把意向心理学还原为一门低层级科学在概念上不可能”。
这就把我们带到了类型还原论。
类型还原论有时会与纳格尔式还原论混淆。我们用这个名称指称几篇经典反还原论论文的批评对象,其中包括 Davidson(1970)和 Fodor(1974)。福多论文的标题容易造成混淆——《Special sciences, or the disunity of science as a working hypothesis》——它看起来像是在反驳 Oppenheim and Putnam(1958)的《Unity of Science as a working hypothesis》。福多的论证攻击桥接定律;但如上所述,奥本海姆和普特南的微观还原并不涉及桥接定律。与此同时,他的论证又忽略了部分论构成与原子论问题,而后两者恰恰与微观还原有关。福多的讨论,以及此后卷帙浩繁的文献中许多其他讨论,几乎完全删去了纳格尔著作中的科学细节,代之以玩具式例子。
福多根据自然类和定律来讨论还原论以及反对它的多重实现论证。假设存在一项真的物理定律 $P_1\rightarrow P_2$,又存在一项真的特殊科学定律 $S_1\rightarrow S_2$,那么,桥接定律会是把 $P_1$ 与 $S_1$、$P_2$ 与 $S_2$ 分别联系起来的双条件句。多重实现论证号称表明,恰恰是这些双条件定律不太可能成立,甚至不可能成立;但这并不是福多拒绝它们的主要理由。福多提出了以下主张,并说它们本该“显然到可以自我确证”:
(a) 我们经常能够对物理描述毫无共同之处的事件作出有趣的概括,例如支持反事实条件句的概括;(b) 这些概括所涵盖事件的物理描述是否具有任何共同之处,往往与概括是否为真、是否有趣、确证程度如何,乃至它的任何重要认识论属性,在一种显然的意义上完全无关;(c) 特殊科学所做的,很大一部分正是表述这类概括。(Fodor 1974, 84)
这夸大了事实。至少许多特殊科学类型的个例,其物理描述往往具有大量共同之处——而且肯定远不止毫无共同之处。例如,两只动物是否都属于脊椎动物,或者两份不同沉积物样本究竟是黏土还是软泥,物理相似性都并非无关紧要。事实上,许多特殊科学概括直接以物理属性为对象。可以考虑睾丸大小与交配策略之间据报道存在的相关性(例如 Møller 1994),社会性灵长类动物的脑化程度与群体大小之间的相关性(例如 Dunbar 1992),或者排卵期间,身体更对称的男性之气味对女性吸引力的变化(Thornhill and Gangestad 1999)。况且,即使福多的论证彻底摧毁了可以通过双条件桥接定律实现还原的观点,它也丝毫不会损害纳格尔式还原的前景。
那么,多重实现究竟表明了什么?任何现实系统或过程都会出现在多种不同的科学概括中;它在其中一项概括中的多重实现可能性,不必与它在另一些概括中的多重实现可能性完全对齐。人工制造的麦克风通过振动带动放置在磁铁附近的金属线圈,从而在电路中感生电流;这是把声音转换成电信号的一种方式。人耳中的毛细胞则响应振动而弯曲,扭转其基部的分子门,并释放一连串涉及突触离子的过程;这是另一种方式。这是一个可信的多重实现实例。与任何实例一样,它也有边界:任何人都能想到一些方面,使二者无法互换,因为它们并不同时出现在完全相同的一切规律中。
原注:这里描述的不同尺度规律交叉分类,有时被称为多重随附(例如 Gasper 1992;Meyering 2000)。我们甚至对赞同个例同一性也持谨慎态度;同样的理由使我们无法赞同大多数随附论题,所以避开这个标签。不过,我们的观点(见第四章)对规律的交叉分类十分宽容。
如果让例示某一给定规律所需的标准更加严格,或者增加试图同时满足的规律数量,满足者的数量往往就会减少。所以,麦克风可以很好地充当转换器,却得不到我们这种免疫系统的悉心照料,也无法由我们这种饮食很好地建造出来。与普特南的说法相反,我们不能由瑞士奶酪构成,而且这确实重要。
原注:“我们可以由瑞士奶酪构成,这没有什么关系”(Putnam 1975b, 291)。
不同尺度规律的这种交叉分类,对金(例如 1998)所捍卫的割裂式还原而言是灾难性的。按照这种还原,多重实现关系要求把特殊科学种类分割成数量与不同实现者相等的子种类;每个子种类都等于一种我们抵制的还原式同一。科学的确有时会把已经确立的种类加以划分,例如区分不同种类的记忆,或者把鲸与鱼分开。然而,没有充分理由认为,只要在所研究系统的某种内部发现差异,一般而言都会发生这种划分;我们倒有充分理由认为情况相反。不同尺度概括之间的关系不会形成整齐嵌套,这项事实意味着,没有哪个尺度会自动成为其他尺度据以分割的标准。与 PPC 相一致,任何尺度上的良好概括都值得同等的科学尊重。
最后请注意,福多倡导的功能主义——以及戴维森的异常论——承诺特殊科学事件与物理事件之间的个例同一性,或者属性例示等方面的个例同一性。我们已经表示赞同纳格尔提出的某些理由,应当谨慎对待不同理论所指对象之间的同一性主张。稍后在第四章,我们会主张本体论应当理解为相对于尺度的,从而为同一化设置另一道障碍。在我们看来,关于这种同一性究竟是、必须是或者不可能是事件同一性、物同一性、属性同一性等等的争论,全都偏离了重点。按照我们的结构实在论形而上学(见第二、三章),物、属性和事件无一具有本体论上的根本性;也就是说,按福多等人的眼光,我们可以说是掏空了自然类这个概念(见 5.6 节)。此外,我们的观点只给一种非常有限的物质同一性概念留下空间。
所有这些讨论的结论是:我们不是类型还原论者,也同意多重实现论证不利于这项学说;但我们同样不赞同那些典型地与拒绝类型还原论相联系、涉及个例同一性和/或局部随附的非还原物理主义。
核心意义还原有时也被称为本体论还原。由于本体论还原这个说法还用于其他语境,我们采用 Melnyk(2003)的核心意义还原论;他对它作出如下定义:
(CR) 特殊科学和荣誉科学的一切法则性事实,以及特殊科学和荣誉科学的一切正面非法则性事实,都拥有一种只诉诸下列两项内容的解释:(i) 物理事实;(ii) 必然的,也就是非偶然的真理。(Melnyk 2003, 83)
原注:“按照我对物理主义的刻画,它是一项还原论论题。不过,它在本体论意义上属于还原论,而不是这样一种论题:一切陈述都可以翻译成关于物理粒子等事物的陈述”(Smart 1989, 81,强调为原文所加)。
按照梅尔尼克的说法,荣誉科学事实是民间心理学、民间物理学之类荣誉科学中的事实。(梅尔尼克此处并不是在为驯化科学的哲学辩护,而是试图为普通人可能偶然发现的真理留一扇门。见 Melnyk 2003, 32n。)法则性事实支持反事实条件句,非法则性事实则应理解为个例的出现。正面事实排除缺失以及其他否定事实。为了实现核心意义上的还原,物理事实可以包括非法则性事实,例如初始条件。最后,拥有这种解释指的是原则上拥有,而非在实践中已经拥有;不过,梅尔尼克认为,有充分证据支持这类解释确实存在的主张(见 Melnyk 2003,第 5、6 章)。
CR 背后的基本观念是,科学推动实现物理主义——梅尔尼克以许多详细的现实科学实例为此提出论证,而实现物理主义已经在上一节得到定义。梅尔尼克的实现论明确不承诺特殊科学个例与物理个例同一。事实上,他谨慎地区分了保留式实现论——特殊科学类型的个例最终不会在本体论上遭到替换——与非保留形式;他还主张,当且仅当现实物理个例所实现的功能类型与特殊科学类型同一时,而且仅在这种同一成立的范围内,实现物理主义才会是保留式的(Melnyk 2003, 32–48)。
核心意义还原论定义中提到的解释可以包括非法则性事实,例如初始条件;这表明梅尔尼克的论题弱于类型还原论。还原关系不必追踪分解关系,因此它也弱于微观还原论(Melnyk 2003, 29–30)。而且,功能类型——以及这些类型的个例——与其实现者之间究竟成立哪些物质同一性,如果确有任何同一性的话,完全是经验问题。因此,即使与一些一般性承诺个例同一性的反还原论相比,核心意义还原论在形而上学上也更为克制(Melnyk 2003, 32–48)。
不过,它对我们来说仍然不够弱;解释原因,也会进一步澄清上一节所承诺说明的我们与物理主义之间的关系。我们并不否认核心意义还原论可能为真。它得到的推动与 PNC 相容,但它涉及一项比 PPC 更强的承诺。在特殊科学是否与物理学矛盾尚不清楚的情形下,遵循 PPC 的形而上学家会保持沉默;相信 CR 的人却承诺,物理事实和定律会为特殊科学事实提供解释。
第三章将考虑量子力学测量问题的一种解决办法,它否认测量装置具有基础物理描述;这意味着 CR 式解释并不存在。如果这种看法正确,它就反映了基础物理个例与特殊科学个例之间关系的一项普遍事实:任何特殊科学个例都不会具有基础物理描述。如果情况的确如此,而且 CR 支持者所期待的解释要求对特殊科学个例作出物理描述,那么,我们的观点就会与 CR 不相容。梅尔尼克怀疑,实现物理主义要真正成为一种物理主义,是否必须承诺这项要求;我们对此并不确定。但到了这里,我们如果能与 CR 调和,是否也终究可以成为某种本体论物理主义者这个问题,就变成了纯粹的语义问题。
我们以纳格尔的一项警告结束对还原论的讨论:
无论成功还是失败的还原尝试,都曾成为人们全面重新解释物理科学之意义与本性的契机……这些解释大体上非常可疑,因为进行解释的人通常几乎不了解,一项还原要成功必须满足哪些条件。(Nagel 1961, 338)
1.6 基础层级与其他层级
我们寻求的是一套本体论模型;按照它,科学能够得到统一,而它也能解释科学可以实现的这种统一以何为基础。我们主张,这正是自然主义形而上学的意义所在。在一个描述层次上,我们会通过逐步填充纳格尔式还原网络来接近科学统一的目标。正如刚才的论证,这些还原不蕴涵我们应当期待微观还原或类型还原。相反,PNC 使我们对这些号称还原的形式持怀疑态度;后面四章将给出理由。
不过,列举任何特定时刻已经获得辩护的所有纳格尔式理论间关系,并没有穷尽我们可以就科学统一所说的一切。这是因为,如果就理论领域随机挑选任意两个科学理论,它们之间出现纳格尔式还原的先验概率远非彼此相等。例如,微观经济学概括与神经科学概括之间存在有趣的关系(Glimcher 2003;Ross 2005,第 8 章),但宏观经济学概括与化学概括之间却不太可能存在有趣的纳格尔式关系。(当然,一个领域或许能给另一个领域带来如何使用数学工具的启示。)各科学领域之间关系的这些不对称,看起来属于世界结构的特征。
然而,我们认为,试图根据微观还原或类型还原来概括这些不对称,注定没有希望。就前者而言,这类尝试几次开局颇有希望,后来却不再得到科学进程的支持;就后者而言,它们从未得到过科学支持。本书力图证明一些关于世界之广域形而上学结构的概括,而不依赖微观还原论或类型还原论背后的任何直觉。
在我们要拒绝的直觉中,一项尤其重要的直觉认为,世界分成多个层级。我们将论证,当代科学并没有为这项隐喻赋予任何有趣内容,因此,按照 PNC 建立的形而上学不应反映它。近来拒绝微观还原论种种广泛侧面的哲学家不只我们。本节特别介绍其中两位与我们的反微观还原论形而上学共享某些侧面的哲学家;这部分只是为了让读者了解相关文献,更主要的目的,则是通过对比至少表面上相似的其他观点,来解释我们的立场。
原注:有时人们认为,科学的学科划分反映了层级;但请注意,化学与生物学、经济学与心理学等领域之间存在大量重叠,而不是组成整齐的等级体系。约翰·海尔(John Heil)(2003)也拒绝实在层级观念,但并非以自然主义为根据。
第一位哲学家是乔纳森·谢弗(Jonathan Schaffer)。Schaffer(2003)明确反对他所谓的根基论,即科学表明世界结构具有一个确定底层的论题。一般认为,这个底层属于物理的、原子的层级,并为普遍的部分论和/或随附关系提供基础。它参与表述和发展一系列彼此相关的形而上学论题:
物理主义者主张,微观物理理论——或它未来的某种扩展——描述了实在的基础层级,其他一切都随附于它;休谟主义者主张,一切事物都随附于局域的基础性质在时空中的分布;副现象论者主张,一切因果能力都内在于基础层级;原子论者则主张,宏观实体根本不存在,存在的只有以各种方式排列的基础实体。(498)
谢弗指出:“层级隐喻的核心涵义是:(a) 一种由部分—整体关系排序的部分论结构。”随后他又说:
层级的外围涵义包括:(b) 一种由不对称依赖关系排序的随附结构;(c) 一种由功能关系排序的实现结构;以及 (d) 一种法则结构,由合法地彼此关联的各组属性之间的单向桥接原则排序。谈论层级的人通常假定,这些涵义中的大多数——甚至全部——彼此相容。(同上,500)
谢弗攻击其核心涵义,论证当代物理学没有提供充分证据,支持部分论原子论为真。下文第三章将加强这项与 PNC 相容的论证,并提供证据表明:按照当代基础物理学,部分论原子论为假。我们还会在不同地方,以科学为基础,分别提出反对 (b) 和 (d) 的论证。
原注:据我们所知,我们没有提出直接反对 (c) 的论证。而且,上文讨论的梅尔尼克(2003)版本体论物理主义,把 (c) 同 (a) 和 (b) 分离开来,却没有把它同 (d) 分开。
谢弗接着主张,即使拒绝部分论原子论,物理主义——取他赋予这个词的意义——休谟主义、副现象论和原子论仍然全都依赖自然界存在底层这一观念,哪怕这个底层不是一堆原子。(追随 Poland(1994),它或许是一组物理属性,而非对象。)谢弗怀疑,相信这种层级是否拥有可靠的科学理由。第三章将提供更多证据支持这项怀疑。最后,谢弗追问:是否可能只存在一个最低的随附基础,在它之下是无限下降的部分论划分,但这些划分不再引入新的分类?他没有提出任何科学证据反对这幅图景。他主张,这幅图景会继续排除副现象论和原子论,却重新接纳物理主义和休谟主义成为可能选项。
我们与谢弗一致,同意哪些东西不存在,也同意科学确立了各项否定结论。另一方面,他接受层级隐喻本身,这一点与我们不同。由于我们拒绝这项隐喻,当我们追问基础物理学时,并不认为自己在追问实在号称存在的物理底层。相反,正如 1.4 节所解释的,我们用基础物理学指称物理学的这样一个部分:在宇宙任何地方进行的测量,都携带着关于它的信息。
这里要提到的第二位部分同道是安德烈亚斯·胡特曼(Andreas Hüttemann)。他反对一种自己称为微观物理主义的观点(2004)。按照这种观点,过程和系统之成分的属性会决定、支配整个过程或系统层次上的宏观属性,并在因果上排除它们。决定是某组解释项与待解释项之间的一种模态关系。如果给定某组特定的微观属性,特定宏观属性就必然成立,那么,过程或系统属性就受到了微观决定。如果强局部随附普遍成立,就可推出一般微观决定。否认强局部随附普遍成立,并不蕴涵一般微观决定普遍为假;但它确实清除了我们期待一般微观决定成立的主要动机。如果概括微观层次关系的定律,是概括一切宏观关系之定律的充分条件,反之却不成立,那么,微观支配就成立。微观支配通常充当微观因果排除论证的前提;后一个论题就是谢弗上面所说的副现象论。
胡特曼出于各自具体的理由,分别拒绝微观决定、微观支配和微观因果排除,因而也拒绝由它们共同组成的微观物理主义论题。我们当然赞同他的结论。不过,他的三个一般论证各有一个重要前提:在复合过程与系统中,宏观属性关系使倾向表现出来,微观成分的倾向却只是为了进行解释而推断或假定的。这个前提反映了一种胡特曼与南希·卡特赖特(1989 及其他著作)共享的观点:科学的目标既不是发现休谟式规律,也不是发现实在的模态结构,而是发现各种事物的因果能力——或者用 Cartwright(1992)的话说,发现其亚里士多德式本性。
这项观点与我们将要捍卫的总体观点尖锐冲突,并且支撑一个论题:科学与世界本身都强烈不统一;就科学而言,如果重视广泛的适用范围,它就无法统一。后面几章将批评这项论题的不同方面。目前只需指出,胡特曼的工作以与我们将提出的论证大不相同的方式,导向我们核心结论的一个重要部分。胡特曼与谢弗一样、却与我们不同,并不质疑层级隐喻总体上是否充分。结果,他现在认为(Papineau and Hüttemann 2005),自己反对部分/整体微观决定的论证,并不适用于低层级对高层级的微观决定。在这方面,他的观点比我们的保守得多。
按照帕皮诺和胡特曼的说法,我们拒绝层级物理主义,看来会使自己被判定为赞同后者(2004, 44–7)所识别的 C. D. 布罗德(1925)式涌现概念。胡特曼认为,当且仅当一个人主张某些复杂系统的行为不由有关系统各部分的行为决定时,他就是布罗德意义上的涌现论者。近来热情的通俗作品和受圣塔菲研究所启发的文献充满了混沌系统和经历相变之系统的例子;胡特曼否认这些属于上述涌现实例,因为人类这样的有限观察者无法根据微观行为预测宏观行为,并不蕴涵决定关系在形而上学上失效。
我们同意这一点;第三章拒绝层级物理主义的根据,不会是这类实例。因此,我们拒绝如下说法:否认层级物理主义,就蕴涵一种理应称为涌现论的学说。这种学说的确配得上自己的名称,因为它主张高层级组织以无法决定的方式从低层级组织中涌现,随后又沿下向方向发生因果反馈。我们的立场否认科学表明世界根本按层级构造,因此对这场争论的双方都毫不客气。
原注:话虽如此,我们还是要指出,纯粹由于文化史,两种表达混乱哲学的方式在修辞地位上并不相同。一位科学家提到实在层级时,她只是不愿卷入某些哲学争论;一个人宣称存在下向因果时,却是在与科学对抗。
我们与胡特曼同意,量子纠缠——这个现象对我们的论证十分重要——蕴涵复合物状态不由各部分状态决定。(对广义相对论也可以提出一个类似观点。)不过,由于胡特曼仍然忠于层级隐喻,他乐于在此谈论涌现(Hüttemann 2004, 52),而我们绝不会这样做。
本书的目标是用一种区分基础物理学与特殊科学的新方式,取代微观/宏观之分在讨论中的位置,无论后者是根据整体与部分,还是根据高低层级来设想。我们谨慎地说取代其位置,而不说替换。我们并不声称,新的区分能够完成旧区分承担的每一项哲学工作。相反,我们主张,旧区分被用于完成的许多工作并不值得做,甚至具有破坏性。我们把一项传统工作——为科学的共时统一与历时统一提供基础——视为核心任务,并论证我们的区分更适合完成它。我们坚持认为,对自然主义者来说,这是形而上学唯一能够自行证明正当的工作;因此,在探究过程中,哲学家桌上的其他筹码只能任其自行落定。
1.7 姿态、规范与学说
谢弗和胡特曼或许没有像我们一样,彻底否认“把世界分层为多个层级的等级图景”(Schaffer 2003, 498)。不过,我们正要努力说服读者:为了跟上科学,那幅熟悉图景需要大幅修正;而至少已有少数其他哲学家在同一条道路上迈出了脚步。这使我们多少受到鼓舞。现在转向另一位同行探究者。他同样搅扰哲学家的内心安宁,而我们希望在更广泛的意义上效仿他的批判态度。
本章对当今形而上学的许多部分——事实上,由此也隐含地对其中大部分——说了严厉的话。我们看不出委婉措辞有何意义。哲学家从书桌上抬起头来,告诉我们他们坐在那里专心思考,就发现了关于世界本性的事实——而且通常是独自发现——足以同那些在竞争压力下、由复杂制度过程组织的巧妙实验之成果相抗衡;在我们看来,这实在荒唐。哲学家个人通常并不疯狂,但现代学术制度在历史和结构上的种种怪癖,鼓励了疯狂的活动,也遮蔽了它的荒谬。巴斯·范·弗拉森(Bas van Fraassen)(2002)是一位杰出的科学哲学家;近来他以更温和的措辞说出了同样的事情。他提醒我们,形而上学与科学之间鸿沟巨大,只是两者都采用充满断言、密布引证的正式表达,这才把鸿沟遮蔽起来。
原注:本节余下部分凡提到范·弗拉森,均指 van Fraassen(2002)。
对科学家来说,她犯下的每项错误都可能通过某个人的实验或数学证明而明确暴露为错误。她工作时深知这一点。她也知道自己一定会犯错,因此会加入团队,以便同时减轻责任并建立预警错误的系统。(请记住,她加入团队主要还有其他原因:科学要求实验设计、控制和分析方面的劳动专业化;单独个人很少会受托获得必要资源,用来隔离并拷问世界的重要部分。)范·弗拉森强调,此处非常重要的一点是,科学家在目标上并不偏执。她在一定程度上寻求真理;但这句话应当只意味着:她绝不能把自己认为只是预感的主张,当作真诚持有的领域信念来报告;决定何时一项近似或理想化过于工具化、不宜再一本正经地宣布时,她也必须负起责任。(在正常情形下,真正承担几乎全部工作的仍是她把自己的判断从属于团队判断,而不是个人的道德英雄主义。)
无论如何,提醒自己科学家并不把真理作为近端目标,丝毫不会削弱科学是我们社会首要真理来源这一观念。他们主要追求的,是自己的贡献对政策、商业或实践技能具有重要性。重要性或许是一个极不精确、可以多重实现的目标;但科学家通常知道自己何时以某种方式实现了它、何时没有。引文索引实际上能够相当可靠地测量它。
与此相反,范·弗拉森指出,形而上学除了真信念本身以外没有其他目标。形而上学家没有检验信念真假的办法,只能看其他形而上学家能否想出显然更优的替代信念;至少可以说,这很成问题。(他们总能想出大量可能更优的信念。)事实上,任何没有陷入自欺的形而上学家都应当知道,自己偏爱的专业意见几乎肯定不是真的;而当真理是她唯一可以追求的东西时,这个处境十分尴尬。
范·弗拉森强调,这项差别有一个关键后果。当我们发现科学理论并非精确为真时,不必为此深感焦虑或遗憾。科学理论拥有多种可能的价值来源,而且它们起初要吸引大量投资,就必须已经证明过这些价值。相比之下,一套错误的形而上学理论究竟能有什么用处,远没有那么明显。然而,既然所有形而上学理论都是错的……
请注意,形而上学家最不能躲在善举工具主义背后,说“好吧,它虽然是错的,却曾经安慰了我们所有人一阵子”。范·弗拉森用一个鲜明的例子说明这一点:
考虑牛顿物理学的真实历史,再把它与笛卡尔二元论本可能拥有的历史作比较。牛顿物理学支配了两百年。它给了我们错误信念,却也带来许多益处。我想没人会说:“如果牛顿从未活过,事情会更好!”假设笛卡尔二元论没有在十七世纪晚期遭到决定性拒绝,而是同样支配了两百年。我们会不会说,形而上学给我们的错误信念只是很小的代价,换来了它在解释人类状况时给人的轻松感和直觉吸引力?(16–17)
除此以外,范·弗拉森还展示了以自然主义为目标的形而上学家必须面对的特殊不适。非自然主义形而上学家或许可以真诚地认为,自己的直觉洞见会自证为真——典型理由之一,是她相信有一种真理超越科学有望带给我们的污浊日常真理。然而,通常使哲学家倾向自然主义的观点之一,正是知识没有稳固基础的信念。范·弗拉森特别把这个问题同经验主义联系起来;但如今就连自称实在论者的哲学家也同意:即使他们可以先验地知道,老虎在一切可能世界中指称所有且仅有老虎,真正重要的知识——哪怕是哲学知识——也建立在可错过程之上。
原注:范·弗拉森交替使用自然主义与唯物主义。下文将批判性地讨论他的理由。
事实上,任何真诚的自然主义哲学家如今都不能否认:在与自然主义相容、已经牢固确立的任何一种哲学主义中,都无法可信地断言该主义简单地为真。范·弗拉森这样表达这一点:“对每一种哲学立场 $X$,都存在一项陈述 $X+$,使得持有或采取立场 $X$,就是相信或决定相信 $X+$。”把 $X+$ 称为“立场 $X$ 的教条或学说”。这样一来,对于每个 $X$,通常根据立场 $X$ 的原则进行具体哲学推理的自然主义哲学家,都不能把 $X+$ 当作如实为真,除非她陷入自欺(40–6)。因此,如果真诚地从事哲学是可能的,那么,“哲学立场不必由持有某项教条或学说构成”(46)。
原注:我们使用的措辞比范·弗拉森略强一些。不过,我们相信他会赞同这种表述方式。
如果哲学立场不应当是学说,那么,它还能是什么?范·弗拉森建议把它们设想为姿态:
一种哲学立场可以由不同于关于世界如何之信念的东西构成。例如,我们可以把经验主义者对科学的态度,而不是他或她关于科学的信念,视为更加关键的特征……一种哲学立场可以由一种姿态构成——一种态度、承诺、进路,或由这些东西组成的簇;其中也可能包括信念等某些命题态度。当然,这种姿态可以得到表达……但它不能被简单等同于持有或断言有关什么存在的信念。(47–8)
只有得到一两个实例以后,才能完全把握姿态这个观念;不过首先请注意,认为健全的哲学立场是一种姿态而非学说,就是在某种意义上采取反形而上学态度。我们不妨规定:如果一个人赞同如下主张,她就认可强形而上学——一个人可以在实践上着手培养超出科学告诉我们或科学所蕴涵内容的、关于世界结构的非平凡学说性信念;而且正是由于培养这些信念的活动,她最终持有的这类真信念可以多于假信念。(我们这样表述,是为了免受停钟现象干扰:也许世界上有一些人纯凭运气,形而上学信念大多为真;人这么多,这或许并非小概率事件。)那么,我们一直考察的范·弗拉森式考量,应当使我们怀疑强形而上学的价值。(读者大概已经猜到,我们正准备宣布一项没有如此恶劣的弱形而上学纲领。)赞同范·弗拉森,认为哲学立场应当是姿态而非学说,就是假定某种方式设想的部分哲学具有价值,但强形而上学没有价值。
我们赞同范·弗拉森的看法:健全的一般哲学立场应当是姿态。这立刻向我们提出一个问题:我们的姿态是什么?同时,我们又说,此处的项目是一项自然主义形而上学研究。我们如何调和这项抱负与自己刚刚表示同范·弗拉森共享的强形而上学怀疑论?
只要回答第一个问题,第二个问题的答案就会迅速显现。范·弗拉森明确描述了两种相互竞争的姿态,即经验主义姿态和唯物主义姿态;我们先来考察它们,再参照二者识别自己的姿态。这样做遵循了范·弗拉森的元层次建议:
除了当代唯物主义者据以立足、又随时代变化的论题外,还有一种永不消亡的“唯物主义精神”。避免虚假意识有两种方式:
(1) 哲学家可能不具备这种精神,只真诚关心关于什么存在的某些确定事实问题。
或者:
(2) 哲学家可能具有这种精神,却不把它的表达同任何关于世界如何的特定观点混淆。
不过,后一种情况或许从未在哲学家身上得到例示。尽管如此,第二个选项才真正有趣,也类似于我会支持任何延续经验主义传统的尝试所采取的选项。这样一来,唯物主义者的问题将是识别真正的唯物主义姿态,经验主义者的问题则是识别真正的经验主义姿态——或真正经验主义姿态的谱系。成为经验主义者的过程,将类似或者相似于皈依一项事业、一种宗教、一套意识形态,皈依资本主义或社会主义、一种世界观……(60–1)
从上文可以明显看出,范·弗拉森并不声称自己已经充分阐明这些姿态。不过,姿态得到彻底阐明这个观念看起来终究像捉摸不定的鬼火。人们首先大致瞄准姿态,继而展开永远无法完成的详述活动,通过发现来揭示其细节。因此,我们先从范·弗拉森大致瞄准的目标开始。
按照范·弗拉森的说法,采取经验主义姿态的哲学家强调如下态度。第一,他们认为哲学应当效仿科学特有的反教条规范。无论发生什么,都不应预先排除任何假说。(正如范·弗拉森所论证的,这就是为什么经验主义者不能把没有任何知识可以来自纯粹直觉,或者一切知识都来自观察断言为自己的学说。学说作为学说会自我反驳,而经验主义姿态则排除了经验主义教条的融贯性。)与科学一样,哲学也应当根据支持一项提议的证据和论证有多充分,给予它相应程度的认真考虑。这是经验主义姿态的正面部分。
其负面部分以一种更具体的方式抵制形而上学;这种抵制不同于上面所述、最初就偏爱姿态而非学说的一般反形而上学态度。它表现为如下倾向:
(a) 在某些关键节点……拒绝……解释要求;以及
(b) 对通过设定而推进的解释——即使确实需要解释——抱有强烈不满。(37)
范·弗拉森考察了被视为典范经验主义者,或者被认为相对于哲学原有状态把它推向经验主义方向的主要历史哲学家——例如继柏拉图之后的亚里士多德。他主张,在学说层次上,我们找不到他们全体共享的一般内容;但他们都可以被视为参照经验主义姿态的各个要素,反抗过度形而上学的倾向。我们在 1.1 和 1.2 节对新经院哲学表达的强烈不满,显然是经验主义反抗的表现。
我们钦佩科学到了坦然承认科学主义的程度。与范·弗拉森列举的主要经验主义者一样,科学最令我们印象深刻的,不是它的成果——尽管这些成果令人赞叹——而是它的制度组织方式:在一个物种更自然的制度环境中,这个物种看起来强烈倾向迷信和恐惧性的保守主义;科学制度却在其活动中选择理性与集体认识论进步。我们的可验证主义同其他一切版本一样,旨在充当一道屏障,阻止人们在我们有充分理由怀疑除了牺牲真理、换取暂时心理满足以外一无所获之处寻求解释。尤其是,我们否认哲学家不受经验约束地设定待解释项具有任何价值;其理由仅仅是,如果这些待解释项成立,各种号称的解释项就显得没那么神秘。
于是,按照范·弗拉森的标准,我们似乎必定属于经验主义者,尽管我们为客观模态辩护,显然违反了一项标准经验主义学说。毕竟,我们表现出经验主义姿态的每个侧面;而在他看来,这是成为经验主义者的充要条件。不过,在直接宣布加入经验主义阵营、并感谢范·弗拉森的姿态论给予我们学说上的自由,可以从实在论者的仓库中随意劫掠以前,先考虑他识别的竞争姿态。
原注:第二章将详细讨论建构经验主义与模态哲学之间的关系。令人意外的是,范·弗拉森并不认为相信客观模态与他的经验主义彼此抵触。
他把这种姿态称为唯物主义姿态,并作出如下说明:
唯物主义……不能等同于一套关于什么存在的理论,只能等同于一种态度或一簇态度。这些态度包括:在形成关于什么存在的意见时,强烈服从科学的当前内容。它们还包括一种倾向——也许还有一项承诺,至少是一项目的——即针对任何特定时刻实际构成的科学,接受有关其(近似)完备性的主张。(59)
阅读范·弗拉森就像咨询一位高明的星相师,因为这番描述也与我们分毫不差。然而,按照他的说法,世俗西方哲学史上的巨大张力,存在于经验主义姿态和唯物主义姿态之间。让我们重申上文引用的一句话:“唯物主义者的问题将是识别真正的唯物主义姿态,经验主义者的问题则是识别真正的经验主义姿态。”范·弗拉森在此表达的是,他对哲学所能拥有的最佳未来之期待。那么,我们难道患了精神分裂,同时倡导两种姿态?还是说,我们体现了哲学这场漫长斗争的解决办法?或许我们例示的是一种黑格尔式姿态。
值得注意的是,范·弗拉森把第二种姿态称为唯物主义,同时又将它等同于自然主义。为什么?他认为体现唯物主义传统的哲学家——霍尔巴赫、拉普拉斯、奎因、刘易斯——全都主张一切事物都是物理的。他们认为这等于一切事物都是自然的;因此,所谓超自然,就是一些糊涂人想象在物质以外存在的东西——看来终究不用再谈黑格尔了。然而,范·弗拉森主张,贯穿整个唯物主义传统,物理都无非指物理学家赞同的任何东西。在十八、十九世纪,这与由物质构成相关;但物理学越过这项限制以后,唯物主义哲学家也能够而且愿意忠实地追随它。无疑,在我们坚持自然主义者应当以忠于物理学为名,放弃对原子论、乃至对实体论本身的承诺时——第二、三章将提出这个论证——范·弗拉森会说我们正是在这样做。
所以,按照范·弗拉森的标准,我们在细节上确实既是完美的经验主义者,又是完美的唯物主义者。请注意,不能把这诊断为蕴涵学说上的自相矛盾,因为这项指控不适用于姿态。
好吧,那就承认我们是唯物主义黑格尔派。为了开始理解经验主义姿态与唯物主义姿态的综合以何为基础,请注意二者共享的关键特征。它们都要求哲学仿照科学的榜样塑造自己的探究风格。经验主义者强调他们在科学中发现的可错论,以及科学对新颖假说的宽容;唯物主义者强调科学不愿认真对待鬼魅般过程的态度。二者的确都是科学史永恒的侧面,因此,两种姿态的科学主义哲学家自然会各自形成这样的主张。那么,世俗哲学张力的来源,是否可能就在科学本身之内?两个侧面看起来确实相处得不太自在:经验主义者赞美的倾向希望百花齐放,唯物主义者赞美的倾向却要踩死其中一些被它视为杂草的花。
原注:我们以前听人提过这个说法。不过,本书不会包含任何可疑的经济学。
科学中的这项张力无疑富有成效。科学制度对认真看待新事物极端保守,结果使科学——不同于哲学——始终处在一条均衡路径上。随后,这项保守主义保证,少数穿过制度过滤器的新事物经过极其严格的筛选,而且十分稳健;因此,它又在认真对待科学的社会中,形成一台不断推动认识论和文化革新的引擎。那么,哲学以科学为榜样时,或许也应当欢迎把这种张力纳入自身,只要它能够避免愚蠢的不融贯。
原注:这里取经济学家赋予均衡路径的含义。科学进步虽然远非平滑而线性,却绝不会只是来回振荡或向后退步。每项科学发展都会影响未来科学,科学从不重复自身。
我们认为,可验证主义恰好就是完成这项任务的原则。过去近一个世纪里,这一点之所以受到遮蔽,是因为逻辑实证主义者和逻辑经验主义者把可验证主义同一种非常特殊的知觉信念理论,以及号称存在于知觉信念与其他信念种类之间的差异联系起来。我们恭敬地提出,这恰好是范·弗拉森尚未摆脱的上世纪哲学侧面;因此,他可能在这里正好存在一个盲点,并不令人意外。正如 1.2 节所做的,我们认为,有必要提醒读者:可验证主义并非起源于逻辑实证主义者和逻辑经验主义者,也并非他们独有。我们已经讨论过,它出现在皮尔士那里;它也出现在休谟那里,尽管当然没有使用这个名称。
原注:正如 1.2 节提到的,实证主义者还误以为可验证主义是一套意义理论。范·弗拉森并没有与他们共享这项错误。
根据范·弗拉森对姿态所用的标签,追问如下问题很有启发:在哲学史上,哪位伟大哲学家通常被视为强自然主义者的原型?答案当然是休谟。他同时代的基督徒把他斥为唯物主义者,而且并非毫无根据。然而,他同时又被视为经验主义者的原型。
对休谟何以能同时成为范·弗拉森两种姿态的代表哲学家,我们的诊断是:他是第一位把可验证主义作为核心承诺的哲学家。休谟论证认真对待奇迹报告绝非理性时,理由并不是人们认为上帝传递其作用的方式,不同于把一块块物质撞向其他物质。理由在于,上帝一方面号称是世界的一部分,另一方面又按照假说超越了我们拥有系统检验程序的领域。(请记住,在休谟的 Inquiry 中,反对奇迹的结论构成他后来无神论论证的一项必要前提;推理方向不是反过来。)
从 van Fraassen(2002)的后半部分可以看出,他认为经验主义可以用唯物主义做不到的方式容纳非世俗事物。这或许是他认为经验主义值得推荐的因素之一。相比之下,我们不认为科学应当努力容纳宗教冲动;在这一点上,我们也呼应休谟。经验主义姿态和唯物主义——或自然主义——姿态,如果各自加入一种支持可验证主义限制的正面态度,就会综合起来。经验主义者继续赞同宽容,但只在可验证事物的范围内宽容;对唯物主义者来说,可验证主义是在不诉诸意识形态保守主义教条的情况下维持秩序的方式。
原注:关于这一点的谨慎论证,见 Dennett(2006)。
我们把这种经过综合的、属于经验主义和唯物主义而且坚决坚持世俗主义的姿态,称为科学主义姿态。(我们选择这个词时,完全知道它通常被当成骂人的说法。)它与范·弗拉森更一般的姿态论相容,并不只是一种修辞。我们的基本原则并非命题式学说:PNC 和 PPC 都明确属于规范。它们当然不是任意规范;我们的论证依据是,科学实践在描述层面明确体现了这些规范。不过,如果一个人认为科学毫无了不起之处,或者会贬低人性——想想柯勒律治或华兹华斯——又或者认为科学具有浮士德式性质,那么,本书完全没有理由说服他。
这并不意味着我们与这样的人无话可说。他们对科学的抵制如果不想毫无原则,就必须相当彻底;而这会使他们在管理社会事务时面临严重的政策问题,我们也会希望在这些问题上尽可能严厉地追问他们。但我们不会试图用形而上学使他们转变,因为范·弗拉森说得对:这需要强形而上学,而强形而上学根本无法起步。
在我们的科学主义姿态之内,我们会为各种命题辩护;它们在语法形式上会陈述什么存在。这些命题不应理解为学说,而应理解为我们提议暂时接受的承诺,以便依照这种姿态生活。要这样生活,最重要的是密切关注科学的实际进展。有人在一切外在方面都拥抱科学主义姿态,后来却似乎根本不肯认真跟进科学;这看起来或许令人惊讶。然而,我们批评的新经院式伪自然主义哲学家恰好符合这种描述。后面的论证除了用实例说话以外,大多不会以他们为对手。我们主要关注的,是科学真正的学生——尤其包括范·弗拉森本人——怎样努力弄清依照科学主义姿态生活的细节。
因此,我们的讨论将更多地扎根于科学哲学,而非严格意义上的形而上学文献。后一个领域的一些作者可能会说,本书其实根本不是关于形而上学的;而我们已经在本节为这项主张提供了理由:确实存在一种形而上学,也就是强形而上学,我们与范·弗拉森一样,拒绝认为它得到了良好推动。我们所谓形而上学更加有限,也受到谨慎约束。它是从科学研究细节中推导并阐明一幅统一世界观的事业。我们把它称为弱形而上学,因为它不是一项拥有自身专门科学的活动。如果有人想宣布我们的用法古怪或自负,请他们记住,亚里士多德与我们共享这种用法。
我们的弱形而上学是否必然与强形而上学共享一项特征,而且同样容易受到范·弗拉森的批评?我们能够声称它具有的唯一美德,难道不就是它号称为真?但这样一来,如果它像我们所说的那样来自当代科学的细节,我们岂不是必须承认它为假,因为我们可以预期未来科学会推翻当代科学?到了这里,我们与范·弗拉森——以及其他许多人——在科学哲学层次上发生了分歧,而不是在元哲学或形而上学层次上。我们并不相信,把科学史描述为一段革命史最有说服力;按照这种描述,理论不断被后继者彻底击溃,最终表明为假。我们认为,存在一个可以辩护的基础,使我们得以与逻辑实证主义者一道,把科学史视为知识逐步积累的历史。正如后文将看到的,呈现这幅图景与我们正在从事的二阶、相对于姿态的形而上学无法分开:我们的科学哲学与科学主义形而上学会彼此支持。
第二章 科学实在论、建构经验主义与结构主义
詹姆斯·莱迪曼、唐·罗斯
到目前为止,我们已经描述了形而上学方法论中一种强形式的自然主义,并承诺通过科学哲学中的问题来展示我们这套形而上学的优点。本章将开始建立我们的形而上学。我们的论点是,反思近几十年在两个不同领域受到密切考察的问题,会推动一种结构实在论。第一类问题来自科学史,涉及旧理论被经验上更充分的新理论取代时,本体论承诺如何遭到放弃。第二类问题来自科学实在论者与建构经验主义者之间的争论,涉及双方真正的争议所在,以及建构经验主义的缺陷。我们还将论证,对科学表征本性的所谓语义理解或模型论理解,非常符合我们倡导的结构实在论。
我们的论证结构是辩证的。第一章应该已经清楚说明,与严格的分析式论证相比,我们为什么更愿意用这种进路来发现科学主义姿态的内容。我们的弱形而上学观点,是我们理解科学的一个侧面。我们并不是先辨认第一原则或概念真理,再构造三段论,从而获得对科学的更优理解。相反,按照 PNC 构造的一个形而上学方案,如果比另一个方案以更有启发性的方式统一了更多当代科学,就应当相应地优先于后者。因此,为形而上学方案辩护,必然是一项比较工作。融贯程度是与 PNC 相容的形而上学应当优化的属性;它是整个理论的比较属性,不能只靠分析理论各部分的具体蕴涵来确定。
这当然不意味着分析式论证对比较评估的各个环节不重要。理论之所以拥有相应的优点或缺点,很大程度上是因为它所推动的各种具体主张蕴涵了什么。因此,读者会在后文看到大量论证。此处只是要解释,为什么这些论证会出现在一种叙事语境中:我们提出、比较、批评并调整其他人的形而上学方案,逐渐汇聚到自己偏爱的立场,直到按照科学知识的当前状态,再也无法作出改进。
这段辩证叙事将围绕范·弗拉森与标准科学实在论的交锋展开。上一章最后一节的论述,已经表明这对我们来说为什么是自然的进路。我们的形而上学,以广义皮尔士式可验证主义为基础,综合了建构经验主义和科学实在论。我们想要表明,我们中的一人——莱迪曼——多年来一直捍卫的本体论结构实在论,正是这样一种综合。我们会让建构经验主义与标准科学实在论彼此面对对方的反驳——至少是我们根据 PNC 能够赞同的反驳——再逐步调整二者,直到它们的残余形成一种融贯的混合物,也就是某种形式的本体论结构实在论。
约翰·沃勒尔(John Worrall)(1989)曾提出用结构实在论解决科学实在论的理论变迁问题。粗略地说,结构实在论认为,我们的最佳科学理论描述实在的结构;这不只是拯救现象,却又没有声称如实描述引起现象的不可观察实体之本性。经过后续发展,以及人们对二十世纪科学结构主义历史作出的各种说明,文献中如今讨论着多个结构实在论变体。Ladyman(1998)主张,根据它们以何种方式偏离标准科学实在论,可以把它们分为认识论类型和形而上学类型;他还引入了本体论结构实在论与认识论结构实在论的区分。French and Ladyman(2003a, 2003b)倡导本体论结构实在论时,强调对客观模态结构的承诺;Ladyman(1998)曾参照罗恩·吉尔(Ron Giere)(1985, 83)对实在论和经验主义形式的分类,指出这项承诺。
原注:例如,Esfeld(2004)显然在处理形而上学问题,Votsis(forthcoming)则更关心认识论问题。Psillos(2001)使用消除式结构实在论,van Fraassen(2006)则使用激进结构主义来指称本体论结构实在论。
如果结构实在论——无论认识论还是本体论版本——只是对理论变迁的回应,它就容易受到特设之说的指控。这里倡导的观点具有多重动机,而且会针对科学哲学中的多种问题诉诸融贯这项美德,因此避开了这项担忧。下一章将论证:只要我们的当代最佳物理学——包括最前沿的部分——形成了共识,它的形而上学蕴涵就会推动我们这种结构实在论;而在没有共识之处,我们的立场与当前一切严肃理论选项都相容。第四、五章引入实在模式理论以后,还会进一步增加融贯性;它与这里捍卫的立场相结合,使我们能够可信地说明定律、因果性与解释,也能说明特殊科学与基础物理学之间的关系。按照我们的自然主义,这是为思辨性科学形而上学提出论证的唯一正当方式。
本章的组织如下。首先,2.1 节考察科学实在论的定义以及支持和反对它的论证。我们的结论是,科学成功作出新颖预测的历史,为某种形式的实在论提供了最有力的证据;但理论变迁中本体论不连续的历史,又使标准科学实在论无法辩护,2.2 节将讨论这一点。2.3 节介绍科学结构主义,随后详细评估范·弗拉森的经验主义。我们发现自己在许多方面赞同他,包括语义进路适合处理科学理论——2.3.3 节将勾勒这套进路;但我们也论证,要使他的结构主义经验论形式可以辩护,就必须承诺客观模态。2.3.4 节会引入一些全书后文使用的新术语,随后在 2.4 节转而阐述结构实在论。我们将反对纯粹认识论形式的结构实在论,并在本章结尾引入本体论结构实在论,为第三章进一步捍卫并发展它做好准备。
2.1 科学实在论
如何定义科学实在论,当然存在大量争议。后面将看到,范·弗拉森把它定义为一种关于科学目标的观点。他有辩证理由如此刻画;但我们在此提出一个较为标准的认识论定义:科学实在论主张,我们应当相信当前最佳科学理论近似为真,而且这些理论的核心理论术语成功指称了它们假定的不可观察实体。因此,如果理论使用号称指称电子或引力波等不可观察实体的术语,实在论者就会说,我们应当相信这些实体确实存在,并且具有理论归于它们的属性,表现出理论归于它们的行为。
原注:当然,情况更为复杂。可以从语义、形而上学和认识论成分来理解科学实在论(例如见 Psillos 1999;Ladyman 2002b,第 5 章)。一些哲学家采取实用主义的真理观——或以其他方式受到认识论约束的真理观——并以此为基础,为相信不可观察者辩护(例如见 Ellis 1985)。范·弗拉森的论证不以这类观点为对象(1980, 4),但它们或许容易受到其他反实在论论证的攻击。
对许多哲学家来说,科学实在论不言自明,也没有争议。例如,在心灵哲学关于物理主义、还原论和随附的争论中,各方通常都假定原子、分子、离子等等存在;问题只在于,存在的是否只有这些东西,还是物理事物之外还存在涌现的或因果上自主的实体与属性。物理科学和生命科学中的科学解释,处处都必须提到电磁波、氮分子和引力场之类不可观察实体。因此,如果有人认为科学实在论无疑是正确的,完全情有可原。
然而,反对科学实在论的论证有很多。有些或许只是哲学性的,有些则诉诸关于科学史和我们最佳科学理论的偶然事实。我们在某些方面比范·弗拉森更怀疑;他只为可以对理论实体持不可知论辩护,本章却会论证,理论变迁论证迫使我们放弃标准科学实在论。在讨论这些论证以前,鉴于我们正在建立一个融贯论证,必须先考察支持科学实在论的主要论证;因为我们将主张,它同样支持我们推荐的非标准科学实在论。
2.1.1 无奇迹论证
Ladyman(2002b,第 7 章)区分了运用最佳解释推论(IBE)为科学实在论辩护的局部方式与全局方式。(Psillos 1999 使用一阶和二阶作出了类似区分。)对科学实在论的局部辩护诉诸一组特定实验事实,以及根据某些特定不可观察实体对它们作出的解释。范·弗拉森等科学实在论反对者否认,关于特定不可观察者的局部实在论辩护具有决定性。他们主张,每项辩护都可以按照实用方式重新解释为:推断有关解释在经验上充分,并承诺继续使用该理论的资源进行理论建构(见 van Fraassen 1980)。
于是,争论转向全局层次。科学实在论者主张,需要他们的科学哲学来说明科学整体,以及它在历史上取得的经验成功。普特南曾著名地如此表述这个支持科学实在论的终极论证:“支持实在论的正面论证是:唯有实在论不会把科学的成功变成奇迹”(1975a, 73)。斯马特也提出了一种相似的论证形式:“如果关于理论实体的现象主义者正确,我们就必须相信存在一项宇宙巧合”(1963, 39)。这是一项指向唯一解释的推论。许多科学实在论者从自然主义出发主张,只要我们在科学哲学中遵循科学所用的相同推理模式,就会走向实在论。因此,科学实在论被视为一项关于科学本身的科学解释假说:“哲学本身就是一种经验科学”(Boyd 1984, 65)。
原注:伊恩·哈金(Ian Hacking)(1985)的论证出发点,是拒绝令人无法容忍的巧合。
无奇迹论证通过援引科学方法和实践的具体特征,再论证这些特征的成功应用需要解释,而实在论提供了最佳或唯一解释,从而变得更加复杂。之所以如此,是因为科学方法在工具上的可靠性,可以由它们在理论上的可靠性来解释。理查德·博伊德(Richard Boyd)(例如 1985)主张,解释科学的成功时,我们需要解释科学方法在整个科学史上取得的总体工具性成功。下列各项都被当作一般事实,而且科学实在论假说可以解释它们:
-
(i) 可以利用科学知识投射数据中的模式;
-
(ii) 科学理论的确证程度高度依赖理论;
-
(iii) 科学方法在工具上可靠。
第二点指的是这样一项事实:科学家使用已经接受的理论来校准仪器,选择检验新理论的相关方法,描述获得的证据,诸如此类。
原注:具有讽刺意味的是,这使科学方法和确证的理论负载性成为支持实在论的证据;而 Hanson、Kuhn 和 Goodman 原本认为,它不利于实在论。
科学实在论者长期主张,反实在论者无法解释科学实践的另一个特征:人们持续寻求统一不同现象的理论,而且往往成功。反实在论面对的著名合取反驳(Putnam 1975b)如下:$T$ 与 $T’$ 都在经验上充分,并不蕴涵其合取 $T\mathbin{\&}T’$ 在经验上充分;然而,如果 $T$ 与 $T’$ 都为真,就会蕴涵 $T\mathbin{\&}T’$ 为真。因此,论证说,只有实在论者才有动机相信,把已经接受的理论结合起来所得的新经验后果。然而,理论合取实践在科学史上非常普遍,也是科学方法中可靠的一部分。因此,既然只有实在论能够解释科学实践的这项特征,实在论就是真的。
原注:不过,请注意,如果假定 $T$ 与 $T’$ 都近似为真,并不能推出它们的合取 $T\mathbin{\&}T’$ 也近似为真。例如,假定 $T$ 是开普勒行星运动定律,$T’$ 是牛顿力学,那么 $T\mathbin{\&}T’$ 实际上并不一致,因此不可能近似为真。
范·弗拉森(1980, 83–7)回应说,科学家从来不会以这种方式合取理论。他主张,统一理论的过程更多是修正而不是合取:成对或成组的理论都得到调整,使它们不会彼此矛盾或相互孤立。此外,他认为,为了寻求经验充分性,科学家拥有实用理由研究已经接受之理论的合取。后一项回应提示我们,可以如何表述一项一般论证,说明实在论可以保留的任何科学实践侧面,反实在论者也都能够说明。假定实在论者声称,科学实践的某项特征带来了工具性成功,而实在论为该特征提供了解释或辩护。反实在论者只需指出,科学史为相信该科学实践特征的实用价值提供了归纳根据。同样,van Fraassen(1980)也提出了一套科学实用学说明,试图参照背景理论在经验上充分这一事实,解释上述 (i)、(ii) 和 (iii)。
关于理论合取的简单化看法,的确没有公正对待合取现实理论的复杂实践。在某些情形下,两个理论的合取甚至无法良构;广义相对论与量子力学就是一例,下一章还会详细讨论。不过,尽管近期出现了对科学统一的怀疑——其中尤其以南希·卡特赖特和约翰·迪普雷的辩护为代表,第四章会进一步讨论——在单一解释框架中统一一系列现象,仍经常是科学理论建构的目标。迈克尔·弗里德曼(Michael Friedman)主张,理论解释在于“把相对具体且可观察的现象嵌入某种更大、相对抽象且不可观察的理论结构,从而推导该现象的属性”(1981, 1)。他的例子包括把气体理论还原为分子理论,以及把化学理论还原为原子理论。弗里德曼继而论证,这种理论解释会确证提供还原基础的不可观察世界理论。不过,他警告我们不要持有一种简单观点,认为只要一项解释性还原是现有的最佳解释,它就得到了确证;否则会产生解释的无限等级体系。按照弗里德曼的说法,解释性还原或嵌入必须具有统一能力,才能得到确证。
原注:Friedman(1974)先前曾主张,统一之所以有价值,是因为它减少了世界中粗朴事实的数量,从而提高我们的理解。Kitcher(1976)和 Salmon(1989)批评这项论证,认为弗里德曼没有充分说明如何区分粗朴事实的个体。弗里德曼后来版本的论证只谈确证。
弗里德曼的论证如下:
-
(1) 理论层次上的统一,会赋予经验层次上的理论更高确证度。
-
(2) 只有实在论者拥有在理论层次寻求统一的认识论根据。
-
(3) 因此,我们应当成为实在论者。
他还主张,无论科学家事实上是否合取理论,都有理由认为他们应当这样做。完整的理论描述 $T$ 与其他理论合取以后,能够获得比断言 $T$ 在经验上充分更高的确证度。理由如下:
一套在许多不同领域中发挥解释作用的理论结构,会从所有这些领域获得确证。共同描述气体分子模型的假说,当然会通过解释气体行为获得确证;但它们也会从得到应用的一切其他领域获得确证,例如化学现象、热现象和电现象,等等。(Friedman 1983, 243)
另一方面,这些假说在经验上充分这项主张,却无法分享来自其他领域的额外确证。假说的现象学意义属于其后果,因此,如果完整理论描述得到更强确证,现象学描述也会如此。弗里德曼由此主张,即使只谈可观察世界,实在论者拥有的知识也比反实在论者得到更强确证;而按照反实在论者的说法,这正是科学所追求的那类知识。
不过,正如 Kukla(1995)指出的,反实在论者完全可以主张,实在论者在认识论上无权对统一理论的经验充分性抱有额外信心。库克拉还论证,即使这种额外信心使追求统一具有方法论优势,也不足以支持实在论,因为他所谓的合取经验主义者同样有理由抱有额外信心(234;另见其 1996b)。这种人不仅相信我们的最佳理论在经验上充分,还相信它们与背景理论合取以后,会产生同样在经验上充分的新理论。于是,合取经验主义者拥有追求统一的认识论理由,因为统一会带给她更多工具性知识。
如果无奇迹论证能够成立,它当然可以反驳库克拉的提议;因为对实在论者来说,如果科学理论为假,那么,它们可以以这种方式扩展,比它们只在工具上成功更加不可思议。而且,合取经验主义者的立场看起来完全特设。不过,请注意,这项支持科学实在论的论证依赖于量化不可观察者之理论的模态能力,依靠它来解释并预测现象。不同现象受到相同定律和原因的作用,正因如此,根据不可观察者实现统一才在工具上可靠。如果科学定律只描述某个领域中现实事物的规律性,那么,它们成功扩展到新领域——或者其解释成功扩展到新领域——就会与反实在论者面临的情形一样神秘。
2.1.2 反对无奇迹论证
范·弗拉森提出三个论证,反对实在论是科学成功的最佳或唯一解释这一主张。第一个论证认为,要求每项规律性都得到解释,等于要求满足赖欣巴赫的共同原因原则(PCC);因此,实在论者似乎承诺把这项原则作为科学理论的充分性要求。PCC 认为,事件之间的相关性要么证明它们之间存在直接因果联系,要么是某个共同原因作用的结果。范·弗拉森继而根据量子力学论证,PCC 是一项过强的条件(见其 1980,第 2 章;1991,第 10 章)。
贝尔定理告诉我们,对一对纠缠粒子的成员进行测量所得的结果之间存在相关性;但以任何共同原因为条件,都无法屏蔽这种相关性,而直接因果联系的观念似乎又会违反相对论。因此,实在论者在量子力学方面的确面临一个问题。不过,无论这个问题是否能够或者如何得到解决,仅凭实在论者诉诸最佳解释推论,还看不出他们显然承诺了 PCC。或许有些科学解释违反共同原因原则;又或许,共同原因式解释最终会走到尽头,却仍然对绝大多数科学目的而言属于必要或至少适当的解释。
范·弗拉森的第二个论证反对说,实在论者对解释的要求预设了如下观点:一件事是幸运事故或巧合,就等于它完全没有解释;但按照范·弗拉森的说法,巧合可以在某种意义上得到解释(1980, 25):
我在市场偶遇朋友是一个巧合——但我可以解释自己为什么在那里,他也可以解释自己为什么前往;所以,两项解释结合起来,我们可以解释这次相遇如何发生。我们称它为巧合,并不是因为它的发生无法解释,而是因为我们各自前往市场并非为了相遇。不能要求科学在理论上消除巧合或一般的偶然相关性,因为这种要求根本没有意义。(1980, 25)
这似乎没有抓住无奇迹论证的要点。实在论者的主张只是说,用巧合或奇迹般的好运来解释科学理论一贯取得的预测成功,是一种不可接受而且任意的解释;尤其是在实在论者另有解释可供选择的情况下。如果一个人总是在市场意外遇见同一个朋友,而且存在不同于纯粹巧合的其他解释,那么,她会倾向于采纳后者。
范·弗拉森或许已经预见到这项回应,因此还为科学在工具上的成功提出一种达尔文式解释:
当代科学理论的成功并非奇迹。对具有科学头脑的达尔文主义者来说,它甚至毫不令人惊讶。因为每项科学理论出生以后,都进入充满激烈竞争的生活,进入一个血淋淋的弱肉强食丛林。只有成功的理论才能存活——也就是那些事实上抓住自然界现实规律的理论。(1980, 40)
实在论者可以回答说,实在论并非科学成功的唯一解释,却是最佳解释(例如见 Boyd 1985);随后指出,范·弗拉森给出的是表型解释:它提供了一套选择机制,说明某种特定表型——一个在经验上成功的理论——如何在理论种群中取得支配地位。但这并不排除另一种基因型解释,说明使一些理论取得成功的基础属性。实在论者主张,理论近似为真这项事实,对其工具可靠性作出了基因型解释。他们论证:“选择机制可以解释为什么所有入选对象都具有某项特征,却没有解释为什么其中每个对象都具有它”(Lipton 1991, 170)。因此,利普顿(同上,170 起)说,实在论者的解释说明了范·弗拉森没有说明的两件事:(a) 为什么某个入选理论具有真的后果;(b) 为什么根据经验理由选出的理论后来会取得更多预测成功。
原注:见 Stanford(2000)。
归根结底,范·弗拉森拒绝科学实在论者号称提供的那类解释具有必要性。他认同康德对形而上学的批判——这里的形而上学被理解为对自在世界之本性建立理论——却不认同康德的先验转向。在他看来,形而上学家与科学实在论者共享一种愿望:对已经在其可理解范围内得到理解的东西,再作解释和说明。他认为,任何为科学实在论辩护的尝试都会涉及某种形而上学,尤其是模态形而上学。实在论者所假定的不可观察实体只有在引起现象这一假设下,才能解释现象。如果不可观察实体只是在某些现象发生时碰巧位于附近,它们的存在就不具有解释力。因此,他主张,科学实在论依赖某种关于自然定律、单称因果性或本质本性的形而上学理论。对范·弗拉森来说,这意味着它最终依赖通过设定进行解释。到这里,我们陷入僵局:科学实在论者坚持需要解释,反实在论者却满足于没有解释。
科林·豪森(Colin Howson)(2000)、P. D. 马格努斯(P. D. Magnus)和克雷格·卡伦德(Craig Callender)(2004)近来主张,无奇迹论证存在缺陷,因为要评估“取得经验成功的理论近似为真”有多大概率,我们必须知道相关基础率,而我们无法知道它。马格努斯和卡伦德论证,关于整个科学的全盘论证——无论旨在支持实在论还是反实在论——之所以受到认真对待,只因为我们倾向于犯基础率谬误;不同于这类论证的,是应用于特定理论的个案论证。他们认为,我们应当放弃从总体上处理实在论问题的企图。
2.1.3 新颖预测
多位哲学家都曾指出,科学实在论争论已经陷入僵局(例如见 Blackburn 2002)。我们希望在此打破僵局,为某种科学实在论争得优势;不过,这种实在论会向建构经验主义作出大量让步。哲学中有一个熟悉的观点:无法凭理性使意志坚定的怀疑论者改变立场。因此,不存在一项支持科学实在论的有效论证,能让准备放弃对科学的一切解释的反实在论者接受其前提。然而,范·弗拉森确实提出了一套关于科学的正面说明,旨在证明科学的理性以及累积的经验成功。本节将从无奇迹论证中提炼科学实在论动机的精髓。
我们谈论科学理论的成功时,可能想到许多东西,例如技术应用、提供解释、方法论成功、对统一的贡献、在其他科学中的应用、产生预测等等。它们并非全都同样适合充当无奇迹论证的待解释项。例如,南希·卡特赖特(1983)主张,基础理论在现象层次上的应用不能证明这些理论为真,因为表述和应用理论都涉及理想化和失真。同样,科学的技术应用很大程度上依靠试错和辅助技能。无论细致研究最终能否表明这些成功形式仍支持科学实在论,有一种成功似乎构成相信某种科学理论实在论的最有力理由:新颖预测成功。
艾伦·马斯格雷夫(Alan Musgrave)(1988)直截了当地说,无奇迹论证唯一可能成立的版本,是诉诸理论的新颖预测成功。一些实在论者——例如 Psillos(1999)——甚至主张,只有取得新颖预测成功的理论,才应被视为属于科学实在论论证的适用范围。这限制了可以用来建立下一节反对科学实在论之论证的已放弃旧理论数量。这个语境中的新颖性说明必须满足两类条件。第一,确证理论需要一些多少属于先验的特征,例如客观性和非个人性。第二,它要符合科学家对科学史上特定理论确证情况作出的典范判断。后者常见的例子包括:广义相对论成功预测光经过巨大质量附近时的偏转,以及菲涅耳波动光学成功说明不透明圆盘阴影中著名的白斑现象(见 Worrall 1994)。不过,对新颖预测成功作出一般刻画并不容易。
最直接的观念是时间新颖性。一项预测预报了尚未观察到的事件时,就具有时间新颖性。把这种新颖预测成功用作判断特定理论是否应当采取实在论态度的标准,问题在于:相信哪些理论似乎会由此带有任意性。某个人究竟在什么时候首次观察到一项由理论蕴涵的现象,可能与理论为何及如何发展毫无关系。如果某项理论的预测其实已经被其他人独立确证,只是理论家不知道其观察报告,这肯定不会影响该预测是否新颖。(白斑现象在菲涅耳理论预测以前,已经得到独立观察。)时间式新颖性说明会使一项结果对某个理论而言是否新颖,沦为纯粹的历史偶然;而这会损害新颖成功号称具有的认识论意义。
更可信的说法是,判断一项结果是否新颖,关键在于特定科学家构造预测它的理论以前,是否已经知道该结果。我们称之为认识论新颖性。这种新颖性说明的问题是:在某些情形下,一位科学家知道某项结果,似乎并不会损害该结果相对于其理论的新颖地位,因为她构造后者时可能没有诉诸前者。例如,许多物理学家认为,广义相对论成功说明了水星轨道——后者对牛顿力学来说是一项异常——因而得到高度确证;因为导向这套理论的推理所诉诸的一般原则和约束,与行星轨道的经验资料毫无关系。爱因斯坦虽然明确想要解决水星问题,正确轨道的推导却不是把正确答案直接塞进理论得到的。
沃勒尔提出,只有“以一组资料为着眼点设计、后来又完全出乎意料地预测了另一个一般现象的理论”,才适合采取实在论态度(1994, 4)。然而,雅雷特·莱普林(Jarett Leplin)(1997)近来分析时拒绝这种观点,因为它使新颖性相对于理论家而定,因而给新颖性引入心理的、非认识论的维度。以菲涅耳为例。如果我们说,白斑现象已为人所知并不重要,因为菲涅耳构造理论并不是为了说明它,尽管理论仍然预测了它;那么,我们似乎是在说,理论家构造理论时的意图,部分决定了该理论的成功是否算作其真实性的证据。莱普林主张——我们也同意——这损害了实在论所需的理论确证客观性。
原注:我们对 Leplin(1997)的讨论遵循 Ladyman(1999)。
这就推动了使用新颖性这个观念。如果科学家没有明确地把一项结果置入理论,也没有使用它设定某个对推导至关重要的参数之值,那么,该结果就具有使用新颖性。因此,莱普林为观察结果 $O$ 相对于理论 $T$ 而言具有新颖性提出两个条件:
独立性条件:至少存在一种对导向 $T$ 的推理所作的充分且最小的重构,它没有援引关于 $O$ 的任何定性概括。
唯一性条件:存在关于 $O$ 的某项定性概括,由 $T$ 对它作出解释和预测;而在 $T$ 首次如此做时,没有任何替代理论提供了可行理由,使人预期会出现该概括的实例。(1997, 77)
莱普林解释说,对导向某个理论之推理的重构,是对提出该理论的理论家之思想所作的理想化;如果重构能够推动人们提出该理论,就称为充分的;如果它是能够如此做的最短推理链,就称为最小的(1997, 68–71)。
按照上述两个条件,新颖性是理论、预测或解释、对导向它的推理所作的重构,以及当时存在的所有其他理论之间的一种复杂关系;因为后面这些理论不能为结果提供彼此竞争的解释。由此可以推出两点。第一,如果我们发现某位已故科学家革命性的新物理理论,但他没有留下任何记录,说明自己知道哪些实验、采用了什么推理,那么,这套理论就不可能拥有新颖成功。因此,按照莱普林的观点,无论它成功预测多少此前无人料想的现象,都无法推动对该理论的实在论解释。第二,假设我们已经知道某个领域中的一切现象。那么,无论在这个领域构造的理论多么具有解释力、多么简单或统一,我们都永远不可能获得相信它为真而不只是经验上充分的证据。这些后果显然违背实在论思路。
而且,莱普林承认,他的分析使新颖性带上了时间索引(1997, 97);但这似乎触犯了他自己的主张:“让一个人的认识论依赖某种终究可能只是偶然的事情,显然有违直觉”(1997, 43)。主要问题似乎出在唯一性条件,因为它把太多交给了偶然。例如,假设一项结果相对于某个理论具有新颖性,但不久后又出现另一个同样解释它的理论。按照莱普林的观点,有理由对前一个理论作出实在论承诺,却不能如此承诺后者。然而,事情发生的顺序似乎完全可能倒过来,于是我们应当相信哪个理论为真,便取决于集体经历中的偶然因素。而且,人们诉诸真理来解释一个理论取得新颖成功的奥秘;另一个理论如果没有竞争者在场,其成功原本也会是新颖的,现在却得不到解释。
科学方法当然包含广泛得多的经验成功标准,例如解释此前神秘的现象。事实上,达尔文的演化理论和莱尔的均变论都因为系统化和解释能力而被科学共同体接受,尽管它们没有取得新颖预测成功。正如我们已经看到的,实在论者也经常主张,理论的统一能力或许会、却不必带来新颖预测成功;我们仍应当以此为理由,对这些理论采取实在论态度。
我们提出一种关于新颖预测的模态说明。关键在于一套理论能够预测某种未知现象,而不在于它事实上是否作出了预测。如果一套理论只是列出实际发生的现象,它的经验成功就不需要解释。重要的是,理论有时会预测定性上全新种类的现象,而这些现象后来确实受到观察;至于某个特定理论的具体预测是否新颖,则无关紧要——下文会回到这一点。
原注:这里强调新的现象种类至关重要,因为如果一套理论只是预测一个众所周知的现象类型会再出现一个个例,它可能只是把已知资料作了概括。
既然有些理论已经取得新颖预测成功,我们的总体形而上学就必须解释新颖预测成功如何可能。我们偏爱的解释是:世界具有模态结构,而我们的最佳科学理论描述了这项结构。
范·弗拉森当然会主张,即使新颖预测成功也只需要达尔文式解释,不需要其他解释。关于认识论上需要什么,科学不会告诉我们任何支持或反对的结论——范·弗拉森此处当然不是在谈纯粹心理需要——所以我们无法尝试反驳他。我们只能重申上文回应豪森、马格努斯和卡伦德的解释怀疑论时所说的话。不过,范·弗拉森谈到科学理论描述现象之间的关系时,已经非常接近我们的观点。我们之间的唯一区别是:我们把有关关系理解为法则性的,或更广泛地理解为模态的;他则把它们理解为现实发生的外延规律。
当然,一些具有休谟主义倾向的科学实在论者会主张,范·弗拉森在后一项问题上是对的。我们将论证,科学实在论与模态休谟主义的结合并不幸福。范·弗拉森拒绝形而上学,至少前后一致。然而,我们将在 2.3.2.3 节论证,即使建构经验主义也会承担一些形而上学承诺。在此之前,接下来两节先考察几个著名的反科学实在论论证。
2.1.4 不充分决定
科学实在论争论广泛讨论不充分决定论证。在考察它对我们项目的蕴涵以前,需要先加以澄清。我们区分两种一般形式的不充分决定:弱不充分决定与强不充分决定。
弱不充分决定:
-
(1) 假定理论 $T$ 已知,而且一切证据都与 $T$ 相容。
-
(2) 另有一个理论 $T’$,它也与支持 $T$ 的一切现有证据相容。$T$ 与 $T’$ 具有弱经验等价性,也就是二者都与我们迄今收集的证据相容。
-
(3) 如果支持 $T$ 的全部现有证据都与另一个假说 $T’$ 相容,就没有理由相信 $T$ 为真而 $T’$ 不为真。因此,没有理由相信 $T$ 为真而 $T’$ 不为真。
科学家每天都会面对这种不充分决定问题:$T$ 与 $T’$ 是相互竞争的理论,却对迄今观察到的现象类别作出相同判断。为解决问题,科学家会设法找到某种二者给出不同预测的现象,从而可以通过新的实验检验在它们之间作出选择。例如,$T$ 与 $T’$ 可能是彼此竞争的粒子物理标准模型版本;对于当代粒子加速器研究范围内的现象,二者意见一致,却对更高能量下会发生的事情作出不同预测。
原注:我们中的一人目前正在进行一项实验,试图分离多种数学过程模型对于人脑奖赏条件作用作出的不同预测。这些模型对计划检验以前采用较粗尺度测得的现有资料同样充分,但每个理论对成瘾的成功治疗给出不同解释,因而也给出不同的进一步预测。
弱不充分决定论证是归纳问题的一种形式。设 $T$ 是任何经验定律,例如一切金属受热都会膨胀;$T’$ 则是任何如下主张:迄今观察到的一切都与 $T$ 相容,但下一次观察会不同(Goodman 1955)。如果科学反实在论要使用不充分决定,在可观察者陈述与不可观察者陈述之间推动某种认识论区分,它就必须超越关于归纳的寻常可错论。
接下来讨论强不充分决定。要为科学理论产生一项强不充分决定问题,我们从理论 $H$ 出发,再生成理论 $G$;$H$ 与 $G$ 不只对迄今观察到的东西具有相同经验后果,而且对我们可能进行的任何观察也具有相同经验后果。如果任何给定理论始终存在这种与之强经验等价的替代方案,科学实在论就可能面临一个严重问题。即使未来进行任何观察,也无法裁决两个这类理论的相对可信度;因此,论证说,一切可能证据都无法充分决定我们如何在二者间选择。如果我们能够收集的一切证据都不足以在多个不同理论之间作出辨别,就无法拥有任何理性根据,相信某个特定理论的理论实体及其近似真实性。这样一来,科学实在论就会受到动摇。
关于科学理论的强不充分决定论证如下:
-
(i) 对每个理论,都存在无穷多个与它强经验等价、却彼此不相容的竞争理论。
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(ii) 如果两个理论强经验等价,它们就证据等价。
-
(iii) 任何证据都永远无法唯一地支持某个理论,胜过与之强经验等价的竞争理论;因此,理论选择受到彻底的不充分决定。
可以通过多种方式论证,强经验等价这个观念不融贯,或者至少界定不清:
-
(a) 经验等价这个观念要求我们能够清楚划定理论的可观察后果。然而,可观察者与不可观察者之间不存在非任意的区分。
-
(b) 可观察者/不可观察者之分会随时间变化,因此,一套理论有哪些经验后果取决于特定时刻。
-
(c) 理论只会相对于辅助假设和背景条件而具有经验后果。因此,理论本身之经验后果的观念并不融贯。
此外,人们还可以主张,没有理由相信,任何给定理论总是或经常存在与之强经验等价的竞争理论;因为强经验等价的实例过于罕见,或者因为现有的强经验等价竞争者并非真正的理论。
原注:关于这些问题的讨论,见 Laudan and Leplin(1991, 1993)、Kukla(1993, 1994, 1996a, 1998)以及 Ladyman(2002b,第 6 章)。
无论如何看待 (i),许多实在论者都主张 (ii) 为假。他们认为,两个理论可以预测完全相同的现象,却得到不同程度的证据支持。换言之,他们认为,理论具有简单性、非特设性、时间或其他形式的新颖预测能力、优雅和解释力等非经验特征——也就是超经验美德——使我们有理由从经验等价的竞争者中选出一个。反实在论者可以同意,超经验美德会在理论选择层次打破不充分决定;但追随范·弗拉森,他们会主张,这些美德的价值纯粹是实用的:它们鼓励我们选择一个特定理论来工作,却没有给我们任何理由认为它为真。这是范·弗拉森主张我们最佳科学理论完全可能只在经验上充分、而不为真的部分动机。
与批评者通常呈现的情况相反,范·弗拉森并没有直接诉诸强不充分决定来反对科学实在论并支持建构经验主义。相反,他使用强经验等价的实例来表明,理论除了描述可观察事件的结构以外还具有额外结构,从而为如下主张辩护:相信经验充分性在逻辑上弱于直接相信真理。
原注:见 M. van Dyck(forthcoming)。
尽管如此,范·弗拉森承认自己面对归纳怀疑论时无话可说,这一点十分重要;我们将在下文回到它。而且,他没有使用不充分决定论证反对科学实在论,并不意味着实在论者不能用它反对建构经验主义。反实在论者面临的问题是,如何克服弱不充分决定论证,却不同时克服强不充分决定论证。实在论者主张,使他们有权认为一项经过充分检验的理论既描述未来观察也描述过去观察的那些超经验考量,同样使他们有权在强经验等价的理论之间作出选择。
科学实在论者面临的特定强不充分决定问题是:关于可观察事态的一切事实,都无法充分决定在 $T_0$——一个得到完整实在论解释的理论——与 $T_1$——$T_0$ 在经验上充分这项主张——之间如何选择。然而,我们现在拥有的一切证据,也无法充分决定在 $T_1$ 与 $T_2$ 之间如何选择;$T_2$ 主张 $T_0$ 在 2010 年以前经验上充分,而这就是归纳问题。此外,在一切时刻对一切实际观察事态所得的全部事实,都无法充分决定在 $T_1$ 与 $T_3$ 之间如何选择;$T_3$ 主张 $T_0$ 描述了一切实际观察到的事件。因此,实在论者可以主张,即使 $T_0$ 在经验上充分这项判断,也受到现有证据的不充分决定;所以,如果没有对不充分决定问题的正面解决方案,建构经验主义者就应当成为归纳怀疑论者。
上述不充分决定论证看来并不明确支持实在论或反实在论中的任何一方。不过,来自科学的真正强经验等价实例会给科学实在论者带来一个特殊问题,这种想法确实有一定道理。罗杰·琼斯(Roger Jones)(1991)曾通过提醒人们注意,科学中存在并行不悖的物理理论替代表述,提出关于什么的实在论?这个问题。乔纳森·贝恩(Jonathan Bain)(2004)近来分析了琼斯的一个例子,即牛顿引力,并表明至少有六个理论初看都配得上这个名称。具体内容非常技术化,但基本观念是,这些理论在时空对称性、边界条件和动力学对称性方面不同。最明显的区别是,其中一些是在平直时空上建立的场论,另一些则像广义相对论一样,把引力效应以曲率形式纳入时空结构。
贝恩讨论这对实在论争论的蕴涵时,继而论证其中三个理论似乎构成真正的强经验等价实例,因为它们具有不同的时空对称性和绝对对象。不过,他指出(374),它们的动力学对称性相同;所以,如果结构实在论者认为动力学结构才是物理上真实的,就应把它们视为描述同一结构的不同方式。
量子物理学提供了更多经验等价实例。我们的观点是,在基础理论中嵌入经验等价子结构的不同方式之间作出选择,属于实用问题;但不同表述最终可能自然地导向新模态关系的发现,继而导向新的经验发现。例如,牛顿力定律提示了库仑定律的数学形式,尽管我们知道,两个理论都可以几何化,从形式体系中消除显式的力。不过,正如贝恩所说,标准科学实在论者仍可以选择参照上述各种超经验美德,试图打破任何不充分决定实例。问题是,这些美德有时似乎把我们拉向不同方向,却没有明显的方法为它们排序(见 Ladyman 2002b,第 8 章第 2 节)。
科学实在论者不能忽略不充分决定论证;但它同样威胁建构经验主义之类任何正面的反实在论形式,因此并没有给我们提供放弃标准科学实在论的决定性根据。(不过请注意,正如贝恩所说,有理由认为不充分决定支持结构实在论。)无论如何,我们不会继续讨论它,因为下一节将提出一种在我们看来更加有力——事实上最为有力——的反标准科学实在论论证形式。
2.2 理论变迁
许多实在论者倾向把源于不充分决定的担忧斥为纯粹的哲学怀疑。他们主张,既然科学家甚至能想办法在强经验等价的竞争者之间作出选择,哲学家就不该过分看重那些只在原则上可能、与科学实践无关的情形。暂且不论强经验等价的所有实例是否真的都不会给科学造成问题,再反事实地假设——在我们看来这是反事实——根据 IBE 对科学实在论作出的认识论辩护具有决定性;即使如此,最强形式的理论变迁问题仍表明,关于科学理论的事实并不支持科学实在论,因为实在论甚至在经验上都不充分。
源于理论变迁的反科学实在论论证之所以有力,是因为它们并非先验而理论化的论证,而是以经验为基础;其前提所依据的资料,来自对科学实践和历史的考察。理论变迁中的本体论不连续性,似乎并不只使我们有理由持不可知论;它还使我们有正面理由相信,当代最佳科学中的许多核心理论术语,未来科学会认为它们并不指称任何东西。
臭名昭著的悲观元归纳,早已有古希腊怀疑论者先行提出;其现代形式尤其由 Laudan(1981)倡导,具有如下结构:
-
(i) 科学史上存在许多经验上成功的理论,后来却遭到拒绝;按照我们当前最佳理论,它们的理论术语并不指称任何东西。(劳丹给出了一份清单。)
-
(ii) 我们当前的最佳理论与那些已经抛弃的理论没有种类上的不同,因此没有理由认为它们最终不会同样遭到取代。这样一来,我们通过归纳便有正面理由预期:当前最佳理论将被新理论取代,而按照新理论,当前最佳理论的一些核心理论术语没有指称。因此,我们不应相信当前最佳理论近似为真,也不应相信其理论术语成功指称。
原注:例如见 Annas and Barnes(1985)。
实在论者对这项论证最常见的回应,是把实在论限制在具有某些额外属性的理论上——通常是成熟性和新颖预测成功——从而缩小 (i) 所用的归纳基础。不过,即使假定可以提出这种说明,仍有几个按照任何标准都堪称成熟、而且取得过新颖预测成功的理论实例:光的以太理论和热的热质理论。如果它们的核心理论术语没有指称,实在论者声称近似真实性解释经验成功,就不再足以确立实在论,因为我们需要用其他东西解释热质理论和以太理论的成功。如果这种其他解释适用于这些理论,也应当适用于另一些我们碰巧保留了其核心理论术语的理论;于是,我们不再需要实在论者偏爱的那项解释,即这些理论为真,而且成功指称不可观察实体。说得明确一些:
-
(a) 一项理论的核心理论术语成功指称,是该理论近似为真的必要条件。
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(b) 有些理论既成熟又取得过新颖预测成功,其核心理论术语却没有指称。
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(c) 因此,有些理论既成熟又取得过新颖预测成功,却不近似为真。
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(d) 近似真实性和核心理论术语的成功指称,不是科学理论取得新颖预测成功的必要条件。因此,无奇迹论证受到动摇:如果近似真实性和成功指称不能成为解释某些理论新颖预测成功的组成部分,就没有理由认为另一些理论的新颖预测成功必须由实在论来解释。
所以,我们不需要根据劳丹的清单建立归纳论证,也能动摇支持实在论的无奇迹论证。劳丹的论文还旨在表明,一项理论的理论术语成功指称,不是该理论取得新颖预测成功的必要条件(1981, 45);无奇迹论证存在反例。
原注:P. Lewis(2001)、Lange(2002)以及 Magnus and Callender(2004)把悲观元归纳视为基础率谬误的又一实例(见上文 2.1.2 节)。我们在此把理论变迁论证重新表述为非概率、非归纳论证,从而绕开他们的担忧。
2.2.1 逃向指称
对此有两种基本回应,二者并不必然互斥:
-
(I) 发展一套指称说明,据此认为已经放弃的理论术语终究仍有所指。
-
(II) 把实在论限制在理论中对推导后来观察到的新颖预测发挥必要作用的那些部分;随后论证,过去理论中如今被认为没有指称的术语并非必要。因此,我们没有理由否认当前理论中的必要术语将得到保留。
原注:Stanford(2003)把这种做法称为选择性确证。
当原子或电子理论发生重大变化时,实在论者曾使用因果指称论来说明原子或电子等术语如何保持指称连续性。以太和热质则不同,因为现代科学已经不再使用这些术语。十九世纪通常把以太设想为某种弥漫全部空间的物质——固体或液体。当时人们认为,光波必定是某种介质中的波,并设定以太来承担这一角色。然而,如果这种介质确实存在,我们应当能够探测到地球穿行其中产生的效应。因为光源在以太中运动时,垂直于其运动方向发出的光波,应当比沿着光源在以太中的运动方向发出的光波经过更长路径。当然,各种实验——其中最著名的是迈克耳孙—莫雷实验——都没有发现这种效应。到那时,麦克斯韦已经发展出电磁场理论,而电磁场后来根本不再被视为一种物质实体。结果,以太这个术语最终遭到彻底抛弃。
不过,正如 Hardin and Rosenberg(1982)所论证的,因果指称论可以用来捍卫一项主张:以太这个术语终究确实有所指,只不过指称的是电磁场,而不是物质介质。如果理论术语所指的是引起那些促使人们引入该术语之现象的东西,那么,既然今天认为光学现象由电磁场中的振荡引起,后者就是以太这个术语所指称的东西。同样,既然今天认为热由分子运动引起,也可以认为热质这个术语从始至终指称分子运动,而不是物质实体。
这种做法的危险——Laudan(1984)已经指出——是它可能使理论术语是否指称变成一个平凡问题:只要某些现象推动人们引入一个术语,它就会自动成功指称有关原因。况且,这套理论使一位理论家实际谈论的东西,与她自认为在谈论的东西彻底脱节。例如,可以说亚里士多德和牛顿分别谈论物质对象的自然运动与物体在引力作用下的下落时,实际上都在指称弯曲时空中的测地线运动。
第二项策略的实质是主张,理论中后来遭到放弃的部分,其实并没有参与产生新颖预测成功。菲利普·基彻说:“任何头脑清醒的实在论者,都不应声称,无论过去还是现在,某一项实践中没有发挥作用的部分,可以由整个实践的成功获得辩护”(1993, 142)。Psillos 同样主张,历史并没有动摇一种谨慎的科学实在论。这种实在论区分理论不同部分获得的证据支持,只提倡相信那些对产生新颖预测成功发挥必要作用的部分。它是谨慎的,而不是全有或全无的实在论;它不会建议相信劳丹所提醒的那些理论部分。因为一旦把理论中带来成功的成分,与没有带来成功的成分分开,就会发现,后来遭到放弃的理论承诺正是没有发挥作用的部分。另一方面,Psillos 主张:“过去理论中产生成功的理论定律和机制,已经在我们当前的科学图景中保留下来”(1999, 108)。
这种论证必须辅以对特定理论的具体分析:既要识别为有关理论之成功作出必要贡献的部分,表明它们在后续发展中得到保留;也要提出标准,用于识别当代理论中的必要成分。
Leplin、Kitcher 和 Psillos 都曾提出类似策略,但我们只讨论 Psillos 如何实施它。Leplin(1997)试图表明的是一项非常弱的主张:存在一些条件,足以使我们有理由对一套理论采取实在论态度;而不是表明这些条件事实上已经得到满足。他确实提到(1997, 146)上述 (II) 的观念,却没有作任何详细发展。Kitcher(1993)提出一套指称模型,据此,理论术语的某些个例有所指,另一些则没有。然而,他的理论容许人们对有关理论种类所作的描述几乎完全错误;它看起来只为那些避免本体论细节的术语用法捍卫成功指称,代价是这些用法只能指向在产生某些可观察现象时发挥某种因果作用的东西。
原注:关于基彻的理论术语指称说明,批评见 McLeish(2005)。她有说服力地论证,没有令人满意的根据,可以区分有所指和无所指的术语个例。McLeish(2006)主张,已经放弃的理论术语部分有所指、部分没有指称。如果这项策略不与策略 (II) 结合,就会使已经放弃的理论术语终究有所指这项主张变得平凡。
最详细、最有影响力的说明来自 Psillos(1999)。他采纳基彻关于 (II) 的建议并加以详细发展,同时又把它与 (I) 结合起来。劳丹主张,如果当前成功理论近似为真,热质和以太理论就不可能近似为真,因为其核心理论术语没有指称——这就是上述前提 (ii)。策略 (I) 接受前提 (ii),但 Psillos 容许一个整体上近似为真的理论有时可能无法指称。随后,他论证,热质之类已经放弃又没有指称的理论术语,参与的是当时不受证据支持的理论部分;因为热质理论取得的经验成功,并不依赖任何关于热质本性的假说。由此,他便消解了劳丹的论证。至于参与当时得到证据支持之理论部分的已放弃术语,它们终究仍有所指;以太指称电磁场。
下文将指出这类实在论辩护,以及关于以太和热质之主张的一些问题。最重要的是,我们会论证,上述 (a) 所使用的必要这个概念过于模糊,不足以支持我们对理论不同部分采取不同认识论态度的原则性区分。在我们看来,策略 (II) 的问题是,它的应用往往是特设的,而且依赖后见之明。况且,它把经验成功同描述理论时所采用的详细本体论承诺分离开来,看来是在动摇而非支持实在论。正如凯尔·斯坦福(Kyle Stanford)(2003)所说,这项策略似乎已经“把实在论的实质原则献祭在它的名号祭坛上”(555)。
原注:Lyons(2006)也批评了 Psillos。
按照 Psillos 的说法:“为成功作出必要贡献的理论成分,是那些在产生成功时发挥不可或缺作用的成分。正是它们‘真正为推导提供燃料’”(1999, 110)。这意味着,有关假说不能由另一个拥有独立动机、并非特设且可能具有解释力的方案取代。(请记住,这里谈的成功是新颖预测成功。)Psillos 以牛顿的一项假说为例,说明理论中没有发挥作用的成分;该假说认为,宇宙的质心处于绝对静止状态。然而,在牛顿体系内部,这个假说不能由满足上述要求的替代方案取代。
断言宇宙质心以任何特定速度运动,显然比断言它处于静止更加特设。宇宙处于静止,在某种意义上也比它拥有特定速度更简单;因为后一种情况还会引出另一个问题:它是否一直在运动,还是某种力使它开始运动。当然,任何可能得到考虑的替代假说,既不能解释任何东西,也不具有独立动机。按照 Psillos 的标准,这项假说看来确实对牛顿理论的成功作出了必要贡献,因此,他原本应当要求我们对它采取实在论态度。然而,绝对空间与绝对静止这两个概念在现代物理学中没有意义;所以 Psillos 的上述标准意外加强了受到历史启发的怀疑论。
可以说,这个实例对实在论者并不十分严重,因为它没有涉及一个得到必要运用、从后来的理论立场看却无法视为有所指的核心理论术语。尽管如此,Psillos 正是试图使用必要与非必要理论成分之分来应对这类实例的威胁;而他的例子表明,这项区分的定义并不普遍地只选出实在论者乐于接受的理论假说。
另一个问题是:当我们追问一项理论的成功是否依赖某个特定假说时,有关依赖属于什么类型并不明确。我们至少可以把它理解为逻辑/数学依赖,或者因果依赖。于是,当别人要求我们考察一项理论的具体新颖经验成功,并判断这种成功依赖理论的哪些部分时,我们会随着自己如何理解依赖而给出不同答案。
而且,实在论者在此应当谨慎。把关于热质或以太等号称存在之实体的形而上学假说和背景假设,与理论作出特定预测时被视为真正成功的部分分离开来,对整个实在论来说十分危险。正如我们已经看到的,当代实在论的一项核心主张是,我们应认真对待理论信念和形而上学信念在科学方法中的作用,不能把科学的成功与科学家获得理论指导的方法分开。按照博伊德等人的说法,只有实在论才能解释这些超经验信念为什么如此重要;这本来旨在支持实在论。然而,Psillos 却表示,我们终究不必认真对待科学家关于以太或热质构成的信念,因为理论的成功独立于这些假设。现在来考察他讨论的例子。
2.2.2 以太与热质:术语和实体
实在论者无论设计何种可信标准,以太理论都取得过成功,而且已经成熟;然而,人们曾普遍认为以太是一种物质实体,而按照麦克斯韦的后继理论,弥漫空间的这种东西肯定不存在。有关以太之物质本性的假说,并非预设性或无所作为的设定,因为它们推动人们运用胡克定律等力学原则,研究光波如何在这种介质中传播。这使菲涅耳假定光以横波运动传播,从而实现相对于早期波动理论的一项根本突破。由此,菲涅耳从这些力学原则中获得了重要的启发收益。因此,正如 Worrall(1994)所论证的,以太理论被电磁理论取代,虽然为前者可以消除提供了构造性证明;但力学实际上只在最低限度的逻辑意义上,可以从菲涅耳理论的成功中消除。
追问哪些假说真正为推导提供燃料时,除了根据自己对理论的理解说明如何推导有关预测,我们没有其他方法处理这个问题。但我们重构推导时没有使用某些假说,并不能表明这些假说不曾发挥作用,使当时的科学家能够完成实际的预测推导。当代科学家重构菲涅耳的预测时,或许不必援引任何关于以太之物质构成的内容;但菲涅耳最初推导预测时确实援引了它。Psillos 说,成功的必要成分是这样一些成分:理论作出的新颖预测在推导中没有任何其他现有假说(1999, 309)可以取代它们。问题是:对谁而言是现有的?菲涅耳没有其他关于以太本性的假说可用,使他能够推导自己理论的新颖预测。一般而言,情况似乎往往如此:当时没有其他假说可用,但我们重构推导时,却可能拥有多个替代方案。
Psillos 主张,以太属性的因果角色与场属性的因果角色之间具有连续性。例如,以太的基础因果角色,可以说是在光由光源发出、随后被物质吸收或反射之间,充当与光相联系之能量的储存库。当时已知光以有限速度传播,所以它经过原本空无一物的空间时,必定处在某种介质中。如今,人们认为电磁场就是这种介质。然而,判断哪项因果角色重要,是借助后见之明完成的。我们对光学现象描述中什么重要的评估,高度取决于当前知识状态;关于某个设定的不可观察实体之相关因果角色的任何陈述,同样如此。然而,我们不知道当代理论的哪些部分会得到保留,换言之,不知道真正的因果角色是什么。
的确,有关光的重要原则——例如光进行横向传播——被带入了麦克斯韦理论,而且以太理论与电磁场理论之间确实存在大量连续性。然而,后者如今已经被量子场论取代,而量子场论可能很快又会被超弦理论或量子引力的大统一理论取代。声称以太从始至终都指称量子场,并不可信,因为后者与麦克斯韦电磁场的本性完全不同。例如,按照通常理解,麦克斯韦电磁场弥漫全部空间,在不同点具有确定量值;量子场却是多维的,而且只纳入不同量值的概率。
原注:Saatsi 对光的以太理论采取策略 (II),主张以太不是核心理论术语,却同意 Psillos 的观点:在光的因果属性层次上,以太理论与麦克斯韦电磁场理论之间存在连续性。不过,他像 Chakravartty(1998)一样,没有考虑物理学在麦克斯韦以后已经取得巨大发展这一事实的后果。我们对这些因果属性的理解发生了重大变化;当代物理学中根本没有任何东西对应于本来号称承担这些属性的实体。面对理论变迁,为标准实在论辩护的人并无共识,他们的做法也日益特设。因此,我们有了个例而非类型指称(Kitcher)、部分的析取指称(McLeish)、终究有所指或终究并非核心术语(Psillos),以及因果角色近似为真却没有指称(Saatsi)。既然结构实在论可以充当替代方案,不如放弃标准科学实在论。
对于热质,Psillos 主张:“一套理论近似为真,不同于它的一切术语都拥有充分指称”(1994, 161)。他认为,热质并非核心理论术语,而我们只应关心核心理论术语;所谓核心,是指“理论的倡导者认为,该理论的成功使他们有理由主张,存在由这些术语指称的自然类”(Psillos 1999, 312)。对 Psillos 的一种回应是主张:在实在论争论中,我们只应当关心科学家应当相信什么,而不应关心他们实际相信什么。例如,如果一群反实在论者提出一套取得新颖预测成功的理论,实在论者不应因此被迫承认:由于参与其中的科学家都不相信该理论所指称的自然类,它就没有核心术语。
当我们进行关于科学的哲学争论时,某位特定科学家对理论采取何种态度并不重要。PNC 虽然要求形而上学服从科学,却没有赋予科学家关于形而上学的意见任何特殊权威。约束形而上学的是科学本身的内容;但科学家可能而且往往会误解理论的形而上学蕴涵。尤其是,发现的作者在讨论其形而上学解释时没有特权。例如,我们认为,在 1970 年代那些违反贝尔不等式的实验进行以前,与 PNC 相容的态度会要求形而上学家认真对待量子力学的局域隐变量解释,尽管大多数物理学家忽视了它们;因为当时的科学知识与它们相容。爱因斯坦、海森堡或玻尔对局域隐变量相信什么,在认识论上无关紧要。
原注:这类实验有很多;见 Redhead(1987, 108)。
因此,我们这样回应 Psillos:一位哲学家为了说明理论的核心承诺而重构科学史时,应当考虑我们现在所知的一切科学。历史上科学家的形而上学意见,并不比历史上哲学家的形而上学态度更有权威。当然,这些意见对解释科学史为什么如此发展十分重要。
无论如何,回到 Psillos 的例子:他主张,热质理论的所有重要预测成功,都不依赖热是一种物质实体这个假设。理论中一切得到充分确证的内容——实验量热学定律——无论如何都在热力学中保留了下来。这里可以把 Psillos 理解为利用不充分决定问题的正面一面,而科学家也经常这样做。我们对某个领域中的现象建立理论或模型时,不可避免地会犯少数错误。如果只有一个真的理论能够描述这些现象,我们起初几乎肯定永远不会恰好发现它;我们面对新证据修正旧理论,由此抵达充分的理论。更重要的是,在激烈的理论变迁以后,我们希望能够恢复旧理论的经验成功,却不必买下它们过时的本体论。因此,存在经验等价替代理论的恒常可能性必不可少。
Psillos 对以太提出了与热质类似的观点。他认为,以太有所指,因为科学家并未承诺它具有任何特定本性,却承诺它拥有一些事实上被带入麦克斯韦理论的属性。
我们同意 Psillos,热质理论和以太理论在哲学上的重要之处,在于它们分别是通往当代热概念和光传播概念途中的中间站。把注意力引向相关术语是否钩住对象这个问题,是在转移视线;当年普特南把克里普克—普特南指称论应用于科学哲学实例时,正是同样的转移视线把这套理论引了进来。然而,Psillos 把有关热质和以太的结论建立在历史上科学家的判断之上,同样是在转移视线。假设科学家曾如此坚定地相信以太由物质构成,以至于否认其物质本性在他们看来十分荒谬。再设想,这种信念会使他们无法完成另一些原本可以完成的推导。(我们在此设想的情形,无疑确实发生在一些、甚至许多科学家身上。)那么,我们是否会因此被迫推翻 Psillos 对以太理论所作的辉格式裁决?
如果答案是肯定的,那么,原本作为形而上学问题提出的问题——理论是否部分准确地描述了世界?——似乎就会分解为如何从意向角度刻画某几位早已去世的科学家。这显然十分混乱。我们认为,对形而上学问题真正重要的是理论的结构。为了在形而上学上评估旧理论,哪些当代理论适合用来与旧理论的结构作比较,这个问题应由科学裁决。拒绝 Psillos 版本的历史主义,并没有用哲学家的直觉取代历史。
不过,还有另一个问题。即使出于 Psillos 给出的理由,接受他为光的以太理论所作的指称连续性辩护,这最多也只表明以太这个术语指称经典电磁场。与主张以太没有指称或指称空集的立场相比,这并没有前进多少;为了这点微小收获,我们却必须付出让指称变得过于容易的高昂代价。如果科学实在论只主张理论术语有所指,而所指的东西可能与我们对它的理论描述大相径庭,它就会变得毫无趣味。实在论者原本主张,世界与我们最佳理论的描述大体相似,而且这类理论的理论术语确有指称;现在却会退缩到只说,有些理论术语有所指,有些没有,还有一些近似有所指。任何假说或实体,只有在产生一套理论的成功——而且不只是成功,必须是新颖预测成功——时发挥必要作用,才能成为正当的相信对象。所以,实在论者必须承认,即使世界上没有任何类似一套理论所设定之实体的东西,该理论仍可以在经验上非常成功。
原注:实在论者确实必须作出这项让步。例如,考虑经济学中的所谓理性预期理论。至少在较高尺度动力学发生相变之间的一些高度复杂利基市场——例如衍生品市场——中,这套理论在预测上成功,也取得过新颖预测成功。然而,理论作出谓述的主要对象,即无原子测度空间和无限寿命的行动者,显然没有经验对应物。(见 Kydland and Prescott 1982;这是一系列为作者赢得诺贝尔奖的论文中最重要的一篇。)
因此,策略 (II) 的危险在于,它可能以一种方式依赖后见之明,使人们对哪些术语属于核心、哪些不属于核心的判断,取决于哪些术语后来遭到放弃。这会使 (II) 成为解决已放弃理论术语问题的特设方案。
我们与 Bishop(2003)一样强调,世界是否真的如科学理论所描述的那样,不是一个语言哲学问题。无论实在论者如何设法构造一套指称论,以便说以太之类的术语有所指,无疑都不存在一种弥漫全部空间的弹性固体。理论变迁论证威胁科学实在论,因为如果科学现在的说法正确,过去科学理论的本体论就远没有准确说明世界中的陈设。如果这是真的,那么,即使它们曾在预测上取得成功,我们当前最佳理论的成功也不意味着这些理论同样正确把握了世界本性。因此,可以把理论变迁论证视为对科学实在论的一项归谬。我们对这个问题的解决办法,是放弃试图从科学了解不可观察实体的本性。成功科学理论的形而上学意义,在于它们正确描述了世界结构。因此,我们现在转向结构实在论。
从结构实在论者的角度看,理论变迁中的指称连续性是个伪问题。事实上,它完全有资格被视为形而上学中新经院疾病的零号病人。Putnam(1975b)对自然类术语提出的指称语义学说明,把克里普克式形而上学带入科学哲学;它所回应的是 Feyerabend(1962)的一项论证:如果理论术语的外延是科学家心中内涵意义的函数,那么,理论变迁就蕴涵本体论随时间不连续,而不是真理方面的进步。我们认为,对费耶阿本德问题的恰当回应,是放弃如下观念:科学的形而上学意义在于告诉我们存在哪些种类的事物。我们不应追随普特南,提倡一种非经验主义的物、术语和理论之间关系说明。
2.3 结构主义
正如我们已经看到的,在科学实在论争论中,无奇迹论证与理论变迁论证彼此紧张。为了打破僵局、实现两全其美,约翰·沃勒尔(1989)引入了结构实在论,尽管他把最初表述归于庞加莱。沃勒尔以十九世纪光学从菲涅耳的弹性固体以太理论转向麦克斯韦电磁场理论为例,论证说:
从菲涅耳到麦克斯韦的转变中,存在一项重要的连续性要素;这远不只是把成功的经验内容带入新理论这样简单。同时,它又远没有达到把完整理论内容或完整理论机制——哪怕取近似形式——带入新理论的程度……这次转变中存在连续性或积累,但连续的是形式或结构,而不是内容。(1989, 117)
按照沃勒尔的观点,我们不应接受完全形态的科学实在论;后者断言,我们最佳理论的形而上学和物理内容正确描述了事物的本性。相反,我们应当接受结构实在论对理论之数学内容或结构内容的强调。既然结构在理论变迁中得到保留——沃勒尔如此主张——结构实在论就可以同时做到两点:(a) 避开悲观元归纳的攻击,因为它不承诺相信理论对世界陈设的描述;(b) 不让科学的成功显得像奇迹,尤其是成熟物理理论作出的新颖预测;因为它承诺,理论的结构超出其经验内容而描述了世界。
因此,只承诺理论结构的一种实在论不会受到理论变迁的动摇。要点在于,理论可以非常不同,却共享各种结构。迄今为止,实在论者始终未能完成一项任务:在本体论层次提出一套符合科学史的充分近似真理理论。相比之下,展示不同理论之间的结构共同点,是一个远易处理的问题。
Saunders(1993a)补充了沃勒尔的例子,说明托勒密天文学与哥白尼天文学共享多少结构;Brown(1993)解释了狭义相对论与经典力学之间的对应关系;Bain and Norton(2001)则讨论了电子描述中的结构连续性。霍尔格·吕勒(Holger Lyre)(2004)通过考察麦克斯韦电动力学与量子电动力学(QED)的关系,扩展了沃勒尔的例子。Saunders(2003a, 2003b)批评 Cao(1997),认为他面对量子场论的历史,低估了非结构主义实在论形式面临的困难。
原注:请注意,Bain and Norton 并不捍卫本体论结构实在论,而且似乎回到了“对个别系统作出谓述的属性”;但贝恩认为,“更恰当的解读会仿照 French and Ladyman,把结构从个体中抽象出来”(2003, 20)。
事实上,相继出现的科学理论在数学结构上具有连续性,实例多不胜数;我们从科学理论变迁最激进的两个实例中各举一个简单例子,即从经典力学到狭义相对论的转变,以及从经典力学到量子力学的转变。
在经典力学中,如果系统 B 相对于系统 A 以恒定速度 $v_{AB}$ 运动,系统 C 又相对于系统 B 以恒定速度 $v_{BC}$ 运动,那么,系统 C 相对于系统 A 的恒定速度就是 $v_{AC}=v_{AB}+v_{BC}$。这项关于相对速度的简单加法定律,在狭义相对论中不成立,因为三个物体各自静止的惯性参照系所定义的坐标系统,并不通过伽利略变换彼此关联:
\[\begin{aligned} x' &= (x-vt),\\ y' &= y,\\ z' &= z,\\ t' &= t. \end{aligned}\]原注:为简单起见,我们考察一个物体沿另一个物体坐标系的 $x$ 轴运动的情形,因此 B 的 $y$ 和 $z$ 坐标不会变化。
它们通过如下简单洛伦兹变换彼此关联:
\[\begin{aligned} x' &= \gamma(v)(x-vt),\\ y' &= y,\\ z' &= z,\\ t' &= \gamma(v)\left(t-\frac{vx}{c^2}\right). \end{aligned}\]其中,$\gamma(v)=\frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}$,$c$ 是真空中的光速。
然而,当 $v$ 相对于 $c$ 变得极小时,或者当 $c$ 趋向无穷,因而 $v/c$ 趋向 $0$ 时,后一个数学结构显然会越来越接近伽利略变换的结构。两个理论的本体论意义大相径庭——例如,狭义相对论不容许定义绝对同时性——数学结构却具有部分连续性。经典力学与狭义相对论之间成立大量这种关系;现在再考虑量子力学与经典力学的关系。
原注:见 Brown(2005)和 Batterman(2002)。Batterman 讨论了大量理论间极限关系的实例,尤其包括临界现象的重整化群进路,以及波动光学与几何光学之间的关系。我们将在 4.2 节回到 Batterman 的工作。
尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)自觉地运用一项方法论原则:在粒子数量极大的极限下,或者在普朗克常数可以任意变小的极限下,量子力学模型应当在数学上还原为经典模型。这就是对应原理。量子力学中有许多实例,表征力学系统总能量的哈密顿函数会仿照经典力学中的函数,只不过位置和动量等变量被厄米算符取代。类似地,方程 $\operatorname{grad}V(\langle r\rangle)=m(d^2\langle r\rangle/dt^2)$——称为埃伦费斯特定理,其中 $V$ 是势能,$r$ 是位置算符——也表现了经典力学与量子力学之间的连续性。它与方程 $F=ma$ 具有相似形式,因为经典力学把 $\operatorname{grad}V$ 等同于 $F$。不过,量子方程涉及厄米算符的期望值,经典方程却使用表示位置的连续实变量。
原注:泊松括号提供了经典力学与量子力学之间结构连续性的另一个实例。Darrigol(1992)非常出色地解释了对应原理以及经典力学与量子力学之间的关系。
最弱形式的结构主义聚焦经验结构,因此最好把它视为:面对库恩式革命担忧,为科学的累积性质辩护(沿袭 Post 1971)。范·弗拉森正是这样看待自己的结构经验主义;现在转而讨论它。
2.3.1 从建构经验主义到结构经验主义
范·弗拉森如此定义科学实在论:“科学的目标,是在其理论中为我们提供一幅关于世界如何的如实为真的图景;接受一套科学理论,涉及相信它为真”(1980, 8)。建构经验主义则通过对比得到如下定义:“科学的目标,是为我们提供经验上充分的理论;接受一套理论,在信念方面只涉及相信它在经验上充分”(1980, 12)。范·弗拉森把主张一套理论在经验上充分,等同于主张:“它关于这个世界中可观察事物与事件所说的内容为真”(1980, 12)。换言之,“接受一套科学理论所涉及的信念,只是它‘拯救现象’,也就是正确描述可观察的东西”(1980, 4)。
请注意,这意味着理论拯救过去、现在和未来所有现实现象,而不只是迄今已经实际观察到的现象。因此,即使接受一套理论在经验上充分,也是在相信某种超出资料之逻辑蕴涵的东西(1980, 12, 72)。而且,对范·弗拉森而言,现象就是可观察的事件,却不必是已经观察到的事件。所以,一棵树在森林中倒下,无论是否真的有人目睹,都是一项现象。请注意:
- (a) 科学实在论有两个成分:(i) 号称指称不可观察实体的理论,应按字面理解为关于世界的断言性且可判真假的主张,尤其包括关于不可观察实体的存在主张;(ii) 接受这些理论——或至少其中最好的理论——会使人承诺相信它们在真理符合论意义上为真或近似为真,尤其是相信理论所假定类型的个例确实存在。范·弗拉森乐于接受 (i),不赞同的是 (ii)。他转而主张,接受现代科学中的最佳理论,并不要求相信它们所设定的实体;无需援引这类实体存在,我们就能理解现代科学相对于其目标的本性与成功。
原注:科学实在论者和建构经验主义者都认为,经验充分性是科学成功的必要条件;所以,科学已经取得成功这一点在双方之间没有争议。
- (b) 两种学说都是根据科学目标来定义的。因此,建构经验主义从根本上说,是一种关于科学目标以及接受科学理论之本性的观点,而不是关于电子等东西是否存在的观点。严格说来,一个人既可以是建构经验主义者和科学不可知论者,也可以是科学实在论者和科学不可知论者。话虽如此,范·弗拉森的一项目标确实是表明:不对不可观察者形成信念,完全符合科学,也完全理性。
原注:见 Forrest(1994)。
- (c) 范·弗拉森使用所谓的科学理论语义观或模型论观点来刻画科学理论的经验充分性。按照这种观点,理论从根本上说是语言以外的实体——模型或结构。它与理论的句法说明相对;后者把理论视为一阶逻辑中一组公式的演绎闭包。语义观根据同构来说明理论与世界的关系。粗略地说,按照这种观点,一套理论只要“至少有一个模型,一切现实现象都能嵌入其中”,就在经验上充分(1980, 12)。
原注:Bueno(1997)对经验充分性概念作出了更精确的阐释。另见 Bueno, French, and Ladyman(2002)。我们将在 2.3.3 节回到语义进路。
早期对范·弗拉森建构经验主义论证的批评,集中在三个问题上:
-
(i) 可观察者与不可观察者的界线十分模糊,两个领域彼此连续;而且,这条界线会随时间变化,是人类生理和技术偶然情况的产物。据称,这蕴涵建构经验主义赋予一项任意区分以本体论意义。
-
(ii) 范·弗拉森避开实证主义的项目;后者试图先验地区分指称可观察者的谓词与指称不可观察者的谓词。他转而接受:(a) 一切语言都在某种程度上具有理论负载;(b) 即使可观察世界也使用号称指称不可观察者的术语来描述。批评者主张,这使范·弗拉森的立场陷入不融贯。
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(iii) 证据对理论的不充分决定,是范·弗拉森支持采用建构经验主义、而非科学实在论的唯一正面论证;但正如当前拥有的一切资料无法充分决定哪套理论为真,它们同样无法充分决定哪套理论在经验上充分——这就是归纳问题。因此,建构经验主义与科学实在论同样容易受到怀疑论攻击。据称,这蕴涵范·弗拉森倡导建构经验主义,只是表达了一种任意的选择性怀疑论。
对 (i) 的反驳首先指出,模糊谓词在自然语言中俯拾皆是,但明确的极端实例足以使其用法可以接受;而且,至少有一些实体即使存在也不可观察,例如夸克、亚原子粒子的自旋态和光子。其次,范·弗拉森主张,认识论应当具有索引性和人类中心主义性质;可观察者与不可观察者之分不应被视为具有直接的本体论意义,而应视为具有认识论意义。范·弗拉森说:“即使可观察性与存在无关——事实上,它对此过于以人为中心——仍然可能与对科学应当采取何种认识论态度高度相关”(1980, 19)。对范·弗拉森而言,可观察应当理解为对我们可观察:“如果存在某些情境,使得 $X$ 在那些情境下呈现于我们面前时,我们就会观察到它,那么,$X$ 是可观察的”(1980, 16)。我们能够和不能观察什么,是下述事实的结果:
从物理学的观点看,人类有机体是一种特定的测量装置。就此而言,它具有某些内在限制——最终形态的物理学和生物学会详细描述这些限制。可观察中的能够,正是指这些限制——我们作为人类所具有的限制。(1980, 17)
因此我们知道,例如木星的卫星是可观察的,因为当前最佳理论说,宇航员如果足够接近,就会观察到它们;相比之下,粒子物理学的最佳理论肯定没有说,我们在云室中直接观察粒子。与后一种情形相似的是,观察天空中喷气式飞机留下的水汽轨迹;这不算观察飞机本身,而算探测到它。如果亚原子粒子像理论所说的那样存在,我们就通过观察它们在云室中的轨迹来探测它们;但由于我们永远无法直接经验它们——不像喷气式飞机——始终可能存在一套经验等价却不相容的竞争理论,否认这些粒子存在。这个事实或许赋予可观察者/不可观察者之分以认识论意义。
原注:范·弗拉森对宏观对象的知觉采取直接实在论:“我们能够而且确实在经验的直接性中,看见关于许多事物的真相:我们自己、他人、树木和动物、云朵和河流”(1989, 178)。
对 (ii) 的反驳是:语言问题与当前争议无关。可观察者与不可观察者之分针对的是实体,而不是名称或谓词。
在这些问题中,(iii) 对范·弗拉森最为严重。首先请注意,与人们经常声称的情况不同,范·弗拉森并没有接受最佳解释推论在可观察世界的实例中具有理性强制力,却否认它在不可观察世界中拥有同等地位。
原注:见 Psillos(1996, 1997)和 Ladyman et al.(1997)。
而且,范·弗拉森并不诉诸不充分决定论证或悲观元归纳等任何全局反实在论论证。他拒绝实在论,不是因为认为它非理性,而是因为拒绝他认为必定伴随实在论的膨胀式形而上学——即关于定律、原因、种类等等的说明;他还认为,建构经验主义提供了一套替代观点,无需如此奢侈,就能更好地说明科学实践(1980, 73)。经验主义者应当拒绝相信任何超出我们可能以经验面对之物的东西;这种克制使他们得以“告别形而上学”(1989;1991, 480)。那么,经验主义是什么,我们又为什么应当相信它?范·弗拉森提出,成为经验主义者,就是相信“经验是关于世界之信息的唯一来源”(1985, 253)。这个学说的问题是,它本身看来无法由经验辩护。
原注:詹妮弗·内格尔(Jennifer Nagel)(2000)讨论了经验主义者如何能够声称自己知道什么算作经验这一问题。
不过,正如第一章已经讨论的,他近来主张,经验主义不能还原为接受这样一句口号;经验主义实际上是胡塞尔意义上的姿态,即面向世界的一种取向或态度。把经验主义视为姿态,确实像我们已经看到的那样,旨在使它免受某些只适用于学说的批评。但这项转变并不打算否认辩护与批评全都适当。Ladyman(2000)曾识别范·弗拉森版本经验主义的内部张力;我们现在把它解释为:按照经验主义姿态捍卫者自身的标准,她应当通过辩证过程走向我们所提倡的经验主义姿态与唯物主义姿态之综合,也就是走向我们的科学主义姿态和本体论结构实在论。
原注:见 van Fraassen(1994, 1995, 1997, 2002);另见 Philosophical Studies(2004)的专题讨论,其中包含 Peter Lipton、Paul Teller 和 Ladyman 的批评,以及范·弗拉森的回应。
建构经验主义号称提供一套科学实在论的正面替代方案,并取消对形而上学的需要。它是一种正面科学观,旨在使我们不必阐述定律、原因和本质属性的说明,而这些说明会认真对待有关概念表面上的模态承诺。通过怀疑客观模态来承诺这种形而上学解放,是范·弗拉森经验主义的根本所在:“成为经验主义者,就是不相信任何超出现实可观察现象的东西,也不承认自然界中存在任何客观模态”(1980, 202)。
Ladyman(2000)论证,要始终如一地运用经验主义姿态,就必须承认自然界中的客观模态,不管范·弗拉森在此怎么说。主要原因是,建构经验主义根据认识论理由,建议相信理论的经验充分性,而不是真实性;因此,它要求可观察者与不可观察者之间存在客观模态区分。Monton and van Fraassen 回应莱迪曼时承认,建构经验主义可以同对客观模态的承诺结合起来。Ladyman(2004)提出,这就等于一种结构实在论(另见 Giere 1985, 83),而这正是我们将在此捍卫的观点。
这种模态结构实在论,使我们能够吸收范·弗拉森倡导科学理论语义进路(1979)和结构经验主义(2006)时提出的洞见;他分别借助二者阐明了科学的表征性质,以及科学理论随时间延续的连续性。因此,我们将论证,应当把本体论结构实在论理解为模态结构经验主义;这种观点可以兼得建构经验主义和科学实在论的一切优点,又不易受到二者分别面临的问题攻击。
建构经验主义强调科学对现象间关系作出的描述。范·弗拉森(2006)提出如下“理论后继要求:新理论与旧理论之间应当具有一种关系,使我们接受新理论以后,可以解释旧理论的经验成功”(298)。他接着说:
所以,我们可以这样回答沃勒尔:是的,知识确实在科学中积累,但它是关于可观察现象的知识。你确实提出了一个好观点:贯穿所有那些深刻的理论变迁,确有某种积累在发生。况且,这项理论后继要求应当能满足无奇迹直觉!科学的成功并非奇迹,因为在任何理论变迁中,要得到接受,过去的经验成功必须得到保留,新的经验成功也必须成为资历证明。(298–9)
因此,他主张,自己所谓的结构经验主义可以说明沃勒尔所注意到的科学理论间结构连续性。他还援引其他例子,例如狭义相对论在 $c\rightarrow\infty$ 的极限下可以恢复牛顿力学和伽利略变换;量子力学在普朗克常数趋近于零的极限下可以恢复经典哈密顿力学。范·弗拉森论证,在每个实例中,由于新旧理论的表征之间存在结构连续性,后继理论都解释了旧理论的经验成功。他还主张,结构表征及其局限在科学中无处不在。
范·弗拉森在约翰·洛克讲座(2008)中强调,不充分决定问题的历史可以追溯到二十世纪早期的一场争论:物理空间的正确几何能否凭经验确定?当时,一种观念日益流行:科学把经验世界表征为可以嵌入某些抽象模型,而这些模型是只能在同构意义下得到认识的结构。然而,外尔在这个语境中主张,如果科学只在同构意义下描述自己的主题,那么,把颜色与射影平面上的点区分开的东西,无论是什么,都无法由科学揭示,因此必定通过直觉而为人所知。
类似地,罗素曾与庞加莱就物理空间的几何展开著名争论。罗素主张,我们只能通过直觉,从与现实全等关系同构的那些关系中识别现实全等关系;庞加莱则坚持认为,追问哪个才是正确的全等关系,就像追问字母 a 的正确拼法(引自 Coffa 1993, 20–1)。这与弗雷格和希尔伯特关于数学术语意义的争论相似。前者认为,这些术语的意义必须预先通过直觉得到认识;因为只有术语已经拥有指称,公理才可能为真或为假。后者则认为,术语仅仅通过公理获得意义。范·弗拉森对这个问题的解决办法,是诉诸语用学;科学理论除了对世界作出结构表征以外,所指为何还由语用学确定。当然,他只认为理论指称相关现象的结构。
2.3.2 建构经验主义究竟错在哪里?
下面几节将说明我们认为建构经验主义面临的最严重问题,并论证,解决这些问题的最佳方式,是在范·弗拉森的经验主义中加入对客观模态的承诺。
2.3.2.1 选择性怀疑论与常识实在论
沃勒尔显然打算比结构经验主义更进一步,因为他倡导结构实在论时明确提到,需要某种形式的实在论来满足无奇迹论证。范·弗拉森否认,现象中“持续出现的相似性”必须通过不可观察者获得某种解释(1985, 298)。然而,实在论者主张,我们之所以接受桌子等日常对象客观存在,唯一理由正是解释这种持续的相似性。因此,所有支持桌子存在的良好论证,似乎也适用于电子存在;同样,由于笛卡尔恶魔等假说与我们的普通世界假说强经验等价,任何不对电子形成信念的论证,也会推动对桌子持怀疑论。
相信日常对象,使我们能够解释许多原本无法解释的可观察现象。为什么要排除用这类解释处理不可观察世界?所以,实在论者声称,建构经验主义者在认识论上反复无常,因为科学实在论无非是常识形而上学实在论在不可观察领域中的对应物。沃勒尔如此表达这项观点:“科学中的任何东西,都不会迫使我们对理论采取实在论态度……但这仍然留下了一种可能:某种形式的科学实在论严格说来虽然并非必要,却仍然是最合理的立场”(1984, 67)。(请注意,在第一章所述的经验主义与实在论争议上,沃勒尔已经部分预见范·弗拉森的姿态论。)
为了理解自己的知觉,我们并非不得不假定一个真实外部世界存在;不过,这看来仍是最合理的立场。因此,在科学实在论者与范·弗拉森的辩证交锋走到这里时,问题在于:范·弗拉森关于不可观察者的怀疑论,是否像笛卡尔式或归纳怀疑论一样,与常识所认为的合理性彻底冲突?如果实在论者能够证明这一点,他就会赢得论证。
自洛克以来,许多人都愿意满足于如下主张:对象存在,是我们经验中各种规律性的最佳解释。然而,只有放弃直接实在论,才会首先产生推断对象存在的需要。洛克承认,我们并不直接知觉外部对象,而且关于它们拥有何种属性,我们的许多观念都是错的。只有我们也同样被说服放弃显见图景、因而放弃常识世界观时,才需要推断日常对象存在。当然,可以使用许多技巧,使我们怀疑对世界的经验向我们展示的是实在,而不只是表象。这些论证一旦说服我们,就可以用多种东西取代常识。或许一切事物都是上帝心中的观念,或者是计算机模拟的一部分。一个人之所以会被说服放弃直接实在论,代之以间接实在论,而不是唯心主义或其他东西,唯一原因是:使我们认为对象并不真正拥有颜色的同一套科学故事,似乎也说明了桌子等东西实际上是什么。
所以,间接实在论对我们经验给出的解释,实际上始终只是一张欠条,承诺科学终有一天会根据原子的基础本体论提供解释。洛克之所以阐述因果实在论或间接实在论,只因为他认为自己的工作是给出适合当时科学的哲学。他承诺独立于心灵的桌子、树木和石头存在,实际就是承诺构成它们的实体存在。他承认,我们归于常识对象的许多属性,并不是这些对象在无人知觉时真正拥有的属性。然而,微粒集合可以代行对象的职责;而且,它们至少拥有我们周围所见对象表现出来的广延、位置和运动属性。因此,他的间接实在论就是科学实在论。
所以,试图表明范·弗拉森没有 IBE 就无权相信桌子,是一种错误。只有预先假定一套科学故事大体为真、而不只是经验上充分,才需要用 IBE 捍卫间接实在论;这套故事说明原子集合如何在我们心中引起颜色、坚实性等观念。与日常对象的常识观点冲突的,不是范·弗拉森,而是科学实在论者;后者声称桌子大部分是空无一物的空间,物质、空间、时间和其他一切物理现象,都远非它们表面所呈现的样子。科学实在论就像一项激进的怀疑论假说,只不过科学惊人的成功鼓励我们认真对待它。
可以说,常识要求认识论者承认,许多关于桌子、树木和石头的日常一阶知识主张真实无误。正如我们已经看到的,实在论者主张范·弗拉森的认识论违反这项条件;因为在他们看来,没有 IBE,我们就没有理由相信日常对象。谈到不可观察对象时,范·弗拉森承认相信与不可知论都属理性。但值得注意的是,谈到桌子时,他不准备如此宽容。回想一下,他对宏观对象的知觉采取直接实在论:“我们能够而且确实在经验的直接性中,看见关于许多事物的真相:我们自己、他人、树木和动物、云朵和河流”(van Fraassen 1989, 178)。由对象组成的世界之显见图景,并非推断所得。这意味着,我们关于日常对象的许多一阶知识主张确实为真;在这些问题上,他没有与常识冲突的危险。事实上,他甚至可以说,不相信日常对象并不理性。
2.3.2.2 选择性怀疑论与归纳自由放任论
范·弗拉森缺少战胜不充分决定的资源,所以有人指控说,面对归纳问题,他应当成为归纳怀疑论者。他的回应是,为某种归纳意志论辩护:只要扩充性推论不违反逻辑和概率论体现的一致性约束,就不是非理性的。因此,他主张,理性并不要求建构经验主义,只是允许它;而它是在各种科学观中最能表达经验主义价值的一种(见其 1989 和 2002),也就是最能实践经验主义姿态的一种。最后一项主张能否成立,一直存在争议(见 Alspector-Kelly 2001;Ladyman forthcoming a)。考虑人们可以对一套经过检验、迄今符合所观察现象的理论 $T$ 采取的如下各种观点:
- $T$ 为真。
- 世界仿佛 $T$ 为真,但 $T$ 为假。
- $T$ 在经验上充分。
- $T$ 在时空区域 $X$ 中经验上充分。
- $T$ 在时刻 $t$ 以前经验上充分。
- $T$ 对一切实际观察到的现象都充分。
严格经验主义不愿超越经验告诉我们的内容。建构经验主义则在严格经验主义与预先承诺科学理性之间作出妥协。为什么建构经验主义比实际主义经验论更好地表达了经验主义价值?后者坚守上述最后一项承诺,却也同样超出严格经验主义。
设想如下情境。你拥有一个光箱。这是一台内壁铺设吸光材料、内部装有光源的装置。它还有一个目镜,让观察者能够查看内部;最后,一个铜条嵌在箱底的凹槽中。如果灯亮着而铜条升起,观察者就会看到它;如果铜条没有升起,那么,无论灯是否亮着,观察者看到的东西都相同。房间光线充足;你是一位细心的观察者,性格保守,一生都在研究光物理学。你学习并检验过最佳光学理论,又在一家光箱工厂做了二十年质量控制。眼前这个箱子已经经过检验,由最优质的材料手工制成,而且已经打开。(这应当是归纳所能遇到的最佳情形;如果多年分析认识论研讨课使你想添加更多条件,请随意。)
你可以考虑如下几种可能判断:
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(1) 你面前有一个箱子。
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(2) 光子理论对这个箱子在经验上充分。
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(3) 光子理论在你实际观察箱子的那些时刻,对它在经验上准确。
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(4) 光子理论近似为真,而且箱子里有光子。
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(5) 你下一次升起铜条并观察时,会看到它。
范·弗拉森主张,根据直接实在论,(1) 属于知识。在这种有利条件下,对这类主张,他似乎甚至认为知识可以迭代,使你能够知道自己知道眼前有一个箱子。就 (1) 而言,范·弗拉森没有说任何与常识冲突的东西。他认为经验主义者应当相信 (2),但不清楚为什么他们不会停在 (3),因为 (3) 把实际得到经验检验的内容全都说了出来,与 (2) 一样多。(2) 和 (3) 都蕴涵 (5),因此经验主义者会相信 (5)。他认为,如果你承诺追求解释,相信 (4) 并非不理性;但经验主义者不应赞同它。
值得思考的是,范·弗拉森会如何看待涉及 (2)、(4) 和 (5) 的一阶知识主张能否为真。假设我们生活在一个光子确实存在的世界,而科学实在论者相信光子。再假设,他们形成这项信念的方式,与建构经验主义者形成光子理论在经验上充分这一信念的方式相同;只是实在论者又多迈了一步,开始相信不可观察者。(假设他们没有读过 The Scientific Image,认为 IBE 具有决定性,而且接受理论蕴涵相信其为真。)科学实在论者并非不理性,但能否说他们知道 (4)?范·弗拉森科学哲学的整个要点看起来或许是:光子可能存在,相信它们也并非不理性;但我们无法知道光子存在,因为它们不可观察。
然而,他承认在原则上,相信 (2) 与相信 (4) 没有区别,因为理性本身不要求任何人相信其中任何一个。由于采取意志论,范·弗拉森必须承认,不进行归纳推论的人完全理性。因此,一个人可以观察箱子的行为,学习光子理论,推导并确证预测等等,却仍然拒绝赞同 (2) 和 (3),甚至拒绝赞同 (5),但不会因此成为非理性的。他还必须承认,哪怕一个人拒绝按照 (5) 形成预期,反而预测下一次升起铜条时不会看见它,也不会仅仅因此成为非理性的。无论我们是否认为科学实在论正确,在所有证据面前否认 (5) 并断言其反面,却不解释为什么下一次会有所不同,这显然是不理性的。
无论如何,如果范·弗拉森仅仅因为相信光子超出证据,就否认关于光子的一阶知识主张为真,那么,他同样必须否认关于 (2) 和 (5) 的一阶知识主张为真,即使 (2) 和 (5) 本身都是真的。(下面这句话表明,他的确持这种观点:“经验充分性远远超出我们在任何特定时刻能够知道的东西”(1989, 69)。)这是一个无法接受的后果,因为它意味着,即使处于最适合归纳的理想情境,没有人能够知道任何关于尚未观察之实例的东西,哪怕他们对这些实例的信念为真。
况且,这使范·弗拉森关于不可观察者的怀疑论变得毫无趣味,因为它等于声称:没有人知道电子存在,所取的方式恰好等同于没有人知道任何科学理论在经验上充分,甚至没有人知道下一次升起铜条时自己会看见它。这样一来,相信不可观察者与相信经验充分性之间就不存在认识论不对称。
另一方面,假设范·弗拉森承认,“你知道下一次升起铜条时会看见它”或者“你知道光子理论在经验上充分”之类一阶知识主张可以为真。既然没有规则迫使我们抵达这些主张,而且按照他的观点,不作任何推论甚至推出相反结论也同样理性,那么,使这些主张成为知识的只能是它们事实上属于真信念。由此可以推出,如果电子存在,而科学实在论者相信它们,那么,实在论者知道电子存在。所以,范·弗拉森的科学哲学不能由我们无法知道不可观察者存在这项主张构成。它必定转而承诺:我们无法知道自己知道光子存在。
但范·弗拉森承认,我们同样无法知道自己知道一套理论在经验上充分;所以,光子存在这项主张与光子理论在经验上充分这项主张,看来再次在认识论上处于同等地位。我们无法知道自己知道其中任何一个;但如果这些主张事实上为真,我们就能够知道它们。相信光子比相信光子理论的经验充分性走得更远,仅凭这项事实,不足以表明后一信念可以成为知识、前一信念却不能;因为相信理论在经验上充分,比相信理论迄今为止经验上充分走得更远,而仅凭这项事实同样不足以表明后一信念可以成为知识、前一信念却不能。
范·弗拉森的意志论使他承诺归纳自由放任论:无论归纳推论受到什么约束,都不是理性约束。归纳自由放任论无法批评偏离常规的归纳是否理性;所以,一厢情愿与批判实在论同样理性,而一个人只要同时持有的信念程度仍然一致,即使任性地无视一切证据、进行反向归纳,也不能因非理性而受到批评。因此,按照范·弗拉森的观点,一个人不断形成绿蓝(grue)型假说,发现它们反复遭到证伪,却继续形成新的同类假说;他与标准归纳实践的追随者同样理性。绿蓝型信念持有者只有在具体信念遭到证伪以后仍拒绝放弃它,才会变得不理性。如果范·弗拉森的立场允许我们如实声称知道归纳结果,那只是因为他已经把知识概念削弱到断裂边缘。
我们检验归纳推论时,往往可以自由选择尚未观察的实例中接下来观察哪一个。我们如此频繁地成功识别现象中的规律,再用它们进行预测;这需要解释。在没有法则联系的世界中,我们全部归纳知识都会只是幸运知识,也就是说根本不是知识。另一方面,如果我们相信现象之间存在真正的必然联系,那么,只要足够谨慎,就有正面理由进行归纳推论。所谓谨慎是什么意思,我们从有时极为痛苦的经验中通过归纳学会。当然,不能使用 IBE 为归纳知识的不可错论辩护。不过,在光箱这样的最佳情境中,理性要求归纳推论。
这些归纳问题与上一节关于常识实在论的讨论彼此相连。对现象主义或唯心主义最明显的回应,是诉诸一项事实:你可以闭上眼睛,随机睁开,一切几乎仍然保持原样。我们认为桌子在无人观察时必定仍在那里,最佳理由是:我们可以预测下次观察时它仍会在那里,而且人们对此具有主体间共识。桌子在它与观察者发生重要变换时保持不变,是一项不变量。按说,无论日常还是科学事物,正是其存在解释了这一切;但真正承担解释工作的不是事物,而是其稳定因果能力。
只有借助关于不可观察对象的理论,我们才会知道——如果确实知道的话——这些对象,而桌子并非如此。我们只通过它们号称与观察相关联的方式来理解这些实体,因此,相信我们最佳科学理论所蕴涵的不可观察者,就蕴涵相信这些理论至少近似地在经验上充分;换言之,相信理论归于世界的现象间关系确实存在。如果这些关系只与对象随机相关,对象存在这项主张就不能算作对观察结果的解释。值得注意的是,科学实在论者试图说服我们不可观察者存在时,经常诉诸包含丰富内容的非休谟式因果概念。然而,我们不必走到相信对象——无论可观察还是不可观察——那么远。只需设定现象间存在稳定的模态关系,就能同样出色地完成工作。
原注:尽管实体实在论构成例外。
科学史不仅动摇了唯物主义和经典时空观,也动摇了科学描述现象背后真实对象这项主张。关于实在本性,我们或许几乎一无所知;但仍有理由假定实在拥有模态结构,而民间知识和科学在一定程度上详细说明了这种结构。
原注:见 Ladyman(2000)、Monton and van Fraassen(2003)、Hanna(2004)、Ladyman(2004)和 Muller(2005)。
2.3.2.3 建构经验主义与模态形而上学
回想一下,范·弗拉森拒绝实在论,不是因为认为它非理性,而是因为拒绝他认为必定伴随实在论的膨胀式形而上学——即关于定律、原因、种类等等的说明;他还认为,建构经验主义无需形而上学就能说明科学实践。科学实在论通常与如下观点相联系:科学会回答关于时空、物质本性等等的根本形而上学问题。而且,有些实在论者使用自然定律、原因、自然类和本质属性,实质性地解释特定科学理论以及整个科学的成功;无论他们是否赞同任何特定科学理论,这都会使他们承诺关于物本身(de re)的模态形而上学。相比之下,范·弗拉森以纯正的经验主义和实证主义风格,把各种自然模态都视为形而上学虚构。追随 Ladyman(2000),我们在此论证,要以建构经验主义所需的原则性方式划定可观察者,就必须赞同一些独立于理论的模态事实。
原注:
- 事实上,一部近期的科学哲学入门书正是这样定义科学实在论的,即 Couvalis(1997, 172)。
- 请注意,自然类术语是可以投射的术语;因此,世界的模态结构在很大程度上不只反映在因果陈述或类定律陈述中,也反映在日常语言和科学语言的结构中(见 4.5 节)。
按照建构经验主义,判断科学理论在经验上充分——即它们拯救现象——不应当涉及现实事物以外的任何东西:“经验充分性涉及现实的现象:涉及确实发生什么,而不是不同情形下会发生什么”(van Fraassen 1980, 60)。现象就是可观察的东西,而范·弗拉森论证,某个东西不必实际受到观察,也可以是可观察的。相反,我们通过考虑某些实体呈现于我们面前时会发生什么,来划定可观察者:“如果存在某些情境,使得 $X$ 在那些情境下呈现于我们面前时,我们就会观察到它,那么,$X$ 是可观察的”(1980, 16)。
原注:请注意,第二个条件句看来必须解释为虚拟条件句,因为采用实质条件句会导致任何没有实际受到观察的对象都是可观察的。严格蕴涵显然继承了同一个问题。条件概率中的如果/那么并不适用,因为某个东西是否可观察与我们的信念程度无关;如果范·弗拉森想到的是另一种条件句,他没有说明。(正如 2.3.3 节还会提到的,卡尔纳普试图根据现实和可能观察明确定义科学理论中的理论术语,从而消除它们;他的项目也面对类似的实质蕴涵问题。)
以木星的卫星和恐龙为例,假设事实上从来没有人真正观察到其中任何一个。范·弗拉森仍然建议我们相信它们,理由是它们可以观察;这就是说,存在一些情境,使得例如木星的卫星呈现于我们面前时——设想你站在其中一个上面——我们就会观察到它们。因此,关于实体 $X$ 可观察这项主张会产生两个问题:(a) 如果 $X$ 呈现于我们面前,我们就会观察到它,这是否是一项独立于理论的事实?(b) 如果是,我们如何能够知道这项事实?
先看 (b)。在上文 2.1 节引用的一段话中,范·弗拉森说,可观察中的能够指我们作为测量装置的限制,而物理学和生物学会描述这些限制。所以,告诉我们什么可观察、什么不可观察的,是科学本身,而不是对语言所作的哲学分析。范·弗拉森说:“只有理论的内容、它所包含的信息——而不是它的结构——号称与事物本身具有适当或相关的符合(adequatio ad rem)”(1989, 188)。但理论内容的一部分,正是它如何划定可观察者;所以,它的内容并不限于关于现实事物的信息,也包括关于可能事物的信息,尤其是关于可能观察的信息。范·弗拉森不相信理论科学为真,怎么能依靠它来确定自己怀疑论的边界?
原注:范·弗拉森需要对理论作出可观察者/不可观察者之分,以划定其经验子结构;也需要对世界作出这项区分,以划定不可观察对象。否则,经验充分性概念就无法在实践中应用。
如果什么可观察并非只是得到理论描述,而是取决于理论,那么,一个特定对象是否可观察就会取决于我们使用哪个理论描述它。若果真如此,可观察者与不可观察者之分就真的不会具有任何认识论意义,建构经验主义也无法维持。范·弗拉森承认这一点:
为了找到理论 $T$ 所描述世界中可观察事物的边界,我们必须考察 $T$ 本身……如果可观察的东西本身不只是理论揭示的事实,而是相对于理论或依赖理论的,这就可能产生恶性循环……我认为,什么可观察是一个独立于理论的问题。它是关于我们作为世界中有机体之事实的函数。(1980, 57–8)
他接着论证,自己的可观察性说明并不循环,因为他相信什么可观察是一个经验问题,却仍然独立于理论。因此,上述 (a) 似乎必须得到肯定回答:如果 $X$ 可观察,那么,$X$ 呈现于我们面前时我们就会观察到它,就是一项客观事实。
按照我们对上述例子的假设,使我们会观察到木星卫星和恐龙的情境从未出现;这些情境属于反事实。因此,要以能够承担建构经验主义认识论所赋重任的原则性方式划分可观察者,并且独立于事实上已经观察到什么作出区分——从而容许相信恐龙——建构经验主义者就承诺相信科学理论所蕴涵的至少一些反事实条件句。她必须把“如果一只恐龙呈现于我面前,我就会观察到它”这类句子表达的模态事实视为客观而且独立于理论;否则,她的认识论态度就会依赖一项完全任意的区分。
然而,按照范·弗拉森对物理必然性陈述的分析,“如果木星的卫星在适当情境中呈现于我们面前,我们就会观察到它们”这种形式的反事实条件句,应当解释如下:相对于这个世界,在物理上可能的世界中,不存在木星的卫星在适当情境下呈现于我们面前、我们却未能观察到它们的世界。
但这继而只会还原为一项条件句的逻辑必然性:它以自然定律同相关初始条件类别的合取为前件,以我们观察到木星的卫星为后件。建构经验主义者不相信自然定律与任何其他规律在客观上有所不同,所以她没有更充分的理由相信这项条件句,而不相信另一项条件句;后一项条件句以前件中的另一组规律为基础,以木星的卫星没有呈现于我们面前为后件。然而,前一个条件句蕴涵木星的卫星可观察,后一个却蕴涵它们不可观察。哪个条件句成立,终究在一定程度上取决于有关理论中建构经验主义者不肯相信的那些部分:“就经验充分性而言,即使根本没有任何不可观察或非现实的东西,理论也会同样出色”(1980, 197)。
概括来说,建构经验主义者要划定可观察者,虽然不必承诺理论完全为真,却承诺相信理论的某些模态蕴涵。换言之,为了辨认理论关于可观察且现实的东西究竟说了什么,她必须相信的内容,超过了理论关于可观察且现实之物所说的内容。然而,根据范·弗拉森关于模态的说法,要么反事实情境下会发生什么根本不存在客观事实;要么,即使他容许存在决定反事实条件句真值的客观模态事实,也完全不能与建构经验主义相容地容许我们知道这类事实,因为这等于容许科学理论告诉我们的内容超出现实现象。因此,建构经验主义要么与范·弗拉森拒绝客观模态的立场不一致——因为可观察的东西终究是客观问题——要么陷入恶性循环——因为可观察的东西取决于理论。看来,范·弗拉森必须放弃建构经验主义或模态反实在论中的一个。
况且,范·弗拉森关于模态的观点,与他的科学哲学其他侧面之间还存在张力。科学家始终寻求关于可观察者而非已观察者的理论;换言之,理论总是涉及模态。这项事实在范·弗拉森的经验主义观点中完全神秘。
原注:这项论证借鉴 Rosen(1984),尤其见第 161–2 页。
进一步说,科学家几乎从不表述只涉及世界中实际发生之事的理论。相反,理论总是模态化的,因为它们容许多种不同的初始条件或背景假设,而不只容许现实条件,从而描述反事实事态。然而,任何可观察现象都无法使我们的认识论态度在两种理论之间作出区分:二者对实际发生的一切意见相同,却对可能但并非现实的情形下会发生什么意见不同。回想一下,对范·弗拉森而言,“成为经验主义者,就是不相信任何超出现实可观察现象的东西”(1980, 202)。所以,如果经验主义正确,我们应当预期科学家会而且应当满足于关于过去、现在和未来实际观察之物的理论。
假设一些科学家有能力在实验室中创造他们知道以往从未在任何地方出现的条件,而且知道除非自己创造,这些条件永远不会出现。再假设,他们迄今在经验上充分的理论,为这种实验预测了某项结果。如果这些假想科学家真的只想要一套对所有现实可观察现象充分的理论,他们就会有动机不进行这项实验,以免理论被证明错误。但任何优秀科学家当然都不会因此放弃实验。看来,科学家想要的是对所有可能现象、而不只对现实现象充分的理论。范·弗拉森或许会解释说,科学家希望获得经验上强大的理论。然而,模态化理论的额外力量,只能在于它们描述可能但非现实的事态;按照他的说法,经验主义者不应对这些事态抱有兴趣。也许模态化理论确实会成为经验上充分的理论;但从范·弗拉森的经验主义立场看,为什么如此完全是个谜。
罗列一切现实的现象,并不能实现经验充分性。如果新理论解释了旧理论的成功,唯一可能的原因是,它再现了旧理论描述并得到充分确证的现象间关系。理论必须模态化,因为我们可以选择何时检验一项预测。
范·弗拉森关于模态的观点有几种可行解释,但其中没有一种涉及相信任何得到客观解释的模态陈述。按照范·弗拉森在一些模态问题著作(1977, 1978, 1981)中倡导的模态非客观主义,什么可观察、什么不可观察,是哪些概括对我们重要的后果。这显然没有为划分可观察者与不可观察者提供客观基础,而且使区分依赖理论。另一方面,按照他其他一些著作提示的替代模态立场,建构经验主义者要么不相信任何模态陈述为真,要么相信它们全都为假。
原注:他引用为表达自己模态观点的文本(1989,第 35 条注释,365),是 van Fraassen(1980)第 6 章以及 van Fraassen(1977, 1978, 1981)。
所以,无论他的模态说明究竟具有什么细节,都无法承担建构经验主义通过可观察性定义赋予它的认识论重担。看来,即使建构经验主义者也必须从事某种模态形而上学,才能阐明并论证她对科学的认识论态度。她能否只采用某种关于客观模态的认识论实在论,从而挽救建构经验主义?Monton and van Fraassen(2003)回应莱迪曼时,最后论证成为建构经验主义者的最佳理由是,它最能解释科学;而这项主张不依赖模态唯名论。如果模态唯名论与建构经验主义不相容,那么,后者只能在与模态实在论结合时解释科学。
然而,这种观点被罗恩·吉尔(Ron Giere)(1985, 83)称为模态经验主义,它属于结构实在论的一种形式;因为按照它,科学理论的理论结构表征实在的模态结构。吉尔虽然是科学实在论者,范·弗拉森却不是,但二人都是科学理论语义进路的重要捍卫者。事实上,范·弗拉森近来捍卫自己的结构经验主义,显然是在回应沃勒尔倡导的结构实在论;不过,他在全部著作中始终显著强调,应以结构来理解科学知识和表征。下一节将论证,语义进路是我们这种结构实在论的适当框架。
原注:Ladyman(1998)在科学理论语义进路的语境中引入了本体论结构实在论。
2.3.3 语义进路
所谓理论的句法观——又称公认观点——由多位逻辑经验主义哲学家发展出来,尤其包括鲁道夫·卡尔纳普、欧内斯特·纳格尔和汉斯·赖欣巴赫。这些哲学家认识到,我们理论知识中的一些要素似乎独立于经验事实。例如,牛顿第二定律规定,物体所受的力与其动量变化率成正比,而比例常数称为惯性质量。这项定律无法通过实验检验,因为它部分赋予了描述现象所用概念以意义。因此,逻辑经验主义者主张,物理理论可以分为两个部分:一个部分表达基本概念的定义以及它们之间的关系,另一个部分与世界相关。前一部分还包括理论的纯数学公理,以及所有能够用理论语言表达的逻辑真理。如果理论的这一部分构成先验知识,它也纯粹涉及约定。理论的事实内容限于后一部分,从而满足一项基本经验主义原则:物理世界不能通过纯粹理性得到认识。
逻辑经验主义者试图使用逻辑来表明,科学的理论语言如何与描述可观察世界的日常语言相关。他们受到验证原则的推动;按照这项原则,一项非重言式陈述当且仅当可以在直接经验中得到验证时才有意义。他们也受到意义的可验证性理论推动;按照这套理论,特定术语——逻辑常项除外——的意义要么由经验直接给出,要么就在于这些术语如何与经验直接给出的东西相关。
其观念是,物理理论将拥有一种满足下列条件的规范表述:
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(1) $L$ 是一套具有同一性的第一阶语言,$K$ 是为 $L$ 定义的演算。
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(2) $L$ 的非逻辑术语可以划分为两个互不相交的集合,其中一个包含观察术语 $V_O$,另一个包含理论术语 $V_T$。
-
(3) $L$ 有两套子语言,$K$ 也有相应限制;其中一套不包含 $V_T$ 术语($L_O$),另一套不包含 $V_O$ 术语($L_T$)。二者合在一起当然不等于 $L$,因为 $L$ 还包含混合句。
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(4) 观察语言会在具体可观察实体、过程和事件,以及它们的可观察属性这一领域中得到解释。在这里采用的模型论意义上,对语言 $L$ 的一种解释,是在元语言中为 $L$ 的每个非逻辑术语赋予所指。如果一套理论的公理在某种解释下为真,该解释就是理论的一个模型。
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(5) $L$ 的理论术语通过两类假设得到部分解释:
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(a) 理论假设,它们定义 $V_T$ 术语之间的内部关系,而且不包含 $V_O$ 术语;
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(b) 对应规则或桥接原则,它们包含混合句,把 $V_T$ 与 $V_O$ 术语联系起来。(不同作者也把它们称为词典、操作定义、协调定义等等;这些说法全都指一组把理论术语与可观察事态联系起来的规则。)
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理论假设是理论的公理;理论的纯理论部分,则是这些公理在演算 $K$ 下的演绎闭包。整个理论 $TC$ 是 $T$ 与 $C$ 的合取,其中 $T$ 是理论假设的合取,$C$ 是对应规则的合取。
最初,人们要求明确界定理论中的理论术语。(这原本是卡尔纳普的目标,但他在 1936–7 年以后放弃了它。)
原注:一份出色的说明见 Demopoulos(forthcoming a)。
理论术语 $V_T$ 的这种定义可以写成:
\[\forall x\left(V_Tx \leftrightarrow [Px \rightarrow Qx]\right)\]其中,$P$ 是对某台装置作出的某种准备——称为检验条件——$Q$ 是该装置作出的某种可观察响应;所以,只使用观察术语就能描述 $P$ 和 $Q$。例如,假设这是温度的明确界定:任何对象 $x$ 具有温度 $t$,当且仅当 $x$ 如果同温度计接触,温度计就会给出读数 $t$。如果理论术语能够如此定义,这就会表明,它们是原则上可以消除的便利工具,不必被视为指称世界中的任何东西。(这种观点通常称为语义工具主义。)
人们很快意识到,明确界定理论术语极有问题。最严重的困难或许是:按照这项定义,如果把方括号中的条件句解释为实质蕴涵,那么,检验条件没有成立时,理论术语可以轻而易举地适用;因为前件为假时,实质条件句始终为真。换言之,凡是从未与温度计接触的东西,都具有温度 $t$。(把条件句解释为严格蕴涵不是逻辑实证主义者的选项,因为这意味着援引形而上学必然性概念;而且这样做无论如何也没有帮助。)
解决这个问题的自然方式,是容许明确界定包含虚拟断言。也就是说,我们根据对象 $x$ 如果同温度计接触会发生什么来定义它的温度;温度由此理解为一项倾向属性。遗憾的是,这又产生了更多问题。第一,尚未实现的倾向——例如一只从未受损之玻璃杯的易碎性——似乎是不可观察的属性,而且会产生真值条件令经验主义者难以处理的陈述,即反事实条件句。例如“如果这只玻璃杯曾经掉落,它就会破碎”,其前件被断言为假。倾向同样具有模态性质,而逻辑经验主义者拒绝客观模态。第二,从来没有人明确界定时空曲率、自旋和电子等术语,也没有理由认为这能够做到。
不过,公认观点的倡导者没有放弃把理论术语锚定于可观察世界的企图。卡尔纳普接下来的尝试(1936–7)把对应规则视为如下形式的还原句:
\[\begin{aligned} Px &\rightarrow [Qx \rightarrow V_Tx],\\ Rx &\rightarrow [Sx \rightarrow \neg V_Tx] \end{aligned}\]这些句子没有定义理论术语,却仍然把它们同观察术语联系起来,从而确保前者具有认知意义。(这也避开了明确界定所面临的轻易适用问题。)还原句与理论假设共同为理论术语提供部分解释;它们还旨在规定把理论应用于现象的程序。生命力、隐德来希等理论概念遭到逻辑经验主义者批评,因为倡导者没有用精确、可检验的定律来表达它们。
按照发展到这里的观点,$TC$ 只在其 $V_O$ 术语方面得到充分解释;这些术语指称普通物理对象——例如电流计、温度计等等——及其状态。$V_T$ 术语则只得到部分解释。考虑 $TC$ 的一切可能解释,其中 $V_O$ 术语具有通常意义,而且 $TC$ 在这种解释下为真;它们就是 $TC$ 的 O 模型。如今,这套进路的倡导者面临一个问题:一般而言,会存在许多这种模型,因此整个理论没有唯一解释。于是,谈论理论相对于世界为真或为假,似乎就没有意义。Hempel(1963, 695)和 Carnap(1939, 62)通过规定 $TC$ 应当得到一项预期解释,解决了这个问题:理论术语被解释为号称指称依其科学和日常用法之通常意义而适当的实体等等。
这蕴涵,电子等术语的意义——它来自把电子视为微小台球或经典点粒子的图景——对确定理论指称的目标十分重要。一旦放弃明确界定项目,就必须承认,$V_T$ 术语中那些没有可检验后果的意义,仍然对确定其所指非常重要。正如 Suppe 所说:
我为 $TC$ 给出语义解释时,是相对于自己已经赋予科学元语言中各术语的意义而如此做。断言得到这种解释的 $TC$ 时,我就承诺电子等词具有某种意义,使电子拥有 $TC$ 规定的那些可观察表现。(1977, 92)
这个版本的公认观点承诺,理论术语除了通过部分解释而根据可观察内容获得的意义以外,还具有额外或剩余意义。(赫伯特·费格尔(Herbert Feigl)(1950)明确认识到这一点,并以此为后果,主张理论术语确实指称不可观察实体。)
对公认观点最普遍的批评,或许是它依赖观察术语与理论术语之分。这项区分号称对应于语言工作方式的差异:前一类术语多少通过实指定义,直接指称世界的可观察特征;后一类术语则得到间接定义,指称世界的不可观察特征。据说,前者包括红、指针、重于;后者则包括电子、电荷密度、原子。人们广泛论证——例如 Putnam(1962)——观察语言与理论语言之间没有一条客观界线,而且一切语言都在某种程度上依赖理论。况且,即使消除理论术语确实可能,也不会消除关于不可观察者的谈论,因为只使用 $V_O$ 术语同样可以谈论不可观察者,例如说存在小得无法看见的粒子。
无论观察术语与理论术语之分能否以非任意方式作出,公认观点还面临针对对应规则的批评。据称,它们具有三项功能:(i) 同理论假设一起,为理论术语生成部分解释;(ii) 把理论术语同可以观察的东西联系起来,从而确保前者具有认知意义;(iii) 规定理论如何与现象相关。就 (iii) 而言,存在几个问题。
第一,如果对应规则确实属于理论的一部分,那么,只要理论领域中发展出一种新实验技术,对应规则为纳入理论术语与实在之间的新联系而发生变化,理论也会改变。我们认为这里不存在一个确定的事实答案;但这项观点暗示,理论与模型之间非常有用的区分会瓦解,而这显然是一项可靠的实用反对意见。Suppe(1977, 104)提出另一个问题:一套理论通常有数量不定的应用方式,因此应当存在数量不定的对应规则;但公认观点的表述要求规则数量有限。
而且,把理论应用于现象时,要使用其他理论,在理论描述的事态与某台测量装置的行为之间建立因果链。例如,要把线状光谱的出现与电子能态的变化联系起来,就需要光学理论。这个实例中的对应规则会纳入光学原则,本身也会为测量装置的行为提供机制和解释。Suppe 得出结论,对应规则不属于理论本身,而是关于如何应用理论的辅助假设。
许多人——尤其是南希·卡特赖特(1983, 1989)——主张,公认观点对科学理论如何应用具有误导性;因为几乎从不可能仅仅添加关于背景条件的辅助假设,就从一套理论推导出具体实验预测。相反,他们认为,抽象理论与具体实验之间的联系复杂而且非演绎,其中会运用许多理论、模型和假设,而这些内容并没有表述为原理论的一部分。
弗雷德·苏佩(Fred Suppe)(1977)已经清楚阐述了句法观衰落以及语义进路起源的基础。后者始于贝特;他关心对“构成各门科学实际内容的理论”作“逻辑分析——取这个说法最宽泛的意义”(Beth 1949, 180)。它还始于帕特里克·苏佩斯(Patrick Suppes);他开创了理论的集合论表征,后来由 Sneed、Stegmüller 等人进一步发展。两项主要条件推动了语义进路:一是恰当形式化科学理论的需要,即逻辑分析;二是准确说明理论在实践中如何受到看待的目标,即实际内容。
范·弗拉森扩展并一般化了贝特的进路,主张理论和模型在本质上都是数学结构,而实验产生的资料模型则是抽象结构。一套理论在经验上充分的程度,取决于后一类模型能够嵌入前一类模型的程度(1980,第 3 章)。(他还表明,如何把模型统一在一个共同状态空间中,并根据它来表征共存和后继定律;例如见 1989。)
范·弗拉森后来的工作吸收了吉尔对理论的理解:一套理论由理论定义和理论假说组成。理论定义界定某一类系统;理论假说则断言,某些种类的现实系统以特定方式同该类别中的特定成员相关。例如,理论定义可以界定简单谐振子的模型;理论假说则可以断言,把模型中的变量看作表示摆锤的质量和摆线长度时,摆近似地由该模型类别建模(Giere 1988b)。Suppe(1989)发展了关系系统的概念;它由一组可能状态构成,而各种排序关系施加于这些状态之上。
范·弗拉森、Suppe 和吉尔在实在论争论中分属不同阵营,各自使用语义进路实现不同目标;但把他们结合起来的核心观念是:与其把理论视为得到部分解释的公理系统,不如把它看作模型族。也就是说,理论不是命题或陈述的集合,而是“可以由多种不同语言表述来描述或刻画的语言外实体”(Suppe 1977, 221)。
French and Ladyman(1997, 1998, 1999)与 Bueno et al.(2002)主张,聚焦数学模型的关系结构,可以为科学实践中模型这个词的各种意义提供统一说明,也可以对科学表征和理想化作出富有启发性的说明。在这一点上,他们追随帕特里克·苏佩斯。后者在《A Comparison of the Meaning and Use of Models in Mathematics and the Empirical Sciences》开头列出了一系列提到不同模型种类的引文;这些模型从数理逻辑的模型论意义,一直延伸到物理学和社会科学模型。随后他声称:
塔斯基意义上的模型概念,可以不受扭曲地用作上述引文所涉一切学科中的基础概念。在这个意义上,我要断言,模型概念在数学和经验科学中的意义相同;这些学科之间的区别,在于它们如何使用这个概念。(Suppes 1961, 165)
在句法进路中,理论被视为一组句子;实在论因而意味着承诺整套理论采用标准的对应式指称语义,并且承诺整套理论为真。改用理论的语义观后,我们该如何理解理论对象与世界之间的关系?吉尔在讨论语义进路的著作中处理了这个问题。不同于范·弗拉森,他似乎承认,语义进路改变了科学实在论争论本身的条件。吉尔(1985)尤其指出,要求科学中的一切理论表征都套进哲学家为语言表征铸造的模具,并不合理;要讨论张量演算、微分流形或希尔伯特空间的表征作用,塔斯基式语义学并不合适。原因之一是,吉尔的建构实在论并不断言现实系统在一切方面都与模型相似。他只主张,模型至多在许多或大多数方面与现实系统相似。
吉尔版本的语义进路依赖一种相似性概念:模型与现实系统在指定方面、达到指定程度的相似。French 和 Ladyman 使用部分同构或部分同态来表征理论结构与现象模型之间的关系。沃勒尔在最初那篇结构实在论论文中指出:这项立场仍需要大量澄清工作,尤其需要说明一套理论的结构近似另一套理论究竟是什么意思(1989)。French 及其合作者的进路(另见 da Costa and French 2003)把理论之间的关系表征为部分态射;这些态射存在于表征相关理论的模型论结构之间。他们提供的案例研究包括高能物理学(French 1997),以及 London 兄弟的超导理论(French and Ladyman 1997)。
原注:部分同构由 French and Ladyman(1997)引入并应用于超导理论史;另见 French and Ladyman(1998)。部分同态由 Bueno et al.(2002)引入。作者认为,所谓模型独立于理论的程度被严重夸大了。例如 Morgan et al.(1999)编纂的论文集多次把模型称作自主行动者。若按字面理解,这种说法十分荒谬:模型什么也不做,因此不可能是行动者。作者认为,这种说法意在指出,模型在科学实践中具有自身独特的作用,而且其发展往往独立于理论考量。模型通常不能由理论连同背景假设直接推导出来,这一点当然正确;但若说模型的发展通常完全独立于理论问题,就大错特错。Morrison 和 Suarez 在该论文集中用 London 兄弟的超导模型作为例子,而 French and Ladyman(1997)详细论证过,理论考量在该模型的发展中发挥了重要作用。
无论语义观的细节怎样展开——作者认为,许多形式与非形式进路都可能有用;例如在某些用途上可以采用范畴论而非集合论——它对本书立场的重要含义如下:
-
(a) 表征科学理论的适当工具是数学。
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(b) 前后相继的理论之间,以及处于不同尺度——无论时空尺度还是能量尺度——的理论之间,其关系往往是极限关系和数学结构上的相似性;形式上,这些关系可以由保结构映射或各种态射来刻画,而不是命题之间的逻辑关系。
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(c) 牛顿力学之类理论作为基础物理学可以在字面上为假,却仍能捕捉重要的模态结构和关系。
原注:一项格外有用的参考文献是 Ruttkamp(2002)。她对理论语义观的阐释既优雅又全面;她不是把它应用于实在论者对逻辑经验主义科学理论模型的那些较为陈旧的批评,而是应用于实在论者同卡特赖特等不统一论者之间较新的争论,从而发展了这套理论的哲学意义。
句法观要求对某个个体论域进行量化:在物理主义版本中,这个论域由理论对象和可观察对象组成;在现象主义版本中,则由感觉材料组成。语义观鼓励我们依据数学和形式结构来思考理论与世界的关系。吉尔声称——我们也同意——一旦采用语义进路,关键问题就是理论模型是否告诉了我们关于模态的事情。他认为答案是肯定的,并称自己的建构实在论因此是 Grover Maxwell 所倡观点的模型论对应物(1985, 83)。所以,他说建构实在论是结构实在论的一种(同上)。范·弗拉森(1989, 1991)也强调这个问题;正如我们在 2.3.2 中讨论过的,他主张模态只是模型的一项特征。在这方面,他的经验主义类似于逻辑经验主义;但前者吸收了语义进路,构成二者之间的一项关键差异。我们在这一点上追随范·弗拉森,不过,我们对客观模态的承诺又进一步偏离了逻辑经验主义。
2.3.4 实在模式、结构与定位符
我们的实在论并不认为,科学家每次在表述理论或假说时量化某种东西,都是在对它作存在承诺。正如我们将在第五章论证的,尤其在专门科学中,往往必须相当细致地考察理论在实践中如何运作,才能辨明其本体论承诺;不能直接从教科书式的理论表述中把这些承诺读出来。事实上,我们将主张,不管语义表象如何,都不应把科学——无论基础物理学还是专门科学——解释成在形而上学上承诺自存个体的存在。
为了追踪两者之间的区别——一边是理论的语言或命题表述中仅仅显得有所指称的东西,另一边是科学真正作出的本体论承诺——我们将恢复二十世纪早期科学哲学的一项做法,区分话语的形式方式与实质方式。形式方式的话语始终要相对于一套表征约定的背景来理解;理想情况下,正如实证主义者强调的,这些约定应当得到形式公理化,不过实践中这个理想通常只起规范作用。实质方式的话语则号称直接指称世界的属性。在误解不大可能发生的绝大多数日常场合,科学家并不费心作出任何类似区分。不过,我们主张,当科学家扩展和修改理论时,他们的行为表现出某些差异,而我们哲学家可以用这项区分来把握这些差异。因此,当我们说科学家的某段话语属于实质方式或形式方式时,不应把我们理解为在作先验概念断言;这类主张应被解释为对科学实践作出的、以省略形式表达而且可以检验的预测。(当我们把自己的某段话称作形式方式或实质方式时,当然只是在宣布术语政策。)
依照这项区分,我们还要作出一些术语规定。我们稍后会说,存在的是实在模式。实在模式应以实质方式来理解。结构则应理解为数学模型——有时由公理化理论构造,有时用集合论表征——它们引导形式方式的思考。我们将论证,这种结构观同世界具有模态结构的主张毫不冲突。实质方式中的客观模态,由形式方式中的逻辑和数学模态来表征。依我们看,一切正当的形而上学假说都是这类主张。每一项形而上学假说都必须由如下经验假说推动:一个或多个特定经验子结构嵌入或同态于形式方式中的特定理论结构,而这些理论结构表征实在模式之测量结果间的特定内涵或模态关系。只要清楚现象并不是实证主义意义上的感觉材料,我们看不出有什么理由不把物理测量结果称作现象。某些现象可能例示某种特定实在模式;这种假说每次都由如下表征推动:现实存在的现象之间的外延关系,被表征于一个形式方式的资料模型中,而该模型又嵌入或同态于相关经验子结构。高层理论用于从结构中推导内涵或模态关系的预测。为求清楚,我们把这张关系网络表示如下:
| 形式方式 | 表征关系 | 实质方式 |
|---|---|---|
| 逻辑/数学模态 | 表征 | 客观模态 |
| 结构:理论与模型 | 表征 | 实在模式 |
| 高层理论 | 需要假说—演绎推理才能把高层理论同世界联系起来 | 现象之间的内涵/模态关系 |
| 经验子结构 | 表征 | 现象之间的内涵/模态关系 |
| 资料模型 | 表征 | 测得的现象及其外延关系 |
其中,高层理论、经验子结构和资料模型之间依次是嵌入或同态关系;内涵/模态关系由测得的现象例示。
| 定位符 | 指向 |
|---|---|
| 相对于地址系统的索引 | 对象、属性、事件与系统过程 |
我们还没有解释表格的最后一行;它代表作者在术语和概念上的一项创新。
我们的实在论主张是:成功的科学实践使我们有理由相信,上面辨认的形式方式与实质方式之间的映射网络确实存在。我们将诉诸科学实践,以一种符合 PNC 的方式捍卫这些映射的可行性。
稍后,当我们否认严格说来存在物时,我们的意思是:在当前公认科学结构所表征的物质世界中,个体对象没有任何特殊地位。我们将论证,一些实在模式的行为类似传统意义上的物,另一些则类似传统意义上的事件和过程。在一种由 PNC 推动的形而上学中,这些区分除了在某些特殊情境下为人类提供纯粹实用的记账便利之外,失去了一切意义。从形而上学观点看,存在的只有实在模式。换一种说法:定义实在模式——这项工作要推迟到第四章——就等于穷尽了关于存在标准所能说的一切。科学没有为对象、事件和过程各自独立的形而上学理论提供任何动机。
为了能在规定表征某个特定实在模式的结构之前指称它,同时又不依赖对象、事件和过程之间的传统区分,我们需要一小套专门术语。要独立于结构描述辨认一个实在模式,可以实施一种实指定向操作,也就是指向它。这里的说法意在唤起这样的操作:从一次测量到另一次测量,固定、稳定并维持某些资料的显著性。(所以,可把指向理解成调整测量仪器的方向。)在完全一般化的意义上,这意味着在某个维度足够高、足以把该实在模式同其他模式区分开的坐标系统中,标示它的位置。(这个系统究竟需要多少维,本身是一个要由科学研究回答的经验问题,后文将会看到。)因此,我们将通过提及传统上各类指称对象——对象、事件、过程——的定位符来谈论它们。定位符应理解为相对于一个既定地址系统实施标记的行动。这种地址系统可以是形式表征,例如地图或时空坐标系;也可以以认知倾向为参照,这些倾向让一群共享测量资料的观察者形成共同的结构参照点。(实践中,前者的使用往往寄生于后者,但原则上不必如此:也许认知结构截然不同、因而对截然不同的显著性线索作出反应的观察者,可以用数学建立共同的定位索引系统。)
原注:Floridi(2003)借用可观察者一词作为专门术语,表达了大致相当于作者所谓定位符的概念。鉴于过去一个世纪科学哲学中围绕可观察性的争论,作者认为这个建议容易引起混淆。这里的用法还暗指,定位符是非概念内容的一个方面,因而是在主体与其定向空间之间形成的动态、前认知表征关系。关于这种内容的大量文献始于 Cussins(1990)。
定位符在某次使用中,并不承诺类型与殊型的区分:拿破仑、法国皇帝、法国人和人都各有相应的定位符。这是表达我们观念的另一种方式:一切存在者都是实在模式,除此以外,再没有关于何物存在可说的事情。
以上所说的一切都不应解释为某种特定认识论命题。也就是说,我们并不是说,人先定位实在模式,随后才发现它们的结构描述。定位是一种递归实践,通常总以某种已经发展出来的结构为背景。因此,实践中的定位符,是一个结构在另一个预设结构的语境中得到的部分解释。至少首先,我们所谓部分解释,不过是指明应在宇宙中的何处进行测量,所得结果才与给相关结构要素的可变参数赋值有关。例如,土豚(Orycteropus afer)这个定位符,指示我们在一定时间坐标范围内,到非洲陆地的某些栖息地测量,并聚焦于某些行为规律和遗传过程;市场这个定位符,指示我们在认知处理能力的复杂度、社会性以及投入要素的稀缺性共同达到某些最低阈值的一切地方测量;顶夸克这个定位符,则指示我们在宇宙中的每个地方测量。一项定位符在特定理论结构的语境中究竟如何精确地指引测量焦点,会随着经验理论的细化而变化。依照下文将给出的说明,科学在进步中所做的一件事,就是提高定位符的精确度。当我们为了举例或因为某项定位符具有一般形而上学意义——顶夸克的定位符大概有,而土豚的定位符大概没有——而想提及它时,会写成土豚(L)。因此,不应把这个表达式读成号称指称一群实体性的、独立于模式的个别土豚,因为我们并不预设存在这种东西,甚至将怀疑它们存在。它仍然表示某个已经部分展开的结构中的一个要素,外加测量指令。
原注:这里使用直接一词,同样是在暗指动态的非概念内容。
2.4 什么是结构实在论?
我们希望已经使读者相信,标准科学实在论与建构经验主义都面临严重困难。不过,对客观模态的承诺与无奇迹论证相容。假如科学不仅描述实际发生了什么,也描述现象之间的客观模态关系,那么,科学方法中那些负载理论的特征——例如用背景理论检验新理论,以及合取理论的实践——能够成功,就并非奇迹。不承诺客观模态的科学实在论无法解释科学的成功,因为不可观察实体与我们观察到的现象之间,除了现实世界中的恒常结合之外再无联系;而恒常结合本身什么也解释不了。假如理论家有时能够捕捉世界的客观模态结构,那么,成功的新颖预测有时奏效就不令人意外,理论合取的实践也应当在经验层面带来进步。结构主义形式的建构经验主义若与客观模态承诺结合起来,就不会面临我们先前指出的那些问题;这些问题源自范·弗拉森拒绝模态实在论。最后,科学描述世界之客观模态结构的观念并不会被科学史上的理论变化破坏,因为旧理论表达的一切得到充分确证的模态关系,都在后继理论中得到了近似恢复。
原注:采用客观模态并不会显然消除归纳自由放任论的问题,但作者将在 4.5 中说明如何消除它。
近期研究表明,一些最伟大的科学哲学家各自提出过许多不同形式的结构主义和结构实在论。Barry Gower(2000)对结构实在论的历史考察,讨论了结构主义如何出现在卡西尔、石里克、卡尔纳普和罗素的思想中。沃勒尔赞许地把彭加勒引作结构实在论者,Zahar(1994)和 Gower 似乎也同意这种解读。不过,Mary Domski(1999)有力地论证说,彭加勒并不是现代意义上的任何一种实在论者。他的结构主义同时结合了关于算术和群论之性质的新康德主义观点,以及关于时空几何的约定主义。因此,她认为,把彭加勒看作结构经验主义者或结构新康德主义者更为恰当。与此同时,Stathis Psillos(1999)探讨了结构主义与科学理论的拉姆齐句进路之间的联系;后一进路曾出现在卡尔纳普的哲学从逻辑实证主义向本体论相对主义经验论发展的过程中。下文还会进一步讨论罗素和卡西尔,以及拉姆齐句。
鉴于关于科学的各种结构主义观点,同认识论、语义学和形而上学理论之间存在错综复杂的联系,我们在此不打算给出完整分类,甚至也不打算给出局部历史。相反,我们追随 Ladyman(1998),先对结构实在论提出一个根本问题:它是形而上学,还是认识论?沃勒尔的论文在这方面含糊不清。有时,他的建议似乎是在实在论之上施加一项认识限制:我们只承诺相信理论的结构内容,对其余部分则保持不可知论。他引用彭加勒,谈到过去那些已遭淘汰的理论仍然捕捉了真实关系,而这些关系存在于自然将永远藏在我们眼睛之外的实在对象之间(1905, 161),似乎印证了这种理解。在另一处,彭加勒声称,我们所谓客观实在,就是众多思考者共同拥有、而且一切思考者都可能共同拥有的东西,也就是数学定律的和谐(1906, 14)。类似地,Zahar 的结构实在论是康德式先验唯心主义的一种形式;按照这种观点,科学至多只能告诉我们本体世界的结构,而构成它的实体和属性具有什么性质,在认识上是我们无法把握的。
原注:Thomas Ryckman(2005)把康德式结构实在论称作先验结构主义。他把本书的观点称作超越结构主义,与范·弗拉森的工具结构主义相对。
另一方面,沃勒尔在 1989 年论文中的立场并不明确属于认识论,另一些评论反而暗示他偏离了标准科学实在论的形而上学。例如他说:按照结构实在论,牛顿真正发现的是他的理论以数学方程表达的现象间关系(1989, 122)。假如科学变化中的连续性存在于形式或结构,也许我们甚至应当放弃对理论号称指称之对象与属性的承诺,转而用别的方式说明科学的成功。其他结构实在论贡献者更明确地表示,自己大幅偏离了传统实在论形而上学。例如 Howard Stein 说:
我们的科学最接近理解实在之处,不在于它对实体及其种类的说明,而在于它对现象所模仿之形式的说明(把形式读作理论结构,把模仿读作由……表征)。(1989, 57)
下一节将论证,结构实在论若只被理解成对传统科学实在论的认识论修正,就不会比后者获得任何优势。随后,我们将说明结构实在论如何能够成为一种形而上学立场。依照 PNC 为结构实在论辩护需要诉诸物理学;这项工作将在下一章展开,届时我们会从量子力学基础、时空物理学、量子信息论和量子引力研究中引出支持。
2.4.1 反对认识论结构实在论(ESR)
结构实在论的一种理解方式,是把它看作对科学实在论的认识论修正:我们只相信科学理论告诉我们的不可观察对象所进入的关系,而对这些对象本身的性质悬置判断。这项观点可以采取多种形式。例如,不可观察对象可以被认为尚不为人所知,也可以被认为根本不可知。无论哪种形式,结论都是:科学理论只告诉我们不可观察世界的形式或结构,而不告诉我们它的性质。对彭加勒而言,科学中的结构知识是关于一阶属性和关系的知识。罗素(1927)与卡尔纳普(1928)又向前走了一步,主张我们甚至不知道这些关系本身,只知道它们的属性与关系。按照这种极端结构主义,科学只告诉我们世界纯粹逻辑方面的特征。
Ladyman(1998)讨论了罗素的观点,并论证认识论形式的结构实在论一般不会显著改善标准科学实在论的前景;因此,结构实在论应当被理解成在形而上学而非认识论上作出修正。下面简要重述这项论证。
原注:Psillos(2001)所说通往结构实在论的上行道路,是从经验主义认识论原则出发,最终达到关于外部世界的结构知识;下行道路则是按沃勒尔的建议,削弱标准科学实在论,由此抵达结构实在论。认识论结构实在论者包括沃勒尔、Zahar、Votsis 和 Morganti(2004)。其中 Morganti 与其他人不同,他主张 ESR 应当对如下问题保持不可知:除关系结构之外,是否还存在一个个体论域。
沃勒尔提到过一种称为结构实在论的立场,它实质上是在传统科学实在论上附加一层认识论说明;Grover Maxwell(1962, 1970a, 1970b, 1972)详细阐述并倡导了这项立场。Maxwell 试图捍卫一种强健的科学实在论,但他希望它同自己关于理论术语意义的概念经验主义相容,并且还想解释我们如何能够在认识上接触不可观察实体。在 Maxwell 看来,问题是理论谈论各种我们并不亲知的实体和过程;既然如此,我们怎么能够认识并指称它们及其属性?Maxwell 追随晚期罗素哲学对结构和关系的强调——例如 Russell(1927)——给出的答案是:我们可以凭描述认识它们,也就是通过其结构属性来认识它们。事实上,他认为这就是我们对它们的认识极限;理论术语的意义应当得到纯粹结构式的理解。为了阐明理论结构穷尽其理论术语认知内容的观点,Maxwell 考察了理论的拉姆齐句。众所周知,拉姆齐的方法把理论术语替换成受存在量化的谓词变项——在 Lewis(1970)的版本中则替换成名称——因而能够消除理论中的理论术语。若把一个一阶理论的各项断言之合取替换成它的拉姆齐句,理论的观察后果会得到保留,而对不可观察者的直接指称则被消除。
假设我们用一阶语言把一套理论形式化为 $Pi(O_1,\ldots,O_n;T_1,\ldots,T_m)$,相应的拉姆齐句就是 $\exists t_1,\ldots,\exists t_m\,\Pi(O_1,\ldots,O_n;t_1,\ldots,t_m)$。所以,拉姆齐句只断言存在某些对象、属性和关系,它们具有特定逻辑特征,满足某些隐含定义。它是一项高阶描述,但最终把理论的理论内容同可观察行为联系起来。不过,认为拉姆齐句使我们能够消除理论实体是错误的,因为它仍然断言这些实体存在;只是它不通过理论术语直接指称它们,而通过描述来指称,也就是通过变项、联结词、量词和谓词来指称,而这些谓词的直接所指号称是凭亲知而为人认识的。因此,Maxwell 和罗素主张,我们对不可观察领域的认识限于它的结构属性,而非内在属性;也常有人说,这种认识限于其二阶属性。或许可以认为,这是最纯粹的结构主义,因为这里所用的结构概念指向理论的高阶属性,而这些属性只能用纯粹形式术语表达。
这是一种认识论结构实在论,目的在于维护而非修正科学实在论的本体论承诺。按照这项观点,客观世界由不可观察对象组成,某些属性和关系存在于这些对象之间;但我们只能认识这些属性和关系自身的属性与关系,也就是客观世界的结构。然而,这项观点面临严重困难。Newman(1928)最先提出这些困难,Demopoulos and Friedman(1985)后来又重新发现了它们。基本问题是,单凭结构不足以唯一地辨认世界中的任何关系。假设世界由一组对象构成;相对于某种关系 $R$,它们具有结构 $W$,除此以外我们对 $R$ 一无所知。只要数量合适,任意一组事物都可以被看作具有结构 $W$。
原注:这是因为,按照在个体论域上定义关系的外延刻画,每种关系都等同于该论域之子集所组成的某个集合。幂集公理蕴涵每个这种子集、因而也蕴涵每种这种关系的存在。
正如 Demopoulos 和 Friedman 指出的,如果 $\Pi$ 是一致的,而且它的一切纯观察后果都为真,那么,相应拉姆齐句为真便是二阶逻辑或集合论的一个定理;条件是初始论域具有适当基数,若它没有,则一致性也蕴涵存在一个适当论域。只要对象足够多,任何一组对象都很容易具有某种关系的形式结构;所以,具有该形式结构并不能为这项关系辨认出唯一所指。要做到这一点,我们必须规定自己谈论的是预期关系,而这已经超出了结构描述。因此,按照这项观点,只有基数问题有待发现(Demopoulos and Friedman 1985, 627);其余一切都可以先验地知道。
这使 Demopoulos 和 Friedman 得出结论:把理论化约成它的拉姆齐句,就等于把理论化约成它的经验后果;于是,罗素的实在论终究坍缩成了现象主义或严格经验主义的一个版本:具有相同观察后果的一切理论都会同样为真(1985, 635)。还有另一条道路可以通向相同结论。Jane English(1973)证明,彼此不相容的任意两个拉姆齐句,不可能具有完全相同的一切观察后果。换言之,若把理论仅仅当作它的拉姆齐句,理论等价概念就会坍缩成经验等价概念。因此,把理论的结构等同于其拉姆齐句所体现的东西,无法实现沃勒尔提出结构实在论的意图;因为他非常清楚,对理论结构的承诺超出了对理论严格经验层面的承诺。
原注:Jeff Ketland(2004)详细论证,Newman 反对意见会使 ESR 的拉姆齐句表述平凡化。Worrall and Zahar(2001)、Cruse(2005)以及 Melia and Saatsi(2006)质疑一项假设——一切适用于不可观察者的谓词都必须以约束变项取代——借此捍卫拉姆齐句进路,反对模型论论证。延展这类混合谓词同时适用于可观察对象和不可观察对象。如果不把混合谓词拉姆齐化,Newman 反对意见便不能成立,因为拉姆齐句的一个模型不一定满足关于混合属性和关系的主张。Demopoulos(forthcoming b)回应说,一套包含混合谓词、且后者未经拉姆齐化的理论,只要原理论可满足,其拉姆齐句就为真;因此,即使考虑混合谓词,拉姆齐句的内容仍然只是原理论的观察内容外加一项基数主张。Melia and Saatsi(2006)还认为,可以把自然性和因果重要性等内涵概念应用于属性,使 ESR 的拉姆齐句表述免于平凡化;这令人想起 Hochberg(1994)讨论的、针对 Newman 而为罗素结构主义所作的辩护。Demopoulos 又提出两个问题:第一,即使非自然关系也可能在理论中成为重要断言的对象;第二,未经拉姆齐化的理论之认知意义,独立于对实在关系或自然关系的承诺。因此,他坚持认为,理论的拉姆齐句与理论本身存在重要差别。
无论如何,很难看出 Maxwell 的认识论和语义学怎样能够帮助处理结构实在论意在解决的理论变化问题。毕竟,正如 Maxwell 自己指出的,他的结构实在论没有取消对理论实体的指称;它只是让这种指称成为理论整体结构的函数——更具体地说,成为理论术语在整体结构中所处位置的函数——而这个整体结构体现在拉姆齐句中。仅仅采用拉姆齐化,并没有触及本体论不连续问题。事实上,若如此彻底地采用关于理论术语意义的语境主义,情况似乎反而更糟。因此,对结构实在论作这种认识论解读,无助于解决理论变化问题。一套理论的拉姆齐句可能对概念经验主义者有用,因为它表明如何能够纯靠描述来指称不可观察者;但这只是因为拉姆齐句指称的实体与原理论完全相同。
原注:Frank Jackson(1998)、Rae Langton(1998)和 David Lewis(forthcoming)也倡导类似于 ESR 的观点。Jackson 称自己的观点为康德式物理主义(23–4),Langton 称之为康德式谦逊,Lewis 则称之为拉姆齐式谦逊。Jackson 认为科学只揭示物理对象的因果或关系属性,Langton 认为科学只揭示物理对象的外在属性;两人进而主张,对象的内在性质、从而世界的内在性质,在认识上是我们无法把握的。Jackson 指出,如果把对象的性质及其内在属性等同于它们的关系属性或外在属性,就可以阻断这项推论;但他又认为,这会使人无法理解究竟是什么东西处于因果关系之中。对象和属性必须先有内在性质、然后才能进入关系——这条形而上学信条正是作者所拒绝的。作者的自然主义要求他们拒绝没有科学支持的这种形而上学教条;下一章会详细论证科学并不支持它。3.4 将回到这个问题。Lewis 的论证也从如下观察开始:科学只告诉我们基础对象和属性占据的因果角色。Ney(forthcoming b)指出,与 Langton 的康德式观点不同,在 Lewis 看来,内在属性奠基因果属性;因此可以通过后者认识前者,所以 Lewis 的论证失败了。
谈到从经典电动力学向量子电动力学(QED)的转变,Lyre 说:
从对象本体论的观点看,从 Maxwell 理论到 QED 的转变中有许多实体发生了变化……但群结构得到相当程度的保留,并被嵌入一个更大的框架;这使科学进步远不像对象层面显示的那样不连续。(2004, 664)
沃勒尔的结构实在论进路强调理论的拉姆齐句以及观察术语与理论术语的区分,因而完全植根于理论的句法观;这套观点把一阶量化逻辑当作表征物理理论的适当形式。由于本体论结构实在论不是用这些术语表述的,Newman 问题对它并不成立。我们尤其会避开对关系的外延理解,而没有这种理解,Newman 问题根本无法表述。Zahar(1994, 14)认为,科学中的连续性存在于概念的内涵,而非外延。假如我们相信理论的数学结构才是重要的,那么,正如 Zahar 所建议的,我们就需要另一套理论语义学,直接处理数学的表征作用。
不要忘记,结构实在论必须具有足够的实在论成分,才能说明无奇迹论证,尤其是某些理论成功作出新颖预测的记录。我们认为,结构实在论至少必须包含一项形而上学承诺:现象——无论可能的还是现实的——之间存在独立于心灵的模态关系;但这些关系并不随附于不可观察对象的属性及其相互间的外在关系。相反,这种结构在本体论上是基本的。仅这一点就足以使结构实在论有别于标准实在论,也有别于建构经验主义。这项形而上学命题会产生大量实在论的方法论与认识论含义;但我们希望,它不会迫使我们对某些具体本体论抱持无法维持的信念——尽管这些本体论被不同理论用来帮助我们把握世界的结构。
2.5 结论
我们已经论证,一种只对客观模态结构作最低限度承诺的结构实在论,能够综合以下几方面的考量:
-
(1) 无奇迹论证,包括理论合取与新颖预测。
-
(2) 理论变化。
-
(3) 科学表征。
-
(4) 建构经验主义面临的问题,尤其是可观察性的模态性质与归纳自由放任论。
皮尔士深知模态对理解科学知识的重要性:
我们必须摒弃如下观念:构成钻石硬度之实在性的隐秘事态——无论它是原子间关系还是别的东西——可能存在于一般条件命题之真以外的任何东西中。因为,化学的全部教导所涉及的,除了各种可能物质的行为之外还有什么?而这种行为又是什么?无非是根据我们迄今的经验,若某种物质受到某种作用,就会产生某种可感觉的结果。对实用主义者来说,他的立场恰恰是:说一个对象具有某种特征,不可能还有别的意思。因此,他不得不赞同实在模态学说,其中包括实在必然性与实在可能性。(Peirce 1960–6, vol. 5, 457)
下一章将论证,我们这种结构实在论同样受到当代最佳物理理论之内容的推动,也就是受到量子理论与广义相对论的推动。在后面几章,我们还会论证,借助信息论中的概念,本章捍卫的立场能够为定律、因果关系与解释,为专门科学之间的关系,以及它们同基础物理学之间的关系,给出一套可信的说明。
第三章 本体论结构实在论与物理学哲学
詹姆斯·莱迪曼、唐·罗斯
本体论结构实在论(OSR)主张,世界具有一种在本体论上基本的客观模态结构;所谓基本,是说这种结构并不随附于一组个体的内在属性。按照 OSR,就连对象的同一性和个体性也依赖世界的关系结构。因此,我们的形而上学可以初步概括成:没有物,存在的只有结构。当然,我们承认,特殊科学中充满各种个体对象。所以,为了把这些对象从形而上学中排除出去,我们必须以非特设的方式说明:在基础物理学以外的科学中,指称对象并对对象作出概括有何意义和价值。我们将论证,对象是行动者用来在时空区域中确定自身方位,并构造世界之近似表征的实用工具。依照 PNC,这套说明不能为了形而上学上的舒适而要求修正特殊科学。我们把这项工作推迟到第四章,把与之密切相关的因果性之形而上学地位问题推迟到第五章。本章的目的则是依照 PNC 的要求,从当代基础物理学出发,为本体论结构实在论提供动机。
本章所论证的立场,是以下三项主张的合取:关于自足个体的消除论;关系结构在本体论上基本;以及结构实在论——这里将其解释成科学描述世界的客观模态结构。如果读者愿意,可以把模态读作法则性。出于后文将说明的理由,我们不认为这种结构就是因果结构;但以后会论证,在特殊科学——而非基础物理学——中,因果结构是客观模态结构在实用上不可或缺的代理。我们之所以否认存在形而上学上基本的个体,部分动机来自我们的可验证主义。认识论结构实在论者认为,我们能认识的只有结构,但它是一个由不可知个体组成的领域之结构。不过,我们将论证,按照当代物理学,PNC 蕴涵:谈论不可知的内在性质与个体是空转,在形而上学中没有正当位置。正是在这个意义上,我们的观点是消除式的:我们的形而上学中仍有对象,但对象的内在性质、同一性和个体性已经被清除,而且它们在形而上学上并不基本。
也许有人认为,可验证主义者应当对如下问题保持不可知:在世界的可知结构之外,是否还存在不可知对象。我们猜想,也许存在另一些宇宙,它们与我们的宇宙没有因果、时空或任何其他联系。按照假设,我们当然不可能拥有证据,证明这种宇宙并不存在。这是否意味着,我们应当对它们是否存在保持不可知?答案取决于举证责任落在何处。对于我们不可能有任何理由相信的东西,我们应当否认其存在,还是悬置判断?也许后者是更开明的选择;但这样一来,我们就应当对字面意义上无穷多的事情保持不可知——凡是不违反物理学而又有人能够设想的事情皆在此列。我们是否应当对某个地方存在会唱蓝调的双头沙鼠保持不可知?如果某位哲学家建议我们对不可知本体对象采取的不可知论,严格类同于此,那么,我们很乐意表示同意。当然,认识论结构实在论者可以本着康德精神坚持更多东西——回想 2.4.1 对康德式谦逊的讨论,另见下文 3.4——也就是说,存在这种对象是我们获得关于世界之经验知识的必要条件。对于这项主张,我们并不保持不可知,而是否认它。举证责任落在我们身上:必须表明,当代物理学所推动的本体论结构实在论无需任何康德式残余,也能够得到清楚理解。
正如上一章所见,沃勒尔引入结构实在论的动机,是需要回应悲观元归纳。French 与 Ladyman 倡导 OSR,还受到另外两项要求推动:(a) 需要一种适合当代物理学的本体论,并且需要一种方法来消解当代物理学提出的一些形而上学难题;(b) 需要一套关于理论如何表征世界的观念,它应当同模型和理想化在物理学中的作用相容。两位重要物理学哲学家 Simon Saunders 和 Michael Redhead 也抱有这些宽泛动机,并得出了颇可比较的有趣立场。我们已经提过 Saunders(1993a)那篇讨论物理学结构表征之连续性的论文;较近时期,他(2003a, b, c, d)与 David Wallace(2003a)运用结构主义,解决怎样从量子态的埃弗里特解释中恢复属性多少确定的宏观对象这一问题,也就是所谓优选基问题。Redhead 关于理论与模型的经典论文(1980)反映出他长期关注物理学表征问题;他还赞同把结构实在论用来解释量子场论(1999)。
原注:其他追随 Ladyman(1998)、既把结构实在论视为对现代物理学之本体论意义的形而上学回应,也把它视为理论变迁问题之解决方案的人包括 Bain(2003, 2004)、Esfeld(2004)、Lyre(2004)和 Stachel(2002, 2006)。
二十世纪科学哲学中一些结构主义先驱也关心上述要求 (a)。例如,Gower(2000)讨论卡西尔时,把自己局限于对结构实在论作认识论解读;但 French and Ladyman(2003a)指出,卡西尔同外尔一样,试图用一种更适合二十世纪科学的本体论,取代以个体为基础的本体论。French 近来考察了群论在量子力学发展中的作用(1999, 2000),并探索了这样一种观念:可以把对象在群论意义上的构成理解为对称变换下的一组不变量;这种观念见于卡西尔、爱丁顿、薛定谔、外尔等人的著作。这里,我们将解释现代物理学如何破坏经典形而上学直觉,随后论证 OSR 是一种恰当回应。
原注:科学哲学中另一条结构主义线索同罗素和卡尔纳普相关,上一章已作讨论。罗素虽然对当时的物理学说了许多有趣的话——见下文第五章——但他和卡尔纳普的结构主义版本,更直接地受到认识论和语义问题推动,而非受到物理学所产生的本体论问题推动。
正如 Ernan McMullin 所说:不能让可想象性成为检验本体论的标准。实在论者主张,科学家正在发现世界的结构;除此以外,并不要求这些结构必须能够用宏观世界的范畴来想象(1984, 14)。
原注:McMullin(1990)解释了 Duhem 如何对定律中发现的关系持实在论态度,却不对根据某种本体论给出的解释持实在论态度。Duhem 似乎是一位认识论结构实在论者。
要求一套以个体为基础的本体论,等于要求能用经验世界的范畴想象独立于心灵的世界;可以据此批评这项要求。OSR 容许模型与世界之间存在一种全局关系,它能够支撑理论的预测成功,却不随附于理论术语成功指称个体实体,也不随附于涉及这些实体之句子的真。
3.1 量子力学中的同一性与个体性
原注:有关这些问题的哲学经典论文是 French and Redhead(1988)。另见 French(1989, 1998)、Teller(1989)和 van Fraassen(1991)。
关于量子粒子是否为个体的争论,始于量子统计学的发展。经典统计力学与量子理论在处理不可区分基本粒子的置换时,存在一项根本差异。
原注:给定类型的经典基本粒子与量子基本粒子,都被认为在如下意义上不可区分:它们全都具有相同的质量、大小和形状——如果有大小和形状的话——以及电荷等等;但原则上仍可以凭时空属性或其他依赖状态的属性来区分它们。我们可以把前一类属性看作本质属性,因为它们刻画某个特定粒子所属的自然类;与之相对的偶性属性,则是粒子碰巧具有的属性,例如它在某个特定时刻的速度或位置。请注意,本质属性与偶性属性之分并不对应于恒久属性与暂时属性之分;一颗电子可能碰巧在宇宙的全部历史中始终处于同一位置。有些作者谈论同一粒子——例如 van Fraassen(1991)——但他们的意思正是这里所谓不可区分粒子:这些粒子因为处在相同状态而在质上相同,却在数上或量上有别。还请注意,如果 Lee Smolin(2001)关于量子引力的观点正确,那么,就连我们目前认为是本质属性的量子粒子属性,最终也将被证明是动力学的,而且依赖宇宙的偶然演化,见 3.7.2。
关键之处可以用下面的例子说明。设想有两个粒子——1 和 2——以及两个盒子——A 和 B——每个粒子都必须处在其中一个盒子里。
原注:这个教学例子在物理上并不现实,因为量子粒子可以处在盒 A 状态与盒 B 状态的叠加中。不过,这里要解释的要点完全成立:在量子力学中,置换粒子不会产生物理上不同的状态。
在经典理论中,这个系统有四种可能构型:
- 1 和 2 都在 A 中;
- 1 和 2 都在 B 中;
- 1 在 A 中、2 在 B 中;
- 1 在 B 中、2 在 A 中。
如果把这些构型看成等可能的,每种构型都会获得 $1/4$ 的概率。量子力学(QM)中的情况截然不同,只有三种可能状态:
- 1 和 2 都在 A 中;
- 1 和 2 都在 B 中;
- 1 和 2 中有一个在 A 中,另一个在 B 中。
所以,若把这些状态看成等可能的,每种状态都会获得 $1/3$ 的概率。在量子统计学中,经典理论视为两种可能事态的东西,只被当作一种可能事态。
原注:关于形而上学与统计学之关系的详细讨论,见 Huggett(1997, 1999)。Castellani(1998)收录了多篇涉及本节所论问题的论文。
这一点由所谓不可区分性公设形式化。设 $P$ 是对应于二粒子量子态 $\Psi_{12}$ 中粒子 1 与粒子 2 互换的算符:
\[P\Psi_{12}=\Psi_{21}\quad\text{且}\quad P\Psi_{21}=\Psi_{12},\]那么,对于可观察属性 $Q$:
\[\begin{aligned} &\langle P\Psi_{12}|Q|P\Psi_{12}\rangle\\ &\quad=\langle\Psi_{12}|Q|\Psi_{12}\rangle,\\ &\qquad \forall Q,\ \forall\Psi_{12}. \end{aligned}\]原注:见 Greenberg and Messiah(1964)。
因此,按照 QM 的形式体系,置换某个状态中的不可区分粒子是不可观察的;只在同类粒子之置换方面不同的状态,被视为采用不同标记的同一状态。
QM 发展初期,这使一些物理学家主张量子粒子不是个体。要理解这里争论的是什么,必须区分彼此相关的可区分性或可分辨性概念与个体性概念。前者是认识论概念,关心什么使我们能够辨认一个东西不同于另一个;后者是形而上学概念,关心两个东西凭什么彼此不同,并附加如下限制:一个东西只与自身同一,不与其他任何东西同一。
原注:这项区分由经院哲学家 Suárez 提出。
哲学传统为物理对象的个体化原则提供了三种主要候选方案:
-
(1) 超越个体性:某个东西除了全部质性属性之外,还另外具有一项构成其个体性的特征;
-
(2) 时空位置或轨迹;
-
(3) 它的全部属性,或者一组受到限制的属性,即束理论。
原注:第一项类似于 Post(1971)的超验个体性概念,French and Redhead(1988)也采用了它。它的不同具体形式包括洛克的实体基底、裸殊相概念,以及源自 Duns Scotus、由 Adams(1979)重新启用的此性或这个性概念。
树叶、雪花等普通日常对象似乎从不会拥有完全相同的一切属性;我们既可以用时空属性,也可以用内在属性区分它们。同一类型的经典物理学粒子则被认为共享一切内在属性。不过,经典物理学假定了一项不可入性原则,任何两个粒子都不能占据同一时空位置。因此,经典粒子被认为可以得到区分,因为每个粒子都拥有不同于其他一切粒子的时空轨迹。由此,对日常对象和经典粒子而言,不可分辨者同一原则(PII)为真;同莱布尼茨一样主张个体性与可区分性其实是同一回事,看来相当可信。
原注:内在属性通常被定义为一个对象能够独立于其他一切存在者而拥有,或独立于是否存在任何其他东西而拥有的属性;这样,作为唯一存在者就不会被算作内在属性。见 Lewis(1983)、Langton and Lewis(1998)及 Lewis(forthcoming)。所以,经典粒子的质量和电荷,以及一个人的形状和大小,都被认为是内在属性。外在属性就是并非内在的属性;重量、是……的兄弟等都是外在属性。量子力学基础中还有另一种常见用法——例如 Jauch(1968, 275)——把系统的内在属性理解成不依赖系统状态的属性,把外在属性理解成依赖状态的属性。这似乎把内在属性等同于本质属性。无论如何,本书采用前一组定义,因为后一组定义似乎在时空属性究竟为内在还是外在这个问题上预设了结论;时空属性显然依赖状态。
QM 出现以后,PII 的地位成为争论对象;人们开始认真考虑,是否存在某种诉诸质性属性之外的粒子特征之个体化原则。
原注:PII 最容易用逆否形式来表述:不存在共享一切属性的两个东西。除非把范围限制为不包括涉及同一性的属性,否则这项原则平凡为真。
在 QM 的形式体系中,粒子并不总是被赋予明确的时空轨迹。而且,处于某个纠缠态的两个或更多粒子,可能拥有理论形式体系能够表达的完全相同的一元属性和关系属性。例如,考虑一对处于氦原子轨道中的电子。它们具有相同的能量本征态和相同的位置态——后者并未局域化——但根据泡利不相容原理,它们不能拥有完全相同的量子态;所以,它们的自旋态必定使它们沿空间任意指定方向具有相反自旋,这由单态表示:
\[\Psi_{12}=\frac{1}{\sqrt{2}} \left\{|\downarrow\rangle_1|\uparrow\rangle_2 -|\uparrow\rangle_1|\downarrow\rangle_2\right\}\]这里把电子标记为 1 和 2;沿任意轴的正、负自旋分量,分别用向上和向下的箭头表示。显然,按照这项状态描述,能够谓述于粒子 1 的每项属性,同样都能谓述于粒子 2。
原注:下文通常只考虑费米子——例如电子或质子——因为它们被视为物质粒子;与之相对,玻色子——例如光子——是表征各种物理力之场的量子。玻色子和费米子在多个方面有别,包括它们遵循的统计以及自旋大小。对本书的目的而言,值得注意的是,玻色子可以处于相同而又并非多粒子纠缠态的量子态。因此,针尖上可以有任意多个玻色子。
量子粒子由此看来有时拥有完全相同的一切内在属性和外在属性。假如两个电子确实是两个不同个体,而且它们确实共享一切属性,那么,似乎必定存在某种超越一切可以由形式体系表达之物的个体化原则,粒子凭借它成为个体。如果暂且假定量子描述是完备的,我们就会面临一个二难:要么 PII 为假,量子粒子是个体,而且必定存在上述类型 (1) 的某种个体化原则;要么量子粒子不是个体,于是 PII 在这个语境中无从适用。
原注:这里仅考虑共时同一性。量子粒子的历时同一性也极成问题,因为 QM 不赋予它们确定轨迹。因此,如果一个原子吸收了一颗电子,后来又发射一颗电子,那么,两次过程中是否涉及同一颗电子,似乎并没有确定事实。
French 认为,这意味着 QM 产生了一种形而上学不充分决定(French 1989, 1998),因为它至少与两套形而上学方案相容。按照第一套方案,量子粒子拥有超越个体性。某种超越经验事实的东西使它们个体化;而且出于某种原因,它们不能进入某些纠缠态。自旋—统计定理指出,玻色子只能占据对称态——置换粒子不会改变其数学描述——费米子则只能占据反对称态——若置换粒子,其数学描述会乘以 $-1$。值得注意的是,按照这项观点,如何命名或标记粒子会成为问题。这是因为,如果 PII 失败,指称的描述论就无法运作;刚性指称说明则似乎蕴涵错误的统计结果,尤其会要求我们把一个二粒子状态,同置换两个粒子后得到的同一状态计作两个不同状态。另一幅形而上学图景放弃量子粒子是个体的观念,也许转而用场论来理解它们。
不同作者提出过三项形而上学和方法论理由,主张我们应当偏爱量子粒子的非个体主义解释:
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(i) 在一些相当合理的假设下,PII 与个体方案不相容;但放弃这套框架以后,PII 可以为真。
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(ii) 既设定个体,又设定它们永远无法进入的状态,在本体论上过于浪费,等于接受了剩余结构。
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(iii) 上述类型 (1) 的个体性原则必定是形而上学的,因为它设定了范·弗拉森所谓经验剩余因素(1991)。
原注:上述合理假设是统计力学原则——相空间体积相等的状态等概率——以及完备性假设——不存在量子形式体系未描述的隐变量。当然,量子理论有一种版本,即玻姆理论;按照它,QM 并不完备,而且粒子始终拥有确定轨迹。不过,Harvey Brown et al.(1996)主张,玻姆理论中的粒子并不是经典力学中的那种粒子。该理论的动力学使质量、电荷等通常归于粒子的属性,实际上内在于量子场,而非粒子。粒子看来只具有位置。也许我们愿意认为,在玻姆理论中,轨迹足以个体化粒子;但怎样区分空轨迹与被占据的轨迹?既然归于粒子的物理属性没有一项真正内在于轨迹中的点,要使某处确有一个粒子的主张获得内容,看来就必须提出粒子的某种原始质料。换言之,玻姆理论中的粒子似乎同样需要凭此性获得个体性。
这些考量没有一项具有决定性,原因有几个。就 (i) 而言,没有任何经验方法可以确证 PII;所以,为保住这项原则而断定量子粒子不是个体,可能只是在表达一种以宏观对象经验为基础的形而上学或元逻辑偏好。就 (ii) 而言,科学史中有许多实例:一套理论在表述上的所谓剩余结构,后来被发现具有经验重要性(见 French 1995, 1997)。希尔伯特空间中的剩余结构容许既非对称也非反对称的状态,因而容许既非费米子也非玻色子、而遵循仲统计的粒子。就 (iii) 而言,范·弗拉森关于经验剩余因素的观点显然无法说服科学实在论者。因此,这项不充分决定并不容易打破。范·弗拉森(1991)认为,这更加说明我们应当告别形而上学(1991, 480),因为它向标准科学实在论提出了一个无法应对的挑战,因而构成接受建构经验主义的理由。Ladyman(1998)与 French and Ladyman(2003a, b)回应说,既然这项形而上学不充分决定的病灶正是个体概念,我们就应当用结构方式重新理解个体。
Saunders(2003c, 2003d, 2006)指出,French 和 Ladyman 假定,不可分辨者同一原则应当依据 Quine 所说的绝对可分辨性(1960, 230;1976 [1981])来解释,由此为上述问题带来了一项有趣转折。如果存在一个单变项公式,对一个对象为真而对另一个对象不为真,这两个对象就是绝对可分辨的。例如,普通物理对象占据不同的时空位置,因而绝对可分辨。绝对可分辨的数学对象包括 $i$ 和 $1$,因为 $1$ 是自身的平方,而 $i$ 不是。当且仅当存在一个含两个自由变项的公式,以某个顺序适用于两个对象,却不能以相反顺序适用,它们才是相对可分辨的。任意两个时刻总是只以一个顺序满足早于关系,所以它们相对可分辨。具有排序关系的一维空间中的点,则提供了一个数学实例:它们并非绝对可分辨,却相对可分辨;因为对任意一对点 $x$ 和 $y$,只要它们不是同一点,就有 $x>y$ 或 $x<y$,而不会二者兼有。最后,当且仅当两个对象满足某项二元非自反关系,它们才是弱可分辨的。例如,Max Black(1952)设想的两个球在其他方面空无一物的空间中相距一英里,而且内在上完全相同;显然,它们仅仅弱可分辨。处于单态之类纠缠态中的费米子,显然既违反绝对可分辨性,也违反相对可分辨性;但它们满足弱可分辨性,因为存在一项适用于它们的二元非自反关系,即与……具有相反自旋。因此,只要采用 PII 的最弱形式,把弱可分辨性而非强可分辨性或相对可分辨性当作具有不同个体性的必要条件,我们就能在不违反 PII 的前提下把这种实体视为个体。
原注:基本玻色子可以处于如下状态:其中两个甚至并非弱可分辨;所以 Saunders 断定它们不是个体。复合玻色子则不能处于完全相同的量子态。
请注意,在数学哲学中,许多哲学家追随罗素,认为如下设想不融贯:个体没有任何内在属性,其个体性只由它们同其他个体的关系赋予。罗素说:
序数不可能像 Dedekind 所建议的那样,只是构成一个序列之关系的各个项。如果它们确实是某种东西,就必定在内在上是某种东西;它们必须有别于其他实体,正如点有别于瞬间、颜色有别于声音。Dedekind 意在指出的,也许是通过抽象原则给出的一项定义……但这样给出的定义,总是指明具有……真正属于自身之性质的某类实体。(Russell 1903, 249)
这项论证主张,如果首先不存在彼此有别的个体,就没有东西能够处在那些号称赋予关系项以个体性的不对称关系中。当代数学哲学家在这方面受 Paul Benacerraf(1965 [1983])的影响最大;他主张,严格说来堪称对象的东西必须是个体,所以,对数等抽象对象的结构主义解释注定失败。按照 Benacerraf,只有结构特征的对象可以等同于任意例示结构中处在适当位置的任意对象,因而不可能是个体。不过,我们同意 Saunders,他所倡导的弱个体性概念——弱可分辨性就是个体性所需的一切——完全融贯。若只依据一种偏爱更强可分辨性形式的成见来反对它,就是对我们所倡导的结构主义预设了结论。我们注意到,Saunders 的观点虽然在 QM 的语境中维护了一套个体本体论,却又是彻底结构主义的,因为个体无非是它们所处的关系网络。
原注:Leitgeb and Ladyman(forthcoming)考察了图论中甚至违反 PII 弱形式的实例。他们主张:(i) 结构中位置的同一或差异,不能用结构本身以外的任何东西来说明;(ii) 数学实践为这项观点提供了证据。另一位把图论应用于物理实在的形而上学、以捍卫广义结构主义观点的哲学家是 Dipert(1997)。他认为世界是一幅非对称图,因为他相信,对象在数上的同一和差异必须随附于世界结构图中每个节点的关系事实;而对称图中的一些节点恰好容许完全相同的结构描述。Leitgeb 和 Ladyman 指出,接受这种随附要求的唯一理由,是那项错误主张:在数上的同一和差异事实必须以某种方式得到奠基。相反,容许非平凡自同构的结构完全可以得到理解,甚至受到数学实践的提示。经验世界是否具有这种结构,仍是开放问题。正如 Leitgeb 和 Ladyman 指出的,图论适合表征本章讨论的许多问题;例如,一幅没有标记、由两个处在无向关系中的节点构成的图,可以表征一对弱不可分辨对象。还有一项类比:无标记图中的节点像费米子一样,可以聚合却不能逐个编号,见下文原注 18。
当然,我们最好的量子理论都是场论,标准科学实在论者可能因此试图搁置多粒子 QM 所产生的个体性问题。不过,这样做面临几个问题。第一,如同经典力学一样,非相对论多粒子 QM 取得了巨大的经验成功,是优秀科学理论的典范;所以,标准科学实在论者应当能够说明,对它采取实在论态度意味着什么。否则,实在论只适用于世界唯一为真的理论——如果存在这种理论——而我们显然尚未达到那里,于是实在论同现实中的理论毫不相干。第二,我们应当能够从场论的本体论中恢复物理学家和化学家广泛使用的基本粒子概念,所以关于这些粒子性质的问题仍然有意义。第三,以个体来对量子场论作实在论解释,并不比解释普通量子理论更容易;量子场论还产生了新颖而同样紧迫的解释问题。量子场与经典场截然不同,因为量子场由以时空点为参数的算符组成:
与各时空点相联系的这些算符值,不是某个物理量的特定值。正如人们一开始所料,特定或具体的值是状态,或者等价地说,是一切可能测量的概率振幅目录。(Teller 1990, 613)
所以,算符表征的不是物理量的值,而是这些物理量本身。Teller 清楚指出,非相对论 QM 的解释问题——尤其是测量问题——被量子场论继承下来。
这使 Redhead 反对已拥有值的经典式实在论,却不反对更宽泛的物理结构实在论(1995, 7):
关于什么的实在论?是实体、抽象结构关系、基本定律,还是别的什么?依我看,一套物理理论中最适合被称作真的,是其抽象结构方面。(1995, 2)
成功需要参照理论结构框架所得到的验证来进行解释。(1995, 7)
第四,转向场论并不能解决个体性问题;它只会使问题更加棘手。正如 Teller 指出的:
传统量子力学似乎同一种经典属性概念不相容;按照后者,一切量始终具有确定值。量子场论则在主张粒子数始终确定这一点上,提出了完全类似的问题。(1990, 594)
在量子场论中,一个状态可以是不同确定粒子数状态的叠加。而且,对给定场状态而言,粒子究竟有多少,取决于所采用的参照系。所以,在场论进路中,粒子似乎失去了实在性。Teller 自己倡导用量子来解释;量子是场的激发,可以像粒子一样聚合——我们可以说一个状态包含多少个量子——却不能逐个编号——我们不能说这是第一个、那是第二个,依此类推。量子并非个体。
原注:Decio Krause(1992)发展了一套非个体实体的形式框架。它扩展集合论,纳入有基数而无序数的集合;量子的集合就具有这项特征。Chiara et al.(1998)及其同事展开了类似项目。French and Krause(2006)广泛而详细地发展了这类分析。Lowe 也认为,电子等费米子可数却并非个体,因为究竟哪一个是哪一个,并没有确定事实(2003b, 78)。
Ernst Cassirer 依据物理学拒绝亚里士多德式个体实体观念,并主张,在场论语境中,无法维持把物质点视为个体对象的形而上学观点。他提出了一套结构主义的场观念:
场不是一个物,而是一套效应(Wirkungen)系统;从这套系统中,无法分离出任何个别要素,再把它保留下来当作恒久之物,当作在时间进程中与自身同一的东西。单颗电子不再具有如下意义上的任何实体性:per se est et per se concipitur〔凭自身存在,凭自身被设想〕;它只在同场的关系中存在,是场中的一个奇异位置。(1936 [1956], 178)
原注:把场描述成效应系统,提出了一个类似于下文无关系项的关系所面临的问题:没有某种实施作用的东西,何来效应?
OSR 同意卡西尔,场无非是结构。不借助场论的数学结构,我们就无法描述它的性质。Holger Lyre 同样为以结构实在论解释量子场论作出论证。他指出,传统上在时空中固定的对象式实体图景,在多个方面遭到规范理论本体论的破坏;承诺规范理论的结构内容——尤其是规范对称群——可以缓解传统科学实在论的主要问题(2004, 666)。他接着说,自己偏爱的规范理论解释——依据不可分离的和乐来理解——认为基本对象在本体论上次于结构。他心中的结构概念是群论结构,下文还会回到它。
原注:另见 Auyang(1995);她用康德式进路处理量子场论。在她看来,时空是绝对的,因为个体概念预设时空;但时空不是实体。时空关系只是隐含的(138),不过,它们的结构使事件在数上有别,所以事件由结构个体化。作为一个场的世界,其概念结构由纤维丛表征(133)。事件是相互作用之场系统中的实体(129)——在纤维丛表述中,由相应底空间的参数辨认——并通过群划分种类(130–2)。Auyang 认为,不应给予时空结构或事件结构任何一方以本体论优先性:客观世界的事件结构与时空结构一同涌现(135)。
在当代说明中,场是局域的;也就是说,场量被归于时空点——考虑量子纠缠时,则被归于时空区域。个体性问题如今再次出现,形式变成:场本身是否为个体,还是说它们是时空点的属性?这又把问题推回到时空点是否为个体。后一问题同广义相对论(GR)基础中的实体论争论纠缠在一起,我们现在转向这场争论。
原注:请注意,讨论弯曲时空中的量子场论时,一般而言,并不存在一种有用的粒子式状态解释(Wald 1984, 47;引自 Stachel 2006, 58)。另见 Malament(1996)以及 Clifton and Halvorson(2002);他们表明,相对论量子场论与可局域粒子的存在之间存在根本冲突。
3.2 个体性与时空物理学
在 GR 的语境中,围绕空间展开的实体论与关系论旧争论,必须根据时空重新表述。粗略说来,前一种观点认为,时空流形中的点独立于宇宙的物质内容而存在;后一种观点则认为,时空事实关乎时空之物质内容的各个要素之间的关系。GR 在基础问题上的主要创新是:按照这套理论,时空本身具有动力学性质。在 GR 中,一个宇宙的状态由三元组 $\langle M,g,T\rangle$ 表示;其中,$M$ 是具有某种拓扑的微分流形,$g$ 是局域闵可夫斯基度规,$T$ 是应力—能量张量,编码物质和能量在时空中的分布;$g$ 与 $T$ 满足爱因斯坦场方程。所有微分同胚坐标变换都保持这些方程不变,这就是广义协变性。GR 中的引力场等同于时空的度规结构。
原注:牛顿和莱布尼茨究竟怎样看待这个问题,当然存在大量争论;动力学与几何学、绝对时空概念以及关于实体和本体论优先性的观念之间,关系也很复杂。例如见 DiSalle(1994)。
GR 究竟支持关于时空的关系论还是实体论,引发了大量争论。这套理论没有把时空划分为空间与时间的优选分叶,而且其度规与几何具有动力学性质;这似乎支持关系论,因为如果时空不是固定的背景结构,把它视为实体的理由就会减弱。另一方面,应力—能量张量 $T$ 并不唯一决定时空结构;场方程存在一个整个宇宙都在旋转的解,这从马赫主义观点看很荒谬,似乎支持实体论。
原注:见 Sklar(1974)。
而且,这套理论容许能量从物理对象转移到时空本身。关系论者还面临另一个问题:GR 的场方程有一些解,其中的时空完全不含物质。因此,这套理论似乎蕴涵,时空可以独立于其物质内容而存在,并且拥有属性和结构。此外,至少初看起来,理论对时空点进行量化并把属性谓述于它们。支持实体论的最有力论证或许是:GR 中的时空具有物理性质,因为它作用于物质,物质也作用于它;这不同于狭义相对论中的闵可夫斯基时空。
原注:Harvey Brown 指出,在狭义相对论中,时空结构与物质之间的物理关系完全神秘。时空作用于物质而物质不反作用于时空,因而违反作用—反作用原则;人们也以此为由,怀疑是否应当在本体论上承诺狭义相对论的闵可夫斯基时空。见 Brown and Pooley(forthcoming)和 Brown(2005)。
另一方面,实体论的主要问题是,GR 场方程的广义协变性意味着,任何时空模型及其在微分同胚下的像,在一切可观察方面都彼此等价;微分同胚是模型到自身上的一个无限可微双射。一切物理属性都依据几何对象之间具有广义协变性的关系来表达。换言之,既然各时空点彼此完全不可分辨,只要整体结构保持不变,交换它们的属性就不会造成任何差别。所谓洞论证使这一点更加明显;它表明,如果把微分同胚模型视为物理上不同,决定论就会失效:
设 $X=\langle M,g,T\rangle$ 是 GR 的一个解,$d:M\rightarrow M$ 是微分同胚。那么,$X’=\langle M,d^\ast g,d^\ast T\rangle$ 同样是 GR 的一个解。
令 $h$ 为洞微分同胚:在 $M$ 的一个区域 $R$ 内,$h$ 不同于恒等映射;但在 $R$ 的边界及其外部,它光滑地变成恒等映射。对 $R$ 而言,这种 $h$ 可以任意多。因此,无论 $R$ 多么小,其内部状态都无法由外部状态决定,于是决定论失败。实体论者不能硬着头皮接受这个结果;因为正如 Earman and Norton(1987)指出的,决定论问题应当由经验或物理理由,而非形而上学理由来解决。
人们对这个问题提出了多种回应。Lewis(1986)与 Brighouse(1994)建议,接受关于时空点的此性论,但主张此性决定论的失败不应使我们不安;此性决定论所要求的是,哪些点最终拥有哪些度规属性也受到决定。Melia(1999)同样批评 Earman 和 Norton 采用的决定论概念。尽管如此,大多数物理学哲学家似乎都得出结论:如果时空点确实拥有原初同一性,那么,对这些点作出承诺的实体论者就必须把此性决定论的失败视为决定论真正的失败。因此,另一些人试图修正实体论。我们完全可以追问:如果时空是一种实体,所说的实体究竟是什么?只是流形,流形加度规,还是流形、度规与物质场三者?
原注:最后一种立场常称为超实体论,见 Sklar(1974)。
按照流形实体论,流形本身表征时空。Earman and Norton(1987)指出,流形实体论是在 GR 语境中理解实体论的恰当方式,因为它体现了容器与容纳物之间的区分;他们认为,这正是实体论的决定性承诺。流形实体论者绕开洞论证的一种办法,是接受度规本质主义,也就是认为流形 $M$ 本质地具有其度规属性,所以不存在另一个可能世界,其中同样的点拥有不同属性(见 Maudlin 1990)。这意味着,每个时空点的同一性依赖其度规属性,而广义协变性失效。问题在于,物理学家似乎把微分同胚模型看作等价模型。
我们认为,对洞论证的正确回应是 Robert DiSalle(1994)所建议的回应。他主张,应当承认时空的结构存在,尽管它并不随附于时空点的实在性。Carl Hoefer 提出了相似观点;他认为,时空实体论的问题取决于把原初同一性归于时空点(1996, 11)。所以,坚持根据某种基础实体及其属性构成的本体论来解释时空,看来正是时空实在论陷入问题的原因。这类似 Stein(1968)在与 Grünbaum 那场著名交锋中提出的立场:时空既不是实体,也不是实体之间的一组关系,而是一种自身成立的结构。QM 与 GR 在同一性和个体性方面提出的本体论问题,似乎都要求通过 OSR 加以消解。
Ladyman(1998)最早明确比较实体论争论与量子粒子是否为个体的争论,Stachel(2002)和 Saunders(2003c)等人后来作了进一步阐述。不过,Pooley(2006)主张二者之间没有这种类比,或至少没有非常深入的类比;部分原因在于,他认为 GR 中不存在形而上学不充分决定。在他看来,这套理论的标准表述在本体论上承诺度规场,而最自然的解释是,度规场表征时空结构(89)。不过,所谓精致实体论者——例如见 Brighouse(1994)与 Butterfield(1989)——同 Earman 等人——见 Earman and Norton(1987)及 Belot and Earman(2000, 2001)——长期为此争论不休。后一方坚持,关系论的实质是莱布尼茨等价学说;按照该学说,微分同胚模型始终表征同一个物理上可能的情形。因此,他们认为,既然精致实体论者接受莱布尼茨等价并否定流形实体论,精致实体论就只是关系论的苍白仿制品(Belot and Earman 2001, 249)。另一方面,Pooley 主张,GR 中唯一的形而上学争议存在于他所谓此性论的流形实体论与反此性论的精致实体论或度规实体论之间;而且这项问题不存在不充分决定,因为此性论版本显然错误。与 Belot and Earman(2000)不同,他论证说,实体论者可以承认:微分同胚模型即使在时空点置换方面有别,也没有描述不同可能世界;只要假定各点在数上的差异奠基于它们在结构中的位置,接受这一点就不是特设的(Pooley 2006, 103)。按照这项观点,就 GR 确实包含点而言,它们是微分同胚群下各个等价类的成员。
Pooley 指出,QM 个体性问题背后的置换不变性,与 GR 的微分同胚不变性非常不同;因为后一种情形涉及理论本身的对称性,前一种情形则既涉及理论之解的对称性,也涉及理论本身的对称性。两种情形在形式上存在重大差别,他无疑是对的。不过,对本书的目的而言,这些差别不如以下事实重要:QM 和 GR 都使我们有充分理由相信,实在论者必须把有关理论解释成描述了这样一些实体,它们的同一性和个体性次于其所嵌入的关系结构。
Mauro Dorato 同样对时空持结构主义立场:说时空存在,只是说物理世界例示或实例化了一张由数学描述的时空关系网络(2000, 7)。他认为时空客观存在,但不作为实体存在;关于时空的结构主义实在论,既避开了实体论面临的问题,又保留了使关系论如此富有吸引力的一切特征。不过,Dorato 坚称:真实关系——这很可信——既然预设关系项的存在,时空关系就预设物理系统和事件(2000, 7;原文强调)。Dorato 认为,可以采用 Armstrong 某种形式的个体束理论,避开这类关系对其关系项的随附;但这项做法是否消除了一切非结构要素,并不清楚。事实上,他在前文曾说:时空点只能由引力场提供的关系结构来辨认(2000, 3;原文强调)。这当然又把问题推回到场。Dorato 在评论 Cao 著作时(Dorato 1999)同意后者的看法:时空关系的存在必须由引力场的存在支撑;引力场被理解成具体实体,因而大概也是非结构实体。
原注:Dorato 在这里给出了下文将讨论的 Redhead 论证之一个版本。他说:如果不同时要求一组关系由非抽象的关系项——也就是场本身——例示,而这个场被看作一种截然不同于传统亚里士多德式 ousia〔实体〕的新型实体,那么,我不知道如何能在可观察或不可观察领域中把存在归于一组关系(Dorato 1999, 3;原文强调)。Dorato 坚持,虽然我们常常凭关系辨认物理实体,但认识论上的辨认策略不应换成本体论主张(1999, 3);这清楚表明,他倾向于某种认识论结构实在论。他主张,结构实在论需要实体实在论,才能变得可信(1999, 4)。
不过,这里存在一些歧义。Dorato 把 Cao 认作本体论结构实在论者,因为后者否认场论所设定的结构必须由不可观察实体提供本体论支撑(Cao 1997, 5)。Dorato 写道,按照 Cao 的观点,结构关系是真实的,因为它们可检验;但结构关系所涉及的不可观察实体之概念,始终包含某些约定成分,而实体的实在性由它们所进入的越来越多的关系构成,或者从这些关系中派生出来(2000, 3)。Dorato 评论说,在这方面,物理理论所设定的实体应当被视为一张关系网络,而不是预设类似实体的东西或承载关系的挂钩(2000, 3)。这再次令人想起卡西尔;他说,这种点同样不能被赋予任何自在存在,它由一组确定关系构成,而且存在于这组关系之中(1936, 195)。
原注:Esfeld and Lam(forthcoming)以及 Bain(2003)都为时空结构实在论辩护:例如,共形结构可以在许多不同种类的个体上实现,如流形点、扭量或多重向量……时空结构主义者将主张,真实的是结构本身,而不是各种替代形式体系例示结构的方式(Bain 2003, 25)。
3.3 客观性与不变性
既然我们已经论证,关系结构在本体论上比对象更为基本,就需要说明应当怎样看待对象。下一章将正面说明实在模式,解释为什么特殊科学中的概括有理由承诺对象。至于基础物理学,对象经常通过群论结构得到辨认。因此,爱丁顿说:我认识的东西是什么种类?答案是结构。更确切地说,是数学群论所定义和研究的那种结构(1939, 147)。群论最早用于描述对称性。对称性是对某种结构或对象实施的一项变换,它让后者在某个方面保持不变。一个对称变换群是这样一种数学对象:它由一组变换——包括恒等变换和每项变换的逆变换——以及复合这些变换的运算组成;两项变换复合所得的结果仍在原集合中。我们可以依据哪些对称变换使对象保持不变来辨认它们。
原注:科学中的对称性历史见 Mainzer(1996)。
例如,粒子种类之间最基本的区分之一,是费米子与玻色子之分。外尔和 Wigner 用置换群在群论上描述了这项区分;外尔对相对论的进路同样采用群论。
原注:关于相对论史以及外尔在其中所起作用的一份优美说明,见 Ryckman(2005)。Ryckman 指出,爱丁顿和外尔的工作深受 Husserl 现象学影响;后者似乎依据不变性来理解客观性。
讨论 QM 时,外尔断言:除所谓主量子数之外,一切量子数都是刻画群表示的指标(1931, xxi)。这里具有哲学意义的核心要点是,外尔用数学上的不变性概念刻画客观性。
原注:Sunny Auyang(1995)近来在一项明确的新康德主义方案中复兴了外尔的观点,试图解决 QM 中的客观性问题。Auyang 试图从物理理论中抽取原初概念结构,并同样在她所谓表征—变换—不变结构中找到它。这实质上就是群论结构。同玻恩和外尔一样,Auyang 认为,变换下的不变结构使客观事态区别于它的各种表征,或区别于它在不同知觉条件下对观察者的各种显现。
正是这种不变性使物理学摆脱某个特定坐标系的地方性限制。对外尔而言,显象只能向直观开放——这里取康德意义上的主观知觉——所以,要取得一致,只能把客观地位赋予那些在特定变换下保持不变的关系。尤其引人注目的是,外尔把研究相对论中的变换与不变量所得的洞见用于量子力学发展,作出了关键贡献。选择薛定谔的动量空间表征,等于选择一个坐标系。外尔立即看出,薛定谔与海森堡的原型理论具有根本数学相似性;因此,他认为二者在一切重要方面都是同一理论的不同版本:
海森堡—薛定谔—狄拉克新量子力学的实质,在于每个物理系统都同一组量相联系;这些量在数学技术意义上构成一套非交换代数,其中的要素就是物理量本身。(Weyl 1931, viii)
外尔在此预示了冯·诺伊曼后来在量子力学经典著作中对这些理论的统一。事实上,狄拉克在自己的量子理论著作中提到,此前只有外尔使用了与自己相同的符号方法来表述理论。狄拉克说,这种方法直接以抽象方式处理具有根本重要性的量——即变换的不变量等等——所以更深入事物的本性(1930, viii)。狄拉克处理 QM 时使用希尔伯特空间中的向量,不像外尔和冯·诺伊曼那样使用射线;但他和外尔都认识到,两套相互竞争的 QM 理论在数学上只是同一数学结构的不同表征,所以一旦建立统一框架,就可以消除对其中任何一套的偏好。
原注:也许要到狄拉克的相对论电子理论凭借背后的群结构取得经验成功以后,物理学家才普遍承认,群的抽象结构比它的特定表示更加重要。事实上,外尔记载,QM 早期有人甚至谈到要消灭群瘟疫(Weyl 1931, x)。
于是,基本观念是:我们拥有某种物理结构的多种表征,可以在它们之间进行变换或转换;随后,又有一个在这些变换下保持不变的状态,它表征客观事态。表征对于物理状态而言是外在的,却使我们能够获得关于物理状态的经验知识。对象则通过辨认相对于语境相关变换的不变量而被选出。按照这项观点,基本粒子是物理量集合的实体化,这些物理量在粒子物理学的对称群下保持不变。转向规范量子场论以后,群论甚至更为重要,因为每套理论都同一个不同的对称群相关,而理论统一通过寻找具有相应组合对称性的理论来实现。例如,QED 对应 $U(1)$,弱相互作用理论对应 $SU(2)$,统一电弱理论对应 $SU(2)\times U(1)$。Lyre 再次指出:群论式对象定义把群结构视为原初给定;群表示随后从该结构中构造出来,只具有派生地位(2004, 663)。他接着指出,理论的对象是对称变换下各等价类的成员,不可能进一步个体化。类似地,Kantorovich(2003)指出,二十世纪六十年代发现的强力对称性,在本体论上先于感受这项力的粒子——即强子;粒子物理学标准模型中的所谓大统一对称性同样如此。
原注:Kantorovich 虽未引用 French 和 Ladyman,却提到 van Fraassen(2006)对激进结构主义——后者对 OSR 的称呼——所作的讨论,认为这最接近自己的观点。
结构主义的奠基者共同认识到群论在物理学本体论中的重要性。Ernst Cassirer 认为,在一种语境中谈论对象之所以可能,是因为可以个体化不变量(1944)。类似地,Max Born 说:不变量是科学谈论的概念,正如日常语言谈论物一样;科学给不变量命名,仿佛它们是普通事物(1953, 149)。他还说,暗示实在性的特征,始终是某种结构不变性,它独立于观察面向与投影(149)。他甚至说:我认为,不变量观念是理解实在之关系概念的钥匙,不仅在物理学中如此,在世界的一切方面都如此(144)。
原注:这削弱了 Putnam 悖论:对象只在同构意义下得到规定。
请考虑 Howard Stein 的以下评论:
如果仔细考察现象如何由量子理论表征……那么……根据实体和属性作出的解释就显得极为可疑……我认为,仍然鲜活的问题关乎各种形式……同现象的关系,而不是号称存在的属性同号称存在的实体之关系……(1989, 59)
这里所说的形式,部分由理论的不变性结构给出。
原注:群论在结构主义发展中的重要性,仍需要更进一步的历史分析。群论在同 Klein 的埃尔朗根纲领相关的几何学认识论反思中发挥了关键作用(Birkhoff and Bennett 1988)。French(1998, 1999, 2000)与 Castellani(1998)考察了外尔、Wigner、Piron、Jauch 等人如何根据群论不变量的集合来表征基础物理对象的本体论。
3.4 关系的形而上学
要成为传统实在论与建构经验主义的共同替代方案,结构实在论必须在本体论上承诺科学理论的经验内容以外的东西,也就是理论的结构。我们已经论证,关系结构在本体论上自身成立,个体对象则并非如此。不过,可能存在并不随附于关系项之属性的关系,这项观念违背一种根深蒂固的思维方式。标准结构概念要么依据集合论,要么依据逻辑;无论哪种形式,它都假定结构从根本上由个体及其内在属性构成,关系结构则随附于这些东西。认为这套概念结构反映世界结构的观点,Teller(1989)称为殊相主义,Dipert(1997)称为排他一元论。许多哲学家过去和现在都赞同这项观点,例如亚里士多德和莱布尼茨。
原注:Dipert 根据图论为一种结构主义形而上学辩护。值得注意的是,一些量子引力研究使用图论及其相关数学。
尤其可以考虑 David Lewis 所谓休谟式随附学说:
世界上存在的一切,是由局部特殊事实组成的一幅巨大镶嵌画,只是一个小东西接着另一个小东西……我们拥有几何学:在各个点——时空点、点状物质、以太、场或后二者——之间由时空距离之外在关系组成的系统。在这些点上,我们拥有局域性质:完全自然的内在属性,它只需要一个点就能得到例示……其余一切都随附于此。(1986, x)
回想一下,内在属性是某种东西可以独立于其他实体是否存在而拥有的属性,例如电荷、质量等等。外在属性是非内在属性,例如位于布里斯托东北。Lewis 所谓其余一切,包括关于因果性、定律和历时同一性的一切真理。他主张,按照物理学,存在的一切就是一张由对象的内在属性与时空关系组成的网络;外在属性由这张网络决定。不存在抽象实体,也不存在任何必然联系。世界的一切事实都是特殊事实,或特殊事实的组合(同上,111)。Lewis 认为,休谟式随附只是偶然为真;如果物理学本身告诉他它是假的,他也不会悲伤(同上,xi)。
事实上,促使人们把休谟式随附添加到殊相主义之上的,无疑正是自然科学,尤其是机械论唯物主义。Lewis 虽然认为,QM 的确可能教导我们休谟式随附为假,却拒绝吸取这一教训;他的理由是,QM 充斥着工具主义的轻浮、双重思维的异端逻辑以及超自然故事(同上)。然而,如果我们要做科学实在论者——Lewis 会如此自称——形而上学当然应当接受最佳物理学的指引;我们很难反对说,只有在物理学结论与自身成见一致时才愿意接受这种指引。量子理论的解释也许困难重重,但这套理论产生了许多新颖预测,并且以空前精度得到充分确证。
原注:我们可以把 Lewis 理解成:在测量问题得到令人满意的解决以前,他不会从 QM 中吸取本体论教训;但贝尔定理告诉我们,任何这种解决方案都必须破坏 Lewis 形而上学图景的至少一部分。正如 1.2.3 所指出的,贝尔定理并非关于 QM 的定理,而是揭示了任何经验上充分的 QM 后继理论都要满足的约束。与违反贝尔不等式等同的纠缠,是一项经验发现,而非理论设定。Lewis 后来更深入地处理了 QM,但影响最大的是他的早期工作。回想 1.1 对驯化式形而上学的抨击,还请注意,他偏爱的测量问题解决方案,是他认为自然以此运行会令人舒适而可信的方案(2004, 10)。
我们已经解释过,量子理论怎样挑战了物理学所描述的实体都是个体这一假设。现在,我们转向它告诉我们的关系本体论,尤其考察关系是否像休谟式随附所要求的那样,随附于其关系项的属性。
如果两颗电子处于某个纠缠的联合状态——例如单态——那么按照 QM,它们不具有任何依赖状态的非关系属性。Paul Teller 在解释 QM 的纠缠态时,提出存在非随附关系(例如见 1989),也就是不随附于关系项之一元属性的关系。按照这项观点,关系事实不可还原为个体的非关系属性事实;所以,它反对上述殊相主义。如前所述,在 Teller 的图景中,这些关系仍属于一套经典个体本体论。不过,为了理解 QM 如何挑战那些推动 Lewis 休谟式随附概念的经典本体论直觉,值得考察这些非随附关系的性质。
原注:Michel Bitbol(forthcoming)指出,康德把这种关系称为无根据关系。
Jeremy Butterfield(1992)主张,非随附关系等同于 Lewis(1986)所谓外部关系。按照 Lewis,一项内部关系随附于其关系项的内在属性;也就是说,除非这些关系项的内在属性有别,它们之间的关系不可能有别。例如,如果两个对象之间存在大于关系,这项关系就随附于两个对象的大小。另一方面,外部关系并不随附于关系项的内在属性,却随附于它们的复合体之内在属性。Lewis 的例子是一颗质子与环绕它运动的一颗电子——即一个氢原子——之间的空间距离;他用经典方式理解这套系统,仿佛它类似于月球环绕地球。这项关系并不随附于关系项的内在属性,因为它们的复制体可以相距更远。随后,Lewis 似乎径直把电子与原子核的复合体定义为具有各自时空属性的二者,于是它们之间的空间距离随附于作为整体看待的二者。这个复合体不能仅仅是二者组成的集合(62)。
原注:回想 1.2.3 对构成这个形而上学概念的讨论。
我们能想到的一切外部关系,都是这种空间或时空关系。考虑互为镜像这项关系。它是否随附于两个对象之复合体的属性?如果我们假定复合体包含对象的一切时空关系,答案似乎是肯定的。处在……内部这项关系大概同样如此。不过,请注意,这类关系还随附于复合体中每个要素独立于整体或另一部分而具有的内在属性与关系属性。因此,如果一本书处在一个袋子里,我们可以设想,这项关系无非是两个对象相对于世界中其他一切事物所处的位置。类似地,电子与其质子——或月球与地球——之间的空间距离,随附于每个对象完全独立于另一个对象或整个复合体而拥有的关系属性,尤其是空间属性,例如每个对象相对于太阳的位置。这种关系的存在不会困扰 Lewis,因为它没有威胁休谟式随附;后者的根本观念是,彼此有别的存在者之间没有必然联系。时空关系也许不随附于内在属性,却随附于关系项彼此独立的关系属性。
QM 的纠缠态不随附于其关系项的内在属性;因为在关于某项可观察量的纠缠态中,每个粒子并不拥有自己关于该可观察量的状态,而是进入一个乘积态。纠缠态中的实体能够独立于该状态中其他实体而拥有的内在属性,只有电荷、质量等不依赖状态的属性;一般而言,它的关系属性依赖于同它发生关系的其他实体。因此,不同于外部关系,多个量子粒子可能进入的非随附关系,甚至不随附于关系项彼此独立拥有的关系属性。与经典对象之间的时空关系相比,它们远为独立于个别粒子的属性。如果休谟式随附确如 Lewis 所说受到科学推动,这一点看来足以驳倒它。
原注:Carol Cleland(1984)区分弱非随附关系与强非随附关系:在前一种关系中,关系不由关系项的非关系属性决定,但关系项仍然具有这些属性;在后一种关系中,关系项完全没有任何相关的非关系属性。French(1989)主张纠缠态是强非随附的。另见 Esfeld(2004);他同意,仅仅指出非随附关系的存在,不足以刻画量子纠缠,因为纠缠中的随附失败,不同于时空关系无法随附于关系项之内在属性的情形。
概括起来,标准形而上学假定:
-
(i) 时空中存在一些个体,它们彼此独立地存在。关于这些个体之同一与差异的事实,独立于它们相互间的关系而决定。
-
(ii) 每个个体都拥有一些内在属性。
-
(iii) 除时空关系以外,个体之间的关系随附于关系项的内在属性,即休谟式随附。
-
(iv) PII 为真,所以存在某些属性——也许包括时空属性——能够把每个东西同其他一切东西区分开来;物理对象的同一性与个体性可以用纯粹质性方式说明。
原注:
- Einstein 在致 Max Born 的信中(1971, 170–1;引自 Hagar 2005, 757 和 Maudlin 2002a, 48)说,独立存在之对象的观念来自日常思维。他还把这项观念视为物理学的必要预设。后来的发展似乎已经证明,他在后一项推测上错了。
- 回想 Lowe 在 1.2.1 中的主张:任何令人满意的本体论,看来必定要包含能够自我个体化的要素;唯一的问题是,哪些实体拥有这种地位——时空点、裸殊相、殊质和个别实体,都是可能候选者(2003b, 93)。
我们已经反驳了以上所有命题,经过适当修正的 (iv) 除外。QM 与相对论都教导我们,空间、时间和物质的性质,向一种把世界描述成由自足个体构成的形而上学提出了深刻挑战。就量子粒子和时空点确实为个体而言,有关其同一与差异的事实并非内在于它们,而由它们所进入的关系结构决定。我们已经论证,QM 所描述的纠缠教导我们休谟式随附为假,而且基础物理学的一切属性看来都是个体对象的外在属性。
原注:外尔说,人们一直假定,对粒子间关系的描述指称物自身的内在特征;但量子理论使我们面对这项形而上学观点的一项根本限制(1931, 76)。
最后,PII 应用于费米子时,只有最弱形式为真。即便如此,Leitgeb and Ladyman(forthcoming)指出,没有任何东西排除如下可能:结构中个体的同一与差异是整个结构的一项原初特征,无法由结构的任何其他事实说明。John Stachel(2006)在回顾关系与物之相对本体论优先性时,辨认出四种观点:
-
(I) 只有关系,没有关系项。
-
(II) 既有关系也有物,其中物是第一性的,关系是第二性的。
-
(III) 既有关系也有物,其中关系是第一性的,物是第二性的。
-
(IV) 有物存在,物之间的任何关系都只是表象。
OSR 可以理解成 (I) 或 (III)。观点 (I) 看来不融贯,因为:
-
(a) 地球大于月球。
-
(b) 命题 (a) 断言,地球与月球之间存在某种关系。
能对没有关系项的关系作出的最佳理解,是把它理解成共相。例如,我们指称大于这项关系,是因为我们关心它独立于偶然例示方式的形式属性。因此,说只存在关系而没有关系项,就是追随柏拉图,主张显象世界是幻觉。不过,Stachel 指出,(I) 也可以解释成:虽然存在关系项,但可以把它们自身进一步分析为关系结构。所以,(I) 的意思是一路向下皆为关系。
原注:参见 Saunders(2003d, 129)。Stachel 否认有任何理由认为 (I) 一般成立。作者不同意,并坚持当代物理学使我们有充分理由预期 (I) 正确;3.7.3 会回到这个问题。请注意,Stachel 并不从事本书这种统一形而上学工作,而是逐案描述。
Michael Esfeld(2004)明确拒绝 (I),并主张:
- (a) 关系需要关系项。
但他否认:
- (b) 这些东西除了它们所处的关系之外,还必须拥有内在属性。
原注:这里的说法略有误导,因为纠缠态中的粒子仍然拥有内在的本质属性或不依赖状态的属性。Esfeld 的观点必定是:量子粒子不必拥有任何与有关关系相关的内在属性。重要的是,即使 QM 中不依赖状态的属性确实是内在属性,而不是从某种进一步结构中涌现出来——这看来不太可能——处于纠缠态的粒子也可能彼此拥有完全相同的一切属性和关系;这意味着它们无法由这种内在属性个体化。
Esfeld 同样拒绝 (III),并且像 Pooley 一样似乎赞同:
- (V) 物与关系都存在,二者都不是第一性或第二性的。
不过,这项观点是否同 Esfeld 明确表示要让形而上学受到经验推动的决心相容,并不清楚。因为如 3.1 所述,Saunders(2003a, 2003b, 2006)表明,费米子满足根据弱可分辨性表述的 PII,所以完全可以认为,有关其同一与差异的一切事实都随附于它们所进入之关系的事实;这至少暗示,关系先于物。
无论如何,撇开结构主义者之间的分歧不论,我们讨论的哲学家没有一位赞同 (II) 或 (IV),也没有一位主张存在自足个体的物。Saunders 显然同意 Esfeld,费米子并不自足,因为它们只有在彼此间关系成立的情况下,才是它们所是的那些个体。除它们所进入的关系外,没有什么东西奠基其个体性。量子粒子的个体性,要么像 (V) 那样同它们所属的关系结构在本体论上平级,要么像 (III) 那样次于这种结构。用 Einstein 的话说,粒子没有自身的如此存在。Stachel 赞同 (III),并说现代物理学的实体就其具有个体性而言,都是从自己身陷其中的关系结构继承个体性(2006, 58)。Tim Maudlin 认为,这意味着本体论还原论的终结,也意味着放弃实在的组合观念;后一观念来自把世界看作由彼此独立存在的积木构成(1998, 59)。正如他与 Lewis 相反地指出的:世界不只是一组各自存在并局域化的对象,仅由空间和时间从外部联系起来(60)。
因此,物理学哲学家正在日益汇聚到一项结论:物理学推动我们放弃设定基础自足个体的形而上学。由于这实质上是一项否定论点,它似乎会给建构经验主义者提供现成论据。毕竟,按照范·弗拉森,建构经验主义与标准科学实在论的对立,其实就是经验主义与形而上学的对立;所以,每当某项形而上学承诺被发现没有受到经验现象推动而遭到撤回,建构经验主义就在局部赢得一场胜利。不过,我们在上一章已经论证,就连建构经验主义者也不能完全避开形而上学,尤其不能避开对客观模态关系的承诺。第二章论证过,结构实在论正需要这项承诺,才不至于把科学归纳的成功视为奇迹。如果科学告诉我们现象——包括可能现象和现实现象——之间的客观模态关系,那么,偶尔出现新颖预测成功就不是奇迹,而是意料之中的结果。科学理论为什么支持反事实条件句,同样得到了解释。提供这些解释并不是为了满足哲学直觉,而是为了统一科学实践和理论。因此,除了不应当根据构成世界的基础对象与属性来解释物理理论这项否定命题以外,PNC 还推动我们认真对待一项肯定命题:世界就是结构和关系。个别事物是从模态结构中局部聚焦出来的抽象物。所谓模态结构,是现象之间涉及必然性、可能性、潜在性和概率的关系;出于第四章将讨论的理由,并依照该章将说明的原则,这些现象可以作为物、属性、事件和过程得到追踪或定位。
原注:Mumford(2004)描述的倾向结构,以及 Psillos(forthcoming)关于法则结构的观念,都与此类似。
当然,我们诉诸的这些物理学考量,并不会在逻辑上迫使我们放弃如下观念:世界由彼此有别、在本体论上自立而且具有内在属性的个体组成。如前所述,每个量子粒子的同一性与个体性都可以由其原初此性奠基,时空点也可能如此。我们能够确立的是,物理学告诉我们,这种世界的某些方面不可知。回想第二章,Rae Langton 把接受这种限制称作康德式谦逊(1998);Lewis(forthcoming)则谈论拉姆齐式谦逊;Frank Jackson 承认,我们对世界的内在性质几乎一无所知,只知道它的因果兼关系性质(1998, 24)。Peter Unger(2001)同样主张,我们关于世界的知识纯粹是结构性的,而感质是实在中不可知的非结构成分。依我们看,物自身和感质都是形而上学中的空转齿轮,PPC 要求暂停把玩这种纯粹思辨的哲学玩具。同 Esfeld(2004, 614–16)一样,我们认为,认识论与形而上学之间的这种鸿沟不可接受。既然没有任何先验方法能够证明世界必定由拥有内在性质的个体构成,而最佳物理学又向这项观点施加了严峻压力,PNC 就要求我们彻底拒绝它。
3.5 对本体论结构实在论的反对意见
(1) 没有关系项就不可能有关系。
多位哲学家提出过这项反对意见,包括 Redhead(私人交流)、Psillos(2001)、Morganti(2004)和 Chakravartty(1998)。后者说:除非同时承诺有某些东西处于关系之中,否则就无法融贯地相信关系具有实在性(同上,399)。换言之,问题是:没有非结构对象,怎么可能有结构?更具体地说,谈论一个群时,怎么可能不谈论群的要素?甚至许多同情 French 和 Ladyman 之 OSR 的人,也反对说,他们无法理解没有关系项的关系这个观念,例如见 Esfeld(2004)、Lyre(2004)和 Stachel(2006)。
这项反对意见无法打击本章提出的观点。正如 French 和 Ladyman 强调的,关系项是从关系中构造出来的抽象物;这项主张并不蕴涵不存在关系项,反而蕴涵它们存在。关系在逻辑上先于关系项这项主张的一个核心方面,就是对给定关系的关系项作进一步分析后,总会发现它们自身也是关系结构。
原注:纯数学中的一个实例是开集;它在代数拓扑学中是一个原始对象,在分析学中却是一种关系结构。
也许有人会说,若不在个体论域上为关系结构建立模型,就不可能设想关系结构。例如,GR 虽然只许可我们对微分同胚群下的一个模型等价类作出主张,但物理学家实践中总是在某一个具体模型里工作。如果谨慎地推测心理机制,也许把一个论域划分成对象,是我们思考它的唯一方式。无论如何,结构主义者向受过现代逻辑与集合论训练的当代哲学家表述观点时,确实面临挑战;现代逻辑与集合论保留了个体对象的经典框架,对象分别由接受谓述或作为集合成员的变项来表征。在缺少更适合结构主义形而上学的框架时,人们只能把逻辑变项与常项当作单纯占位符,用来定义和描述相关关系,尽管承担全部本体论重量的是这些关系。解释物理学时采用同一进路:例如,我们在闪烁屏上看见明亮闪光——一个个单独闪光。我们随后试图以这种可观察现象为基础,把适用于经典领域的个体性形而上学带入量子领域;量子粒子则由置换群分类,后者把粒子划分成费米子与玻色子两个自然类。不过,根据上述讨论,我们坚持认为,若把要素自身视为个体,它们只发挥启发作用(见 French 1999)。彭加勒在 1898 年的一篇论文中采取了非常相似的进路。
原注:这个例子来自 Mary Domski(1999)。
他捍卫以群论处理几何学;有人反对说,研究群需要先构造群,而没有物质就无法构造群。彭加勒回应道:感觉提供给我们的粗糙物质,只是支撑我们软弱能力的一根拐杖(1898, 41);它唯一的作用,是让我们把注意力聚焦在群结构上。
原注:彭加勒用康德式方式理解群结构,把它视为知性的一种纯形式。
我们也许无法思考结构而不把作为结构承担者的个体实体化,但这并不蕴涵后者在本体论上基本。
上面提到的一些批评者反对说,作为形而上学,OSR 还没有得到充分展开。
原注:例如见 Psillos(2001)。
不过,完全不清楚 OSR 的对手在哪种 OSR 未曾达到的意义上得到了充分展开。例如,对于任何一套共相形而上学理论是否充分,哲学家之间都没有普遍共识。我们请读者考虑:本书提出的主要形而上学观念——存在一些并非由更基本实体构成的结构——是否比共相理论中的例示关系更加晦涩或怪异。依我们看,与其继续套用从古希腊继承而来、完全不适合当代科学或数学的现成形而上学范畴,不如尝试发展本书提出的形而上学。
原注:近年来,某种结构主义以因果本质主义的形式在形而上学中流行起来。这项学说认为,一项属性同其他属性之间的因果关系穷尽了它的性质。例如见 Shoemaker(1980);另见 Mumford(2004),他采用一套结构属性理论;还可参见 Bird(2007),他的倾向理论在一些方面属于结构主义。Harte(2002)讨论了一种有趣的柏拉图式形式结构主义。
不妨直截了当地说:我们确实把 PNC 当真。
(2) 结构实在论坍缩成标准实在论。
Psillos(1995)声称,结构实在论预设理论的形式与内容之分,或我们认识世界之结构的能力与认识其性质的能力之分。
原注:Stanford(2003, 570)同样指出,我们无法把理论的结构主张同关于内容或性质的主张区分开来。
Psillos 认为,明智的实在论者不会接受这些区分。他主张,科学革命的一项成就是驱逐那些未必能用结构术语得到完整描述的神秘形式和实体;此后,机械论哲学家集中以量的方式描述事物属性。对 Psillos 而言,成熟科学中的属性由包含它们的定律定义:某种东西的性质存在于它的基本属性,而这些属性所遵循的定律由方程表达。
类似地,Ernan McMullin 在 A Case for Scientific Realism 一文中说:
电子是什么?无非是电子理论所说的那种东西,不多也不少;当然,我们始终承认,理论很可能有待进一步完善。(1985, 15)
我们拥有一套电子理论,根据电子所服从的定律、相互作用等等描述其行为。实在论者会说,这种可以称为结构描述的东西,就是我们关于电子所能说的最终结论。Psillos 说物理实体的性质与结构形成一个连续统(1995),表达的正是这层意思。因此,他认为,如果不在结构与性质之间作出一项可疑区分,结构实在论就无法同传统实在论区别开来。
原注:这正是 Braithwaite 反对爱丁顿结构主义的意见(Braithwaite 1940, 463)。
所以,实在论者看来可以声称:就结构实在论建议我们对理论实体作结构式理解而言,它与科学实在论并无不同,因为把信念局限于结构主张,其实根本没有施加限制(Papineau 1996, 12)。如此理解的结构实在论在理论变化问题上不比传统实在论更有优势,因为它没有区分理论中哪些部分应当引发本体论承诺,哪些部分不应引发。无论是否采用拉姆齐式阐释,实在论者完全可能认为自己关于不可观察者的一切知识都是结构性的;但这并不能帮助他们处理本体论不连续。
作为回应,首先考虑如下主张:用形式、实体等概念来理解性质的方式,已经被科学革命推翻。原子本性曾如何得到理解?原子被理解为个体。玻尔兹曼把这种根据原子个体性来理解其本性的方式,纳入他的力学公理一。其次,上面对物理学实体之个体性与关系形而上学的讨论清楚表明,标准科学实在论背负着传统形而上学。
(3) 结构实在论也许适用于物理学,却不适用于其他科学。
Gower(2000)等人指出,结构实在论应用于物理学以外的理论时,显得不那么自然。我们同意,这是需要得到形而上学解释的一项科学特征;第四、五章将提供这种解释。届时我们会表明,如果不想把不同程度的本体论严肃性分别归于特殊科学和物理学,就必须对特殊科学采取结构实在论。科学家没有观察到这种不对称,所以自然主义者必须避免该结论,因为它不符合 PNC。
(4) 理论变化中难道不会同样丢失结构?
Stanford(2003, 570–2)和 Otavio Bueno(私人讨论)都指出,数学结构经常在理论变化中丢失。这一点很重要。不过,这项问题肯定不同于实在论者面对的本体论不连续问题。尽管我们有归纳理由相信,最佳科学理论对世界陈设所说的内容会得到激进修正,实在论者却主张我们应当相信这些内容。结构实在论者只主张,理论表征现象间的关系或结构;而在大多数科学革命中,旧理论的经验内容都作为新理论的极限情形得到恢复。正如 Post 所说,不存在所谓库恩损失,也就是后继理论不会丢失前继理论得到充分确证之经验结构的全部或一部分(1971, 229)。总之,我们知道,现象间得到充分确证的关系必须由未来理论保留。
(5) 如果没有非结构,结构也不存在。
范·弗拉森在 1999 年于莱顿宣读的一篇论文中主张,本书这类激进结构主义的核心问题如下。它必定蕴涵:过去看来是某种具有未知质性特征之物的结构,其实就是自然中的一切。但这样一来,结构与非结构之间的对比就消失了。所以,从接受这项立场之人的观点看,它同普通科学实在论之间的任何差异也会消失。
因此,一旦得到接受,它看来根本不应再称作结构主义!因为,如果没有非结构,结构也就不存在。但对不接受这项观点的人而言,它仍然令人震惊:从外部或先前的观点看,它似乎告诉我们,必须彻底重新设想自然。(van Fraassen 2006, 292–3)
范·弗拉森这项反对意见的实质是,数学的未例示结构与物理的已例示结构之间的差别,本身无法用纯粹结构术语解释。
原注:这里类似于共相理论与例示问题。
| 范·弗拉森(2006, 293–4)在量子场论使用的福克空间形式体系中重申这项观点。他坚持认为,存在的一切不能只是这个空间的结构,否则一个格元被占据与一个格元未被占据之间就没有差别。不过,我们的理论谈论占据数,并不蕴涵占据格元的东西必须是非结构对象,无论它是不是个体。正如 Auyang 指出的:说场处于状态 $ | n(k_1),n(k_2),\ldots\rangle$,并不是说它由模式 $k_1$ 中的 $n(k_1)$ 个量子等等组成,而是说适当测量中会显现 $n(k_1)$ 个量子(Auyang 1995, 159)。 |
我们的观点如下。科学实在论者认为,显象由不可见对象引起,可以援引这些对象的行为来解释显象。但显见图景的资源不能直接用于物理学中的充分表征。因此,数学在理论中发挥着无法消除的作用。当理论在经验上充分时,它告诉我们现象的结构,而这种结构至少部分是模态结构。不过,结构与非结构之间仍然存在区别。只是列出各个定位符之间的关系,不会说出任何具有模态力量的东西。因此,它没有规定我们所谓结构,也还不是我们所捍卫的科学理论。物理结构存在;但它是什么?如果它只是对某些基础实体之属性与关系的描述,我们就会回到认识论结构实在论。是什么使这种结构是物理的,而非数学的?我们拒绝回答这个问题。依我们看,凡是没有沦为空话、又不超出 PNC 容许范围的东西,都已经说尽。世界结构就是存在,而且独立于我们存在;我们通过理论,以数学—物理方式表征它。
原注:Cao(2003)提出了相似批评。Saunders(2003d)指出,没有理由认为本体论结构实在论者承诺世界的结构是数学结构。
这也许听来可疑地接近康德。要充分解释它为何并非如此,需要引入比目前更多的理论资源;我们请读者耐心等到 6.1。不过,本书发展出的 OSR 原则上对自然化版本的柏拉图主义友好,第四章也会提到这一点。
(6) 结构实在论无法说明因果性。
Psillos(forthcoming)和 Cao(2003)都主张,OSR 无法说明因果关系。不过,Saunders(2003d, 130)认为,因果结构是模态结构的一种,所以 OSR 倡导者完全可以赞同世界具有客观因果结构。然而,出于后文将说明的理由,我们怀疑基础物理学是否推动一种要求承认客观因果结构的形而上学。用这种方式避开批评又会招来另一项批评:物理学固然不要求形而上学家把因果性编入结构织物,但要同时维持对特殊科学的实在论态度,就更难避开它。第五章将详细讨论这些问题。
3.6 数学结构与物理结构
按照 OSR,如果有人要求我们根据 GR 等理论呈现世界的本体论,我们会给出微分几何工具和场方程,再解释这些方程中被认为描述现实世界之特定模型——更准确地说,是微分同胚模型等价类——的拓扑及其他特征。除此以外,再没有什么可说;提供一种使我们能够用经典术语想象整个结构的解释,根本不是可行选项。数学结构用于表征物理结构和关系,这种表征在科学中既不可消除,也不可还原。因此,数学哲学问题对一般语义进路具有核心重要性,对阐明结构实在论尤其如此。这正是范·弗拉森为何说:我一生中的一大遗憾,是自己没有一套数学哲学;我只能假定,任何充分的数学哲学都会蕴涵,我们运用数学时所做的事情没有问题(1994, 269)。
他的问题在于,自己是一位唯名论者。不过,值得简要考虑数学哲学近期的一些建议如何同结构实在论相关。
近来,一些数学哲学家主张,集合及其他结构等数学实体是物理世界的一部分,所以不是神秘的抽象对象,尤其见 Maddy(1990)和 Resnik(1990)。这也许暗示某种毕达哥拉斯主义:断言数学结构与物理结构同一,并放弃模型所用的抽象结构与作为物理学对象的具体结构之分。
原注:4.4 会简要重审这个观念。
物理学中典型的具体实体是物质;但现代物理学中的物质越来越飘忽,失去了同充斥日常世界的不可入质料之间的联系。Resnik(1990)、Hale(1990)与 Tymoczko(1991)都指出,现代物理学的本体论似乎越来越抽象、越来越数学化。他们的一种共同简明论证可以概括成:如果你觉得数学对象怪异,不妨看看物理学教科书。正如范·弗拉森指出的,理论术语究竟指称具体实体还是数学实体,往往完全不明显(1994, 11)。例如,考虑波函数一词。这一切也许只是没有区分认识论与形而上学:我们只用数学术语认识物理学实体,并不意味着它们实际上是数学实体。但我们还有别的理由可以放弃抽象/具体之分。
这项区分通常依据因果力或时空性作出。也就是说,有人主张具体对象具有因果力,抽象对象则没有;也有人主张具体对象存在于时空中,抽象对象则不在其中。这些范畴对现代物理学而言显得粗糙而不恰当。因果性在微观领域中存在问题。例如,在玻姆—EPR 实验中,单态未能屏蔽装置两翼结果间的相关,因而不满足共同原因原则。迄今无人为这种情形提出一套可以接受的因果性说明。然而,这套装置并无特殊之处,不能阻止有关问题推广到一切纠缠态。此外,在量子场论中,规范相互作用没有绝对因果方向,而因果性似乎更加难以理解。如果改用具体性的时空标准,我们就会面对另一个问题:时空结构本身也是物理研究对象,但它几乎不可能处在时空之中。再次提醒,第五章 5.1–5.4 会回到因果性在基础物理学中的地位。
而且,物理学依赖理想实体——例如点质量与无摩擦平面——和模型,这也为不赋予抽象/具体之分任何重要性提供了另一项论证。还值得注意,电子服从的统计更类似英国银行账户中英镑余额所服从的统计,而非实际英镑硬币所服从的统计。例如,如果两人的银行账户中共有两英镑,而且不能把英镑进一步分割,那么一共有三种可能分布:一个人拥有全部两英镑,另一个人拥有全部两英镑,或者两人各有一英镑。这类似于上文电子在盒子中的分布;实际的物理英镑硬币当然服从经典统计。这些考量不具有决定性,却确实提示,物理学对象与数学对象可能实现和解。
数学结构主义者长期主张,数学之所以可以应用,是因为世界例示了数学结构。
原注:一份出色综述见 Reck and Price(2000)。数学哲学中最著名的结构主义倡导者包括 Parsons(1990)、Resnik(1997)和 Shapiro(1997);近期综述包括 Hellman(2005)和 MacBride(2005)。Ladyman(2005)运用上文提到的 Saunders(2003a)版 PII,针对 Keränen(2001)与 MacBride(2005)提出的同一性问题为数学结构主义辩护。另见 Leitgeb and Ladyman(forthcoming)。
数学对象通常被认为没有本质属性或自身性质,而只是作为公式的论元出现。数学结构主义者把这一点视为支持其观点的证据:数学研究结构;只要刻画了组成结构的对象之间成立的关系,结构就得到了完整刻画,完全不必对对象本身的性质作任何说明。
原注:这些观察带来两个数学结构主义版本:一种是实在论观点,认为数学结构独立于被具体结构例示而自行存在;另一种是消除论立场,认为关于数学结构的陈述,是关于例示这些结构的对象集合之概括的伪装形式(见 Shapiro 1997, 149–50)。Psillos(forthcoming)、Busch(2003)和 Pooley(2006)考察了本体论结构实在论与先物结构主义之间的关系。正如 Pooley 指出的,Shapiro 并不否认数学对象存在,但他确实否认,它们除了同相关结构中其他对象的关系之外还拥有自身性质。
3.7 对物理学的进一步思考
到目前为止,我们通过一项融贯论证为 OSR 提供动机;这项论证既诉诸一般科学哲学中实在论争论的相关考量,也诉诸量子物理学和 GR 的哲学。后两者虽然是高等物理学中稳定的组成部分,但有人可能根据 PNC 和 PPC 反对说,我们应当能够表明,OSR 受到前沿物理学推动。一种简短回应是:既然尚不存在得到公认的量子引力理论,也不存在统一物理学所承认之一切基本力的理论,这些物理学领域目前就还没有为形而上学提供任何教训。这在一定程度上是一种公允回应;但我们仍然承认,应当再多说一些。因此,我们会简要解释寻找量子引力理论时面临的一些问题,并试图从迄今的发展中为本书提出的形而上学汲取教训。我们尤其必须处理两项彼此相关的根本形而上学问题,因为有人声称,当代物理学已经替我们解决了它们:一切时间是否都真实?一切物理上可能发生的事情是否都真实?
哲学家常常声称,狭义相对论(SR)已经肯定地回答了前一个问题;一些有影响力的物理学哲学家则声称,QM 已经肯定地回答了后一个问题。此外,一些物理学哲学家认为,这两个问题直接类同:在一切时间都真实的闵可夫斯基时空块宇宙中,必须同时纳入一切物理可能性都真实的埃弗里特多重宇宙。不过,我们主张,这两个问题在科学上都仍然开放。若此言正确,我们的自然主义就要求本书倡导的形而上学对它们保持中立。我们还会更进一步,提出理由怀疑物理学原则上是否能够回答它们,并试探性地主张对这些问题采取静默主义。最后,我们会思考量子信息论与近期 QM 解释方案对 OSR 的含义,同时为下一章使用信息概念的方式提供支持。
3.7.1 静止还是闪烁?
时间形而上学中有几个彼此有别、却常常混为一谈的问题:
-
(i) 过去、现在和未来的一切事件都真实吗?
-
(ii) 时间是否流逝,或者是否存在客观生成?
-
(iii) 有时态语言是否具有无时态的真值条件?
把一切事件都真实的观点称为永恒主义,把只有现在真实的观点称为现在主义,把过去和现在的一切事件都真实的观点称为累积现在主义。后一观点由 Michael Tooley(1997)捍卫,不过他没有使用这个名称。相信时间流逝或客观生成的人,往往也相信生成过程就是事件进入存在、随后退出存在的过程;但这并非必然。主张存在生成,只需相信宇宙存在某种与时间流逝相关的客观特征。客观生成可以像一道光,在事件短暂成为现在时照亮它们;所以,它与永恒主义相容。
原注:Tim Maudlin(2002b)主张,即使永恒主义为真,时间流逝也可能是宇宙的一项客观特征。
另一方面,现在主义与累积现在主义都蕴涵对问题 (ii) 作肯定回答;因为如果事件确实进入存在,那么,无论它们随后继续存在还是退出存在,这一点已经足以构成客观生成。现在主义和生成还常被联系到有时态语言不具有无时态真值条件的观念。不过,Michael Tooley(1997)指出,这种联系并非必然。所以,尽管标准对立的一方对 (i) 回答否、对 (ii) 回答是、对 (iii) 回答否——即 McTaggart 的 A 系列捍卫者——另一方对 (i) 回答是、对 (ii) 回答否、对 (iii) 回答是——即 B 系列捍卫者——仍然可以提出多种更加细致的立场。当然,我们不认为语言哲学可能影响问题 (i) 和 (ii) 所处理的形而上学问题,所以不会讨论 (iii)。
还有一个著名的时间问题:
- (iv) 时间是否具有优选方向?
显然,如果对 (i) 或 (ii) 作肯定回答,就足以让一个特定时间方向获得优选地位。不过,永恒主义与对客观生成的否定同样容许时间具有优选方向;因为块宇宙中可以存在某种梯度始终指向一个特定时间方向的特征。例如,宇宙中孤立子系统的熵,或者宇宙本身的熵,也许总沿一个时间方向增加。Reichenbach(1956)还提出了时间方向的另一个著名可能来源;他主张,时间不对称奠基于因果不对称:一般而言,共同原因的多个联合结果之间的相关会被该共同原因屏蔽,共同结果的多个联合原因之间则互不相关。有人主张,Reichenbach 的共同原因原则遭到违反,尤其是 QM 中纠缠态的行为违反了它,例如见 van Fraassen(1991);但我们认为,这些考量足以表明,在概念上必须把时间方向问题同永恒主义问题分开。不过,也许无法赋予整个宇宙的时间方向观念任何物理意义,因为不能为整个宇宙定义全局时间坐标;或者因为可以定义许多个,却没有原则性方法从中选择。SR 蕴涵后一种情形,下面转向它。
SR 中时间的地位不同于牛顿力学,因为空间维度与时间维度之间不存在客观的全局区分。时空可以划分成空间与时间,但每种这种分叶都只相对于一个特定惯性系有效;该惯性系同某位观察者之坐标系统的欧几里得空间和绝对时间相关。这似乎蕴涵永恒主义:如果时空没有优选分叶,就没有全局现在;所以,未来事件不真实这项主张没有指向唯一一组事件。
原注:当然,也可以主张实在概念本身必须相对于观察者;但这等于放弃本书所承诺的那种形而上学。
而且,许多人主张,既然 SR 蕴涵同时性的相对性,两个事件是否同时就是依赖参照系的事实,因此根本没有生成这回事。
原注:关于这些主题的文献极其庞杂,最有影响力的论文包括 Gödel(1949)、Putnam(1967)以及 Stein(1968, 1989)。
不过,这个结论下得太快。可以倡导一种相对于观察者或事件的生成,所以严格说来,SR 缺少绝对时间只排除了绝对生成。闵可夫斯基时空的光锥结构具有洛伦兹不变性,因而可以被视为绝对结构。于是,很容易定义事件 $E$ 的开放未来:$E$ 的前向光锥中的任何事件 $E’$,其后向光锥都会包含一些不在 $E$ 之后向光锥中的事件;这意味着,在某种意义上可以声称 $E’$ 在 $E$ 处尚未确定。这种生成概念是客观的,因为一切观察者都会同意,在某位给定观察者之经历的某个特定点上,哪些事件处于其开放未来;他们全都同意时空的光锥结构。
原注:另一种可能做法是主张,狭义相对论虽然经验上充分,经验却仍然同优选分叶的存在相容。这等于沿用 Lorentz 和 Fitzgerald 最初提出的路线,倡导 Sklar(1974)所谓补偿理论;Tooley(1997)等人便采用这项策略。PNC 禁止出于纯粹哲学理由修正科学理论,所以,提出违反 SR 的优选分叶需要科学动机。一种可能的科学动机,是采用某项设定优选参照系的测量问题解决方案,见下文。另一种动机,是在闵可夫斯基时空框架对相对论现象的说明中发现基础问题,见 Bell(1987)和 Brown(2005)。
无论如何,从 SR 推出关于时间性质的形而上学结论,存在一个根本问题:SR 是一套局部物理理论,不能描述非惯性参照系或引力。
原注:Tooley(1997)与 Sider(2001)都把讨论局限于 SR。
为此,我们首先必须转向 GR;而这套理论对时间的含义并不清楚。原因是,GR 给出的场方程同具有不同全局拓扑特征的多种模型相容;不同拓扑结构可能对时间形而上学产生截然不同的含义。
原注:Belot(2005a)主张,我们的宇宙属于哪一种范畴,仍是开放问题。
例如,如果宇宙的拓扑是全局双曲的,就可以为它定义单一全局时空分叶;否则也许不能。显然,我们随后必须转向现实宇宙的各种宇宙学模型;其中许多都同观察资料相容,目前尚未就哪个为真达成共识。关于宇宙学常数、所谓暗能量、暗物质和奇点性质的重大争议,以及寻找量子引力理论的不同进路,都会影响时空最终是否容许全局分叶,从而影响绝对时间在物理上是否可定义。即使它最终可以定义,仍然需要追问,是否应当赋予这种定义任何形而上学重要性。例如,可以定义一种所谓宇宙时间;它以宇宙膨胀过程中全局物质分布的平均属性为基础。有人主张,可以把宇宙时间视为给出一种优选分叶(Lucas and Hodgson 1990)。另一些人则认为,能够定义这种分叶,并没有给我们任何理由把客观重要性赋予它(Berry 1989);一个重要原因是,这种定义以平均值为基础,而平均值同日常同时性的现象经验毫不相关。日常对象的运动状态不同于我们所在宇宙区域之各星系的运动状态,而宇宙时间正是参照后者定义的(见 Bourne 2004)。
非相对论多粒子 QM 不会直接影响时间哲学,因为时间在这套形式体系中的地位不像相对论那样新颖。不过,人们经常主张,量子物理学同未来的开放性、生成和时间方向等问题相关,因为波函数号称会发生坍缩。自 Heisenberg(1962)以来,一种流行主张认为,附属于叠加中不同本征态的量子力学振幅之模平方,表征真正偶然的结果之概率;进行测量时,会出现从潜在性到现实性的不可逆转变,而关于未实现之可能结果权重的信息将永久丢失。因此,可以把测量看成造成时间不对称的不可逆生成过程。不过,Aharonov et al.(1964)在形式体系中对量子测量作出的时间对称处理表明,量子测量不必如此理解。
原注:另见 Leggett(1995)和 Stamp(1995)。
类似地,如果像埃弗里特解释那样没有坍缩,QM 中同样没有时间不对称。
结论看来是,QM 中时间箭头的地位仍然开放。如果像 Ghiradi et al.(1986)发展路线上的动力学坍缩理论那样,把波函数坍缩视为客观物理过程,或者像玻姆理论那样引入非局域隐变量,SR 与 QM 之间的张力就会变成明确矛盾;因为二者都蕴涵超距作用,并选出时空的一种优选分叶(Timpson and Brown forthcoming;Maudlin 1994)。
原注:Myrvold(2002)表明,如果把坍缩视为世界中相对于分叶的一项特征,物理坍缩模型可以同相对论相容。看来,或许终究还可以构造一种具有洛伦兹不变性的 GRW 版本(见 Maudlin 2007)。
真正的问题关乎量子理论同 GR 结合以后,时间会发生什么变化;下文将回到这一点。由于相对论量子场论以闵可夫斯基时空为背景,其中时间的地位与 SR 相同。
关于热力学第二定律是否表征自然界中某种深层时间不对称,还有数量庞大的文献。孤立系统的熵总是随时间增加,所以这似乎是在物理学中引入时间箭头的一个实例。如果把整个宇宙视为孤立对象,而且它服从第二定律,那么,宇宙学中似乎存在客观时间箭头。不过,相对于基础物理学,第二定律具有何种地位并不清楚。一种可能是,第二定律只局域成立,而在其他时空区域中,熵几乎始终等于或非常接近最大值;玻尔兹曼晚年便持这种看法。即使热力学看来支持时间箭头,它怎样同底层时间对称的物理学相容,仍然极其令人困惑。这个问题的保守解决方案,把第二定律的不对称奠基于边界条件,而不修正基础动力学。最流行的回应是主张,这项定律确实全局成立;但它之所以如此,是因为在宇宙熵极低的初始状态上,存在底层的时间反演不变定律在起作用。
原注:必须设定这种低熵初态,因为统计力学的标准论证表明,一个孤立系统的典型状态极可能在未来演化成更高熵状态;同一论证也表明,该状态极可能从一个熵同样更高的过去状态演化而来。例如见 Albert(2000,第 4 章)。
Albert(2000)把这一点称为过去假说。一种激进得多的可能方案——例如见 Prigogine(1980)——是,第二定律之所以成立,是因为基础物理学的动力学定律内置了根本时间不对称。由于 QM 的测量问题尚未解决,对热力学和宇宙学问题提出激进答案的人,往往推测它们同理解波函数坍缩的正确方式之间存在联系。例如 Roger Penrose(2001)提出,引力发挥了某种作用。
还有人提出,局域的热力学时间箭头是宇宙膨胀的后果(Gold 1962)。如果要为第二定律寻找宇宙学解释,它的起源当然必定同引力有关;这是因为引力具有普遍吸引性,并在大尺度上压倒其他力的效应。引力似乎也是导致普通物质形成的力。Penrose(2004, 706, 728)主张,考虑整个宇宙的熵时,必须计入他所谓引力熵;他坚持认为,系统越不均匀,引力熵越高;越均匀,引力熵越低,这恰好同熵随热均匀性变化的方式相反。按照他的计算,宇宙最初的低熵状态极为特殊;与之相关的相空间体积,至多只占总相空间体积的 $10^{10^{123}}$ 分之一。考虑到这一点,再考虑基础常数被精细调节到如下程度——其数值只要略微改变,就会产生无法支撑我们这种物质存在的宇宙——人择推理经常在这个领域露出丑陋脑袋。另一方面,Lee Smolin(2000)猜想,宇宙多得不值钱;它们诞生于父母宇宙的黑洞,继承其定律与常数而只有细微突变,并且因此受到自然选择,因为不同宇宙具有不同繁殖力。显然,无论永恒主义问题还是时间箭头问题,都会不可避免地把我们引向宇宙学,随后引入下文讨论的量子引力领域。
3.7.2 量子引力
原注:量子引力哲学导论包括 Callender and Huggett(2001),尤其是其导言;另见 Rovelli(2004,第 1 章)。Wallace(2000)也非常有帮助。
一套量子引力理论必须做到以下一切:说明在普朗克长度($10^{-33}\,\mathrm{cm}$)上,自然界中发生了什么;把 GR 恢复为低能极限;至少在现象学上,为传统量子理论提供背景时空。除此以外,它还应当做到什么,存在激烈争议。Brian Greene(2004)等弦理论和 M 理论倡导者认为,它还必须统一自然界的四种基本力;Smolin(2006)等人则主张,至少首先,它只需给出 GR 的量子化版本。另一个问题是:量子引力是否还必须成为关于一个唯一现实宇宙的宇宙学理论,而不能容许表征多种宇宙的模型?量子引力最明显的现象领域处于如此高的能量范围,以至于实验无法触及;而理论探索又带来了如此之多怪异、概念上彼此迥异的替代方案。部分由于前一原因,部分由于后一原因,量子引力争论甚至在物理宇宙学家之间也常常明确转为哲学争论。还有一个原因是,量子引力必须调和 GR 与量子理论之间的多项深刻张力。
最明显的是,观察极短长度尺度时,量子物理学是最能描述现象的物理学;GR 则在设计时专门考虑了时空局域属性与全局属性之分,并试图描述只有在大尺度结构中才显现的、相对于闵可夫斯基时空之拓扑、几何和度规属性的偏离。这是尺度张力。第二,GR 依赖于惯性质量与引力质量的同一,也依赖加速参照系与引力参照系之间的等价;量子理论最初则用于说明电磁辐射与物质之间的相互作用。起初,只有物质的能态得到量子化;后来,人们以不同程度的成功量子化了一切基本力,唯独引力除外。这是力张力。第三,相对论理论满足如下条件:事件拥有不变、因而客观的因果过去;QM 却包含非局域相关,有人把它视为超距作用的证据。这是因果张力。最后,时间在量子理论与 GR 中的地位截然不同。在前者中,时间是外在于一切物理系统的参数;在后者中,它是没有任何特殊物理意义的坐标。更具体地说,还有所谓时间问题;其结果是,量子引力理论有可能主张宇宙完全不能随时间变化,下文将回到这一点。
弦理论家的进路,是把 GR 当作弦的量子场论之低能极限;弦是十维或更多维背景空间中的二维类时世界面。因此,他们假定量子理论基本正确,而 GR 必须让步。取决于你听谁的说法,弦理论要么已经带领我们在通往完整量子引力理论的道路上走了很远,要么除了数学以外,完全没有取得任何配称物理学的成就。弦理论与相关的微扰量子 GR 有时都被称为协变量子引力,二者都依据称为引力子的无质量自旋 2 玻色子,对 GR 作粒子解释。后一进路属于微扰进路,因为它首先把 GR 当作线性理论,再把非线性部分作为修正加入。假定场非常弱、因而时空近似平直,就能得到相应线性理论;所以,这里的背景结构是闵可夫斯基时空。这项进路的最大问题是,计算产生的无穷量无法重整化。弦理论的成就是把振动的弦当作基本实体,借此解决重整化问题;弦的某种振动模式对应无质量自旋 2 玻色子,所以还能由此恢复 GR。随后,弦理论又随着超对称——把玻色子与费米子视为等价——的加入变成超弦理论。弦理论家沿用了构造量子场论时所用的方法,即寻找基本对称性。如果弦理论图景正确,终极基础物理学将描述宇宙的普遍对称性。弦理论与经典和量子物理学还有另一项重要共同点:它们都设定连续时空;下文提到的一些竞争方案则偏离这一点。
Lee Smolin 强烈批评弦理论,认为它无法证伪,因为它没有为可行实验作出任何可证伪预测(2006, 197)。他主张不存在基本全局对称性,理由是设定这种对称性的理论在经验上并不完全充分。在他看来,推动弦理论的两个重大观念——统一与对称性——已经走到尽头;自 1975 年以来,粒子物理学没有产生任何实质性新成果。他指出,标准模型拥有如此之多可调参数,以至于粒子加速器可能产生的任何实验资料都能被它容纳。
原注:标准模型至少有十九个自由参数,宇宙学又提供几乎同样多的参数。
他还强调,可能的弦理论至少有 $10^{100}$ 种,而得到研究的一切版本都与资料不符。超对称弦理论有 105 个自由参数。所以 Smolin 声称,无论下一代粒子加速器产生什么结果,弦理论拥护者都能坚持说它证实了超对称。
原注:Curiel(2001)哀叹量子引力研究同观察接触太少。
他还批评弦理论依赖背景,也就是依赖某种背景时空结构。Smolin 预测,正确的量子引力理论将是关系性的;它不会设定这样一种背景结构:自身不随时间变化,却是定义运动学量和动力学定律所必需的(同上,199)。牛顿力学、SR、包括量子场论在内的各种量子理论,以及弦理论,全都依赖背景,都依赖理论动力学范围以外的不同结构。例如,在普通 QM 中,时空与希尔伯特空间的代数结构就是背景结构。另一方面,把 GR 理解成关于整个宇宙的宇宙学理论时,它是一套关系理论,因为理论中具有物理重要性的结构特征都是动力学的。描述世界的微分同胚模型等价类不会固定各点上的场值——如 3.2 所述——但它会固定时空的维数和拓扑,也会固定光锥结构——从而固定事件的因果次序——以及由光锥结构定义之集合的时空体积度量。事实上,在求解动力学之前,甚至无法说出可观察量是什么;因为一切可观察量都描述自由度之间的关系,而时空点的物理同一性问题,同如何把可观察量的值同它们联系起来不可分割。GR 中唯一的背景结构由维数、微分结构和拓扑组成。
弦理论家如今似乎已经接受,背景独立性是一项必要条件。Brian Greene 推测了一种无背景弦理论;寻找所谓 M 理论的部分动机,正是需要一种不把弦视为背景时空中振动的思考方式。不过,这种理论尚不存在。
原注:弦理论有五个版本,但人们已经知道,其中不同版本两两对偶,也就是可以彼此转换。Edward Witten 使弦理论家相信,这五个版本终究是同一套理论中可以互相转换的不同版本;这套理论被称为 M 理论(见 Greene 2004)。M 理论把空间维数增加到十,因而把时空总维数增加到十一。还有一些试探性建议认为 M 理论同下文提到的圈量子引力之间存在联系。
与此同时,Smolin 激发了一批数量可观的少数研究者,在其他量子引力进路中追求背景独立性;他展示了这项概念如何在不同理论语境中展开。他认为,物理学史证明追求背景独立性能够成功。物理学确实有时通过消除背景结构取得进步:SR 消除了绝对空间和绝对时间的背景结构,GR 随后又消除了闵可夫斯基时空的背景结构。另一方面,包括各种量子理论在内,许多依赖背景的理论也取得了巨大成功。Smolin 自己承认,GR 在某些方面依赖背景。此外,再考虑弦理论背后对称性与力统一的成功追求;它产生了标准模型与统一场论,而后者建立在把先前发现分别支配不同力的各个对称群编织在一起的基础上。Smolin 与 Greene 的争论可以理解为:基础物理学的两项要求——对称性与背景独立性——哪一项应当占上风?至少可以说,经验依据含混不清。
在背景独立的进路中,最著名的是正则量子引力。这项进路寻找引力的量子理论,却不一定寻求统一一切基本力。基本观念是:先把 GR 表述成一套受哈密顿约束的相空间理论,使在时间上前后相继的三维空间集合成为 GR 场方程的模型,再对 GR 进行量子化。由此产生著名的 Wheeler—DeWitt 方程,以及声名狼藉的时间问题。后者实质上是这样产生的:把 GR 当作相空间理论,意味着首先把时空切分为空间与时间切片。切分方式有许多种,每一种对应于时间的不同定义;但 GR 的微分同胚不变性意味着,每种切分都通过规范变换同其他切分相关。更复杂的是,前后相继的切片本身也可以由规范变换联系起来。因此,宇宙状态在规范变换下保持不变,意味着宇宙的物理状态必须不依赖时间;如果只有规范不变量才具有物理实在性,那么一切都不发生变化。
正则方案的最新版本是圈量子引力。这项进路的先驱包括 Abhay Ashtekar、Carlo Rovelli、John Baez 和 Lee Smolin。它把 GR 重新表述成一套关于流形上联络的理论,而非关于流形上度规的理论。通常,人们把它倡导为完全关系性的进路;不过 Rickles(2005)主张,洞问题同样出现在圈量子引力中,所以它未必完全关系化。他指出,圈量子引力之类理论容许多种解释;而且我们有理由悲观地怀疑,量子引力能否像 Belot and Earman(2001)所说的那样解决实体论/关系论争论。一般正则量子引力、尤其圈量子引力只像 GR 一样部分关系化,因为它同样把流形的拓扑、维数和微分结构视为给定。其他进路包括:
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因果集理论:这是一种背景独立进路,受到两项事实推动。第一,它假定普朗克尺度上的时空几何将是离散的;第二,事件的离散因果结构几乎足以定义一个经典广义相对论时空(见 Malament 2006)。这套形式体系把时空建模成由原初要素组成的偏序集,其中的随机因果结构表征未来要素添加到某个给定要素上的概率。时空体积随后从要素数目中恢复。动力学结构同永恒主义相容,因为可以把整个时空看作单一数学结构,把时间关系只视为要素次序。理论要求概率结构是局域的。可以证明,因果集始终能够近似一个经典时空;但反过来并不成立,这是这项进路的一个主要问题(见 Smolin 2006)。请注意,因果集是这样一种偏序集:任意一对事件的过去与未来之交是有限的。基础事件除了相互之间的因果关系以外没有任何属性(210)。
原注:见 Dowker(2003)、Sorkin(1995)以及 Stachel(forthcoming)的讨论。
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因果三角剖分模型:这些模型使用由大量四维单纯形——即四维版四面体——构成的组合结构;经典时空会作为低能极限从中涌现,若加入背景假设,还可以从中恢复量子理论。有趣的是,关于时空从这些模型动态涌现的最新模拟,在大尺度上产生四维时空,在短距离上却产生二维时空;已知引力的量子理论在二维中可以重整化。
原注:见 http://arxiv.org/abs/hep-th/0505113,另见 Ambjorn et al.(2004)。
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拓扑量子场论、扭量理论与非交换几何:这些进路目前高度抽象且具有思辨性。
原注:依次见 Baez(2001)、Penrose(2004,第 3 章)和 Connes(1994)。
以上都称为协变进路,因为它们不援引时空的优选分叶。还有另一项值得提及的协变进路,它拥有一项独特特征:完全放弃时间维度。
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Barbour 的关系论:时间随附于变化,但变化只是不同瞬时三维空间之间的差异。
原注:这也许是一个误称,因为 Barbour 的本体论似乎包含实体空间,只是不包含时间。Butterfield(2002)对 Barbour 的理论作了全面讨论。
所有这些研究方案都用新颖且高度抽象的数学结构描述宇宙;理论家希望熟悉的时空和量子粒子行为作为极限行为从中涌现。显然,我们还不能说量子引力具有哪些形而上学含义;各种可能性从十一维一直延伸到二维,从连续基础结构延伸到离散基础结构,从具有普遍对称性的世界延伸到完全没有这种对称性的世界。
对本书方案而言,量子引力的主要教训是:无论如何,在基础层面都无法用经典物理学那些源自宏观对象之常识世界的熟悉范畴来描述世界。在量子引力的一切非微扰进路中,熟悉的宏观四维时空看来都是动力学涌现而非基本结构;M 理论则拥有比我们通常设想多得多的维度。因此,在基础物理学对世界的表征中,某种抵抗驯化的数学结构极有可能不可消除。在时间形而上学方面,以下问题似乎仍然开放:时间是否存在客观全局不对称?宇宙中确实存在的动力学结构,究竟反映了一种根本有时态的实在,还是永恒主义为真?从数学上看,真正的问题也许是三个或更多维度加一维,与四维之间的差别。如果 M 理论是正确的量子引力理论,就会存在不依赖时间的普遍对称性,而它们也许定义一种背景独立结构。如果不存在背景独立结构,而且时间不对称属于基础物理学,那么,也许会一路向下皆为动力学,实在从根本上具有时态。
推动动力学观点的一种可能理由,是范·弗拉森有时似乎赞同的一项原则:不存在任何既对整个实在完全一般、同时又为真的东西。这同宇宙中一路向下皆为动力学的观念融贯;因为任何普遍成立的基本属性必然不依赖时间,因而构成背景结构。考虑 Smolin 的话:宇宙由过程而非物组成(2001, 49)。Smolin 坚持,相对论和量子理论共同提供的一项教训是,过程先于状态。经典物理学似乎蕴涵相反结论,因为时空能够唯一地分解为一个个同一时刻的空间切片,也就是状态。相对论破坏了这套时空说明;QM 中似乎没有任何东西真正静止,因为粒子在空间中始终至少会扩散一定程度,而量子场论中一切皆流,就连真空也是不断涨落的舞台。
Smolin 与 Rovelli 似乎都已接受,我们无法一次性描述整个宇宙;下文会再次提到 Rovelli 的激进关系论。另一方面,我们主张,无论说宇宙由对象还是由过程构成,都是过时物理学留下的形而上学残余;这种家常隐喻应当遭到放弃。无论如何,不能先验地排除块宇宙观点,而且它曾在物理学史上带来一些经验成功。既然目前看来陷入僵局,值得注意,每种观点都必须容纳另一种观点的成功。块宇宙观点若正确,最终必须解释热力学第二定律,以及物理动力学定律所描述之现象的涌现;过程观点则必须解释,类似 SR 与 GR 块宇宙的东西,如何从终极动力学结构中涌现。一种可能是,动力学与块宇宙两个极端都没有道尽全部真相。还有一种可能性来自如下尝试:把观察者说明成信息处理系统,并由此恢复时空分叶的涌现与动力学表象,见 Saunders(1993b, 1995)和 Hartle(2004)。下一节会回到埃弗里特解释。
不过,量子引力还给出另一项教训:一些哲学家——尤其是标准科学实在论者——没有充分考虑物理学仍然保留的各种可能性,因而贸然得出了过强的形而上学结论。有两个典型实例:一些哲学家曾把物理学对它们的裁决视为决定性的,如今这些裁决却受到质疑。一个是刚刚讨论的实例:我们是否生活在块宇宙中?另一个是量子理论号称发现世界并不服从决定论。按照玻姆理论和埃弗里特进路,世界终究还是决定论的。显然,一些理论看似把形而上学含义写在脸上,最终却常常容许以不同术语进行物理重构。许多物理学家试图寻找隐藏在每套理论经验成功背后的关键形而上学真理,由此解决 QM 与 GR 之间的张力。例如,Barbour 和 Smolin 认为,关系论是相对论取得成功的基础。还有人经常主张,QM 经验成功背后的量子化真理,意味着理论家应当研究离散时空结构,因果集理论等研究方案便是如此。如果每个瞬间在本体论上离散,时间线又为什么应当连续?另一方面,Hardy(2005)在比较量子概率与经典概率时,Deutsch(2004)在比较量子计算与经典计算时,都主张在某种意义上,QM 比经典物理学更加符合连续性。QM 的关键洞见也可以被认为是叠加原理,以及由此产生的纠缠态问题;但认为时空结构本身会发生纠缠,在概念和经验上都存在问题(见 Penrose 2001)。
所以,当代物理学的形而上学基础中,哪些方面——例如连续时空或四维主义——会在量子引力中得到保留,并不清楚。
原注:Monton(forthcoming)指出,只要具有固定分叶的量子引力理论尚未被排除,现在主义就仍然是开放问题。
不过,某些模态关系会得到保留,正如经典力学的模态关系在 QM 和相对论中得到保留。例如,对相对论而言,经典引力定律的伽利略变换在低相对速度下近似有效;对 QM 而言,随着 $n$ 增大,可以从 $n$ 个量子谐振子中恢复经典谐振子的位置概率,也可以依照玻尔对应原理恢复各种哈密顿函数的形式。请注意,在这些实例中,关系虽然得到保留,关系项乃至其逻辑类型却可能没有得到保留。例如,回想 2.3,$\operatorname{grad}V(\langle r\rangle)=m\,d^2\langle r\rangle/dt^2$ 表现出经典力学与量子力学之间的连续性,其形式类似于牛顿方程 $F=ma$。但量子方程以厄米算符的期望值为论元,经典方程则包含连续实变项。在量子场领域,考察高阶微扰理论会纳入越来越多的相互作用,因此还能找到许多实例。从事下一阶段工作的每个人都知道,必须把上一阶段恢复为低能极限。事实上,量子场论有一种称为有效场论的进路,只寻找低能极限,而不寻找基础描述。
原注:有效场论只在特定能量尺度上有效;转向不同尺度时,可能需要引入全新的物理过程,参见 Hartmann(2001)和 Castellani(2002)。Cao and Schweber(1993)捍卫如下主张:有效量子场论会形成没有尽头的高塔,不存在任何基础理论。请注意,这里的层级结构由能量尺度而非空间尺度给出,尽管二者并非毫无关系。人们普遍把标准模型视为有效场论,而非基础理论。Wallace(2006)主张,我们从有效场论获得的信息是结构信息。
量子引力同样如此,把经典 GR 和/或 QM 恢复成低能极限,是首要方法论原则。请注意,在所有这些实例中,得到恢复的是一套以高度抽象方式编码现象之模态结构的理论结构,而不只是经验结构或现实资料。
我们无法断言,正确的量子引力理论会与一个或多个现有研究方案密切相关,还是需要某种全新的进路。而且,量子引力问题不一定能在不久的将来得到解决,甚至不一定能够解决。弦理论家一方信念坚定,Cartwright 等人另一方提出各种论证;尽管如此,我们仍然认为,寻找量子引力理论会获得怎样的结果,是一个开放问题,而宣布这项任务不可能完成,深刻违背科学研究的精神。当前流行的哲学与基础预设及其含义非常多样,从回归绝对时间到对时间持虚无主义,从十维连续空间到离散图,不一而足。因此,前沿物理学能为形而上学提供的肯定含义寥寥无几。不过,量子引力经常强调模态或因果结构;例如,因果集理论一开始就施加贝尔局域性。
至于否定教训,则有更多可说。量子引力理论目前的所有竞争方案,都不符合这样一种世界观念:世界是一个时空流形,其中的经典粒子进行局域相互作用。任何思考过贝尔定理之含义的人,都不会对此感到意外。正如 1.2.3 和 3.4 所说,重要的是,它不是关于 QM 的定理;它告诉我们的是任何可能且经验上充分的 QM 后继理论必定满足的条件:它不可能既局域,又为一切可测量之可观察量设定已拥有值。我们有理由把任何量子引力理论都会是局域实在论理论这项观念视为没有动机;形而上学应当只考虑同纠缠所蕴涵之休谟式随附违反相容的理论。本章所捍卫的结构主义非常自然地契合前沿物理学。Stachel 说:无论量子引力理论之基础实体的终极性质——何性——最终是什么,很难相信它们仍然拥有广义相对论与量子理论两个层面都已缺失的内在个体性——此性(2006, 58)。正如近期一部量子引力基础论文集的编者所说:
这些论文表达的观点拥有一个共同核心,可以概括成如下立场:关系结构与对象具有相同,或比对象更为基本的本体论地位。(Rickles et al. 2006, p. v)
原注:Dawid(forthcoming)主张,弦理论支持一种近似本体论结构实在论的立场。
3.7.3 埃弗里特—Saunders—Wallace 量子力学与本体论结构实在论
时间流逝争论与波函数坍缩争论之间存在密切类比,多位作者已经指出这一点,包括 Rovelli(1997)和 Wallace(2002);但最清楚、系统的考察或许来自 Saunders(1995)。按照他的说明,闵可夫斯基时空中的现在与流逝概念,直接类同于埃弗里特式 QM 中的现实性与坍缩概念。Saunders 创造了量子块宇宙(1993b)这个表达式,指称把 SR 同无坍缩 QM 融合以后得到的实在图景。基本观念是:正如 SR 中的现在与流逝概念必须理解成完全依赖语境和视角,埃弗里特式 QM 中的测量唯一结果与波函数坍缩概念,也必须理解成完全相对于宇宙波函数的某个分支。正如一切时间都不顾表象而真实,测量的一切可能结果也都真实。我们所谓现实,就是自己碰巧身处其中的分支。
众所周知,埃弗里特解释面临两个主要问题。第一个是概率问题:在必须假定一切与非零振幅相关的结果都会发生的情况下,怎样恢复玻恩规则,以便依据测量结果的概率解释量子态?第二个是优选基问题:既然可以用来表征量子态的基有无穷多个,而只有其中一些对应于测量装置指针处于确定位置之类宏观对象,应当采用哪个基?
David Deutsch 与 David Wallace 开创了一种运用决策理论处理概率问题的有趣进路;但我们在此不会讨论它,因为本书关心的是形而上学。
原注:见 Deutsch(1999)、Wallace(2003b, 2006)和 Greaves(2004)。当然,形而上学与认识论在此并非完全独立;如果人们相信,埃弗里特形而上学无法恢复认识实践中通常依赖玻恩规则的合理性,许多人就会拒绝它。不过,评估针对埃弗里特概率问题提出的解决方案,会使我们离首要问题太远。为论证起见,作者愿意承认埃弗里特论者能够解决概率问题。
优选基问题的一项解决方案,是给予位置基以优选地位。不过,Saunders 和 Wallace 拒绝这项进路,因为没有任何具有洛伦兹不变性的方式,可以精确定义由此产生的各个世界。相反,他们捍卫如下观念:退相干产生一个近似基,而这足以恢复一个确定宏观世界的表象,其中的指针位置得到局域化。下面简要解释这些问题,旨在确立两点:(a) 如果 QM 的埃弗里特解释正确,OSR 就是关于科学理论本体论的正确说明;(b) QM 的无坍缩解释是否承诺不止一个宏观世界存在,仍是开放问题。
Wallace(2002)主张,按照适合我们当前运动状态的洛伦兹系来定义闵可夫斯基时空分叶,只足以产生一个近似于日常空间概念的三维空间。类似地,按照 Wallace 的观点,那些宏观对象始终处于确定状态的不同分支或世界,也只是近似的。Wallace(2003a)为日常宏观本体论提出了一套观点,它同本书正在发展的理论密切相关。
原注:他引用 Worrall(1989)和 Ladyman(1998)对结构实在论的讨论,也引用 Dennett(1991a);下一章会采用后者关于实在模式的说明。
他尤其主张,以下二者构成了一项虚假二分:宏观对象可以从 QM 形式体系中精确恢复;宏观对象只是幻象。他关于宏观对象的正面说明运用退相干理论,解释一个近似基如何显现;这些对象在该近似基中拥有我们所观察到的相对确定状态。Wallace 力图避开两类埃弗里特解释。第一类要求把物理世界中的一个优选基直接写入形式体系;第二类是埃弗里特解释的多心灵版本,要求由有意识观察者大脑的量子力学属性,给出一个基,使宏观对象相对于该基拥有确定属性。
原注:多心灵理论有两个版本,分别来自 Michael Lockwood(1989)和 Albert and Loewer(1988)。关于埃弗里特解释各方面的讨论,见 Barrett(1999)以及 The British Journal for the Philosophy of Science(1996)第 47 卷刊载的专题讨论。
退相干理论的要点是,它以定量方式表明,表征宏观对象不同状态的各项之间的干涉,会多么迅速地变得可以忽略不计。宏观对象是拥有数量极大而且彼此相关之自由度的系统;基本观念是,微观系统同测量装置相互作用时,退相干导致一个确定结果迅速显现。一些人把退相干理论本身倡导为测量问题的解决方案;困难在于,如果一颗粒子相对于正在测量的可观察量处在两个量子态的叠加中,退相干理论没有任何内容足以解释测量为什么只产生一个结果。
原注:见 Adler(2003)。
人们对退相干的另一项抱怨是:它虽然表明纠缠系统会极快地演化成一种在一切实用目的上都无法与正常混合态区分的状态,而不是叠加态;但干涉项仍然存在,只是极小。这意味着,原则上可以对复合系统进行干涉实验,探测它们的效应。Saunders 或 Wallace 这类埃弗里特解释倡导者不会面临这两个问题,因为他们承认:如果一个系统起初相对于相关可观察量处于叠加态,测量就没有单一结果;而且在原则上,干涉永远不会消失。
Wallace 处理的问题是:宏观系统在一个近似基中呈现为确定状态,这是否足以恢复相应表象,也足以恢复关于日常本体论之话语与理论建构的客观性?他主张,要求必须有一个精确基才能恢复日常对象,以及那个号称描述整个宇宙的宇宙波函数之不同分支或世界,是一项谬误。而且 Wallace 指出,我们既无法获得,也不需要世界乃至人的严格历时同一性标准。他依据模式或结构的涌现,说明高阶对象存在意味着什么(2003a, 91)。他还指出,物理学中的一些实体——例如准粒子——并不是基础物理学的设定物,而是实在模式;它们的存在就在于自身拥有解释和预测效用。Wallace 还在心灵哲学中明确采用功能主义,所以,观察到量子测量之特定结果的意识经验等心灵状态,自身也是模式或结构。因此,宏观分支之历时同一性的不确定,会传递到人的历时同一性上。
原注:Saunders(1993b)表明,把观察者理解成信息处理系统时,他们会选出一个特定的一致历史空间;因为他们必定拥有记忆,而编码在退相干基中非对角状态里的记忆不会持续。Jim Hartle(2004)近来主张,观察者的局域现在之所以涌现,是由于他们的信息处理属性。
Wallace 没有回答一个问题:他究竟是在提出一套两层本体论——一边是基础物理学,另一边是涌现的近似结构——还是乐意接受一路向下皆为实在模式?初看起来,他似乎先对波函数采取传统实在论观点,随后再用实在模式说明高阶本体论。例如他说:老虎……应当被理解成物理状态中的一种模式或结构(2003a, 92)。另一方面,他又指出,量子粒子自身也是量子场涌现出来的模式或结构,而且清楚意识到,可能根本没有任何底层质料。
这就提出了 Jonathan Schaffer(2003)处理的问题:实在是否存在一个基础层级,回想 1.6。Schaffer 主张,我们没有充分经验理由相信存在基础层级,却有充分哲学理由否认它。可以说,我们拥有否认基础层级的归纳根据,因为每当人们设定了一个基础层级,后来总会发现它终究并不基本。把存在实在基础层级的观点称为基础主义。Ned Markosian(2005)捍卫本体论基础主义,认为最基础层级的实体是唯一真实的实体,或至少比其他实体更真实。
原注:回想 1.2.3,Markosian 自己相信,存在一个由简单物组成的基础层级,其他一切对象都是由简单物构成的部分论复合物。他否认这使我们有理由否定高阶对象存在。还请注意,Schaffer 似乎假定部分论原子论与基础主义是一回事;但并非如此,因为一个基础层级可以只由一个不可分实体组成。
这是一个熟悉观念,可以用 Reichenbach(1957)对推定物与抽象物的区分来刻画。前者是在基础层级存在的东西;后者之所以存在,只是因为我们出于实用目的,把推定物的部分论总和概念化成仿佛真正对象。下一章将论证,应当拒绝推定物/抽象物之分。本书试探性的形而上学假说——它对经验反驳开放——是:不存在基础层级;实在模式这项实在性标准就是本体论的最终结论;一个结构的存在,无非在于它满足成为实在模式所需的条件。因此,粒子或时空点只是分别像粒子或时空点那样行动的模式,正如任何像老虎那样行动的模式都是老虎(Wallace 2003a, 93)。
原注:回想一下,对 GR 最可信的解释认为,时空点无法独立于同它们相关的物理属性而被辨认为实在对象;对量子粒子最可信的观点则认为,它们的个体性由自身所进入的关系赋予。
Saunders 说:我看不出有什么理由假定,世界存在某些终极构成者,而它们自身不能用结构术语来理解。依我看,这是一路向下皆为乌龟(2003d, 129)。
我们之所以相信这一点,一个理由是,我们拒绝以解释与预测效用之外的任何根据,把某种东西纳入本体论。不过,基础层级观念还存在一个更基本的问题:它首先预设实在被组织成若干层级。区分这些层级的标准方式是按照大小。例如,人们把不同特殊科学的领域等同于不同尺度:物理学研究原子尺度,化学研究分子尺度,生物学研究细胞尺度,依此类推。略加思考就会发现这种观点的局限,因为经济学既可以应用于蚁群,也可以应用于世界经济;演化理论可以应用于任意大小的实体,按照 Smolin(2000),甚至可以应用于整个宇宙。而且,依照物理学,我们把空间结构与测量长度所用的度规本身也视为涌现结构。所以,我们几乎无法把它们视为基础框架,再在框架中描述其他一切存在者所处的层级。
Wallace 引用 Ladyman(1998),表明他认识到自己的观点同 OSR 相符;而且至少从 Saunders(1993a, 1993b)开始,结构主义就始终处在其工作的核心。不过,还有两个重要问题:
-
(i) 在埃弗里特解释的语境中,模态结构观念发挥什么作用?
-
(ii) 本书的形而上学观点是否承诺埃弗里特解释?
按照埃弗里特解释,一颗电子被发现沿 $x$ 方向自旋向上,而我们发现它沿 $x$ 方向自旋向下;前一种通常会被视为未实现、非现实的可能性,却在宇宙波函数的另一个分支中得到实现,因而像 Lewis 式可能世界一样,在索引意义上现实。所以,从日常视角看可能而非现实的一部分事件,确实在某种意义上终究得到实现。对埃弗里特论者而言,世界的模态结构得到实现的部分比我们通常认为的更多。不过还请注意,许多非现实可能性并不与波函数相容。例如,已知电子沿 $x$ 方向自旋向上,它就不可能同时处于沿 $z$ 方向自旋向上的确定状态。然而,在某种意义上,电子原本可以沿 $z$ 方向自旋向上;例如,如果我们当时选择测量 $z$ 自旋。一般而言,我们在特殊科学中量化的许多反事实可能性,看来不会在其他分支中拥有对应项,因为它们同宇宙波函数不相容。所以,按照埃弗里特解释,实在虽不只包括肉眼所见的现实,现实的宇宙波函数——这里取非索引意义——仍然排除了一些可能性;因此,世界的模态结构没有全部得到实现。此外,特殊科学所追踪的高阶模态结构——例如热力学第二定律或牛顿引力定律所体现的结构——同样是世界的客观特征。所以我们认为,埃弗里特论者仍然必须承认实在的模态结构,才能理解定律与动力学表象;即使他们最终依据一个没有坍缩、没有时间的块宇宙来思考,也不例外。
留给我们的问题是 (ii)。这为本书方案带来了最困难的挑战,只因为它就是物理学哲学最困难的挑战。正如 Saunders(2003a, 2003b)所说,在谈论量子理论本体论时,人只能走到某一步;此后,必须对测量问题有所说明。
3.7.4 关于测量问题的评论
测量问题可以简洁地表述成一个三难:
-
(1) 一切测量都有唯一结果。
-
(2) 对实在的量子力学描述是完备的。
-
(3) 量子系统唯一的时间演化遵循薛定谔方程。
问题在于,QM 经常把我们能够测量之属性的叠加归于量子对象。遇到这种情形时——例如一颗粒子处在沿 $x$ 方向之自旋的叠加中——QM 不把相关属性的确定状态归于量子系统。但薛定谔时间演化是线性的,这蕴涵:
- (a) 处在向上状态的系统同处在就绪状态的仪器耦合,会演化成处在向上状态的系统与读数为向上的仪器;
而且:
- (b) 处在向下状态的系统同处在就绪状态的仪器耦合,会演化成处在向下状态的系统与读数为向下的仪器;
所以:
- (c) 处在向上与向下叠加态的系统同处在就绪状态的仪器,会演化成以下两者的叠加:一是处在向上状态的系统与读数为向上的仪器;二是处在向下状态的系统与读数为向下的仪器。
我们看来没有观察到测量装置等宏观对象的叠加,而这与 (1) 矛盾。如果我们继续依照 (2) 假定粒子和仪器确实没有确定状态,又依照 (3) 假定时间演化始终遵循薛定谔方程,就会面临问题。埃弗里特论者否认 (1),玻姆论者和模态解释倡导者否认 (2),动力学坍缩理论家则否认 (3)。
哲学家常常声称,玻姆理论为量子世界的实在论提供了最有希望的方案。玻姆理论相当直截了当地修正 QM,使一切粒子在一切时刻都拥有明确定义的轨迹——事实上,也在一切时刻拥有一切可观察量的确定已拥有值——并使一切量子系统的演化完全遵循决定论和因果性,尽管受到某种非局域势支配。不过,哲学家和物理学家经常拒绝玻姆理论,因为它号称具有特设性,相对于标准形式体系不够简单,而且显然非局域,因而同相对论不相容。
原注:埃弗里特论者还常常指出,玻姆理论包含埃弗里特解释的完整本体论,同时又把粒子添加到某些分支中。见 Brown and Wallace(forthcoming)。
另一方面,模态解释的做法是设定量子系统的某项属性始终确定,并为每个给定实例找到这种属性,使宏观测量最终获得确定结果。物理学家似乎基本忽视这些解释。一般而言,否定 (2) 在科学上没有动机而且具有特设性;它只受到哲学考量而非物理考量推动。它产生的理论看来还会在经验上无法同普通 QM 区分,并且极难转化为充分的场论。依我们看,这是对测量问题最成问题的回应,有违 PNC。
至于 (3),我们已经提过它也许同相对论不相容。不过,人们确实为动力学坍缩提出了一些可能产生新颖经验预测的物理模型,所以它不像 (2) 那样是一种近乎纯粹哲学的回应。坍缩是否为真正物理过程,依我们看是一个开放问题;科学哲学家没有资格对此作出裁决。如果物理学最终承认坍缩真实存在,我们不会准备否定这项决定,尽管我们怀疑坍缩模型同样具有特设性,在物理上也没有动机。某种形式的埃弗里特式 QM 看来是我们最自然的选择;事实上,我们认为 (1) 是否真的为假仍是一个真正开放的问题。不过,我们也有一些理由不接受埃弗里特解释。
第一,从本书自然主义的观点看最重要的是,还没有任何量子理论在全局上经验充分,所以我们没有理由把它的任何一种解释视为形而上学的最终结论。有人可能反对说,缺少一套全局经验充分的理论,并没有妨碍我们对基础物理学中个体的地位得出形而上学结论。
原注:作者感谢 David Wallace 迫使他们面对这一点。
不过,二者存在重要差别;在个体问题上,我们发现量子理论与 GR 汇聚在一起,支持拒绝自足个体而接受关系结构。Wallace 和 Saunders 倡导结构主义的埃弗里特形而上学,进一步扩展了这种融贯;但我们还不能确信,以埃弗里特式多元性来看待当代物理学,就是最融贯的方式。我们同意它可能如此;但迄今为止,埃弗里特立场的主要证据只来自量子理论。埃弗里特解释在宇宙学和量子引力研究中产生了重要的近亲后代;不过,我们还无法知道,未来物理学是否会设定它那套宏观世界的激进形而上学多元性。第二,既然我们不知道现实宇宙的波函数,也不知道究竟如何恢复宏观对象的状态,那个真正完备的波函数是否会产生不止一个完整宏观世界,看来仍是开放问题。多个分支也许只是描述不完备,以及用 QM 表征宏观对象状态所产生的人工物。
| 请注意,我们表述测量问题的方式依赖如下观念:测量 $x$ 方向自旋之类属性的仪器,其状态是一个量子态,可以按通常方式用右矢量 $ | \text{读数为向上}\rangle$ 表征。把它当作量子态的通常理由是:假定仪器由数量极大的量子粒子构成,却仍然在本质上与它测量的电子是同一类东西。不过,按照上文略述的高阶本体论观点——下一章会详细说明——完全没有理由认为,测量装置从微观视角看是某种存在者。我们还明确表达了对宏观对象根本上由微观对象构成这项观念的敌意。因此,把量子形式体系应用于宏观对象未必合理;尤其当这些对象与微观对象存在重大差异时更是如此,而它们确有这种差异:它们没有得到精心隔离,始终同环境接触。从 PNC 的观点看,只有量子态对宏观对象的表征拥有解释与预测能力,才有理由采用这种表征;但它既没有解释能力,也没有预测能力。事实上,QM 在这个尺度上的解释和预测并不准确,因为它蕴涵应当存在一些实际上没有被观察到的叠加。QM 在这个语境中的预测成功,存在于玻恩规则的成功应用;而获得这种成功的代价,是出于实用考虑把世界划分成系统与仪器。 |
总之,我们否认测量装置是量子粒子的部分论总和。相反,它们是实在模式;只要其状态使我们能够持续追踪现象,它们就是科学的正当设定物。如果把它们视为量子态,它们就无法使我们做到这一点,因而没有理由如此看待它们。正确的量子引力理论,最后可能要求埃弗里特解释;也可能像下文将提到的 Rovelli 观点所暗示的那样,具有更彻底的关系性。Smolin(2001)同样作出后一项预测。不过,目前必须把是否存在不止一个宏观世界视为开放问题。
3.7.5 量子信息论
信息概念如今看来在众多研究领域中不可或缺,因此有人围绕它提出了许多夸张主张。例如,统计力学与热力学熵经常用信息论术语解释(Jaynes 1957a, b;Brillouin 1956);基因经常被刻画成编码特定蛋白质的实体;数理逻辑也可以依据信息处理来理解(Chaitin 1987)。还有人声称,物理学中即使不是全部,至少大部分重要定律都可以用信息论推理推导出来(Frieden 1998)。下一章会解释,我们为何怀疑以信息论对科学作出这种大综合。不过,量子信息论近期的兴起,催生了关于 QM 的信息论刻画与解释;本节将考察 OSR 同这些发展之间的关系。这个物理学新领域丰富迷人,亟待系统哲学考察;我们的讨论远非全面,只打算指出它同 OSR 以及本书主题相互融贯的几点。
原注:量子信息论的基本内容见 Nielsen and Chuang(2000)。Timpson(2004)出色考察了量子信息论提出的许多有趣哲学与基础问题。
在经典信息论中,香农熵 $H(x)$ 衡量一个信号中的信息量。$H(x)$ 量化从某个给定信源 $x$ 传递信息时,必须区分之序列的最小数量。信源与信道的内容都可以测量。
原注:见 Shannon and Weaver(1949)。一份优秀导论是 Pierce(1980)。
量子信息论(QIT)主要关心多粒子 QM 中因纠缠而产生的特征。
原注:请注意,可以存在没有非局域性的纠缠,也可以存在没有纠缠的非局域性。
QIT 的起源可以追溯到关于测量中熵产生的讨论,以及冯·诺伊曼用一个信息论量表示量子系统的热力学熵。量子信息最重要的方面之一,是有一种守恒原则适用于它:一个量子系统的纠缠程度不能通过局域操作和经典通信增加(见 Nielsen and Chuang 2000, §12.5)。QIT 已经实现操作化,发展出一些量子信息度量;这些度量依据需要局域地向一个子系统施加多少噪声,才能破坏它同其他子系统之间的相关。QIT 的主要目标,是精确确定如何把纠缠作为信息处理、编码和通信的资源。一些作者主张,解释某些原本令人困惑的量子现象时,信息概念不可消除。例如,富勒烯——由六十个碳原子组成的分子——会在双缝实验中产生干涉图样。不过,随着分子温度升高,干涉图样会消失。这可以通过如下事实解释:温度较高时,放出携带路径信息之热光子的概率增加;按照不确定性关系,这会使富勒烯失去波状属性(Hackermüller et al. 2004)。
关于 QIT 的地位,存在多种观点:
-
(1) 量子信息是物理学中一种全新的东西(Jozsa 1998)。Bub(2004, 262)还声称,信息是一种新的物理实体。
-
(2) 量子信息只是储存在量子系统中的经典信息(Duwell 2003)。
-
(3) 量子信息只是主观信念程度(Fuchs and Peres 2000)。
原注:Duwell 已不再主张量子信息不存在。
按照 (3),系统的量子态只是一种乔装的概率分布。这是工具主义进路,在形而上学上没有帮助,批评见 Hagar(2005)。这里关心的是信息本体论的膨胀进路 (1) 与紧缩进路 (2) 之间的冲突。
Clifton—Bub—Halvorson(CBH)定理(2003;另见 Halvorson 2004)号称表明,信息论约束足以恢复 QM 的基本代数结构;人们通常把它等同于希尔伯特空间上有界算符的代数。
原注:他们使用的一般框架是 $C^\ast$ 代数,这里忽略技术细节。只需说明,它是一套可以表征目前一切经典与量子物理理论的一般框架。尽管如此,仍可以质疑 $C^\ast$ 代数框架是否限制过度,见 Timpson(2004, §6.2.2)和 Halvorson(2004, 292)。
有关约束如下:
-
(i) 不可能通过测量以超光速传递信息;
-
(ii) 不可能完美广播一个未知物理状态所包含的信息;
-
(iii) 不允许比特承诺。
原注:比特承诺是一种密码学协议,本书不作解释。
Bub(2004)发展 Clifton et al.(2003)的观念,主张由此可见,我们应当把 QM 看成关于信息传递之可能与不可能的理论,而非关于波或粒子之力学的理论。从本书观点看有趣的是,Bub 指出,他所捍卫的 QM 信息论解释要求:从 QM 的角度看,状态制备装置与测量装置必须理解成黑箱。他主张,根据 QM 作出的任何测量相互作用说明都不可能被接受,因为它会容许违反上述信息论约束(§3.4)。按照这项观点,QM 是一套关于制备装置与测量装置之间统计关系的理论。
Timpson(2004, 218)批评这项进路没有提供 QM 的一套解释,也就是没有说明世界的性质,从而解释有关统计为何如此。下文会回到原始统计规律观念。不过,从本书发展之理论的观点看,试图超越对世界模态结构的刻画而探究其深层性质,严格说来并非没有意义,却没有任何科学价值。因此,我们赞许地注意到,Bub 拒绝寻找这种性质,主张量子理论根本不涉及某个想象微观世界的力学;他之所以捍卫测量问题是一项伪问题(262),恰恰是因为他拒绝要求 QM 必须适用于状态制备装置和测量装置,这同我们在 3.7.4 的论证一致。
尽管如此,量子物理学可以说远不只是 CBH 这类公理化方案所恢复的那些形式体系片段。而且,针对一切皆信息这类主张的标准回应是坚持:信息必须编码在世界的物理属性中;所以,要有信息,就必须有物理系统和属性。此外,Duwell(2003)主张,经典信息论与 QIT 之间存在一项重要差别:量子信源产生由量子系统组成的物理序列,香农信源则不产生物理系统。他认为,量子信息传递的成功标准是属性传递;所以,量子信息就是量子系统的内在属性和关系属性,这些属性被理解成产生测量行为的倾向。类似地,Timpson(2006, 588)主张:信息是抽象的物质名词,不指称时空殊相、实体或实体性存在。
原注:Timpson(2004, 2006)考察了多种 QM 解释对信息传递的含义。Valentini(2002)表明,如果玻姆理论正确,那么,用一组不依照波函数模平方分布的粒子,原则上可以实现超光速信号传递。
Timpson 试图消解量子隐形传态等协议中关于信息传到哪里的争论,声称传输的不是物质,而是量子态。
原注:不过他承认,如果奠基个体性的是形式,那么说对象得到传输也很公允;见他的原注 5 以及 Vaidman(1994)。
他主张,关于信息移动的话语建立在实体化之上。他指出,能量或热等其他物理实体也可能被认为同样抽象,却受到局域守恒定律约束。
不过,从我们的观点看,对信息非实体性质的担忧无从成立,因为我们首先就拒绝抽象与具体、实体与结构之间的二分。一些信息论用法确实纯属形式。不过,正如 Collier(1990, 1996)论证的,动力系统科学持续且不可还原地指称他所谓束缚信息,也就是直接实现在人人都视为物理系统之中的信息。本书的论证还要再向前一步:依我们看,实质方式中没有各种实体,只有世界及其实在模式。下一章将使用信息概念来定义这些实在模式。我们这样做,并不是押注 John Wheeler(1990)关于信息论将成为基础物理学统摄性概念框架的观点正确。部分原因是,正如 4.3 将说明的,Wheeler 提出这项观点时显然是在做哲学而非物理学;我们怀疑相关哲学相当幼稚。不过,我们认为,目前还没有任何概念工具能够同信息论竞争,后者可以推广一族概念——尤其包括因果性与归纳投射——并以使它们同基础物理学概念相统一的方式来处理。下一章会充分解释这一点。眼下只需指出,用信息论表达形而上学假说符合 PNC;因为正如将会看到的,Bub 呼应许多严肃物理学家,认为信息终将被视为物理学中的原初量。第四章引用的更多物理学家虽没有走得这么远,却仍把信息属性视为真正物理属性;这些属性不只适用于热力学——它也许是一门特殊科学,见 4.3——还适用于量子物理学。因此,在最一般地描述世界模态结构的尺度上,信息也许在某种意义上就是存在的一切。
模态在 QM 基础中发挥重要作用。例如,从局域性与反事实确定性两项假设,可以证明一条贝尔不等式;反事实确定性主张,某项给定测量若得到实施,其原本会获得的结果是确定的(Redhead 1987)。Henry Stapp(1987)同样证明,在不同可能世界中同时或合取地满足局域性条件,就足以推导出同 QM 经验预测相反的预测;这些可能世界相对于能够对一对处于单态的系统实施之不同而互不相容的替代测量来定义。再次强调,贝尔定理非常特别,因为它根本不是关于 QM 的定理,而是对任何可行的 QM 后继理论施加约束。就连范·弗拉森(1991)也承认,已知 QM 在自身领域经验充分,它就限制了世界可能如何。他主张,这表明不可能对纠缠系统间的相关作出因果说明。请注意,这是一项模态主张,尽管是否定的。因此,就连范·弗拉森也承认,贝尔定理揭示了世界的模态结构。他断定,我们必须接受物理系统间的一些相关是原始的,不能通过直接因果联系或共同原因来解释。Cartwright(1989)挑战这些主张,认为与其放弃因果解释,不如放宽对因果性的要求。尽管如此,Arthur Fine(1987)等人同样主张纠缠系统间的相关是原始的;同范·弗拉森一样,他把这视为一种紧缩论、反实在论做法。与此相反,我们声称,恰当理解以后,接受这种原始相关蕴涵一项对世界之客观模态结构的形而上学承诺,因为相关具有概率性质,因而是模态的,而不只是现实发生的。
原注:当然,需要加上一项附带条件。如果与 3.7.4 的论证相反,存在多个宏观世界,那么,概率结构终究属于现实发生的结构。
可以说,QM 概念结构真正新颖的地方,在于它似乎不可还原、而不只是认识论地使用概率。
原注:Lucien Hardy(2003)通过给经典的测量概率理论添加一项新公理,推导出 QM 代数结构的许多部分。请注意,van Fraassen(1980)承认,概率是科学中不可消除的模态。
信息论同样不可还原地使用概率;编码必定拥有强概率特征。
原注:Dan Hausman(1998, 64–5, 251–2)也认为,对纠缠态进行测量所得结果之间的联系是模态的,却不是因果的。他把它们称作法则(N)联系。Hausman 的 N 联系是模态关系。
如果追问信息是什么,一种常见回答是:信息就是相关。说 $A$ 携带关于 $B$ 的信息,就是说 $A$ 的状态与 $B$ 的状态之间存在某种相关,使 $A$ 处于某种状态的概率,不等于给定 $B$ 的状态以后它处于该状态的条件概率。这使一些人在解释 QM 时,用相关话语取代信息话语。考虑 David Mermin 的 QM 伊萨卡解释;它主张:相关具有物理实在性,相关所联系的东西则没有(1998, 2)。Mermin 指出,一个系统的物理实在性存在于:
-
(a) 它的各个子系统之间的内部相关;
-
(b) 它同其他系统之间的外部相关;这里把它与其他系统共同视为一个更大系统的子系统。
不可分离态或纠缠态拥有如下特征:只有整个系统的联合状态,才完全决定依赖状态的属性及其相互间相关的概率。可以写出一个子系统的概率状态——约化密度矩阵——但它无法编码该子系统同其他子系统之相关的信息。通常的说法是,状态不能因子分解。纯态描述没有外部相关的系统,混合态则描述拥有外部相关的系统。单态是一个纯态,它表达子系统相关的信息,而这种信息没有储存在任意小的时空区域中。在这个意义上,量子信息没有得到局域例示。有一项值得注意的事实:一个量子系统按照任意一种方式划分成子系统以后,各子系统间的相关都足以完全决定整个系统的量子态。
原注:请注意,一个系统是否以及在多大程度上发生纠缠,不只取决于系统被划分成哪些子系统,也取决于考察它所采用的参照系。
因此,Mermin 主张,量子态无非是相关。
原注:Carlo Rovelli(2004, §5.6)同样捍卫 QM 关乎信息的观念,却作了一项激进转折。他声称,相关信息是各系统拥有的关于彼此的信息;但不同系统可以把彼此不相容的状态归于同一个目标系统,而且哪一个正确,并没有确定事实。这是一种比埃弗里特解释更激进的相对态理论,因为就连宇宙本身也没有确定状态。这同 Smolin 的建议相关:不可能一次性描述整个宇宙,并非因为认识论困难,而是因为宇宙状态本身没有确定事实。因此,这项进路似乎需要直觉主义逻辑。作者既不赞同也不拒绝这项观点,只指出它同 OSR 相容,而且走得更远。
Mermin 引用了电磁场的例子;过去人们普遍而错误地相信它是一种实体,即以太。他提出,我们也应当放弃在物理学中为量子信息寻找某种基底。不过,他认为,物理学没有描述的感质拥有一套实在性。所以,他的观点是一种康德式或认识论形式的结构实在论,因为实在不只包括物理实在,而相关项还拥有不可知性质。
原注:参见 Wheeler(1990),4.3 会讨论它;另见 3.4 对 Lewis 等人的讨论。4.4 会解释本书为何拒绝感质。
我们拒绝他的说明中这一方面;但我们注意到,Mermin 一路向下皆为相关的观念,同本书及 Saunders 所捍卫的 OSR 彼此融贯。一位执业物理学家竟然认真考虑不以基础实体之实体或性质为基础的模态结构,这又提供了一项符合 PNC 的证据:尽管 OSR 同哲学家的直觉不相容,仍应认真对待它;那些直觉一方面来自人类演化过程中向认知施加的狭隘要求,另一方面来自研习形而上学传统的经典文本。
我们不承诺 QM 的任何特定解释,却主张它描述世界的模态结构,而不只是现实发生的结构。
原注:请注意,Esfeld(2004)和 Mermin(1998)都明确承诺客观概率。
信息适合刻画 QM,因为它是模态概念。Tim Maudlin 通过论证信息可以在没有任何能量或物质传输的情况下得到传递,表明信息具有模态性质(2002a)。用一个例子很容易确立这点:Bob 告诉 Alice,如果他测得自旋向上,就会在下午六点给她打电话;如果测得自旋向下,就不会打。如果 Bob 没有来电,Alice 就在没有任何能量或物质得到传输的情况下,获得了测量结果的信息。正如 Maudlin 所说,这种情形中的信息之所以得到传递,完全是因为情形的模态结构(2002a, 163;原文强调)。Alice 只因为知道测量结果不同时原本会发生什么,才知道实际测量结果。
原注:Ladyman et al.(2007)近来对 Landauer 原理作出辩护,而这项辩护依赖于用模态术语说明一个物理过程实现某个逻辑过程意味着什么。例如,要在物理系统中实现逻辑与运算,只有输入状态 1 与 0 产生输出状态 0 还不够;还必须满足:如果输入状态原本是 1 与 1,输出状态就会是 1。与信息本身一样,信息处理也具有模态性质。
3.8 结论
基础物理学表明,世界并非由自足个体对象的聚合物构成。PNC 与 PPC 表明,我们可以由此为特殊科学汲取教训;下一章将论证,特殊科学同样不应以个体主义形而上学为基础。正如第一章所见,一些哲学家主张,特殊科学所描述的自足个体不存在,因为即便存在这种个体,它们也由原子构成。当然,我们否认这种观点,并认为只有无视最佳物理学含义的人才会捍卫它。关于存在哪些个体,并不存在一套单一说明;因为我们主张,不同特殊科学在不同尺度上描述世界,因而可能对个体的边界与地位持不同意见。按照下文发展的观点,实在模式决定哪些种类的个体是各门特殊科学的正当记账工具。
考察基础物理学与特殊科学之关系产生的复杂问题以后,我们会回到世界由信息构成这项主张,并区分它的两种解释:
-
(i) 世界由一种称为信息——即信息质料——的新实体或实体性殊相构成。
-
(ii) 世界不由任何东西构成;信息是理解世界之客观模态——例如定律、因果性和种类——的一个基本概念。
我们拒绝 (i),认为它又是一项驯化式形而上学;但本书余下部分将围绕 (ii) 说许多话。我们可以考虑赞同如下紧缩意义上的信息论基础主义:在操作上,不可能以任何方式区分实在与信息……应当放弃认为二者彼此有别的观念(Zeilinger 2004, 219)。
第四章 雨林实在论与科学统一
唐·罗斯、詹姆斯·莱迪曼、约翰·科利尔
4.1 特殊科学与不统一假说
本章首先汇总迄今阐述的各项约束,它们限制把形而上学当作科学统一的工作。
第一,我们要求形而上学假说尊重 PNC 的约束。Floridi(2003)批评他所谓 OSR 的消除式解释——即自足个体不存在的观点——因为它让量子理论中纠缠问题这条尾巴摇动我们总体世界观这条狗。不过,我们赞同物理学首要性约束(PPC);按照它,如果对特殊科学概括的某种解释没有尊重物理理论的否定含义,就有理由拒绝相应概括。
原注:这不是说,特殊科学家必须列举所有这种含义,再逐项检查自己的结论是否与它们一致。严格说来,一套理论的否定含义有无穷多个。作者的意思是,当基础物理学断言某种东西不存在,而特殊科学断言它存在,二者的冲突真正被发现以后,有关特殊科学就需要进行修正工作。
所以,Floridi 的否定后件式对我们而言是肯定前件式:如果目前对基础物理学的最佳解释认为不存在自足个体,那么,为了实现统一,特殊科学就最好容许一种与非原子论形而上学相容的本体论解释。
原注:除非语境清楚表明另有所指,本章余下部分提到物理学时,都应理解为基础物理学或号称基础的物理学;其含义见 1.4,4.5 会进一步阐述。
这里还可以再次独立援引 PNC。动力系统理论在行为科学与生命科学中得到越来越广泛的使用,从而在这些领域的科学家之间引发了关于个体主义解释的一场活跃新争论。关于这些争论的一份论战式评论见 Ross(2005),另见 Kincaid(1997)。本章后文及第五章会清楚说明我们如何看待动力系统与个体之间的关系。因此,我们哲学家无需因为认为行为科学和生命科学目前应当特别注意同物理学实现统一的可能性,就要求这些科学家暂停工作,听取我们对其学科的评论。关于化学和化学家,同样可以这样说(Ponce 2003;Needham 2002)。
现在出现如下担忧。与特殊科学相比,在物理学中放弃自足个体更容易;因为特殊科学的许多——也许大多数——关键概括,都根据因果影响从一个相对封装的系统向另一个系统传递来表述,而物理学不是如此(Kincaid 2004)。特殊科学中方法论个体主义的要旨可以概括成:分离出一些系统属性,使有关系统在生物体内(in vivo)与在原位(in situ)表现相同。这就是自足性。当然,可以争议说,物理学确实辨认并描述这种系统之间的因果关系;但否定这一点的建议至少经常得到严肃对待。Russell(1913)曾有力捍卫这项主张,Redhead(1990)与 Norton(2003)等人近来又复兴了它。上一章所捍卫的 OSR 同它自然契合。第五章 5.1–5.4 会对 Russell—Redhead 命题提出一种新解释;我们把关于特殊科学形而上学的洞见反过来应用于物理学,由此得到该解释。按照 PPC,特殊科学固然不约束物理学;但只要一切相关洞见还拥有来自物理学内部、独立且符合 PNC 的动机,这并不蕴涵我们不能利用从特殊科学中获得的形而上学洞见来尝试统一。为论证起见,假定我们同意,物理理论不要求或暗示封装系统之间存在不可还原的因果关系。即便如此,如果特殊科学关键地运用这种关系,OSR 仍会面临严重问题。除非有关封装系统所代表的黑箱,从当代特殊科学的视角看,全都正在逐步拆解,而且这种拆解会消去因果关系;否则,在一切实用目的上,这些系统就是自足个体,而我们并未真正按照自己所捍卫的条件实现统一。
处理这里这一族问题的另一种方式,是诉诸因果排除文献。Kim(1998)主张,除非以功能方式个体化的心理属性,是对与之具有形而上学同一性的物理属性作出的功能化重描述,否则将产生以下三种结果之一:心灵对物理事物的局域随附失败——用 Kim 的术语说,某种二元论成立;心理属性成为副现象;或者同一个事件有两项决定原因,一项心理原因,一项物理原因。最后一种可能性称为因果过度决定。
原注:功能化是 Kim 定义的专门术语,详见 Kim(1998, 99–101)。
Kim 声称,这项论证不能推广到其他研究以功能方式个体化之种类的特殊科学(同上,77–80)。不过,这项主张说服的批评者寥寥无几;我们认为 Marras(2000)决定性地驳倒了它,另见 Bontly(2001)。如今,因果排除一经推广,就蕴涵如下结论。特殊科学对以功能方式个体化的种类作出概括时,如果这些种类被认为局域地随附于物理上异质的殊型——例如一个人的疼痛与一只兔子的疼痛,或者两笔货币交易,其中一笔由一人向另一人递交一美元,另一笔通过电子转账完成——有关概括就不可能严格为真,也就是不能支持它们按字面承诺的反事实条件句。Kim 清楚表示,只要在形而上学中认真对待这种概括的对象,就会陷入本体论混乱。Ross and Spurrett(2004)随后提出如下论证:绝大多数特殊科学概括都关乎以功能方式个体化、但没有物理上同质之随附基础的类型;这里为论证起见,先承认一切属性都局域地随附于物理属性。所以,如果 Marras 正确,Kim 的论证就蕴涵:只要我们在本体论上认真对待特殊科学,所有特殊科学的基本假设都在表达本体论混乱。
正如第一章所示,自然主义者必须把 Kim 论证的这项后果视为归谬;符合 PNC 的形而上学不能发现大多数科学活动都在表达基本本体论混乱。不过,这没有告诉我们 Kim 的哪项前提错误。正如 Ross 和 Spurrett 承认的,Kim 的论证提出了一个真正问题;健全的形而上学理论必须解决,而不能挥手赶走它。Ross 和 Spurrett 认为,应当拒绝的是如下前提:以功能方式个体化的一切种类、事件和属性,都分别局域地随附于物理种类、事件和属性。当然,说局域随附一般不成立,远比解释它如何能在符合 PPC 的世界中失败容易。我们上文赞同了 Kim 的一项前提:特殊科学一般通过引用因果关系来解释。如果这些因果关系只在物理构成的对象或事件之间传递影响,特殊科学怎么可能不在本体论上陷入混乱?另一方面,如果一些因果影响在并非由物理对象构成的对象和事件之间传播,这怎么可能不构成二元论?二元论若为真,PPC 就不恰当,而且第一章描述的自然主义世界观会陷入严重困境。
这种处理问题的方式,直接联系到本体论还原论及其否定所涉及的问题。Kim 认为,如果否定他的还原论版本,人们就会被迫接受一种二元论;他把它刻画成涌现论。Kim(1999, 19–21)用以下五项核心学说来说明它:
-
(1) 复杂高层实体的涌现:低层实体以新的结构构型结合起来,涌现出复杂度更高的系统。
-
(2) 高层属性的涌现:高层实体的一切属性,都源自刻画其组成部分的属性和关系。这些更高、更复杂系统的一些属性是涌现属性,其余只是结果属性。
-
(3) 涌现属性的不可预测性:即使掌握关于涌现属性之基础条件的全部信息,也无法预测它们;结果属性则可以由低层信息预测。
-
(4) 涌现属性的不可解释性/不可还原性:不同于仅仅作为结果的属性,涌现属性既不能根据其基础条件来解释,也不能还原为基础条件。
-
(5) 涌现者的因果效力:涌现属性拥有自身的因果力,也就是不可还原为其基础构成者之因果力的新颖因果力。
正如 Batterman(2002)指出的,学说 (1) 与 (2) 承诺一个能够唯一分解成互不重叠之组成部分的世界,还承诺一种把世界自然划分成多个层级的观点;每一步的层级关系都由构成关系联系。我们主张,当代物理学并不支持这些承诺。Batterman 并不反对这些承诺,但同我们一样怀疑:要理解科学解释——尤其是物理解释——学说 (1) 与 (2) 有多重要。出于 5.5 将讨论并赞同的理由,Batterman 还怀疑学说 (5) 的相关性。他捍卫一种 Kim 会认为较弱的涌现论,只由学说 (3) 与 (4) 刻画。我们在很大程度上同意 Batterman,却更愿意把这个立场称为本体论的尺度相对性,因为涌现及其一切语义亲属已经在不同文献——包括大众文献——中代表一团无望理清的不同观念。4.2 将讨论这一点。
眼下的关键在于,承诺一个由深层小东西严格构成的层级世界,在引导新经院式形而上学家怀疑一切特殊科学是否在本体论上严肃时,发挥了根本作用。这是一种影响极其深远的反自然主义。
如果基础小要素确实存在——新经院式形而上学家通过假定它们得出上述广泛结论——研究这些要素及其因果力的当然必须是物理学。上一章始终在论证,物理学拒绝它们;第五章还会论证,物理学也不把因果力归于实在的基础方面。不过,再次强调,特殊科学看来确实普遍关乎各种种类之物及其因果力;所以,我们拒绝新经院主义的根据,却让特殊科学的形而上学地位变得神秘。一套充分的自然主义形而上学必须回应 Kim 以及同他一样困惑于高层研究的人,不能只把问题扫到一旁。
这为本章设定了议程。我们需要阐明一套特殊科学的形而上学,它应当:(i) 受到特殊科学家真正关心的问题推动,从而尊重 PNC;(ii) 说明同第三章关于物理学之结论的联系,从而始终考虑 PPC;(iii) 使我们能够解释,特殊科学为何普遍援引封装系统间的因果关系,同时又不让有关因果关系或表面封装系统,作为尚未消解的东西留在发挥统一作用的形而上学原则中。
开始这项工作以前,需要再次强调:依我们看,要求把特殊科学同物理学统一,正是做任何形而上学工作的动机。在这个语境中,对世界性质的研究被组织成多门彼此不同的学科,这项事实具有特殊重要性。一种朴素自然主义也许会直接从制度不统一中读出本体论不统一,产生 Dupré(1993)倡导的那种图景。这等于放弃关于世界之一致总体观点的形而上学抱负;它同新经院式形而上学恰好相反,后者把一切无法塞进整齐的、以构成方式组织之等级体系这张普罗克汝斯忒斯之床的东西都排除出真实存在。新经院主义者给予先验形而上学论证过多分量;本体论不统一论者给予后验形而上学论证的分量则太少。
我们抵抗这两种形而上学极端态度的根据并不完全对称。至于新经院主义,我们可以承认,世界原本可能在构成上很简单。按照 PNC,这一点毫无作用;PNC 要求认真对待形而上学假说时,必须有肯定的科学动机,而且我们已经论证,经验依据不支持部分论版本的还原式统一。至于朴素本体论不统一假说,问题更加深刻:我们甚至不确信它们融贯。这项命题是否声称,我们同时居住在多个彼此分离的宇宙中?如果像 Dupré 那样意在提出某种实在论,我们无法理解这项假说。另一方面,按照 PNC,是否符合直觉不算形而上学证据;所以,如果 PNC 同时推动实在论与不统一论,我们只能调整自己的直觉。还有一种可能:尽管 Dupré 否认,这项命题也许实质上是某种唯心主义——存在的世界只有以人类为中心的世界,而观察者的参与构造出多个彼此分离的世界。
原注:Nelson Goodman(1978)倡导这幅图景。
QM 的埃弗里特相对态表述,可以用来推动一种符合 PNC 的 Dupré 式观点。
原注:作者并不认为,许多物理学家把唯心主义或二元论的埃弗里特式 QM 解释——例如 Albert and Loewer(1988)——当作严肃科学假说。但 PNC 只要求,形而上学假说必须由科学假说推动。因此,如果一位哲学家依据埃弗里特式 QM 捍卫某种唯心主义,她的程序符合 PNC。这不意味着该观点必定还有任何其他优点。
不过,这对解释特殊科学彼此之间的不统一毫无帮助;埃弗里特式 QM 的唯心主义解释,同样容许多个各自在部分论上统一的个体实在,其中的部分论关系存在于观察者产生的效应之间,而不是传统小东西之间。
原注:作者所谓这种世界,是指除整个宇宙以外,一切存在者都是其他某物之严格部分的世界。构成式统一是它的强版本,其中除整个宇宙以外,一切事物都是其他某物的组成部分。
当然,如果我们正确地认为,证据表明世界不是由构成关系统一的,同时唯心主义埃弗里特式 QM 又得到充分推动,就有理由相信存在两种彼此独立意义上的不统一。
3.7.3 和 3.7.4 已经讨论过埃弗里特式 QM 与本书形而上学命题的关系。这里仅需指出,唯心主义埃弗里特式 QM 的不统一,与 Dupré 式不统一完全彼此独立。因此,举证责任落在我们身上;PNC 要求我们为否认 Dupré 式不统一提供符合 PNC 的动机,因为科学在制度上的多元性,使承担论证责任的是我们的观点,而非不统一观点。
在继续以前,还需要澄清一点。许多文献习惯用特殊科学指称物理学以外的一切科学。这在我们看来是一种草率习惯,因为它暗示一个显然错误的观念:物理学的每项概括都意在支配宇宙中的一切。本章捍卫的统一版本,为基础科学与非基础科学之间的一项非还原式区分提供了基础;这项区分不会整齐地沿物理学与其他科学之间的界线切开,尽管不属于物理学的经验科学没有任何一门是基础科学。因此,按照我们的观点,声学等一些物理学分支仍然算作特殊科学。我们把特殊科学概念操作化如下:当且仅当一门科学以这种概括为目标时,它才是特殊科学——只有从宇宙受限区域和/或受限尺度取得的测量,才可能成为确证和/或反驳这些概括的来源。例如,只有在行动者争夺稀缺资源的宇宙区域中取得的测量,才与经济学概括相关;在地心取得的测量则没有任何一项同心理学相关。按照我们的观点,只存在特殊科学与基础物理学。因此,科学活动中压倒性的大多数都是特殊科学活动。
前面的讨论具有浓厚辩证性,所以有必要概括。与基础物理学理论相比,特殊科学看来更清楚地承诺自足个体,以及存在于它们之间的因果关系。如果物理学中的基础关系由对称数学关系描述——它们也许如此,也许并非如此——生物学或经济学中最重要的概括肯定不是这样。即使量子纠缠被认为会破坏基础物理学中的个体主义,人们一般也认为,它不会向上渗透到特殊科学的领域;在那里,这个有机体不同于那个有机体,同一块岩石可以在不同语境之间自由搬运而完整性不受威胁;两个消费者的效用函数或消费史只要有丝毫差别,就必定是彼此分离的人。如果否认基础物理学中的个体主义,却继续用它解释特殊科学的形而上学,那么,对一般形而上学理论而言只剩两个选项。要么必须对特殊科学采取工具主义,否认其概括在字面上为真——还原论的新经院式选项;要么必须放弃统一方案。这两个选项目前都广受哲学家欢迎。但前者声称哲学有权裁定各门科学的地位,后者则彻底放弃形而上学抱负。否认自然主义与否认哲学的可能性,可以说是二十世纪反复出现的斯库拉与卡律布狄斯。要在二者之间航行,我们只能设法拒绝以个体主义解释特殊科学,同时又不排除任何当前在经验上重要的特殊科学假说。理想情况下——尽管 PPC 并不要求——我们应当以符合二阶 PNC 的方式做到这一点,也就是部分受到特殊科学假说自身推动,而不只受到物理学考量推动。
那么,现在出发。
4.2 Dennett 论实在模式
上一段中的斯库拉是还原论,因为这种观点依据一套先验的非自然主义形而上学解释科学;卡律布狄斯则是对特殊科学的工具主义,因为工具主义等于放弃本书意义上的形而上学之可能性。
原注:Dupré 自称实在论者,但理由只是他承认独立于心灵的世界存在;所以,同他的实在论相对的是唯心主义。不过,他否认特殊科学会对独立于特定人类目的的分类作出概括,因而对特殊科学持工具主义。
眼下,斯库拉更容易避开。因此,我们先处理它,再转向绕过卡律布狄斯这项更困难的工作。
上文已经指出,还原论目前在我们所谓新经院主义者的一些哲学家中相当流行。他们是个体主义还原论者;这套方案依赖如下观念:在物理学层面,一切都归结为小东西之间的微撞击关系。正如第三章所示,这种一般个体主义还原论径直遭到当代物理学反驳。而且,如上一节所论,它甚至无法成功避免对当代特殊科学采取工具主义;因为大多数特殊科学以功能方式个体化它们概括的种类,还原论却倾向于在形而上学上割裂功能种类(Kim 1998;Marras 2000;Bontly 2001;Ross and Spurrett 2004)。所以,一般个体主义还原论毫无希望。
上文使用一般这个形容词,是为了区分两种观点:一切种类都还原为物理种类;只有一些种类还原为物理种类,或还原为传统本体论层级模型中被视为处在它们下方的其他种类。例如,Bickle(1998)近来提出了一套广受好评的心理过程模型,按照它,心理种类还原为神经生理种类。出于很快就会清楚的理由,我们不同意 Bickle。不过,目前要强调的是,这一点只有间接重要性;因为第一章已经讨论过,本书的立场绝不蕴涵否认纳格尔意义上的局部理论间还原可能存在。
按照第三章描述的物理学现状,若想避免对特殊科学概括采取工具主义,一般还原论只能采取非个体主义版本。因此,这种观点必定主张,一切特殊科学概括都是物理学概括或其组合的特殊情形;这些物理学概括当然不承诺自足个体。要以符合 PNC 的方式捍卫这项观点,就必须展示或提供一组样例,从基础物理学概括中推导出特殊科学概括,并且给出理由认为这些样例是浪潮的前锋。也就是说,必须为第一章讨论的 Oppenheim—Putnam 论证,提供一个非个体主义、非部分论的对应方案。然而,这远非当前跨科学趋势;许多特殊科学越来越关注复杂性,恰好代表相反发展。关于涌现的时髦宣传很少承担严肃形而上学论证负担,例如见 Johnson(2001);但其中最有趣、详细的方案建立在一个高度可信的观念上:许多可投射的宏观层面概括无法在计算上由微观层面概括推导出来。这是 4.1 所列 Kim 涌现论学说 (3) 的一个版本,下文还会进一步讨论。眼下要说的很直截了当:近期没有任何一般非个体主义还原论的严肃辩护,受到对当代科学之详细考察的推动。
原注:Melnyk(2003)在此也许是个例外,见 1.5。
在提出符合 PNC 的反还原论版本以前,我们无权倡导反还原论;但也无需努力推翻一项没有科学支持的命题。
下文将会看到,与复杂性相关的问题,是推动我们那套形而上学统一之正面理论的二阶 PNC 动机之一。
原注:这里所谓二阶动机,是说它既受到特殊科学内容推动,也受到物理学推动。
不过,这些问题应当在以下尝试的逻辑语境中理解:我们接受第三章所捍卫的物理学结构主义解释和 PPC 后,对特殊科学的工具主义似乎构成威胁;我们试图挡住它。因此,现在转向避开卡律布狄斯。
工具主义是一个略显飘忽的靶子。它出现在两个主要语境中。第一是激进实用主义——例如 Rorty(1993)所捍卫的版本——它否定客观本体论承诺这个观念本身。第二是常识实在论,它承认各种日常显见对象拥有客观实在性,却拒绝把这种地位赋予为了解释显见现象而构造之理论所设定的对象种类。若取宽泛的工具主义概念,范·弗拉森的建构经验主义也许是第三种变体;它根据一种相当宽松的可观察性概念肯定可观察对象的实在性,并提倡对理论对象之实在性采取不可知论,而非怀疑论。不过,不可知论与怀疑论之间的差别可能只在修辞层面;如果如此,建构经验主义就只是对常识实在论的一种特殊发挥。我们会把工具主义的一切可能意义,当作自己要肯定之实在论的对照类。因此,请注意,我们确实对一切指称自足个体对象的命题——无论椅子还是电子——赞同某种工具主义。但我们会竭力表明,对指称自足个体之命题的工具主义,绝不蕴涵对理论的工具主义;后者才是重要的那种工具主义,而且下文不加限定地提到工具主义时,始终意指它。与之相对的实在论,是关于科学描述与概括之领域的实在论。
我们还可以区分全局工具主义与局部工具主义。前者主要在科学哲学文献中得到争论。不过,一些思想家只对特定特殊科学或其群组捍卫工具主义,尤其是对所谓意向科学——它们概括命题态度状态的各种种类——如此。例如,经济学家 Milton Friedman(1953)主张,企业、消费者和其他常识经济对象完全真实;经济学家用来构造关于它们之理论的晦涩对象类型——例如效用函数和贴现函数——则不真实,见 Mäki(1992)。在哲学家中,Alex Rosenberg 对意向科学(1992)和生物学(1994)持工具主义,却不对物理学如此。多年来,这类局部工具主义说服的哲学家远比全局工具主义更多。既然本章的主要主题是特殊科学,那么,在考察工具主义时,我们尤其聚焦其局部表现——特别是它最流行、最有影响的邻域,即意向性哲学——就拥有双重恰当性。
多年来,Daniel Dennett 一直是意向科学工具主义争论中的一位避雷针人物。人们经常依据如下理解把他看作工具主义者。按照这种理解,在他看来,心灵只是由推论得到的理论虚构,是一组相互定义之工具的组织原则;我们对有机体躯体和某些人工制品所做的一些事情采取意向姿态时,就会使用这套工具。按照这种 Dennett 解读,他表明心物难题源自我们没有彻底坚持工具主义,把心灵视为桌子之类常识对象,而心灵其实只是夸克那样的预测模型要素。这项难题来自一套特定的笛卡尔式形而上学理论;要消解它,就应当完全放弃形而上学,而不是采用更好的形而上学说明。
Dennett(1993, 2000;私人通信)明确表示,他从未打算倡导对理论种类——例如夸克——的一般工具主义。他在二十世纪七八十年代的早期观点似乎是,意向态度自成一类,而他对此采取的姿态之姿态,对科学的一般形而上学或认识论没有特殊含义。不过,在如今已成经典的论文 Real Patterns(下称 RP;Dennett 1991a)中,他离开这项中立,用 Haugeland(1993)正确视为一项独特形而上学命题的东西来框定自己的心灵观。按照 RP,意向姿态的效用,是科学中尺度相对视角之一般效用的一种特殊情形;它表达了一项关于实在如何组织的事实,也就是一项形而上学事实。我们——而非 Dennett——把这项事实称为本体论的尺度相对性。
我们认为,认识论的尺度相对性并无争议。借用 Wallace(2001)的一个例子:如果想预测一只饥饿老虎面对一头鹿时会做什么,就应当研究完整老虎的整体行为模式,而非单个虎细胞或分子。凡是主张复杂系统模型具有科学效用的命题,显然都会推动这项观点。它蕴涵 Kim 的涌现论学说 (3),而且也蕴涵学说 (4),条件是所谓属性可解释,意指属性的特定例示——而非仅仅它在某处得到例示的可能性——由低层理论解释。这种尺度相对性具有实用性质,不提出任何形而上学假说,所以既与工具主义相容,也与部分论还原论或对还原论的否定相容。不过,它很适合快速说明一般尺度相对性——无论应用于认识论还是本体论——是什么:我们用来追踪世界的描述术语与个体化原则,会随着测量世界所采用的尺度而变化。第三章给出过一些实例。这里再举几个:在量子尺度上没有猫;在适合天体物理学的尺度上没有山;在二人经济中没有需求交叉弹性。
本体论的尺度相对性是一项更大胆的假说:关于哪些东西真正、独立于心灵地存在的主张,应当相对于自然得到测量的真实且独立于心灵的尺度。正如 3.7 所见,Wallace 和 Saunders 处理 QM 测量问题时,赞同非常近似的观点。说某些通常为宏观的对象只在特定尺度上存在,很容易滑向一种带有争议倾向的说法:有关对象根本不真实,下文很快会详细看到。不过,如果能够为两项原则性区分提供动机,这个观点就有意义。第一,在辨认后会为实在结构之描述作出贡献的尺度相对对象,与纯粹虚构或构造的对象之间作出区分。第二,在某些受限尺度参数上、而且只在这些参数上可由任何物理上可能的观察者观察的结构,与事实上恰好由特定观察者在特定尺度上追踪的结构之间作出区分。正如前文所见,Wallace 隐含地为这些区分提供动机;我们的说明则明确推动它们。Wallace 的本体论尺度相对性版本直接来自 Dennett 的 RP。
Dennett 虽然像上文提到的那样否认自己是工具主义者,却在 RP 中不一致地摇摆于本体论尺度相对性与认识论尺度相对性之间;一处甚至明确把自己的观点同 Arthur Fine(1984a, 1986)毫无结论的自然本体论态度联系起来。
原注:作者无法从 Fine 对自然本体论态度(NOA)的各种表述中判断,它究竟意在成为实在论还是工具主义。也许 Fine 同 Rorty 一样,意在完全否认形而上学问题有意义;如此一来,依本书标准,他的立场就是工具主义。另一方面,他也许只主张一项作者赞同的较弱观点:许多科学实在论者错误地认为,存在一些专门支持实在论的哲学论证;但按照自然主义理由,不应认真对待这种论证。作者感谢 Harold Kincaid 提醒这一点。Fine 还有一项作者不接受的信念:任何实在论都会迫使其拥护者在 QM 隐变量争论中站在 Einstein 一边。这使 Fine 对常识对象和理论种类同时采取一种宽松实在论,却不相信隐变量;实质上,这是对本书关心之问题采取哲学静默主义。
Ross(2000)注意到这点,并指出,只有把 Dennett(1991a)的论证解读成倡导尺度相对性的本体论解释,它才能一致地反对自身两个主要靶子:经典计算还原论与关于心灵的消除唯物主义。
原注:这里所谓摇摆,是指 Dennett 面对计算主义还原论时,采用适合科学实在论者的论证;面对消除唯物主义时,却只诉诸在人类认识限制下何种做法实用——这是一项工具主义策略。进一步细节见下文,尤其见 Ross(2000)。
Dennett(2000, 359–62)直接回应 Ross 时,似乎接受了这项观点;此后发表的文字也没有任何内容与它矛盾。因此,我们不妨越过 Dennett 如何自我解释的问题,直接说明他怎样把本体论的尺度相对性应用于动力模式。
先从一个例子开始。设想一个大型人类共同体,其中大多数人彼此没有直接互动,却面对一项集体决定,例如全国选举。他们的行为可能受到一组全国性焦点影响;公共信息媒体试图概括其意见动态,从而追踪这些焦点,而这些焦点本身又通过反馈关系组织并稳定有关动态。要预测和解释选举结果,关注这些焦点可能不可或缺。不过,它们对任何特定个人在任何特定时刻的意见几乎没有预测效力;即使人口中相对较大的子集改变看法,也未必能扰动这些焦点。观察者如果采用过细的测量尺度寻找这类现象,它们通常会变得不可见;因为任何对个体意见进行系统聚合的程序都无法推断它们,而且它们在微观尺度上的外延边界往往不确定。Kelso(1995)从多种尺度提供了更多、更详细的这类现象实例。按照他以及已获广泛接受的用法,我们把它们称为动力模式。
近期有大量哲学文献讨论动力模式。其中相当一部分关心如下难题:这种模式是否、以及如何能够拥有某种因果效力,超出组成它之各物的因果能力所产生的聚合相互作用。考虑 Dennett 自己的主要例子:John Conway 的生命游戏(Poundstone 1985)。
原注:用生命游戏作为宇宙的形而上学模型时应当谨慎。Dennett 用它达到自己的目的很合适,因为它表明:即使支配某种相当于基础微观物理层面的全部因果过程都不复杂、已知、可测量而且遵循决定论,模式仍然可以在比该层面更粗的分析粒度上涌现。所以,生命游戏是浪漫涌现解释的一剂良好解毒剂。不过,生命游戏中确有一个由有限数量小东西聚合而成、毫不含混的基础层级;而且相对于根据元胞作出的分类,没有任何高层对象类型会交叉分类游戏模型的维度。因此,生命游戏同宇宙在自身所容许之还原论种类方面大不相同。生命游戏容许完整分解,宇宙则不容许。
它基于元胞自动机的一种简单实现,使某个范围的稳定动力学吸引子对人变得格外显著。系统用户会自然地依据一套只拥有虚拟持续性的涌现对象类型——滑翔机、吞噬者、宇宙飞船等等——记录其状态序列。也就是说,同一架滑翔机的两个前后实例只共享结构,以及对大于自身之结构的共同参与。滑翔机显然在部分论上由少量点亮元胞构成;但其前后实例由不同元胞构成,相隔几步的实例则没有任何共同元胞。一旦对生命游戏采取这种描述姿态,几乎所有用户都会自然地依据这些类型的实例间发生的因果相互作用来追踪动态。例如,滑翔机会因同吞噬者相互作用而消失。也就是说,生命游戏用户自然开始记录关于虚拟对象类型的因果概括,从而似乎承诺它们客观存在。
保守形而上学家认为,如果这种自发反应不只是实用启发式,就是哲学错误。对刚才那项概括,他们会抱怨说,吞噬者是一项冗余因果因素;因为生命游戏的底层程序在陈述式表征中只对元胞进行量化,而且严格遵循决定论。有人提醒我们,在任意给定时刻,吞噬者或滑翔机都由元胞、而且只由元胞构成;随后要求我们同意,一个东西不可能在与之号称同一的各部分之因果能力总和以外,另有因果效力。预期结果是还原论,以及关于滑翔机和吞噬者的工具主义。
依我们看,整场争论动机不佳,因为双方都预设,本体论问题必须解析成哪些个体是真实的:滑翔机、吞噬者等等加上元胞,还是只有元胞?下文将论证,造成混乱的一个主要因素,是一套前科学因果概念;PNC 所推动的考量会破坏它。在作出这项诊断以前,我们先讨论 Dennett 对这场争论所提出的一项解放性却不完整的洞见,再依据 OSR 扩展它。所谓 Dennett 的洞见不完整,意思是 RP 的论证有时依赖动力模式具有独立因果效力这类主张,因而错误地接受保守批评者确立的虚假论证条件。不过,这篇论文在其他方面突破了老掉牙的辩证格局:它成功找到一种方法,使我们能够抽离那些本身甚至不如所分析现象可靠的竞争性因果哲学。
原注:Dennett 至少曾短暂认识到这一点,证据见 RP 原注 22。
Dennett 认识到,存在一类关于动力模式且独立于观察者的确定事实;它们同模式个体化问题直接相关,而不只是通过因果效力问题间接相关。尤其是,计算理论可以推导出哪些模式能够、哪些模式不能由可压缩算法生成的事实。这些事实使我们能够处理模式实在性问题,而不把问题还原成工具主义者所容许的那种问题:哪些模式对以人类为中心的预测方案有用?Dennett 主张,一种实在模式必须能够用少于位图抄录相应资料所需的信息位数量来捕捉,而该模式原本可以从这些资料中计算出来。以先前选举实例来说,如果我们在意见空间中规定的一个区域,只能根据对每位选民之描述的合取来辨认,我们就没有定位选民群体的任何焦点。Dennett 这项要求的关键在于,他没有让能够计算相对于任何特殊计算机参照类。相反,他说:如果存在一种比位图更有效率的资料描述,那么,无论有没有人能构造它,资料中就存在一种模式——它是真实的(1991a, 34)。所以,宇宙中没有生命、任何现实观察者都永远无法到达的部分,大概存在实在模式;另一些实在模式的资料点此刻就在眼前,却没有一台我们能够实现或设计的计算机能够调动足够能量压缩它们。这绝对不是工具主义。
显然,这同样不是还原论。Dennett 明确承诺如下观念:某个给定尺度上的秩序,不必依赖任何特定的更细尺度秩序基础,让我们能够从中推断较粗尺度上的秩序。
原注:请注意,参照上文原注 8,这项观念并不适用于生命游戏。
例如,自然选择塑造种群动态是一项事实,尽管没有任何个体动物曾被自然选择带入存在或杀死,也没有被任何作为向量分量、构成某种准机械因果力之自然选择的东西带入存在或杀死,见 Godfrey-Smith(2001)与 Ross(2005,第 8 章)。所以,不从追踪个体动物生平的尺度上升到另一个尺度,观察者就无法看见自然选择。Darwin 最大的智识成就正是这种尺度上升;就在他之前,Lyell 对一门特殊科学作出类似的重新尺度化,也构成其重大贡献。不可见当然不蕴涵不存在,但前者可以成为后者的诊断标志。自然选择实例便是如此:在时间尺度足够小的谱系历史中,不存在自然选择,因为自然选择要求达到相当高的繁殖事件最低数量。按照类似逻辑,只有在时间尺度足以产生可交易产品时,国家才拥有 GDP(Hoover 2001)。此外,Dennett 强调,在更细尺度测得的同一资料中,经常可以存在多个模式;即使其中一种模式正确预测了另一种模式错误预测的某个微观尺度资料点之未来值,我们仍未必能够断定前者优于后者(47–8)。Dennett 在此预示了第一章讨论过的 Hüttemann 观点,即一般微观支配会失败。
Dennett 对反还原论形而上学的贡献有何意义,近来从事这项工作的多位哲学家已经认识到。读者可参阅 Wallace(2001, 2004)、Shalizi and Moore(2003)、Shalizi(2004)及 Floridi(2003)。应当强调,这些作者没有一位受到关于意向性或一般心灵哲学问题的推动。Floridi 关心一般形而上学问题;Wallace、Shalizi 和 Moore 则明确聚焦物理学基础。他们都坚持,Dennett 的尺度相对性版本帮助我们理解物理学家当前建模之物理自然的本体论;也就是说,它纳入由叠加与纠缠概念追踪、独立于观察者和理论的属性,见 3.7。Nottale(1993)虽未引用 Dennett,却把阐发尺度相对性当作理解 GR 与微观物理学之关系的首选基本策略。Shalizi、Moore 与 Nottale 都是物理学家,在构造特定物理假说时使用本体论的尺度相对性;所以,现有物理学所描述之对象的存在相对于特定尺度这项命题,符合 PNC 约束并得到充分推动。
Batterman(2002)近期的工作也同这里直接相关。他虽然没有根据尺度相对性或实在模式表述自己的立场,却可以被看作进一步为这些观念提供符合 PNC 的动机。按照 Batterman,物理学解释了为什么许多系统会在某些系统参数的奇异极限处发生相变。他详细考察特定物理理论——不是中学化学——并表明,这些解释不是把有关系统分解成在临界点改变关系的各部分;相反,它们根据整个系统的全局属性来解释。更具体地说,这些解释表明,为何特定普适性适用于有关系统,也就是为何它们服从独立于微观结构细节的相变定律。
原注:见 Belot(2005b)及 Redhead(2004)的批评,以及 Batterman(2005)的回应。双方分歧的核心是,Belot 和 Redhead 认为,Batterman 低估了不那么基础之理论的数学在多大程度上可以从更基础理论中恢复;Batterman 则认为,他们忽视了如下事实:进行这种恢复时必须使用的边界条件,只有不那么基础的理论才会提供动机。
Batterman 主张,由普适类——例如力学中的重整化群——选出的属性和种类是涌现的,尽管 Kim 的涌现论学说 (1)、(2) 与 (5) 并不适用于它们。对自然主义者而言,有关普适性的物理解释存在,必定会阻止任何通过引入形而上学隐变量来还原掉涌现种类和属性的企图。所以,按照 Batterman 的论证,普适性是实在模式,而且他的涌现论属于本体论而非仅仅认识论。如今,如果研究者把注意力限制在测量相对于普适性而言之微观属性的尺度上,就无法看见他聚焦的普适性。因此,Batterman 的涌现论——我们赞同其内容,却认为标签在语义上不明智——是本体论尺度相对性的一种特殊情形。我们认为,Batterman 的论证确立了本体论尺度相对性符合 PNC。他还指出,在一个 PPC 成立的世界中,应当预期以此为基础说明特殊科学的自主性。
Batterman(2002, 134)怀疑,我们经常能够像解释物理普适性那样,严格解释特殊科学的普适性;因为特殊科学的高层理论一般尚未用适当数学语言实现充分形式化,或者根本无法形式化。我们更加乐观。人们正在最为形式化的社会科学——经济学——中努力发现并解释普适性。Ball(2004)以大众方式概述了近期在这里涌现的大量科学文献。
为它符合 PNC 作出辩护以后,现在回到 Dennett 的实在模式说明。如上所述,这套说明存在问题。它提出了一项重大成果:可压缩性要求——一种实在模式不能只是其要素的位图——是实在模式的一项必要条件;但 Dennett 从未明确分析充分条件。显然,可压缩性并不充分,否则对任何事物的每种重描述都会凭空变出一种新的实在模式。所以,他只是指向一套隐含背景形而上学,没有真正给出它。论文结尾处因此出现某种向工具主义倒退的现象。Dennett 设想一些现实观察者——而非可能观察者——争论给定资料序列中有多少种模式。在他的讨论中,每位观察者都可以依据自己用来作出预测的噪声容忍程度,也就是容错程度,确定一个独特答案。如果这不是在说明某人可能据以捍卫一种模式之实用重要性的根据,而是裁定模式实在性的基础,这项原则显然会产生无穷多种实在模式;因为噪声/信号比有多少,可能的噪声容忍偏好组合就有多少,而只有纯粹随机性才始终没有预测效用。凡非随机组织者皆存在,并不是一种可能帮助统一科学的基础;如果把它视为本体论原则,就等于邀请我们接受一种不统一,其程度会使 Dupré 显得保守。
Dennett 把常识模式理解成实用权衡的产物,它用较高误差来换取高度压缩;科学模式则容忍较少噪声。这本身无可反对,事实上无疑正确。不过,如果科学家的模式预测常识模式预测的一切以及更多东西——尽管需要付出更多计算——实在论者就应当把常识模式视为在本体论上冗余。Dennett 偏离了这项清楚后果,尽管他的论文大部分都明确表现出科学实在论;这是因为在论文结尾,他急于击退关于心灵的消除唯物主义,却认识到,相对于科学可能发现的其他模式,意向心理学是否为冗余模式,是一个纯粹经验问题。所以,他只需满足于说,意向心理学显然在实践中有用,而且目前没有充分理由认为它确实冗余。最后,他正是这样说的;倒数几段之所以混乱,是因为他先试图让消除论陷入一种比自己的自然主义实际容许的更深层纯哲学困境。
原注:用本书确立的术语,可以如下表达这项区分。消除唯物主义之类形而上学命题即使受到 PNC 约束内的动机推动,如果当前经验考量总体上不支持它,也尚未具备科学接受的条件。作者认为,消除论目前正处于这种情形;Dennett 在 Real Patterns 最后也用别的术语如此主张。如果一项假说 (i) 受到 PNC 推动,却无法同其他领域的假说统一;或 (ii) 没有受到 PNC 推动,它就会陷入两种哲学困境之一。作者所谓 Dennett 讨论中的混乱,来自他短暂暗示消除论正陷入其中一种哲学困境。他的讨论没有使我们能够判断他设想的是哪一种;作者怀疑,他没有预见这项区分。
这些问题源自 RP 植根于 Dennett 早先在心灵哲学中对意向姿态理论所作的辩护。在最早阐述这项观念的一处(Dennett 1971),他主张可以用意向姿态来理解房屋恒温器——例如,它偏好让室温保持 68 度,相信目前温度为 64 度,所以决定启动暖炉——但如果想最大限度发挥一台高级国际象棋计算机的预测价值,就必须对它采用意向姿态。多年来占主导地位的工具主义 Dennett 解读,没有充分重视他始终在两种情形之间作出的区分。对恒温器而言,采用意向姿态纯属实用而且可有可无;只要投入更多努力,物理姿态就有可能使用,而且它不会丢弃任何由意向姿态追踪的信息。相比之下,对人工棋手而言,如果不把它的结构倾向同问题空间——国际象棋——所提供的理由联系起来,就会漏掉关于其行为倾向的一些真实反事实概括。这源于世界事实:人工棋手可以使行为适应任何物理上可能的计算机都无法穷尽规定的环境偶然性,因为写出国际象棋的完整博弈树所需能量超过宇宙中的全部能量;恒温器则不能。
我们已经说过,Dennett 在 RP 中的关键洞见,是辨认出模式实在性的一项必要条件。正是这项条件,使意向姿态若不损失信息就不能省略:任何物理上可能的计算机都无法压缩有关模式。不过,我们也注意到,Dennett 没有一致地规定模式实在性的充分条件;他一度暗示,只要某位资料观察者认为一种不可压缩模式相对于某个给定认识惰性水平——即容错程度——有用,就应当把它视为真实。这也重复了 Dennett 早先讨论意向姿态时留下的松弛之处。在这些论文中,还看不出他用严格或可推广的方式思考信息。所以,他表述不可省略的意向姿态时所说的不能,最初相对于预测理性行为这项自成一类的事业。相比之下,RP 的洞见恰好在于,它认识到哪些模式可以由物理上可能的过程压缩,是一项存在非工具主义确定事实的问题;但随后 Dennett 又使自己陷入混乱,因为他希望——至少持续了几段,论文结尾又回归一贯自然主义态度——我们可以先验地确信理性行为模式存在,从而能够纯凭哲学立场拒绝关于心灵和理性模式的消除论。然而,这同自然主义不相容;如果 Dennett 有任何首要效忠对象,它就同我们一样是自然主义。我们的确相信理性行为存在一些模式,但不是坐在扶手椅里发现这一点的。它是一项可能修正的信念,我们认为有充分经验依据支持它。
Ross(2000)主张,Dennett 刚才讨论的含混还以第二种方式出现在 RP 中,即在两种不同种类的模式之间作出一项动机不佳的区分。Dennett 追随 Reichenbach,把这两种模式称为推定物(illata)与抽象物(abstracta)。这项区分以一种试图维持物理学同特殊科学统一的做法为基础:主张物理学描述一些独立于解释的结构,即推定物;随后,解释者出于特殊目的重新分类这些模式的要素,由此产生抽象物。RP 把理性行为模式当作抽象物的主要实例,把物理模式当作推定物。Reichenbach 没有假定,这项区分说明任何一阶本体论事实,因为对 Reichenbach 之类约定主义者而言,没有任何这种事实值得认真谈论。不过,Ross 指出,Dennett 对推定物/抽象物之分的解释来自 Quine(1953)。后者认为,这项区分建立在我们出于实用理由采用一种德谟克利特式信念之上:有朝一日,我们将能够把自己想要量化的一切东西分解成基本粒子及其相互间关系。大致出于符合 PNC 的理由,Quine 同当时的 Oppenheim 和 Putnam 一样相信,当时的科学推动这项信念;而在这里,信念只是对本书所谓统一形而上学的一种极不幸称呼。
当然,我们已经用了两章论证,科学不再推动这种形而上学;而且它近乎同 RP 在其他地方倡导的非还原式形而上学完全相反。依我们看,Dennett 为何在此混合不相容的假设,原因相当明显。一方面,他试图捍卫意向模式真实、不可还原的存在。另一方面,他又不想让意向模式完全脱离物理模式,以免冒二元论的风险。问题是,他没有清楚、一致地把握自然主义本体论统一要求和不要求什么。意向模式是基础模式的重新分类——也就是以物理推定物为基础的抽象物——这项观念无法成立;因为只有假定同 Dennett 主要论证相反的主张,它才拥有融贯内容:使某个抽象物成为真实的,所需条件是它不能从关于推定物的一切事实中计算出来。Dennett 是第一章所捍卫意义上的可验证主义者,所以他不能假定,谈论任何可能观察系统都无法计算的重新分类仍然有意义。
这些思考有助于表明,一套一致说明需要什么。第一,我们需要一个受经验推动的故事,说明物理模式如何约束意向模式,却不会——哪怕只在原则上——还原它们。而且,如果这最终不应沦为关于意向模式的工具主义,那么,无法蕴涵这件事就不能相对于某些任意挑选的计算机在任意受限观察情形中的推论能力,例如 1991 年一群研究心理学哲学的人类。
多门特殊科学都会使用意向概念;不过,目前先聚焦意向性的本土领域,即心理学。这里规定,心理学指研究经演化而来的生命系统之各门科学中的一个分区。所以,它的概括无需满足关于一些假想计算机的反事实条件句,因为后者与有机体不共享共同祖先。例如,考察量子计算机的能力,并不能发现人类固有推论能力的事实。
原注:Litt et al.(forthcoming)主张,没有理由假定大脑是量子计算机。
对心理学概括范围的这种限制必须从心理学外部辨认;但这并不蕴涵必须直接从形而上学领域中辨认它们。心理学家不相信,人只要集中注意力就能弯曲远处的汤匙。至少首先,他们相信这一点不是因为考察大脑作为大脑能做和不能做什么,而是因为考察物理学;后者一般地告诉我们,哪些种类的信道能传递哪些种类的信息,哪些不能。因此,物理学约束心理学。
物理学还约束可计算事物的领域。至少从信息流这个观念最一般的意义看,计算是一种信息流:任何计算都以状态空间中的某种可能性分布为输入,再通过物理过程决定另一个与该输入一致的分布。物理学可以告诉我们,完成某项给定计算至少需要多少能量;而且,它还限制物理功可以在何处、何时、以何种方式完成,所以能够表明各种假想计算在物理上不可能。
原注:3.7 提到的 Landauer 原理就是本段所谓约束,见 Ladyman et al.(2007)。
本章后文会进一步讨论物理学与计算之间这种约束关系的细节;眼下先把注意力放在更宽广的形而上学图景上。心理学等一门给定特殊科学之所以是相应那一门特殊科学,在于它的范围。所谓范围,是指围绕它有责任支持之反事实概括类别的边界。因此,如果一些心理学家说,没有辅助的动物大脑无法完成某类计算,那么,表明量子计算机、超级计算机或嵌入某种文化且掌握语言的人能够完成该类计算中的某一项,并没有反驳他们的概括。心理学与计算机科学之间的这种关系并不对称。如果表明任何物理上可能的机器都无法完成一项给定推论,就由此表明大脑同样无法完成它,量子计算机、超级计算机和文化化的人也都无法完成。我们不是通过先验思考认识这种不对称约束关系。如果笛卡尔二元论最终成了一项富有成效的研究假说,这也许——也许不会——等于在经验上发现,相关约束在一个方向上并不成立。但二元论作为研究方案已经彻底失败,所以心理学家在专业上必须相信,大脑通过物理状态变换来处理相应信息。
因此,我们已经从经验上知道,计算机科学的范围比心理学更广。这不蕴涵思考还原为计算,只蕴涵一项较弱主张:不能计算的东西就不能思考。
原注:一些读者也许会把这项主张理解成赞同关于思维的老式计算内在主义,作者无意如此。一个人的思维可能通过发生在其身体外部的过程得到扩展,如 Clark(1997)和 Rowlands(1999)突出显示的实例;这种人参与的是一个由有机体—环境耦合系统执行的计算过程。
这同样意味着,计算机科学概括有责任支持适用于更广条件集合的反事实条件句。计算机科学的范围限制必定来自计算机科学以外;而事实上,其中不来自数学的限制都直接来自物理学,而不经由另一门起中介作用的特殊科学。只有数学或物理概括能够告诉我们,宇宙中任何地点、任何时间的任何过程都不可能计算什么。
这充分解释了为什么我们应当像 Dennett 所说的那样,相信存在一些没有人发现的实在模式,以及另外一些永远不会有人发现的模式。迄今证据告诉我们,那里存在我们无法计算——我们的任何人工制品也永远无法计算——的可计算信息。其中大量信息只是在时空上距离我们太远和/或分布过于分散,以至于实践中无法接触。另一些物理上可能的计算,则需要投入我们永远无法调动的能量。
原注:所以,我们通过机器运算能力近来持续大幅增长而扩展自身信息处理能力,对科学及科学哲学的未来具有非同小可的重要性,完全如 Humphreys(2004)近期著作所主张的那样。
当然,我们的证据没有告诉我们这些无法接触的模式是什么。但假定它们存在并不违反任何可验证主义原则;这个结论只来自我们在经验上得知的一般计算机与特定种类计算机器之间的关系。
上述内容说明了部分故事——当然远非全部——解释我们如何能够主张物理学以既非工具主义也非还原论的方式约束心理学,同时无需援引不符合 PNC 的形而上学原则。有人也许认为,这项成就的第三部分目前仍然很平凡,因为我们甚至还没有采取任何形而上学步骤,只是描述当代科学的一些工作假设。不过,按照本书倡导的形而上学理解,事实并非如此。人分别对心理学与计算机科学的范围作出判断时,已经稍微超越了它们。要从另一门特殊科学的领域评论一门特殊科学的范围,而两门科学的范围不对称地相关,就已经在从事统一;按照本书,形而上学所做的正是统一。
4.3 物理学中的信息概念
目前唯一一个物理学施加约束、使心理学家不能持有之实用信念的实例——大脑不能隔空弯曲汤匙——按 PNC 标准没有多少趣味。如果我们追求的统一不应当流于平凡,就最好给这种约束关系添加足够内容,使它完成更实质的工作。我们将继续利用 Dennett 关于客观信息概念之重要性的洞见,发展这些进一步内容。它会把我们引向一项在 RP 中尚处萌芽、却没有实现的东西:一套明确的本体论理论,而这几乎是人们所能要求的最有力形而上学统一工具。不过,在直接展开以前,必须用整整一节绕道讨论。原因在于,我们的本体论理论之核心概念——信息——有多种科学解释,哲学解释更不知凡几。在回顾这些用法、使其适合下文目的而规范化以前,我们无法清楚运用这个概念。
幸运的是,相对于本章主要主题,下面的讨论不完全是题外话。正如本章开头指出的,特殊科学不可救药地承诺时间上不对称之影响的动态传播;许多哲学家还赞同一种更强版本,即承诺实在因果过程。指称某种原则上可以定量测量之信息的传递,是描述任意过程的一种高度一般方式。更具体地说,它比把某种东西描述成因果过程或类定律过程的实例更为一般:如果存在因果过程,每个这种过程必定包含信息在因与果之间的传递(Reichenbach 1956;Salmon 1984;Collier 1999);如果存在类定律过程,每个这种过程必定包含信息在受该定律支配之过程类型的各个实例之间传递。下一章大部分内容会具体阐发这两项观念。不过,我们必须避免承诺因果过程具有基础地位,因为还需要为先前承诺的、关于因果性在物理学中之作用的 Russell—Redhead 命题变体留出空间。如前所述,这项命题受到符合 PNC 的方式推动;这没有证明它为真,却禁止我们只根据它对特殊科学形而上学的含义而拒绝它。此外,如果因果过程被认为要求果在因之后现实化,那么,在适合形而上学统一的抽象层面,也许有一种重要意义使任何东西都不是因果过程。原因在于,如第三章所论,物理学推动我们可能生活在块宇宙这项假说;如果如此,可接受的形而上学就必须置于这种宇宙中。目前,一些严肃物理模型似乎蕴涵块宇宙,另一些模型似乎蕴涵不可还原的有时态过程;在这种情况下,如果我们认为信息传递具有形而上学效用,就必须找到一种在两种宇宙中都说得通的谈论方式。
原注:从现在起,在基础物理学语境中谈论过程,应理解成指称实在中不可还原的有时态特征。
显然,这项目标在块宇宙语境中更具挑战性,因为传递信息这番话表面上就蕴涵过程。要在块宇宙中容纳特殊科学,又不蕴涵对它们采取工具主义,因而需要做一番工作。
一些物理学说明接受的,正是生命科学哲学中已成风尚的那种激进动力主义。物理学及其边缘——例如同圣塔菲研究所相关的那类复杂系统理论——存在大量文献,以不同方式把信息流实体化。极具代表性的样本见 Zurek(1990a)中的各篇论文。这个传统中的研究者通常把信息概念化成秩序,从而视为熵的补量;用 Schrödinger(1944)提出的术语说,即负熵。只要整个宇宙没有陷入无序,使系统之间的边界仍然可辨,向一个系统输入能量就可以被视为使它有序化,因而携带信息。热力学第二定律经常被解释成蕴涵,除非用来自外部的信息交换熵,否则系统不能内源地自我组织。如此一来,有时人们会说,在任何地方发现的一切信息,都必定从其他某处流到了那里。到了这里,自然会转向宇宙学。如果到处的一切信息都从别处流来,而且信息只能从偏离热力学平衡的状态中流出——这是对第二定律含义的另一种常见解释——就可能有人假定,宇宙中的一切信息最终都必定来自大爆炸。因此,这些文献周围潜伏着许多对物理学极强的哲学解释:我们似乎得到传统因果性的一种推广,而且强调时间不对称具有基础地位。按照这套说明,一切都是过程,块宇宙看来遭到排除。
按照 PNC,我们哲学家必须像一些物理学家一样认真对待这些观念,但不能超过他们。也就是说,我们不能排除受圣塔菲启发的形而上学;但只要物理学家仍在考虑竞争性观念——包括暗示块宇宙的观念——就不能越俎代庖,把过程视角当作既定。第三章讨论过一些担忧,关乎根据如何信息论重构物理学:它有时吸收哲学唯心主义,有时不吸收;但无论哪种情形,都几乎没有任何哲学家会视为严肃论证的东西作为根据。为了展示这种主张可以走得多远,不妨引用一位不容忽视的人物 J. A. Wheeler:物理世界的每一项事物,在根底——大多数情形下是极深的根底——都拥有非物质来源和解释;我们所谓实在,归根结底来自提出是非问题,以及记录由设备引发的响应;简言之……一切物理事物都起源于信息论,这是一个参与式宇宙(1990, 5)。哲学家也许会因这种大胆而颤抖;但它可以被解释成迎合从保守到激进的整个形而上学态度光谱中的任意口味,所以不值得如此。正如上文所言,问题根源在于,信息与熵概念在物理学中的用法极其灵活。下面简要考察部分分歧。
一方面,文献中有些直截了当的陈述,主张一切信息概念最终都还原到一个概念,因为:(i) 信息就是负熵;(ii) 一切熵概念同样单义地坍缩成一种。所以,无论怎样理解,信息都只是那种熵的补量。例如,物理学家 Asher Peres(1990)捍卫这项观点。这项立场看来必须认为,热力学同 GR 和 QM 一样,属于物理学的基础部分。
原注:有些哲学家会立刻对此瞠目,因为关于理论间还原的哲学文献自太古时代起就告诉他们,热力学可以还原为统计力学。不过,这只是中学化学哲学的一个实例。经典统计力学至多可能成为基础经典物理学的一部分,而且热力学还原为经典统计力学这项工作无论如何都没有完成(见 Sklar 1993)。还原性问题的当代版本关乎热力学与 QM 之间的关系;下文讨论的文献会集中处理它。
Peres 还断言,这个三元组的所有成员都依赖一种原初的时间排序观念:
在热力学中,高品级的有序能量可以自发退化成一种称为热的无序能量形式。时间反演过程从不发生。更技术地说,封闭物理系统的总熵不能减少。在相对论中,信息从过去光锥收集,并传播到未来光锥。在量子理论中,可以为在指定制备之后进行的检验之结果计算概率,却不能为在制备之前进行的检验如此计算。(1990, 346)
这项强形而上学假说使 Peres 能够构造一项三段论证。第一,他把 von Neumann 为量子理论应用而定义的物理熵形式化;在这种表述下,它在句法上等同于 Shannon and Weaver(1949)的通信信道熵。随后,他论证这项形式化所表达的概念还原传统热力学熵概念。以此结论为基础,他最后主张,如果改动哥本哈根解释的 QM——如果区分非正交量子态,或者容许在薛定谔方程中加入非线性修正——就会违反第二定律。这项论证意在通过归谬法捍卫哥本哈根解释。
原注:3.7.1 已经指出,Peres 关于 QM 时间不可逆性的主张极具争议。还请注意,把 QM 中的冯·诺伊曼熵等同于热力学熵,近来受到 Shenker(1999)质疑,并由 Henderson(2003)捍卫。
我们不太关心它作为一项避免 QM 隐变量模型的论证,因为压倒性多数物理学家出于其他理由已经相信这个结论。我们之所以描述 Peres 的论证,是为了把它展示成一种物理推理:它置于依赖强形而上学动力主义的框架中。这里所谓形而上学,是为了表明热力学同量子理论和 GR 一样基础这项观点,不是一项经验结果。不过,在 Peres 论证的语境中,它又不只是直觉或成见,而受到实用动机推动:一旦假定它,热力学与信息论之间的一些形式相似性就可以被视为并非巧合,并能推出对物理假说的强约束。所以,Peres 的假设属于形而上学,但其辩护不是为了满足形而上学好奇心。
著名物理学家 Wojciech Zurek(1990b)同意 Peres,把所谓物理熵——从系统中提取有用功的能力——等同于一个更加抽象的熵概念;这里采用的观念是,熵是算法可压缩性的补量,由 Chaitin(1966)形式化。
原注:这就是 Dennett 所诉诸的可压缩性观念。许多作者——例如 Seife(2006)——主张,模式性是熵的补量。
Zurek 同样认为,冯·诺伊曼熵与 Shannon—Weaver 熵的形式相似性反映物理实在;所以在他的处理下,三种熵/秩序对比都得到了形式实体化。我们把它称为大实体化。Zurek 把一个系统的物理熵表达成两个参数之和,该和为系统测量结果集合的可压缩性设定上限。两个参数分别是测量记录的平均大小,以及被测系统降低后的统计熵。随后,他论证,如果容许后者大于前者,就会违反第二定律。Zurek 把这视为对基础物理假说的约束,从而隐含地追随 Peres,认为热力学在逻辑上相对于物理理论其他部分具有基础地位。
我们把来自通信理论和计算理论的信息与熵概念称为抽象概念,因为它们衡量的是给定编码以后,对信号内容仍有多少不确定性。Zurek 把这项观念应用于物理测量产生的不确定性,再追随标准 QM,把这些不确定性解释成客观物理事实,恰好由此把它实体化。不过,生物学家 Jeffrey Wicken(1988)质疑这类解释是否恰当。
原注:有关论证没有直接争论,是否可能在任意语境中把 Shannon—Weaver 信息实体化;它关心的是,尝试在宏观系统描述层面这样做是否恰当。所以,下文将考察的 Wicken 反对意见没有给量子信息论提出问题。
Wicken(1988, 143)追随 Brillouin(1956, 161)与 Collier(1986),指出香农熵没有推广热力学熵;因为前者并不建立在客观微观态/宏观态关系上,后者则是如此。Wicken 主张,熵并不衡量任何一般意义上的无序,而只衡量系统热力学微观态的不确定性。他声称,在不可逆过程中,熵沿时间前进方向增加;但不能假定一般无序同样如此。Wicken 说:凡带有 $H=-k\sum P_i\log P’_i$ 印记的东西,并非都拥有随时间增加的属性;不可逆性必须得到独立证明(144)。他主张,Chaitin 形式化的算法复杂性,才是 Shannon 和 Weaver 引入其熵版本时瞄准的正确目标概念。
原注:这一点完全独立于 Landauer 原理所体现的热力学可逆性与计算可逆性之联系。
Wicken 的一般观点是,热力学信息与他所谓结构信息——如 Chaitin 所说——都同生物系统的动力学相关;生物系统是自组织系统的重要实例。但它们是本质不同的概念,在概括有关事实时发挥截然不同的作用。
原注:好奇的读者会想知道,他认为这些作用是什么。他说:作为偏离平衡的系统,有机体拥有热力学信息内容;维持其非平衡状态需要由结构信息指引的自催化过程。在演化中,热力学信息的耗散推动分子复杂性产生,随后结构信息可以经选择得到雕琢(同上,148)。Collier(1986, 18)提出同样观点,另见 Layzer(1990)。
请注意,Wicken 的论证要有力量,就必须不把物理学包含不可逆过程视为既定;因为如果物理学确实包含它们,就不需要在特定情形中独立证明不可逆性。不可逆性与受第二定律支配严格彼此独立;但如果通过大实体化解释第二定律,这一点就不再正确。所以,Wicken 隐含地质疑 Zurek 把第二定律视为基础的框架。Wicken 是一位生物学家;试图理解复杂性时,第二定律的普遍支配力没有被他当作从架上取下来的第一项前提,也许并不奇怪。但物理学家个体化系统时所采用的背景原则,不同于特殊科学家;很快会详细回到这点。无论如何,我们是关心科学统一、坚持 PPC 的形而上学家,不能径直采用关于涌现的背景假设,再挥手排除第二定律可能具有的一般性。如果 Peres 和 Zurek 错误,就必须在物理学语境中表明这一点。同时,任何统一形而上学都需要解释 Wicken 关于生物学之恰当假设的观点,却不能依赖证明 Zurek 与 Peres 错误,否则形而上学会退化成思辨物理学。再次强调,考虑当前科学进展,PNC 要求我们在基础上有时态的宇宙或块宇宙中,都能说明不可救药地具有动力学性质的特殊科学。
请注意,即使不把热力学视为基础物理学,也可以支持大实体化。物理天文学家 David Layzer(1982, 1988)提供了一个实例。他主张,物理信息是系统的潜在熵与现实熵之差;潜在熵指系统的边界条件变得无法明确定义以前,熵可能达到的最大值。
原注:对任意系统而言,这个值保证得到唯一定义,因为热力学有一条基本定理:取消约束的次序不影响平衡状态下状态变项的值。
于是,Layzer 给出了文献中大量信息/熵函数等价条件之一:$H+I=H_{\max}=I_{\max}\equiv J$;其中 $H$ 表示现实熵,$I$ 表示信息,$J$ 表示潜在熵(Layzer 1988, 26)。以此为基础,Layzer 拒绝一种常见主张:宇宙中热力学熵的增长,推动自组织系统中的秩序增长。他的理由是,宇宙发展时,没有任何东西排除 $J$ 的增长快于 $H$;按照他的定义,这种情形会产生信息。关于同一点的更一般说明另见 Collier(1986)。这项论证是否相关,又取决于 Layzer 的一般观点:第二定律不基础,因为它只在给定特定初始或边界条件时成立。他把一项极强对称原则——强宇宙学原则——视为定律具有基础性的必要条件;按照该原则,在对物理宇宙的完整描述中,空间中的一切点,以及某个给定点上的一切空间方向,都不可区分(Layzer 1982, 243)。他由此推出,关于宇宙的完整量子力学描述不能给出个别物理系统的完整描述,因为这会蕴涵空间中存在优选位置。虽然这仍是一项基于思辨物理学的论证,它却把第三章关于动力系统理论在块宇宙中所处地位的观点推广成更一般形式。
前面对几种观点的巡览,意在表明,围绕信息与熵观念的表面概念无政府状态,主要源于不同理论家强调不同主题。一些人主要关心物理学应用,另一些人关心通信和计算理论问题,还有一些人关心解释生物和生态秩序的增长。统一科学既不是 Zurek 的工作,也不是 Wicken 的工作;如果把他们理解成试图完成这项工作,就会误读二者,进而错误诊断他们的分歧。这使我们注意到,本书所捍卫的形而上学具有潜在科学价值。不同科学家在各自问题领域中工作,为一些概念发展出一系列解释;这些概念也许彼此同一,也许只是在某些方面类同。当 PPC 像第二定律的生物学应用及其含义那样,直接影响对特定研究假说是否可信的评估时,就会产生大量概念不确定性。形而上学可以在这里提供帮助——但只有严格自然主义、旨在为更大科学事业作出贡献的形而上学才行。
原注:也就是说,作者并不认为,只为分析信息概念本身而从事研究具有价值,因为这种事业没有稳定的成功标准。
在这个语境中,统一是形而上学家的目标,却不要求捍卫大实体化。哲学家的角色不允许我们把自己的预感当作支持某项经验问题之某种答案的证据,但我们确实怀疑实体化的基础。冯·诺伊曼熵与 Shannon—Weaver 熵在句法上同一,真的能证明任何物理内容吗?二者处理的主题都是减少不确定性;都用对数函数处理这点,有多令人惊讶?从圣塔菲一项信息论应用转向另一项应用时,几乎找不到相同的状态变项;人们应当对此感到不安。所以,很难通过关注 OSR 认为构成科学进步之基础和证据的那类结构,考察复杂系统理论的研究方案。相反,统一取决于表明,特殊科学家如何能在不绊倒于 PPC 的前提下追求解释目标;而 Wicken 实质上依据物理学内部没有提供动机的理由预设 Zurek 和 Peres 错误,隐含地绊倒于 PPC。
本书作者之一 Collier 多年来作为哲学家,在物理学、计算理论与生物学之间的信息论概念道路上展开了一些具有说明性的冒险。Collier 曾多次——例如 Collier(1990, 1996)——捍卫乍读之人很难同 Zurek 区分的观点。不过,Collier 的目标不是追随 Zurek 从事思辨物理学,而是构造一套物质信息——用 Collier 的术语说即束缚信息——与抽象信息的概念融合,用来理解 Wicken 和 Layzer 所关心的理论生物学争议问题。在其他场合——例如 Collier(1990, 2000)以及 Collier and Burch(1998)——他讨论信息论对麦克斯韦妖思想实验的含义时,主题是计算理论而非基础物理学。我们要稍微绕道讨论 Collier 的动机,不是为了自传,而是为了替哲学统一工作汲取教训。
正如前文所述,生物热力学的一项基本观念是,自组织系统用熵交换被理解成负熵的信息。这同 Wicken 的立场直接相反,把第二定律在一切尺度上的支配视为既定。Collier 的生物学工作在这方面同样具有代表性。不过,他无需在基础物理学是否包含热力学这个问题上选边站。他的立场在这方面很容易遭到误解,因为他最关心的是,在哲学上把 Brooks and Wiley(1986)的理论生物学方案,同更广泛的功能解释领域统一起来;而 Brooks 和 Wiley 确实断言,物理世界从根本上时间不对称。因此,乍读之人也许会假定,Collier 被同一项假设困住,而这违反 PPC。
原注:作者为不得不提及一套读者也许没有听过、而本书又不会停下来解释的理论道歉。Brooks—Wiley 理论处理的问题太深入生物学哲学内部,不适合在一本形而上学著作中讨论。这里唯一相关的是,Brooks 和 Wiley 受到强烈批评——例如 Bookstein(1983)、Lovtrup(1983)和 Morowitz(1986)——实质上被指控混淆物理学。因此,战斗发生在跨学科统一的接缝处,也就是本书意义上形而上学的领土。正如下文将见,对 Collier 为 Brooks 和 Wiley 所作辩护的一项极高层概括是:他表明,尽管二人自己并非如此理解,也可以把他们读成终究没有提出任何影响物理学的主张。
不过,仔细阅读 Collier(1986, 2003)为 Brooks 和 Wiley 所作的辩护,会发现他对信息与熵概念的实体化明确局限于如下语境:繁殖动态与等级结构同时产生得到物理例示的客观编码——生物领域恰好受二者支配,物理领域则不受支配——因而有理由把抽象 Shannon—Weaver 信息在该语境中的特定解释理解成束缚信息。这对物理学中的平行实体化——例如 Zurek 的方案——完全没有任何直接含义。
Hopf(1988)提醒道:热力学熵并不迫使过程不可逆。不可逆性源自动力学。动力学过程在微观尺度上必定可逆,否则动力学描述会错误预测一个不同于最大熵状态的最终热力学平衡状态(265)。他实际上是在责备这团混乱中除 Collier 以外的所有参与者。随后,Hopf 把 Layzer 等人围绕动力系统理论应用是否要求区分初始条件与边界条件的争论诊断为毫无意义(266)。他说:动力系统拥有约束;人们想知道这些约束会产生什么后果——故事到此结束。我们感激地同意这种符合 PNC 的方式,它刺破了一个形而上学气泡。Collier 在生物学哲学中经过修正地捍卫 Brooks 和 Wiley,独立于物理学基础中的基本问题。
Collier 还运用他关于信息和熵的观念,尝试解决可计算性理论基础中的一些问题(Collier and Hooker 1999;Collier 2001)。只有坚持把宇宙视为一种计算机——这似乎蕴涵否定块宇宙假说——这才会构成思辨物理学。
原注:宇宙中出于实用目的而隔离的方面可以例示计算机,这显然为真。量子信息论与量子计算只依赖这项无争议的真理,而不依赖任何把物理结构与计算结构在形而上学上等同起来的做法。
可以把热力学信息与结构信息之间的形式关系作为计算理论主题来讨论,而不预设基础物理学的任何内容,包括不预设热力学是基础物理学的一部分。Caves(1990)提供了一个清楚实例;前文提过的 Landauer(1961)开创性工作则是另一个实例。以下观察表明,Collier 没有混淆信息论在物理学、计算理论和生物学中的不同应用。在计算研究中,他强调把逻辑深度——计算复杂性的一种度量——作为对象个体化标准,而非热力学深度——一个状态演化期间必定产生的最小熵量。他只援引后者作为生物对象——进而延伸到其他特殊对象——的个体化标准,而不把它应用于我们所谓基础物理对象。当然,我们怀疑是否存在基础个体物理对象;但还需要表明,在形而上学统一中,如何恢复生物学及其他特殊科学——包括非基础物理学——普遍表现出的自足个体承诺。因此,我们可以而且将会维持 Collier 的做法:讨论特殊系统时援引热力学深度,同时根据逻辑深度重构 Dennett 的实在模式观念。在不预设两个概念都被实体化的情况下,勾勒各自领域间可能存在的经验关系,就是这里尊重 PPC 的方式。
我们同时还可以表明自己尊重 PNC,因为能够列举重要物理学家的实例;他们从严格物理考量出发,为我们的形而上学进路提供动机。首先,Zeh(1990)表明,如果物理世界的宏观描述描写时间中的实在过程——包括宏观仪器进行量子测量时,实在波包真正发生坍缩——那么,对这些过程作出一致的量子重描述,必定产生不可逆过程,从而产生量子时间箭头,并使决定论沿前进方向失效。另一种选择是埃弗里特解释;Zeh 把它理解成假定一切时间演化遵循具有不依赖时间之哈密顿量的薛定谔方程。在这种情况下,物理事实全都固定下来,非决定论则转移到观察者的同一性,以及同观察者相关的宇宙波函数相对态。于是,一切通常的熵概念——无论信息论还是热力学的——都变成相对于观察者。最后,Zeh 考察自己为埃弗里特式宇宙提出的说明,如何能扩展到某种正则量子引力版本所描述的宇宙,而 Wheeler—DeWitt 方程在其中看来消除了时间。因此,无论坍缩是物理的有时态过程之宇宙,还是块宇宙,Zeh 都表明如何理解不可逆性与增加熵之测量的关系;所以,我们可以在不预设有时态宇宙或块宇宙的情况下,对逻辑深度和热力学深度的变化进行理论建构。
原注:Leggett(1995)与 Stamp(1995)考察了可逆测量;他们所指的是宏观系统与微观系统之间的耦合不发生退相干,从而产生宏观量子行为。Leggett 声称,QM 中的时间不对称在某种意义上只是更一般的所谓热力学时间箭头问题之一项特殊情形(99)。Stamp 同意,并认为按照当代对退相干的思考,量子测量中的不可逆性并不比任何其他热力学过程更为基本,也不更少具有主观性(108)。
第二个实例是 Gell-Mann and Hartle(1990)。他们试图解释一些测量领域为何存在;在这些领域中,观察者可以通过粗略近似测量密度矩阵和哈密顿量来收集信息,再把 QM 只应用于所得模型中出现的退相干变项。他们的说明属于量子宇宙学,并诉诸这种观察在时间上的不对称适应性。对这些观察者而言,信息概念的大实体化在其观察尺度上自然且有用;因此,他们会在该尺度上把宇宙建模成时间不对称。不过,Gell-Mann 和 Hartle 谨慎地指出,这不要求他们把宇宙建模成在基础上时间不对称,尽管它可能如此,而且两位作者也许猜想它确实如此。量子力学形式体系只要求存在一个可知的海森堡密度矩阵;我们把它视为初始条件只是一项约定,预测按递增时间次序排列,而这种次序可以从描述它的方程之句法中读出(439)。他们接着指出,对形式体系作物理解释时,我们使物理宇宙在时间上不对称;但他们谨慎地用 Reichenbach 会欣赏的约定主义语调表述这一点(440)。我们再次看到一种在物理学——而非哲学——语境中运用信息与熵概念,却不预设基础上有时态之宇宙的方法。
原注:回想 3.7.2 曾提过,Saunders 与 Hartle 试图把观察者视为信息处理系统,借此为他们重构时间箭头。
这些内容还没有表明,当我们着手把特殊科学同依据 OSR 解释、因而不包含小东西和微撞击的物理学统一时,可以在块宇宙的语境中对前者作出非工具主义解释。本节讨论可以概括成推动两点较有限的结论。第一,即使表面上动力主义最强的特殊科学说明,也不必预设有时态物理学。第二,在下文的正面说明中,我们对思辨物理学的谨慎,会体现为坚持逻辑深度与热力学深度之分;使用以前会明确定义两个概念。如果未来物理学确认信息论中的大实体化——而且事实证明我们对其前景的怀疑并无根据——也许确实只存在一个信息深度概念,其他不同概念都会还原到它。与此同时,哲学家在制度上应有的谦逊要求把它们分开。
4.4 雨林实在论
现在,我们提出自己的本体论理论,也就是这样一套理论:当形而上学规定了所意指的对比类时,说某个 $x$ 存在究竟作出了怎样的形而上学主张;这套理论把 Dennett 在 RP 中推理的科学实在论面向明确化,并使之保持一致。理论用四个需要特殊解释的概念表述:信息、可压缩性、可投射性与视角。陈述理论以前,我们先解释这些概念。
根据上一节的讨论,现在可以约定,本体论理论中相关的信息含义,是通信理论的 Shannon—Weaver 概念。不过,Shannon 和 Weaver 只提供了信道传输信息之能力的理论,其中定量度量相对于接收者对信源的初始不确定性。若要在抽象意义上——也就是非热力学意义上——得到信息内容的客观度量,就必须诉诸计算机科学研究的算法可压缩性事实。对我们而言,重要度量是逻辑深度。它是实在模式之结构模型的属性,是一项经过归一化的定量指标,衡量生成有关实在模式之模型所需的执行时间;生成模型所用的是接近不可压缩的通用计算机程序,也就是其本身不能作为明显更简洁程序之输出来计算的程序(Bennett 1990, 142)。
第三章把世界的模态结构理解成表现于规律性中。稍后我们会进一步说明,规律性为何是堪称模态结构之物的基础。眼下,先把我们对规律性的讨论同 Dennett 的模式说明连接起来:我们赞同 Paul Davies(1990, 63)一项评论的精神,却不完全接受其字面表述:规律性的存在,可以表述为世界在算法上可压缩。Davies 解释说:给定某个数据集,科学家的任务是找到合适的压缩,以表达其中涉及的因果联系(同上)。第五章会详细讨论,在基础形而上学层面提到因果联系,会预设宇宙在时间上不对称,而非只是把这种可能性留待裁决。因此,我们将用携带信息的取代因果的。请注意,Davies 紧接着给出的实例,事实上并未哪怕隐含地诉诸因果结构:一段时间内太阳系中各行星的位置构成可压缩数据集,因为 Newton 定律可以把所有时刻的位置,同某个初始时刻的位置和速度联系起来。在这种情形中,Newton 定律提供实现压缩所需的算法(同上)。Newton 理论正确识别的那些规律性,是相对于一种唯一容许的时空分叶来陈述的;它们本身还可以由 SR 进一步压缩,而 SR 又同样能由 GR 进一步压缩。
作为科学实在论者,我们把前述内容理解成,任何物理上可能的观察者/计算机都能实现这种压缩。换言之,鉴于我们的可验证主义,可压缩就是可压缩本身,而不是可由人压缩。本章稍后会解释,为何把可能性限制为物理可能性,而非逻辑或数学可能性。
现在引入投射与可投射性。这里会使用先前引入的定位概念(见 2.3.4)。考虑一个用来模拟世界某个面向的数学结构 $S$。只要有一个函数把 $S$ 的某些元素映射到实在模式上,从而赋予 $S$ 最低限度的物理解释,$S$ 的那些元素就是定位符。回想一下,我们主张这种定位函数会有某种维数。
这里的维数通常不是向量空间的维数,也不是微分流形的维数,尽管这两类结构都是定位实在模式的范例。它们共有的地方在于,维数涉及必须指定多少参数,才能选出有关结构中的一个元素:在前一种情形中,要指定一组基向量在线性组合中的权重;在后一种情形中,则要指定坐标值。相对于某种模拟有关类型之模式的结构定位一个实在模式时,必须指定足够多的参数,使它同一领域内的其他实在模式区别开来。如 2.3.4 所言,实践中需要把这类区别做到多精确,是一个实用问题。精确性可能只关乎分辨率,也可能关乎所要求的模式区分究竟有多精细。前一种情形的实例,是地图方格坐标只把位置解析到比如最接近的一公顷。后一种情形的实例,是在不必区分不同鹰种的语境中使用定位符鹰,尽管在同一个结构中可以对这类模式作出更精确的区分。
原注:哪些模式是实在的,并不是实用问题。鹰是一个实在模式,金雕也是。前者并不冗余,因为存在一些关于鹰的可投射概括,无法由关于各个鹰种的一切概括之合取捕捉。例如,大多数鹰的脚上长有羽毛;所以,如果发现一种新鹰,我们可以预测其成员的脚上很可能长有羽毛。但这个预测并非来自关于每个已知鹰种之概括的合取,因为该概括所依据的关键信息是:已知鹰种和新物种全都是鹰,也就是一个在生物学上有独立理由把推理投射到新成员上的类。
一般而言,一个结构之定位函数的维数,是在用该结构研究实在模式的最精确语境中,作出必要区分所需的最大参数数量。
下面给出两个实例:一个涉及形式理论中得到精确指定的定位符,另一个则只由实践经验加以整饬。先考虑经典博弈论定义的所谓检查博弈之标准型(矩阵)表示;它被用来模拟多种社会情形,例如监督工人、阻止运动员使用类固醇、减少酒后驾车等。
原注:在一组 $n$ 个行动者($n\geq1$)中,只要行动者 $X$ 确信行动者 $Y$ 会监督 $X$ 的行为,$X$ 的行为就会符合 $Y$ 的偏好;而当 $X$ 估计受到 $Y$ 监督的概率也小于 1 时,其行为符合 $Y$ 偏好的概率 $p<1$。凡是具备这种结构的社会情形,都例示一场检查博弈。
要从标准型博弈空间的所有其他博弈中选出这场博弈,需要沿三个维度指定参数:确定的参与者数量、每位参与者确定的可用策略集,以及每种可能策略组合上的收益集合——每位参与者各一个。现在假设我要考察检查博弈的展开型(博弈树)表示。这个对象存在于维数更高的空间中,因为还必须指定两组新参数:行动次序,以及参与者关于博弈结构之信息的分布。因此,我们说展开型博弈定位函数的维数,高于标准型博弈定位函数。此外,由于一个标准型博弈通常会映射到由不同展开型博弈组成的等价类,用后者模拟世界就意味着以更精细的分辨率考察世界。(一般而言,只有存在这种映射关系时,谈论分辨率粗细的比较才有意义。)
第二个实例会说明定位函数及其维数的其他面向。生物学家(Wheeler and Meier 2000)和哲学家(Wilson 1999)都一再提醒人们注意物种概念的繁多:系统发育的、生态的、形态的,而每项原则内部又有不同划分方案。假设我们把物种概念称作定义良好,只要存在同该概念关联的某个预先指定的信息范围 $I$,使得科学家一旦掌握任意生物集合的 $I$,该概念就会把集合划分成物种。于是,每种情形中的 $I$ 都是一个把生物集合映射到 $n$ 维物种空间的函数。这就是定位函数。不同物种概念的 $n$ 会取不同值;$n$ 越大,生物集合可能划分出的物种就越多。
假设两位生物学家争论两只相似的鸣禽究竟属于同一物种,还是属于两个亲缘接近的不同物种。如果他们拥有相同的遗传和形态数据,使用相同的物种概念,也同意其维数,那么这蕴涵他们对演化史中的某项假定事实存在分歧。不过,他们也可能是在应用维数不同的定位符。
原注:在支序分类学中,分歧通常关乎不同系统发育树的相对简约性。有时,争论双方基于彼此竞争的演化一般机制观念,为先验与预测之间的关系赋予不同条件概率。但另一些表面上非常相似甚至完全相同的争论,实际上关乎作出区分时应采用怎样的分析维度;这些不同判断被封装进根据数据生成系统树的竞争性软件包中。
下文发展实在模式分析时,会为解决其中那些可以得到合理解决的争论提出一项基础。一般而言,可以区分物种概念之间两类比较关系。一类情形是,某个 $n$ 较大的方案,是另一个 $n$ 较小方案的精细化,但两个方案不会相对于彼此交叉划分任何生物集合。另一类情形是,两个物种概念——无论 $n$ 相同还是不同——会相对于彼此交叉划分某些生物集合。于是,关于物种的多元论——如 Dupré(1999)和许多人所捍卫的那样——为真,当且仅当至少两个交叉划分方案定位到实在模式。(大量经验证据表明,多元论确实为真。)这里说明的一般观点是:定位符的维数,由科学上有用的系统区分所处空间之经验确定的复杂性提供动机——片刻以后会更具体地说明科学用途;而注意定位符的维度,使我们无需承诺一般还原论,甚至无需承诺随附性,就能比较成功使用这些定位符所蕴涵的本体论后果。
设 $S$ 上的投射是这样一种操作:给定物理计算机 $M$ 对元素 $x_L$ 的测量作为输入,计算元素 $y_L$ 的一个或多个可测属性的值;$x_L$ 与 $y_L$ 都是在维数 $D$ 下定位于 $S$ 上某一点的元素。计算是投射的必要条件,却不是充分条件。投射不仅要求测量 $x_L$ 后输出 $y_L$ 某个参数的值,还要求:给定对 $x_L$ 的测量,该值在分辨率尺度 $R$(基于 $D$)内正确的概率,大于没有这项测量时 $M$ 所输出之值在 $R$ 内正确的概率。用 $x_L\rightarrow y_L$ 表示从 $x_L$ 到 $y_L$ 的一项投射;这里的投射指把 $x_L$ 作为输入并产生 $y_L$ 作为输出的任何实际执行的计算。于是,我们会说 $x_L\rightarrow y_L$ 可投射,当且仅当:(i) 存在某个物理上可能的 $M$,可以在给定某个 $R$ 时执行投射 $x_L\rightarrow y_L$;并且 (ii) 至少还有一项投射 $x_L\rightarrow z_L$,$M$ 无需改变程序就可以执行。(条件 (ii) 是为了避免用一个只实现单步推理规则给定输入 $x_L$,输出 $y_L$的 $M$,把可投射性平凡化。投射不同于可投射性;后者是模态概念,适用条件更强。)直观来说,可投射性就是:一台物理上可能的计算机运行非平凡程序时,能够以高于偶然的概率作出估计。这里的可估计应理解成,在科学旨在描述的现实世界中可以估计,而不是在某类仅仅可能的世界中可以估计。
我们的投射概念同 Barwise and Seligman(1997, 47)讨论的概念相容。
原注:确切地说,用我们的术语,投射指称一类变换的外延等价物,而 Barwise 和 Seligman 给出了这类变换的内涵条件。
用他们的术语说,投射是一种特殊的信息流。不过,他们主要关心计算机的哪些属性,使计算机可能成为或多或少高效的信息流中介。我们关心的则是信息结构的哪些属性,保证我们有理由推断实在模式。我们将使用可投射性这个携带信息之可能性的概念;它现在不再应用于信道,而是应用于实在模式的模型,并最终应用于实在模式本身。
投射通过一种特殊的视角概念,同支持反事实的概括相关联。考虑观察点 $X$,$M$ 从这里定位 $x_L$。$X$ 的模型既可以同 $S$ 的某个区域重合,也可以在 $S$ 之外,因而从 $S_p$——当代物理学认可的一切结构之超集——中的其他某处得到指称。
原注:$S_p$ 是物理学目前认可的一切理论之最大一致合取。在当前正在发展的概念语境中,一种表达 PPC 的方式是说,除物理学外,没有任何科学研究位于 $S_p$ 之外的视角。
(尽管科学理论概括提到的 $S$ 上大多数区域都是时空位置,仍建议读者不要把时空位置当成我们所谓 $S$ 上区域的范例。$S$ 上并非时空区域的一个实例,是历史学家考察 Napoleon 的立足点。它包括历史学家同 Napoleon 的时空关系,因为这项规定同历史学家无法获得 Napoleon 的哪些信息有关。不过,它还包括关于 Napoleon 的一些事实,只因这位历史学家恰好知道它们;所以,当她收到新信息并据此推断 Napoleon 时,这些事实会进入推理。)我们把这种观察点称为视角。现在,所谓由 $M$ 从 $X$ 定位到的东西,应理解成:在 $X$ 处由 $M$ 测得,并被作为输入送入某项正在 $X$ 处进行或由 $M$ 在 $X$ 处启动之计算的任何东西。
一项计算不必涉及心灵;这里所谓心灵,是指对行为模式作出的、不可省略的意向立场刻画。如果周围有心灵,任何可以由心灵用来处理信息的物理系统,都算作计算机。首先,$X$ 是通过如下投射来区分的:当 $M$ 是一台通用计算机,运行着渐近接近不可压缩的程序时,可以从 $X$ 执行这些投射。于是,给定 $S_p$ 上粗粒度的 $R$,$X$ 会是一个视角等价类 ${X’_1,\ldots,X’_n}$,其中各视角相对于 $S$ 上更细粒度的 $R$ 编排索引。必然地,从 $X$ 可投射之模式的逻辑深度上界,低于从每个 $X’_1,\ldots,X’_n$ 可投射之模式的逻辑深度上界。
原注:如果在某个具体情形中并非如此,那么 $X’_1,\ldots,X’_n$ 就是冗余的,应还原为 $X$ 的模型。本章稍后会为这项主张辩护。
(粗粒化与细粒化始终相对于物理解释,而证明这些解释合理,是物理学而非形而上学的任务。有关不同粒度在物理学上的相关意义,见 Gell-Mann and Hartle 1990, 432。)这捕捉了 Dennett 版本的本体论尺度相对性。
接下来,可投射性按如下方式蕴涵反事实概括。假设存在某个 $x_L$,使 $M$ 能从 $X$ 的视角,在 $R$ 下模拟 $S$,从而模拟 $x_L$。(也就是说,$M$ 无需在物理上前往 $X$;它只需输入一些参数,而如果身处 $X$,就会转换得到这些参数。)
原注:鉴于刚才对 $X$ 的说明,读者很可能会问,如何区分 $M$ 对 $X$ 的物理占据与虚拟占据。答案是,虚拟的 $X$ 是物理的 $X$ 的模型,它压抑了物理 $X$ 上可得的一部分信息。我们有意接受由此产生、起初看来违反直觉的后果:一个视角的完美模拟——即拥有同目标完全相同的信息内容——因而就是那个视角,不应期待物理学区分二者。
于是,如果 $x_L\rightarrow y_L$ 可投射,那么每次把对 $x_L$ 的估计作为模拟输入送给 $M$,都会蕴涵对 $y_L$ 的估计作为模拟输出,而且输出正确的概率高于不模拟 $x_L$ 时的概率。如果存在无例外的自然定律,它们就是支持反事实之概括中的特殊情形:给定输入估计,输出估计的概率为 1;在模拟中也是如此。
原注:$M$ 可能知道这一点,也可能不知道。一般而言,$M$ 也许不知道自己知道任何东西。更具体地说,即使它知道自己知道某些东西,也可能知道一条定律,却不知道自己知道的是定律。
(5.5 会讨论关于定律的更一般问题。)请仔细注意,关于无例外定律的最后这个条件句,不是我们想象自己能从 $M$ 的某个模型中推导出来的定理。它是一项分析性约定,把我们这版可验证主义的一个面向纳入其中。我们主张,说某物是支持反事实的概括,就是说它可以由物理上有能力执行有关投射的最高效计算机投射——要把计算机现实的物理限制计算在内。片刻以后把这项约定投入使用时,其动机就会很明显。
现在,我们已经引入模式实在论所需的特殊概念。Ross(2000)给出了它的第一个粗略版本。原始表述如下:存在就是成为一个实在模式;而一个模式是实在的,当且仅当:
原注:Ross(2000)的原始表述只给出了模式实在性的必要条件,而不是必要且充分条件——正如我们批评 Dennett 的说明时所指出的那样。这里不详细说明为何我们现在认为 Ross 当初的谨慎并无必要,只说一点:那时 Ross 对原则上不可发现的数学结构仍有一些非可验证主义的顾虑,后来已经克服。
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(i) 它至少在一个物理上可能的视角下可投射;并且
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(ii) 它编码了至少一个事件或实体结构 $S$ 的信息;以信息论术语衡量,该编码比 $S$ 的位图编码更高效;而且至少存在一个物理上可能的视角,使该模式在此视角下可投射,但除非从这个视角恢复有关编码,否则 $S$ 至少有一个面向无法得到追踪。
现在,我们根据本节引入的技术概念,更精确地表述这套理论。
先看双条件句之前的部分。回想第二章,$x_L$ 是从形式模式到质料模式的映射。这里,$x$ 表示相应的质料模式实体;现在,我们的理论说,$x$ 必须是一个实在模式。如果整个宇宙——鉴于这种宇宙中任何人都有能力为它建立理论,这其实不可能——只是一个黑箱,那么面对唯一的实在模式,我们就会处于 Kant 式处境:我们所能做的只是定位它。
原注:那么,也许 Kant 式唯心主义才恰当,而我们应当彻底放弃实在模式的说法。也许如此。但这恰好进入第一章所抨击的那种哲学领地。引入宇宙是一个黑箱的观念,只是为了在教学上说明模型句法的动机,仅此而已。我们无法以同 PNC 相容的方式有益地思考一个只有一个黑箱存在、却又有人对它持有一套哲学理论的世界;所以,我们根本无法有益地思考这种世界。
在现实情形中,我们通过 $x_L\rightarrow y_L$,递归地理解就其自身而言的 $x$——如果你喜欢这种说法的话,但参见上一条原注。因此,$x\rightarrow y$ 是一个认识论上基本的实在模式之图式。
原注:本书只用基本表示认识论地位;所以,读者不应把它同基础物理学中的基础混为一谈,后者反映的是本体论。
现在,让图式 $x\rightarrow y$ 中所有 $x$ 和 $y$ 的模型,都可以由一阶逻辑的任意语句例示。假设实在性在其模型之间的可投射关系传递性下封闭,因而如果 $x\rightarrow y$ 和 $y\rightarrow z$ 满足上面模式实在性条款 (i),那么 $x\rightarrow z$ 也满足。
原注:如果并不封闭,我们就会得到 Cartwright(1999)和/或 Dupré(1993)式的不统一。
于是,在不损失一般性的前提下,我们可以把双条件句之前的部分改写成:存在就是成为一个实在模式;而一个模式 $x\rightarrow y$ 是实在的,当且仅当……
接着,可投射性的定义让条款 (i) 得以简化。上文已经根据物理上可能的投射器,定义了可投射性与视角。我们尚未处理这项做法的哲学根据或含义。不过,在随后将作的解释之外,条款 (i) 当前的表述显然有所重复,应当简化为:它可投射。
条款 (ii) 的原始表述显然不够明确。我们认为,它仍可以直观说明这套本体论理论意在完成什么。不过,现在必须尝试更透明地表述它。
首先,说一个实在模式编码了某个结构的信息,能是什么意思?鉴于这里引入的新概念体系,从一种意义说,这种表述的确把方向弄反了。站在使用科学理论之人的立场,是结构——形式模式——编码了实在模式——质料模式——的信息。
原注:除非 $S$ 模拟的是整个基础宇宙;在那种情形中,应当谈论多个实在模式。
不过,我们不愿因此放弃实在模式承载 Collier 所谓束缚信息的观念。基于 4.3 考察的理由,它们也许会在 Peres 和 Zurek 所设想的意义上承载束缚信息——就我们所能判断,这也可能是 Wheeler 所意指的含义——但我们不想预设这一点。然而,如果有人声称,我们没有理由在任何意义上把实在模式视为束缚信息的载体,那么此人就否定了最低限度的实在论。也就是说,此人否定 $x_L\rightarrow y_L$ 的可投射性基于对 $x$ 属性的某种转换;因为如果转换本身不是一种投射,那么除 Berkeley 的追随者以外,没有任何人对它还能是什么有丝毫概念。
原注:为求完整,请注意,Malebranche 那样的偶因论者同所有人持有相同的转换观念,只是否认这种转换实际上发生。
(而 Berkeley 主义者还需要另一种观念,即上帝的心灵;PNC 一开始就排除了它。)幸运的是,我们拥有同 PNC 相容的理由,可以认为某些实在模式也许直接携带束缚信息:量子信息论经常得到这种解释,而且正如 3.7.5 所指出,这么解释不无根据。所以,我们拥有同 PNC 相容的动机,支持这项极其最低限度的实在论。(请注意,它甚至足够最低限度,足以让 van Fraassen 接受;因为若非如此,他就没有理由在认识论上重视观察,而他显然确实重视观察,尽管他反对把经验主义定义成经验是我们关于世界之信息的唯一来源这项主张[2002]。)
因此,在条款 (ii) 的新表述中,我们想继续对实在模式之中的信息说出某种类似当前条款的内容。但编码无疑会误导人;而且既然现在已经在 OSR 的技术意义上采用结构,就不能再说实在模式携带关于结构的信息。那么,实在模式究竟携带关于什么的信息?答案只能是:关于其他实在模式的信息。4.2 讨论过,我们从 Dennett 那里提取的核心直觉是,尽管他自己有一些偏离这一直觉的评论,推定物与抽象物之分仍然没有科学基础。尽可能简单粗略地说,这只意味着:一路向下,全是实在模式。
原注:Ross 在 1999 年的通信中向 Dennett 提出这句口号,Dennett 热烈赞同。由于这次交流并未公开,我们确信 Wallace(2003a)对该口号的倡导与此独立。(尽管 3.7.3 论证过,他自己的观点可能同这句口号不一致。)事实上,我们认为,任何人只要认真研究过 RP 及 Dahlbom(1993)对它的批判性讨论,除非对二十世纪哲学修辞所知甚少,否则不可能想不到这句口号。(比较本书引用 Saunders[3.7.3]和 Stachel[3.4]的类似口号、3.7.2 引入的一路向下,全是动力学,以及 3.7.5 的一路向下,全是关联。)
这句口号可以概括全书结论,所以我们不能要求读者立刻理解它,更不用说立刻相信它。眼下,我们主要关心的是表述自己观点的一部分,但这项工作无法同阐明观点的要旨分开。因此,先暂停技术重构,作一些提供动机的思考。
不言自明,对模式实在性的必要且充分条件作出的陈述,不能在一阶层面指称实在模式。不过,它可以直接指称模式,因为说明什么是模式再容易不过:模式就是数据之间的任何关系。
原注:社会科学家经常谈论仅仅相关。但这种用法不适合我们,因为第三章用相关观念指称 $P(A/B)>P(A)$ 的任何情形,其中 $P(\cdot)$ 是概率,而不只是有限相对频率。
实在模式与单纯模式确实有别——这是 OSR 的主张;如何划出这种区别——这是本节雨林实在论的主题;除此之外,不应再对一般意义上的存在说任何东西——这是 PNC 的要求。这三点就是本书所捍卫的形而上学理论之内容。
举例说,考虑可以画过股票市场历史价格数据的许多条曲线。只要这些曲线连接的是准确数据点,它们全都是模式,也就是历史数值及其间所有数学关系的记录。然而,金融经济学家或股票分析师想知道的是,其中哪些曲线可以可靠地向前投射,哪些能推广到尚未观察的情形。当然,这是一个平淡而熟悉的观点。(不可投射之函数关系的标准实例,是 Elliot Sober[2001]设想的威尼斯海平面与面包价格之间可靠共变。)可是,我们为什么要把可投射模式与不可投射模式的区别,同实在之物与非实在之物的区别联系起来?这难道不只是我们古怪的语义偏好吗?
这项语义偏好的确也许不同寻常,但我们认为它动机充分。OSR 最主要的本体论含义是,实在不是具体殊相的总和。相反,个别对象、事件和属性,是观察者用来作认识记录的工具——只要这些观察者没有犯错——其对象是科学发现足够稳定、值得跨时间测量的东西,也就是某些模式而非另一些模式。
原注:我们承认,稳定性的重要性仍需进一步说明动机和含义。4.5 会完成这项工作。
一些模式在某些特殊科学中确实被概念化成个体,同时却没有被其他特殊科学如此概念化,因为后者在其他分辨率尺度上作投射。例如,从测量选择的行为经济学视角看,一个人是跨越一系列数据而延展的模式;但在常识最适应的尺度上——社会心理学也在这个尺度上展开——人则是个体的范例。我们否认个体实在,并不是说 Napoleon 之类的个体是虚构的。1801 年追踪他的观察者,可以通过把模式向前投射到 1805 年,获得许多极其有用的推断杠杆;所以,Napoleon 的确是一个实在模式。OSR 否认的是,实在模式在根底上会解析成自足个体。进一步说,我们必须去掉根底的实体意味,因为层级隐喻会误导人。
本书要推动的唯一最重要观念是:把传统哲学的个体模型等同于存在者模型,是把实践便利误当成形而上学概括。
我们可以通过实在模式的属性来理解个体是什么。试图反过来做——大多数历史上的西方形而上学方案就是如此——会产生深刻混乱。(请看跨时间同一性、部分改变时的同一性以及模糊性之类争论;这些问题无一拥有同 PNC 相容的动机。)至少,在科学理论化的语境中,它会造成这种混乱;而我们恰恰是在这种制度语境中获得客观性。
因此,说有些模式以个体所不具备的方式实在,意在表达:个体是从模式中解析出来的,而非反过来。现在,根据这一点重新考察单纯的不可投射模式。从本体论视角看,一个不可投射模式恰好类似于传统哲学个体。它就在那里,壮丽地孤立着。人们可以指向它:看,一条画过这组有限观察值的曲线。把宇宙其他部分一概取消,它仍保持被指示时的模样,一切属性完好无损。
作为一个认知者而生活,就是不断解除语境:从实在之网中把特定元素置于前景,并围绕它们建立指称结构。Peter Strawson(1959)出色地说明了,不把经验组织成个体,就不可能进行有实际成效的思考。但一旦忘记我们这样做是出于植根于目的论处境的实践理由,就很容易进一步忘记:客观性在于找到可靠的概括。这里的可靠,意味着允许预测,并且支持反事实。追踪 Napoleon 这样的个体,恰恰因为能支持关于他的某些预测和反事实主张,才在认识论上有帮助。因此,使这项认识论事实为真的本体论根据,是他是一个实在模式。可是,穿过有限数据集的不可投射模式,正是奇美拉的范例。出于严格的语义对称,我们认为恰当的说法是:不可投射模式在认识论上无用,是因为它们并不实在。这里,常识用法绝不总是同我们分歧。经纪人也许会告诉你:不要押注市场数据中的那个趋势,它不是真的。经纪人当然不是说数据记录的事情未曾发生;她的意思是,数据中的模式不可投射。
希望读者现在已经相当清楚利害所在。让我们回到条款 (ii)。其表述的第一部分是:它——候选实在模式——编码了至少一个事件或实体结构 $S$ 的信息。我们已经说明,可以基于什么理由把它替换为:它携带至少一个模式 P 的信息。请注意,这容许实在模式携带信息所关乎的模式 P,就是它自己。我们留下这个缺口,是为了预先应对稍后关于描述整个宇宙之基础模式的问题。动机不是向那些相信特殊科学追踪不可言说的模式——即感受质——的哲学家让步。
如果我们不明确排除后一种解释,许多甚至大多数哲学家都可能立刻跳到那里;所以,解释这一点也能阐明我们观点的另一个面向。哲学家最喜欢用来说明特殊科学中假定不可压缩之模式的实例,就是所谓感觉感受质。为了在不忽视 PNC 的前提下,给这些哲学家一个尽可能可信的实例,假设存在一种气味:某人能可靠地再次辨认它,却不能用语言描述来压缩,也不能通过同某种神经标记相关联而加以标记,因为要验证它是那种气味,需要对环境中分布且具有多重实现的信息作多模态整合。那么,我们必须问:再次辨认这股气味,是否便利了对任何别的东西的推断?如果是——妈妈最近在这里烤过东西,或者哪怕只是我在故乡闻过这股味道——那么这股实在的气味就携带并压缩了至少一个其他模式 P 的信息。如果它完全不便利任何这类推断,我们的可验证主义本能就会警觉起来。一个人甚至如何能只向自己证明,自己有信心再次辨认出任何更一般的模式?我敢说我以前在哪里闻过这股味道,并不构成任何东西的证据,因为无论报告者还是听者,都无法判断这表示再次辨认,还是虚构记忆。根据我们的约定,这在原则上就是如此,因为这种气味无法描述,也无法由神经科学家独立探测。(如果不作这项约定,该实例就不再适合原本设想的用途。)原则上无法标示的区别,即使在极限状态下也不为科学所关心;在极限状态下不为科学所关心的东西不存在。(Dennett 一再坚持这一点;现在用我们的术语说,纯粹的形而上学副现象不仅不是实在模式,甚至连单纯模式也不是。)
原注:单纯模式是一个可定位的地址,没有任何可投射或非冗余的对象同它相关联。
不必在条款 (ii) 中专门排除副现象,因为条款 (i) 已经排除了它们:副现象不可投射,即使人们误以为自己可以投射它们。再次强调,我们容许某些实在模式只携带关于自身的信息,是因为否则会排除物理上基础的模式。特别是,整个宇宙会被宣布为不实在。
条款 (ii) 其余部分的主要目标,是捕捉 Dennett 关于意向立场研究的一项洞见——他在 RP 中回应取消唯物主义者时,又对这项洞见态度游移:一个模式若要实在,就必须在信息上非冗余;也就是说,如果不想丢失某些支持反事实概括的信息,就必须使用这个模式。
原注:请注意,这里没有说支持反事实的或支持预测的信息。从一个视角看,一个模式只有借助某个特定预测者群体的认识限制,才可能为非冗余预测提供信息,却不从该视角支持非冗余反事实。这种情形同科学哲学有关,却同形而上学无关。考虑历史市场数据中的不可投射模式。不了解该模式并不实在的人,也许会用它作预测,而且侥幸预测正确。不过,该模式不实在,蕴涵它不支持如下反事实主张:如果模式中的某些数据不同,情况会怎样。
所以,条款 (ii) 是一项限制性条款,旨在阻止 Dennett 向工具主义示好所产生的后果:参照可能的认识懒惰程度,会使本体论以人类为中心;而这种懒惰可能具有无穷多程度,又会使本体论无限膨胀。进一步说,我们想用条款 (ii) 排除两类冗余模式:一类只是粗糙测量的人工产物,不带来任何信息增益——Dennett 错误地把这类情形纳入了;另一类则是由其他模式任意拼接成的假定模式。借用 Ross(2000)关于后一类模式的实例:由我的左鼻孔、Namibia 的首都和 Miles Davis 最后一次小号独奏指称的对象,并不是实在模式,因为识别它所支持的概括,没有一项不能由分别识别三个合取项来支持。所有这些考虑共同表明,正是条款 (ii) 要使我们的说明成为某种实在论。
前文已经引入捕捉信息非冗余性的概念:逻辑深度。就模式而言,我们通过只把以下模式视为实在,来尊重 Occam 剃刀:它们在承认所有可投射相关性的同时,使我们赋予世界的总体逻辑深度最小化。为此,我们把原始措辞——以信息论术语衡量,该编码比 $S$ 的位图编码更高效;而且至少存在一个物理上可能的视角,使该模式在此视角下可投射,但除非从这个视角恢复有关编码,否则 $S$ 至少有一个面向无法得到追踪——替换成以下内容:采用一种逻辑深度低于 P 的位图编码之逻辑深度的编码;而且,任何物理上可能的装置,如果计算的是另一个逻辑深度低于当前模式 $x\rightarrow y$ 的实在模式之信息,就不能投射 P。请注意,这个表述中对实在模式的提及,不是指正在分析的那个实例;所以,正如上文指出,这属于递归,而非恶性循环。
同它不够精确的先驱一样,上述表述阻止两类冗余模式被视为实在。如果一个模式划界粗糙而且可以精细化,逻辑深度最小这项要求就会排除它。例如,如果关于意向模式的取消唯物主义者事实证明是正确的,而且成熟的认知行为神经科学可以投射意向心理学追踪的所有可投射模式,以及后者未追踪的其他模式,那么根据条款 (ii),意向模式并不实在。由三个实在模式拼接成的模式实例本身也不是实在模式,因为它提高了逻辑深度,却没有换来任何可投射性的增益。
还请注意,条款 (ii) 并不排除传统上所谓的高层模式,例如交通堵塞、鸟类迁徙、价格通胀阶段,以及某人相信星期二先于星期三;这些模式只有在较粗分辨率下才会出现,但只要它们提供的可投射信息足以抵偿自身,就不会遭到排除。只有那些完全因为认识局限或受实用目的驱动的认识懒惰,才得到个体化的模式,会作为粗糙近似从实在中精细化出去。
最后,请注意,该条款追随 Dennett,提到 P 的这种位图编码。位图编码是零压缩编码:P 的编码前表征中每一比特信息,都一一映射到编码中的一个不同比特。因此,只有相对于 P 的某种背景结构,谈论 P 的这种位图编码才有意义。科学描述始终预设这种背景结构;它们就是第二章引入的定位系统。对不统一的拥护者而言,条款 (ii) 不会产生本体论约束力,因为她假定,我们总可以在描述实在时选择新的定位系统,从而产生 P 的不同编码;相对于不同定位系统,它们全都是位图编码。正因如此,下面这句话才很重要:只把那些在承认所有可投射相关性的同时,使我们赋予世界的总体逻辑深度最小化的模式视为实在。
在把科学的可统一性当作调节性规范的语境中,可以由物理上可能的装置投射这句话具有实质模态力量。对任何给定的实在模式 $x\rightarrow y$,都存在一个定位系统,它恰好赋予世界足够的逻辑深度,使 $x\rightarrow y$ 所投射的一切数据都能得到投射。在我们的可验证主义下,世界统一这项主张,等价于存在唯一一个这样促进效率的定位系统。当然,我们不知道它是什么。如果知道,而且 Melnyk 的核心意义还原论 CR 成立(见 1.5),那么这会蕴涵我们已经拥有完整而最终的物理学;如果知道但 CR 不成立,那么这会蕴涵我们已经拥有超越单纯完整而最终之物理学的完整而最终之统一科学。
原注:CR 的表述是:一切合定律的特殊科学与荣誉科学事实,以及一切正面的非合定律之特殊科学与荣誉科学事实,都有一种只诉诸以下两项内容的解释:(i) 物理事实;(ii) 必然的——即非偶然的——真理(Melnyk 2003, 83)。
然而,我们无法以 de re 的方式识别自己承认存在时所依照的调节性理想之目标,这并不令实在论者难堪。
只需再作一项调整,新版理论的陈述就完成了。上文已经解释,为何把结构信息直接归于实在模式,而不只是归于它们的表征,是恰当的。不过,在我们探问某个模式是否实在的情形中,现实观察者也许只能接触有关模式的模型。(例如,考虑我们如何接触作为实在模式的太阳内部。)我们不想用规定的方式,使分析在这类情形中无法应用。另一方面,我们也希望分析有可能应用于尚未构造任何模型的模式——尽管在这类情形中,通常无人知道分析适用于它。如果约定,候选模式有一个模型携带另一个模式的信息,而且满足上文刚刚陈述的充分条件之其余部分,就足以成为实在模式,那么这会同时满足两项要求,因为每个模式都是自身的模型。不过,第二次调用逻辑深度时,应当只直接应用于实在模式,因为这里要把存在限制为在现实宇宙中并不冗余的模式。不能只因其逻辑深度更浅的替代物尚未被模拟,就把某些模式从排除中挽救出来,否则会重复 Dennett 对工具主义的游移。
因此,我们的本体论理论更精确地表述如下:存在就是成为一个实在模式;而模式 $x\rightarrow y$ 是实在的,当且仅当:
-
(i) 它可投射;并且
-
(ii) 它有一个模型,以某种编码携带至少一个模式 P 的信息,该编码的逻辑深度低于 P 的位图编码;而且,任何物理上可能的装置,如果计算的是另一个逻辑深度低于 $x\rightarrow y$ 的实在模式之信息,就不能投射 P。
Ross(2000)把原始的模式实在性分析称为雨林实在论(RR)。这里继续沿用这个名称;解释其命名动机,也有助于读者把它的动机和含义置于更广阔的哲学语境中。正如已经指出,分析的条款 (ii) 表达 Occam 剃刀原则,把本体论承诺限制在一门经验上最大程度充分的科学所需要的东西上。剃刀有时得到更强的解释,似乎认为本体论不仅应受限制,而且应当小。Quine 经常诉诸偏爱沙漠而非丛林的隐喻,表达这项观念。因此,在《语词与对象》(1960)末尾,科学家受命独自负责填充我们的集体本体论——正如 PNC 所要求——而哲学家则被描绘成这项事业的清洁工:走进科学家离开的工作场所,抚平褶皱、砍去退化的赘生物、清理本体论贫民窟(275)。在别处,Quine 说,认知话语处于最干燥的字面状态时——用他的术语说,也就是量化具有形而上学力量时——在很大程度上是一种精炼……这种精炼是科学内部经过整齐耕作区域的特征。它是热带丛林中的一块空地,通过清除修辞而得到(Quine 1978, 162)。
前面说过,Quine 认为 1950 和 1960 年代的科学状态,为思辨性的本体论还原论与原子论提供动机;按照后者,最终存在的一切都是物理粒子。然而,我们纳入本体论理论的可投射性分析,有意追随 Dennett,使之同本体论的尺度相对性相容。如果像我们已经论证的那样,这项推测比 Quine 的推测得到当代科学更有力的支持,那么本体论应当排除人们——包括科学家——出于实践目的谈论的许多东西,但它仍远比人们有望明确列举出来的本体论庞大。所以,我们的实在论属于繁茂葱郁的空间,而不是沙漠;科学会不断揭示新的林冠密丛。任何人都可以继续分享 Quine 对沙漠的审美欣赏,但我们认为,事实现在表明,我们必须学会适应雨林中的生活。
有些形而上学家会抱怨,我们的森林还不够苍翠。RR 把存在限制为在某种物理上可能的视角——而非逻辑或数学上可能的视角——下支持信息投射的模式。这表达了我们的 Peirce 式可验证主义。任何经验科学都没有责任应付从当前公认的逻辑和数学所容许的可能性空间中随意抽出的反例。因此,经验科学在制度上纳入的是可验证主义的实在观,而非 Platon 主义的实在观。对 Platon 主义者而言,实在的边界就是数学融贯性的界限。可验证主义者反驳说,没有任何视角可以识别可能数学模式的界限。关于这种界限的形而上学推测——应同关于特定公理化书写方式所蕴涵之限制的形式证明区别开来——无法得到经验验证。我们认为,这最可信地表达了某些哲学家——例如实证主义者——用逻辑与数学不是经验科学这项观念所表达的确信。
按照通常做法,我们递归地并参照科学家的制度实践来定义经验的。经验科学是通过测量偶然量,为假说提供动机的科学。(这里的偶然同逻辑必然相对;许多偶然量相对于物理学并不偶然,而且就我们目前所知,也许一个都不偶然。)没有哪门经验科学会解释并非由经验提供动机的模式。作为制度事实,唯一不容其他经验科学抵触的经验科学是物理学;基础物理学的范围也得到递归定义,即物理学中那些在制度上约束每项经验概括的部分所测量的一切。这当然只是重申 PPC。当前物理学告诉我们,如果某个模式无法从任何可能的视角得到追踪,那么据我们现有信念,它的存在就无法获得经验验证。因此,经验科学家不应认真对待这种模式作为一种可能性。根据 PNC,形而上学家同样不应认真对待它们。这里一个并非无所事事的实例,是有些人谈论上帝时试图指称的模式:这是一个在物理学上无趣的观念,所以在形而上学上也无趣。(它当然在人类学上有趣。)
上述推理依赖一个假设:数学模式的界限无法得到经验验证。什么应当为这项观念提供辩护?Gödel 等人难道没有用完全非思辨性的程序识别这种界限吗?同许多时候的许多数学家一样,Gödel 同时做了两件事。他确实展示了,对满足 Gödel 明确模型、并处于某些物理环境中的机器而言,可以从它们能够而且确实占据的物理视角追踪什么模式,会受到哪些限制。这些限制是偶然的,正如 Hogarth(1992, 1994, 2001, 2004)所表明:在看来是现实时空中,满足 Gödel 模型的机器无法计算的一些函数,在另一些假想时空中却可以由机器计算。某些物理环境下某类物理机器的输入—输出行为模式,的确是我们意义上的实在模式。但 Gödel 定理的动机,并不是特定计算机无法停机。它由一套形式公理推导而来,因而关乎这套公理;在其意指的形式领域中,它普遍适用,独立于对世界有限部分的任何测量。然而,认为某一现象范围应由某种形式体系模拟,这项确信本身始终必须得到经验而非逻辑动机。
科学家有时——事实上是经常——把概括约束在特定形式体系内;意思是,他们会怀疑无法由这些形式体系模拟的数据,因为替代体系尚不存在,而且精确地犯错通常比含混地正确更有成效。
原注:这当然颠倒了一句经常用来批评重视定量知识胜过纯粹定性知识之人的民粹口号。同一般民粹主义一样,就人类福祉而言,它是一种坏模因。
但在这类情形中,顽固不从的测量结果拥有王牌,会推动人们努力发展更灵活的形式系统。
这些全都是哲学家熟悉的说法。面对近来形而上学的风气,我们在这里唯一的创新,是以自己这版可验证主义的声音表达它们。形式体系范围之可验证限制的唯一来源,是截至目前为止我们的集体数学创造力;经验理论的界限,则由物理上可能的测量来设定。关于形而上学的非可验证主义者认为,只像数学那样约束形而上学是恰当的,也就是除我们的集体创造力外,不受任何东西约束。我们一直在论证,这类约束过于宽松;形而上学没有任何东西,对应于数学中形式化要求提供的那些替代约束。我们认为,优秀形而上学若接受形式阐述的要求,抛开自然语言,也许最能确保自己摆脱以人类为中心的神话;这种观念很有吸引力。但即便原则上可以实现这项雄心,本书也不会尝试达到它。
原注:量子逻辑学家也许有理由认为,物理学要求比现有充分发展的形式工具更灵活的形式工具。如果这是真的,那么在形式研究的当前状态下,一套完全形式化的形而上学尚不可实现。我们不想让人以为自己觉得这种论证极具说服力;我们只是没有确定看法。无论如何,本书的形而上学论题主要旨在处理特殊科学的统一,而许多特殊科学概括牢牢建立在经验测量上,却目前没有由任何公认形式体系模拟。因此,纯形式形而上学的雄心眼下至多能是一项极限理想。也许它永远如此,但这种推测本身并未在 PNC 的约束下得到动机。
如果我们就此承认,形而上学至少可以暂时摆脱形式化的桎梏,那么它就更必须用尊重 PNC 来约束自身;鉴于科学近来的现实历史,PNC 蕴涵 PPC。正因如此,我们才说,一个模式若要实在,就必须能从物理学告诉我们可以实际占据的视角得到投射。
应当强调,这里的动机原则不是教条经验主义,而是对客观探究之纪律的关心。所以,我们不会像担忧现实中不负责任的形而上学那样,担忧可能存在不负责任的形式逻辑与数学。对于从数学的竞争传统中出现的、对 RR 最终力量的不同解释,我们持开放态度。数学构造主义者也许想敦促我们接受:数学概括终究可以得到经验验证——有人是否真正构造出一个构造性证明是一项经验事实——所以,RR 是一套完整的本体论理论。在这种情况下,由于物理学家当然生活在数学家取得共识的任何内容所设定的建模约束中,PPC 也许应由一个类似的 PMC 支配。另一方面,数学 Platon 主义者也许会要求我们承认,RR 只是一套关于非形式存在的理论。如果 Platon 主义者因此只想为数,也许再加上集合和其他数学结构,腾出本体论空间,我们很乐意只做这项事业的旁观者。我们只会关心同 PNC 相容的 Platon 主义动机——对它的任何竞争观点也是如此——但这种动机也许可以得到辩护(J. Brown 1999)。一种独特且很有意思的可能性是:随着我们真正习惯把物理宇宙的材料理解成模式而非小东西,关于数学的 Platon 主义实在论与关于物理学的自然主义实在论之间的传统鸿沟会缩小,甚至消失。数学哲学中新一波结构主义,同 3.6 讨论的 OSR 共享多项支持论证,也使这种推测更具实质。
与此同时,RR 的独特目标之一,确实是否认非形式模拟之宇宙的某些假定面向为实在,因为物理学告诉我们,无法取得关于它们的任何信息。例如,假设以大爆炸为奇点的宇宙学模型正确。这当然不是已经解决的问题,但大爆炸是奇点这项推测,显然拥有同 PNC 相容的动机。在这种情形中,宇宙中不存在任何物理上可能的视角,可以从大爆炸另一侧提取信息。RR 会说,如果物理学最终得到这种结果,任何严肃的形而上学理论都不应试图放松大爆炸所施加的边界条件来描述实在。进一步说,尽管一些当代物理理论提供了不去断言大爆炸奇点存在的理由,据我们所知,却没有任何理论为宇宙中主动突破奇点边界条件的任何面向之特定描述提供动机。根据 RR,如果哲学家构想出一个依赖暂停这种边界条件的反例,它就不会构成对形而上学理论的重大反驳。物理宇宙中仅仅逻辑可能的状态,在物理学上无趣。因此,它们在形而上学上也无趣——但仍须保留上面对数学的谨慎。
正如已经解释,RR 为本体论的尺度相对性留下空间。因此,它容许科学统一而无须还原。不同尺度上的实在模式,可以通过多种可能方式相互携带信息,却不彼此还原。不过,RR 并未用规定方式确立尺度相对性;按照 RR,一切还原以及本体论取消的问题都是经验问题。前文已经讨论过,1950 年代的 Oppenheim、Putnam 和 Quine 认为,此前科学的发展过程表明,特殊科学所识别的实体和属性会逐步得到还原或取消。他们认为,特殊科学会继续存在,但理由只是出于以人类为中心的实践便利。(所以,用 4.2 的讨论来说,他们驶向了 Scylla。)相比之下,过去几十年中严谨特殊科学普遍转向动力系统理论,这表明,如果拒绝投射那些相对于物理学分类而交叉划分数据的模式,就会丢失信息。(所以,再用 4.2 的讨论来说,过去几十年中,越来越多船只驶向 Charybdis,尤其是掌舵者来自 Santa Fe Institute 的船。)Batterman(2002)举出物理学家诉诸奇异渐近极限解释现象的实例,并据此论证,还原——理论间还原和微观还原都是如此——在物理学内部就受到阻碍。(在我们的概念术语中,Batterman 认为物理学中不还原的部分,全都属于特殊科学。)
关于科学近代史的这些事实,接着以同 PNC 相容的方式推动一种推测:我们也许生活在怎样的宇宙中,以至于需要交叉分类——也就是本体论的尺度相对性——这个事实会成立。因此,我们会提出这类推测,但坚持每一项具体推测都必须得到科学动机。
所以,在本章剩余部分,我们面临双重任务。为了表明特殊科学可能追踪实在模式,必须进一步说明,在 PNC 的约束内,我们认为当前得到动机的是哪种尺度相对性。换一种说法:必须解释,在 OSR 与 RR 的合取下,如何划分物理学与特殊科学。这个子任务又必须服务于本章的主要目标:解释特殊科学所识别的一些模式为何可能实在,即使它们的动力性质最终必须同一套设定无时态甚至时间对称之宇宙的物理学相协调。
4.5 基础物理学与特殊科学
从本书开头(1.4)起,我们就在基础物理学与物理学中属于特殊科学的部分之间作区分。对公开反对还原论的人来说,这很可能显得奇怪,尤其是 Cartwright 等不统一论拥护者近来把基础主义贬斥为本体论还原论最顽固的残余。不统一论者可以毫不难堪地把每一门科学都视为特殊的。但这种选择会破坏本书方案的全部要旨。在 1.4 中,我们以约定方式操作化了基础物理学的含义,此后始终在这种操作化意义上使用它。但我们尚未说明,在一个本体论还原论看来失败的世界中,为何会同时存在基础科学与特殊科学。
事实上,我们现在会论证,基础科学与特殊科学之分的一种自然解释,直接来自 OSR 与 RR 的合取。此后,我们把二者的合取称为信息论结构实在论(Information-Theoretic Structural Realism,ITSR)。认为我们的解释正确,一项关键根据是,它解释了科学实践实际遵守的 PPC。因此,我们对这项区分的说明,也为 ITSR 本身提供了额外且同 PNC 相容的证据。
显然,我们的区分不能把基础等同于研究构成其他一切的终极建构块。特殊科学似乎以某种方式,有效聚焦于所有实在模式中相互关联而独具特色的子集。那么,科学是否可能还有另一些部分——也就是基础部分——在某种意义上研究所有实在模式?微观还原论提供了一种可能含义:如果一切实在模式都由有限种原子的排列构成,那么研究这些原子属性的科学就会研究一切,即使在如此精细的分辨率下,无法辨认关于一切事物的全部事实。显然,我们必须寻找另一种含义。但同微观还原论者的探索一样,这项探索必须从关于特殊科学最基本的事实出发:它们为研究对象划定边界。边界似乎蕴涵个体,或至少蕴涵可以客观地按照类词编排的对象群。
到目前为止,本书引入了两个概念,分别承担个体的传统形而上学角色与类词的逻辑角色。定位符是观察者用来把注意固定在某种结构化背景之地址上的表征工具。有些定位符成功选出实在模式,后者就是真正存在量化的对象。不过,这仍使说明的两项关键要求保持晦暗。第一,这个背景究竟是什么?第二,实在模式之间边界的形而上学基础是什么,使我们无须重新引入传统个体,就能把边界视为客观而非唯名?请注意,在自然主义语境中,这两个问题合起来恰好构成本节主要问题的两个部分:第一个问题关乎基础科学的基础,第二个关乎特殊科学的基础。
先从第二个问题开始。为了遵循 PNC,还是从关于科学的一项制度事实说起。除数学以及或可争议的物理学某些部分外,所有科学学科研究的都是在时间和/或空间上有界的时空区域。意思是,对大多数学科而言,识别实在模式的相关数据只存在于宇宙的某些部分。生物学只从发生过自然选择的区域提取数据。经济学家研究的区域同生物学家相同(Vorbeij 2005;Ross 2005)——因为自然选择依赖稀缺造成的竞争——但分辨率尺度不同,因为只有许多生物事件的重要聚合,才同经济学概括相关。所有心理学测量都局限在生物学家与经济学家考察区域的子区域,也就是中枢神经系统附近的位置。人类学家和其他动物行为学家研究的是宇宙极小的薄片:一颗行星极近时期历史中的特定生物种群。
让我们思考这项制度事实的认识论与形而上学含义。各门学科为何专门选择特定尺度上的特定时空区域,在非常大的程度上显然取决于人类的实际关切。海豚组织的科学制度不会把总资源的 40% 以上用于研究人类特有疾病。地球表面干燥部分得到的科学关注远多于浸水部分,这并不神秘。在一定程度上,同一考虑也解释了为何我们收集到的地球信息多于月球信息。
不过,自我关注与便利只部分解释科学活动的分布。在刚才第三个实例中,地球远比月球复杂,也是重要原因。这句话有多种解释,并非全都同这里有关。在 RR 语境中,令我们感兴趣的解释如下:在地球而非月球上,隔离特定时空区域以及这些区域的分辨率尺度,并把它们视为同其他区域和尺度相对封装起来,可以发现多得多的实在模式。这在地球生命出现以前就已经为真,也是生命为何出现在地球而非月球的主要解释部分;但先是生物演化、继而是社会与文化演化的发展,使地球上实在模式与可能物理测量之比相对于月球的增幅达到惊人程度。如果月球同地球一样复杂,那么由非利己好奇心推动的科学家,确实有理由给予前者与后者同等关注。但这只是一个反事实。
这些关于复杂性的主张关乎客观事实,而非视角上的前景化。尽管实在模式是根据逻辑深度而非热力学深度定义的,多门科学都表现出一项高度一般的事实:以高速度用热力学熵交换信息的过程,正是大量产生实在模式的过程。事实上,时空区域 O 中的实在模式产生率,是 O 之任一具有最大深度的尺度上可测热力学深度的非线性函数。(一个状态演化所产生的最小熵越高,该状态的热力学深度就越大。如今在地球上,这条最深的沟也许位于我们最大、最快、能够产生虚拟现实的计算机之高度封装的内部。又或许,它位于人脑中。)
Collier 在一系列论文中(1988, 2003, 2004;Collier and Muller 1998),发展出根据热力学深度之产生来理解个体化的原则。这项工作的核心概念是内聚性(cohesion);Wiley(1981)为解释系统发育中物种的连贯性引入这项观念,后来由 Collier 将其推广。它最初在一种把个体存在视为既定,并试图部分分析个体性的语境中得到发展。我们这里恰恰不想把个体存在视为既定,因为我们认为个体只是认识论记账工具。因此,内聚性概念在这里会承担不同于 Collier 早期论文的工作。我们不把内聚性视为帮助解释个体是什么的属性,而是用它说明,自然界哪类属性使像我们这样的观察者有理由借助假想个体,对实在模式作认识论记账。
我们把内聚性理解成一个属于观念世界、却不属于民间的概念;尽管它并不指称物理学识别的任何实在模式,却事实证明对形而上学有用。在进一步说明内聚性,并用它解释物理学与特殊科学的关系以前,必须先发展观念世界对象这项思想,并说明它们在 RR 语境中具有何种本体论地位。
任何观察者都从来无法接触一个实在模式的完整范围。对模型中由认识论上不确定的集合——从我们的视角看——表征的实在模式,例如氧、货币通胀或土豚,这显然成立;但只有认识到,它甚至适用于那些被视为个体范例的实在模式,这个一般观点才会变得明显。关于 Napoleon,有大量信息是阅读这段文字的任何人永远都无法恢复的。下令老近卫军在 Waterloo 推进的那一刻,他头上有一个确定的头发数量。宇宙中存在——或曾经存在——若干视角,可以从中取得识别这个数量的信息。但无论我们生活在块宇宙还是有时态宇宙中,都无法占据这些视角。如果拥有那些无法取得的信息,就可以对 Napoleon 一生中其他时刻的头发状况作出各种推断;所以,作为实在模式的 Napoleon 有一些面向——可投射、不可压缩的规律性——是我们错过而且无法取得的。这就是观察者的命运。
这迫使我们采取实用立场。我们追踪各种可以近似定位的实在模式,却无法把它们可能具有的完整而精确的客观边界画出来。在这种处境中,我们退而使用次优的认识论工具:聚焦或力图聚焦于实在模式的诊断性特征,并把它们当作核心;也就是说,这类特征可以高度可靠地预测,在任意一次观察及推理操作中,我们的注意仍在追踪同一个实在模式。这些就是 Locke 所谓的殊相本质。或者,一旦认识到自然类就像个体一样,它们就是 Hilary Putnam(1975)想象中的隐蔽结构:当我们指称比如老虎时,即使不知道如何选出它们,也知道自己意在选出它们。
本书的主要论点之一当然是,如果把这些本质实体化,想象它们是塑造世界的真正成分,就犯了形而上学错误。可以用一个朴素类比,说明实在本质与作为记账工具的本质有何不同。想象你正在美国西南部驾车,并且随时都想知道自己位于哪个州——这同车速之类事情有关——但进一步假设,你无法获得关于州界位置的直接信息。你也许会发现,以下次优认识策略效果很好:过去 5 公里内驶过的车辆中,哪一个州的车牌数量最多,就假定自己当前处在那个州。当然,如果你接着认为自己偶然发现了关于宇宙的一项事实,即某个世界区域之所以是例如 Texas,就在于它的车牌支配了每段 5 公里道路,那就犯了哲学错误。它是否也构成科学错误——也就是有实际影响的错误——取决于这项哲学错误是否使你在愚蠢实验上浪费资源,或者未能注意到可以尝试的好实验;而愚蠢与好,要根据哪些程序有助于发现和测量实在模式来阐明。
原注:第一章已经论证,新经院式形而上学的愚蠢恰恰就在这种意义上。
因此,个别事物是为了次优追踪实在模式而构造的建构物。它们未必是语言建构,因为某些非人动物——尤其是聪明的社会性动物——几乎肯定会在认知上构造个别事物。然而,关于实在模式同特殊科学中出现的个体之关系的所有问题,都涉及人构造的个体。这类构造由共同体完成,体现就如何应用一种共同体控制的记账资源所达成的协商协议;这种资源就是公共语言。
原注:由于我们认为,一些不会使用语言的动物以及前语言期人类婴儿也会构造个体,所以这里不应被理解成暗示个体只能由共同体构造。关键在于,我们感兴趣的是特殊科学概括中出现的个体,而特殊科学必然是共同体建构,并具有不可或缺的语言面向。
因此,特殊科学概括中出现的个体是共同体表征。
许多特殊科学概括研究的正是这些表征。因此,如果一般特殊科学追踪实在模式,而且发现共同体表征之概括的科学,作为科学并不特别偏离和残缺,那么具有可投射属性的共同体表征——这也许包括一切表征,无论是否属于共同体——就是实在模式。
原注:这里影射的是一些关于什么才算表征的语义问题;我们怀疑它们是否具有科学趣味。因此,我们用也许这种规避式说法带过。
作为自然主义的科学哲学助手,我们必须接受这个条件句的两个前件。所以,共同体表征是实在模式,而且行为与认知科学会把它们作为实在模式来研究。
按照广泛的哲学用法,可以把这类实在模式称为二阶的,而把首先不是表征结构的实在模式称为一阶的。我们会使用这套术语,但必须先谨慎限定其形而上学意义。我们并非提出一项形而上学主张,说实在模式有一阶与二阶两种种类。这种观点会重复我们已经批评过的 Dennett 式错误,把实在划分成推定物与抽象物。不过,可以无害地使用一阶/二阶之分,说明实在模式之间的偶然关系:其中一些模式是表征,其发生与维持取决于,它们作为观察者追踪其他实在模式的工具是否有用。
于是,一个因为被用来追踪另一实在模式 R1 而存在的实在模式 R2,可以只凭这种对 R1 的特殊发生依赖而称作二阶的。属于二阶并不是使一个实在模式较不实在的属性;把实在模式称为二阶的,只是说明它同另一指定实在模式的历史关系。因此,是二阶的始终应理解成相对于模式 Rx 是二阶的之省略。接着,规定一个实在模式是表征外的,当且仅当它不相对于任何其他实在模式属于二阶。不属于表征外的实在模式,则称为表征性的。
人们直接谈论的绝大多数实在模式都是表征性的——我们将作出论证。这是一项不太激动人心却为真的观点,居于一种激动人心却为假的观念核心:人们只思考现象,而真正存在的是本体。按照我们的观点,人们能够思考表征外的实在模式,也能就它们沟通,只是通常不尝试这样做;科学家经常尝试,而且能成功地如此思考和沟通——这不意味着,当他们作为实践沟通者而不在作这项尝试时,就犯了哲学错误;形而上学家则应当比以往更努力地尝试。
我们将论证,一切个体都相对于某些其他实在模式属于二阶实在模式。有些个体——例如 Tarzan——只相对于其他表征性实在模式属于二阶。它们就是原子论形而上学通常用来同所谓实在个体对比的虚构个体。这类形而上学把实在个体视为——用我们的术语说——相对于其表征属于一阶实在模式。相比之下,按照我们将要阐述的观点,没有任何个体是表征外的实在模式。(这是事物不存在这句口号不那么惊人的版本。)不过,特殊科学把一阶属性赋予某些实在模式,而这些模式相对于某些表征外实在模式属于二阶。传统形而上学作为实在个体来处理的事物,在我们看来之所以得到如此处理,是因为它们近似于表征外的实在模式——并且近似于正确的那些模式。
原注:阐明这项限制的含义,是一套指称理论的任务;我们会绕过这个主题。
正因如此,即使不接受标准的个体主义形而上学,我们也能理解它想捕捉什么。
事物是一些关联的定位符;这些关联只在小于整个宇宙的范围内成立,却设法没有立即瓦解。读者应当觉得这句话最后一部分不寻常,所以我们暂停一下,强调其意义。短暂到无法从任何物理上可能的视角记录的关联,不是实在模式——这是我们基本可验证主义的一种表达。然而,合理的科学推断向我们保证,有些实在模式过于短暂,无法由人记录。人不会构造个体来试图追踪这类实在模式。传统形而上学也许会由此推出,外面存在一些我们遗漏的个体;我们的观点否认这一点。存在的界限不以人为中心地得到确定,但事物性的界限确实如此,因为事物性不指称任何有科学动机的表征外实在模式。正是在这种意义上,而且只在这种意义上,作为实在论者的我们否认个别事物的存在。
每个围绕事物观念构造的定位符,都向使用者提供一个指称点网络,使其可以从有限视角作比较。日常事物至多只同表征外实在模式相关,而不等同于后者;它们同后者处于二阶关系。这是因为日常本体论不仅为真实描述世界服务,还为许多其他目的服务,而后者会部分使它偏离前一项工作。
共同体参照构造事物所服务的实践目的而个体化这些事物;这样得到的事物,是共同体观念世界(Dennett 1991b)的元素。观念世界是一个背景假设网络,它容许、同时也限制人们参照对象对某组实践目的的效用来投射对象。沿用 Dennett 自己的主要实例,考虑 Conan Doyle 的读者为判断以下问题的答案为是,必须对 Sherlock Holmes 的环境作出哪些假设:Holmes 的左脚小趾是否具有某个确定大小?这个问题的答案为是,尽管这根脚趾并没有某个确定大小——因为 Conan Doyle 从未说明,也未说过任何可以由此推断出确定大小的东西。由于不可能存在具有这种逻辑轮廓的表征外模式,任何没有妄想或严重无知的人,都不会认为 Holmes 等同于某个表征外实在模式,甚至也不会认为他是后者的近似描述。然而,如果读者要作出欣赏 Holmes 故事情节所需的投射,构造大致正确的观念世界就不可或缺。
现实世界——包括其中表征性的实在模式——约束人类目标与目的,而后者又约束人们使用的观念世界。这显然同以下情况相容:有些关于现实世界的概括不适用于观念世界,反之亦然。此外,观念世界与表征性实在模式之间存在双向约束关系:观念世界的构造,始终把表征性实在模式纳入基本元素;而许多表征性实在模式恰好只在构造观念世界时并为了这项构造而产生。
这两点使以下问题获得意义。物理学所描述的现实世界,是否具有一些事实,它们同特定的认识目的——也就是同科学有关的目的——共同约束为了建立特殊科学而必须构造的观念世界?接下来,我们是否可能参照这些约束,理解这些科学中出现的表征性实在模式——尤其包括个别对象——具有什么基础?如果能证明这两个问题的肯定答案有道理,我们就会理解,特殊科学对象为何不还原到表征外实在模式——例如物理模型描述的模式;同时,只要特殊科学服务的目的真正属于认识目的,而且不能由物理学实现,就可以得出结论:特殊科学追踪实在模式,必然把个体作为构造出来的认识论记账工具,却不把有关实在模式等同于这些个体。
我们的局部现实物理环境,如何可能使构造个体成为追踪某些表征外实在模式的必要条件?不妨尝试设想一些反事实的局部环境,在这些环境中,这类建构对科学没有帮助,以此接近问题。假设我们对周围一切进行的每次测量,都是在物理探针范围所提供的测量空间中——就我们从自身视角所能判断——随机抽样;而在所有分辨率尺度上,每次测量都同一个数据场模型相容,并且该模型在每一个势上给出同一梯度。在这种情形中,除了单纯定位以外,再进一步把成组定位符分类成个体不会带来任何好处。环境会均匀而同质。
现在,让周围环境稍微不那么无聊。想象每次测量仍同一个单一场表征相容,但势上的梯度随位置而改变。现在,我们会拥有关于某些可区分实在模式的证据,也许把它们称作可变的力;但没有明显诱惑会让我们把这些力模拟成具有可供追踪之本质的个体。随着测量增加,我们可以不断充实场的结构,故事到此结束。
接着,再加入以下结构。假设:(i) 我们有一些独立的不对称关系,可以用来关联成组测量——我们预期自己的头发脱落,却从不记得它重新长回来;(ii) 我们有理由相信,热力学第二定律支配所在区域。也就是说,我们相信,其他条件相同,把静止于空间位置 L 的观察者 X 头发浓密时所作的一组测量,同 X 秃头时静止在 L 所作的测量比较,所有梯度应当趋向一组平衡值;但在某些位置成簇出现的某些特殊参数上,它们却没有趋向平衡。我们会想解释这些簇有什么特别之处。请注意,截至这里引入的任何东西,都没有要求我们必须通过寻找簇本身的特殊属性来解释;也可以寻找整个局部场的全局属性,以预测同测量一致的簇之统计分布。但如果我们只能有限地接触整个场或其全局属性的测量,也许会发现,把某些测量簇假设成个体,可以得到相当不错的预测和解释杠杆;这些个体抵抗熵,在一段寿命中维持自身内聚性。对这种思考习惯足够久以后,有些人甚至可能开始相信,一切实在就是这类个体的分体论总和。
作为一个科学哲学思想实验——更不用说物理学思想实验——我们设想的情形在各方面都规定不足,所以谁知道我们究竟会怎样做?但这不是练习的要点。要点只是设想把现代科学兴起时的背景与前景之形而上学关系颠倒过来。当然,我们并非先有场与力的模型,再把个体构造进去;概念次序恰好相反。构造出事物以后,就可以把其他事物构造成它们的部分。接着,力——把一些事物结合或推到一起,又把另一些拉开的东西——可以同数学场表征中的定位符相关联,因此有时也同一阶实在模式相关联;在这个实例中,就是同梯度势相关联,而在历史上先是 Laplace 算子中的梯度势,后来是 Hamilton 量中的梯度势。
无论朝哪个方向,自然主义者都不应由此推出形而上学结论——即使自然选择也许无法设计出一种存在者,先在概念上综合场与力,后综合个体。我们并不认为个别的力比个别小东西更是同 PNC 相容的形而上学实体。但这片邻域中潜藏着一个相关事实;它可以由科学证明,而非由概念断言:只凭宇宙的全局属性,我们无法取得预测所有可测内容所需的信息,而这些可测内容关乎抗熵之簇的分布。(再次强调,这报告的是关于我们观察视角的事实,而不是关于物理学将发现的实在模式的一阶主张。)很快就会看到,据我们目前所知,基础物理学中的多种观念全都同这个事实相容。但它确实是一项事实:迄今测量告诉我们,第二定律至少支配我们的局部环境;然而,不同功输入在不同应用种类中,以系统上不同的速度延缓熵增长。
因此,为追踪大多数局部实在模式而必须构造的观念世界,不可还原地具有动力性,并且时间不对称。相比之下,我们所知一切观察者占据的现实世界,要么真正有时态,要么只是由于我们能取得的测量而显得如此,事实上却是块宇宙。同 PNC 相容的形而上学不应预设这个析取式的任何一边。
如果事物与力对某些观察者——例如我们——而言,是认识上不可或缺的表征性实在模式,就可以理解,内聚性为何成为构造我们用来投射它们之观念世界的有用观念。Collier 的最早表述把内聚性定义成,一个动力殊相之动力部分之间因果关系的闭合;这些因果关系决定该殊相抵抗可能破坏其完整性的内外波动。但原因又是另一个属于观念世界、也属于民间的观念,它在形而上学中造成了无穷混乱——下一章会讨论——所以眼下避免使用它。Collier(2003)提供了一套替代性的隐喻框架来描述相关观念空间:当作用于一个对象的离心与向心之力和流,其强度平衡有利于向内的即向心的一边时,该对象就具有内聚性。
事实上,我们可以容许观念世界稍微更复杂一些:由于存在波动,在给定情形中,只要力与流的倾向在空间和时间中——或沿一项应用认为相关的其他动力维度——表现出某种统计分布,使向心之力与流的倾向优于离心倾向,就可能已经足够。
如果把向心与离心之力的说法解释成原始物理理论,那么显然且不可还原地只是隐喻。按照我们的观点,在这方面,它同哲学家把小东西与微撞击当成原始物理理论来谈,完全处于同等地位——我们第一章批评的哲学家确实就是这样使用它们。
原注:所以,这些哲学家在形而上学中应当像谈终极粒子与经典氢原子一样,愿意援引向心力和离心力。但他们不愿意;对此不对称,我们唯一能想到的解释是:向心与离心散发出科学霉味,而机械工程理想化中仍然有用的经典概念却没有。这表明,我们的反对者暗中接受了我们的主要批判前提。
具有特定本质的个别事物,在数学物理理论中没有表征;沿确定方向作用的个别力同样没有表征。说它们不存在,意思恰恰如此。(类似地,Sherlock Holmes 在经过测量的人类基因组生物史中没有表征;他不同任何曾经是人的实在模式相关。)不过,如同前面 Napoleon 的实例一样,根据物理实在的真实元素与纯粹空洞虚构之间的简单二分来思考,会产生误导。人们可以使用事物的观念概念来完成有用工作,因为相对于他们试图谈论之客观世界的独立稳定性,他们这类观察平台的稳定性为他们提供足够稳定的范例,例如被当作个体的 Napoleon。出于同样的一般理由,也可以提供向心力与离心力的类似范例。
应用物理学家经常谈论能阱。演化理论家说,自然选择加上大多数突变会损害适合度这一特征,使物种跨时间结合在一起。生物化学家把质子泵——跨膜移动氢离子的装置——模拟成克服势梯度做功,或模拟成改变势,使质子以不同方式流动。接着,他们会说质子泵通过产生储存的能量势,以供生物化学过程——例如 ATP 转化为 ADP——使用,从而把生物体结合在一起;他们不会认为自己是在写诗。
事实上,我们确实认为,用观念世界背景假设描述实在,在一种非常精确的意义上更像诗,而不像客观建模。事物与力的范例,作为事物与力,不能等同于表征外实在模式,因为它们之所以成为范例,依赖于视角。(这至少是诗无法无损转换成散文的部分原因。)这并不意味着范例本身不是实在模式——当科学家认真对待它们时,它们确实总是实在模式。Napoleon 是一个实在模式,质子泵所模拟的过程也是如此。但把 Napoleon 当成个体,或说质子泵创造向心力时,我们没有给对实在的正确客观描述添加任何内容。相反,我们帮助受众以及自己把注意集中在一个始终一致的近似位置上。这就是观念世界对象的用途。
原注:所以,Sherlock Holmes让读者把注意集中在一个时空区域上;英国性、侦探性、瘦削性以及维多利亚时代医生之友性等等,全都能在一个模型中共同获得意义。
在这项由实用目的支配的语境中,内聚性完成的关键概念工作,是成为一种把动力殊相集合划分成统一而有别之实体的等价关系。Perry(1970)论证,构造这种统一关系,是我们能够说明某个 Ga、Hb、a 与 b 如何可能全都是同一个 F,而 a 与 b 却不是同一个 G 或 H 的必要基础;其中 F、G 与 H 是类词。
原注:例如,一只幼崽和一头雄性首领可能是同一头狮子,但二者既不是同一只幼崽,也不是同一头雄性首领。
内聚性就是动力对象及其属性的这种统一关系。它不适用于那些不被认为由内部动力关系统一起来的事物,例如彩虹或未被容器封闭的气体。只要有关条件没有摧毁内聚性,它就保持不变;所以,打破一个事物的内聚性,等价于摧毁它作为事物的地位。恒星爆炸时,就不再是原来的那颗恒星。一个物种分裂成不同后代物种时,原物种不再有任何成员。
这些实例可能使读者误以为,内聚性只具有共时性;其实它也具有历时性。显然,很难举出历时内聚性直接丧失的实例。但其他地方的共时变化,可以导致历时内聚性丧失。如果生态和形态变化使把一段行为识别为支配展示不再预测或解释任何东西,那么雄性支配展示的集合就会瓦解。
注意内聚性这类概念,会表明概念需要比科学与民间的简单二元对立更复杂的范畴空间。把内聚性称作民间概念会误导人,因为尚不清楚特殊科学之外是否需要或经常使用任何这种概念。在二元图景中,把内聚性视为民间概念的诱惑来自一项事实:当民间的事物与力概念扩展到动力系统语境时,内聚性会整饬它们。然而,这个概念完成的是一项科学工作:它为动力实体提供个体化条件;观察者根据测量数据构造这些实体,用于次优的认识记账。这项活动——至少往往——是真正的科学;同全书其他地方一样,真正的以制度实践和控制为基准。
为给定对象规定个体化闭合条件的内聚关系,可以是能量的、运动学的,或组织的——后一种见于所谓自组织系统。它们可以被视为内部关系,也可以经由外部环境实现。内聚性可以作为局部效应的总和出现——例如晶体中的分子键——也可以作为不可局部化的属性出现——例如生物体或物种的组织闭合。由于内聚性为动力分析确定适当层级,民间往往不把那些分布在时空中的内聚实体——还是以物种为例——识别成个体,因而有时把它们同分类混淆。因此,生物学教科书经常提醒学生,系统发育树是历史过程,不是系统分类;后者是抽象物,无需具有内聚性,而前者模拟殊相,如果模型要得到生物学应用,就依赖内聚性。我们强调这个实例,因为在这里,科学家必须纠正学生这种民间人士如何使用一个组织观念世界对象的概念。
原注:这描述了典型哲学课堂上发生的大部分事情。
它由此说明,概念上的简单民间/科学对立并不充分。
内聚性同小东西和微撞击一样,不会出现在基础科学中,所以也不会出现在一阶形而上学中。我们现在忙于解释它,是因为事实表明,它对一项二阶形而上学工作很重要:说明特殊科学与基础科学之分,并进而解释由科学推动的形而上学之性质。
现在,我们提出一项关于特殊科学制度实践的一般概括;我们主张,它得到一系列具体科学假说的经验动机,而且不受任何科学假说反驳。所有特殊科学都构造一些殊相角色承担者来例示内聚关系,借此稳定它们旨在追踪之实在模式的位置。这项构造活动经常受到争议。事实上,它是方法论家和各门特殊科学哲学家猎取问题的标准乐园。例如,多年来,生物学哲学家一直专注于一个问题:在演化理论的应用中,自然选择是否还原所需的所有其他内聚力?这就是所谓适应主义争论(代表性样本见 Orzack and Sober 2001)。经济学方法论家则沉迷于,经济学家能从选择中的个体一致性榨出多少成果,以它作为市场共时与异时内聚性的来源(见 Ross 2005)。
这类争论通常很难得到明确解决,原因恰恰是一般意义上的内聚性不指称任何确定的实在模式,因而无法据此严格检验具体提议。内聚性是一种定位工具,而定位不可还原地依赖实用目的与视角。
说一般意义上的内聚性不选出任何实在模式,同援引世界的客观特征来解释特殊科学家为何如此依赖这种定位工具彼此相容。
原注:请仔细注意,特殊科学发现的具体内聚关系本身是实在模式,因为存在物理上可能而且现实的视角,可以从中用它们非冗余地压缩信息。
特殊科学家至少暗中假定,他们旨在追踪的一切实在模式,都必须由某种东西加以稳定,以抵抗熵的消解。(所以,完全按照 Collier 的用法,内聚力一词只是在指向可想象之某种东西的不确定类别。)他们把一个模式的稳定性理解成,在其正常类型环境中,抵抗通常存在的背景扰动之概率倾向。用我们的术语,这里的抵抗可以直接解释成,一个模式在多大程度上支持物理上可能的观察者作投射。继续用 RR 的术语解释特殊科学的制度实践,我们可以识别特殊科学以下的一般背景猜想:随着一个模式的稳定性渐近趋于零,它会停止实在。只要世界受热力学第二定律支配,在这个语境中,存在——也就是持续存在——就是抵抗熵。
原注:同科学中的隐含与背景假设通常的情形一样,在不同理论工作中,这项猜想距离表层表述有远有近。它异常接近表层的两个实例,是生物学中的 Brooks and Wiley(1986)以及经济学中的 Durlauf(1997)。
上一句开头的限定至关重要。物理学目前没有告诉我们,第二定律属于基础物理学,尽管第三章和 4.3 所见的一些当代大统一进路作出了这项假设。另一些进路,例如超弦/M 理论,则把第二定律视为派生的,并容许它是否成立取决于边界条件。进一步说,在任何时间对称的基础物理理论中,热力学显然都不可能基本——第三章讨论过,也许所有基础理论都是时间对称的。
我们正是在此基础上,提出此前承诺的基础科学与特殊科学之分。特殊科学的理论与研究方案为何假定背景内聚关系,解释在于:它们把注意限制在一些模式上;对我们这些无法从共同的向后投射光锥之外取得信息的观察者而言,这些模式显得具有动力性。我们不知道,宇宙是否以某种反映我们对过去与未来——这里为简便而作宽松表述——之认识不对称的方式不对称。物理学正在尝试发现答案。它无法通过从我们共同光锥之外收集信息来做到这一点。相反,它力图:(i) 以越来越大的逻辑分辨率尺度,研究宇宙中可接触的部分——这经常要求在越来越小的物理分辨率尺度上测量;并且 (ii) 押注于从科学史中外推一个趋势:随着分辨粒度拓宽,我们逐渐收敛于普遍实在模式,也就是宇宙的模态结构。
我们给普遍实在模式加上了标记,因为这句话只为把我们的提议同较传统的哲学用法连接起来。我们不会把它当作未经限定的术语使用,因为并不接受其大多数传统联想。现在立即明确说明我们的替代观念。宇宙统一而非斑驳这项假说,在这里提出的术语中等于如下主张:存在一些实在模式,对它们而言,测量具有最大冗余性。也就是说,存在一些实在模式,在时空任何位置、任何测量尺度上取得的测量,都携带关于它们的信息——这里是逻辑意义而非热力学意义。基础物理学就是制度科学中负责尝试发现最大冗余实在模式的部分。
科学史上可以识别多种旨在成为基础理论的理论。Aristotle 用转动天球这项假想动力机制,对四元素理论所作的壮丽推广,也许在心理上最令人完全满足,直到测量技术扩展把它撕碎。Cartesian 机制论是下一个严肃候选,尽管细节发展远没有那么充分。Newton 力学当然曾被许多人视为基础物理学。二十一世纪初,我们发现自己拥有数套候选基础理论,而证据尚不能在它们之间裁决。3.7 回顾了主要竞争者。任何这类理论若要视为充分,都必须解释热力学第二定律为何支配我们生活的宇宙区域,至少支配某个阈值以上的一切分辨率尺度;无论它们基于块宇宙还是基础上有时态的基础,都面临这项任务。刚才提到的理论如今全都是可信候选,因为我们至少大体看得出,它们如何可能在解释其他测量数据的同时,提供这种解释。
根据实用约定,特殊科学没有责任发现支持其制度上演化并协商形成的范围边界之外之反事实的概括。相比之下,给定由历史支持且属于偶然制度事实的 PPC,基础物理理论在分析上有责任支持遍及整个现实宇宙的反事实,无论该宇宙被视为无限——一些基础理论如此——还是有限且由时空奇点勾勒——另一些理论如此。因此,说时空中任何地方的测量都可能是基础物理学的相关反例,就是制度 PPC 的分析延伸,也就是哲学家所作的逻辑推广。而在我们的框架中,这又恰好等价于统一性假说。
OSR 是如下假说:科学通过模拟一些在模态上约束测量推断的结构,为世界提供统一说明。RR 是关于这些结构与表征外实在模式之关系的形而上学理论。ITSR 是二者的合取。接下来,ITSR 会说明不统一为何会部分显现出来——只是部分显现,因为科学史提供的证据总体上支持相反结论——而这种显现表达在特殊科学的多元性中。特殊科学之所以拥有空间,是因为 ITSR 同本体论的尺度相对性相容。事实上,RR 就是对本体论尺度相对性观念的整饬,而后者正是近期科学按照 PNC 精神直接推动的首要形而上学待解释项。
只要不抵触物理学达成共识的内容,特殊科学就可以自由假设同其累积测量一致的任何实在模式。(所以,它们不能假设强迫运动、隐德来希、跨空间的瞬时知觉或神圣干预行为。)如果世界在基础上不统一,这项制度规范——PPC——就会变得神秘。存在一套真的基础物理学这项假说,解释了我们为何观察到 PPC:在适合某门研究该类型实在模式之特殊科学的分辨率尺度上,对任何实在模式的每项测量,都必须同基础物理学一致。
最后,由于所有特殊科学都在实在模式遵循热力学第二定律的尺度上测量,它们全都处理局部动力实在模式。因此,把数据构造成事物、局部力和内聚关系,作为认识论记账工具,对它们很有用。下一章会讨论,因果性也是一种在特殊科学中无处不在的观念世界概念工具。许多传统哲学的巨大错误,是试图从这套观念世界记账工具的范畴中,直接读出世界的形而上学结构。这项错误的影响往往很微妙,无疑也解释了我们为何如此难以承认它是一项错误。
事物性的范例,恰好是在观念世界的术语下追踪时最稳定的实体。它们就是靠墙的桌子和 Napoleon 这类殊相。这些范例的稳定性之所以得到解释,是因为它们确实是实在模式——一般而言,正是人类天生认知很善于追踪的那类实在模式。在这种语境中,还原论科学实在论产生了一项奇怪后果,否认它们存在;于是就有 Eddington 把桌子消解掉,Kim 把过度决定的高层实体拆散,以及 Merricks 横扫式地取消除原子以外的一切——在他那项特别古怪的转折中,人除外。
按照 ITSR,桌椅确实是实在模式,只是没有基础层面的对应物。在基础层面——二十世纪科学实在论争论中的实体地位问题,所有恰当讨论都发生于此——依赖具有内聚性之事物的观念世界观念,会彻底误导人。
最后这句话很可能提醒读者,Eddington 对两张桌子的著名沉思:
其中一张从我幼年起就很熟悉。它是我称作世界的环境中一件平凡对象。我该如何描述它?它具有广延;相对持久;有颜色;最重要的是,它坚实……第二号桌子是我的科学桌子。它是一个较新的相识,我对它不那么熟悉。它不属于前面提到的世界——那个我睁开眼就自发出现在周围的世界,尽管这里不考虑其中多少客观、多少主观。它属于一个用更迂回的方式迫使我注意到它的世界。我的科学桌子大部分是空无。在这片空无中,许多电荷稀疏散布,以极高速度四处奔突;但它们合起来的体积,不到桌子本身体积的十亿分之一。(Eddington 1928, ix–x)
Eddington 在这些段落中处理的问题是,如何调和世界的科学图景与显见图景。本体论基础主义坚持,科学图景的基础部分准确描绘实在,而常识图景是一种幻觉。
原注:请注意,科学图景与显见图景并不完全互不相交。恒星或宏观气体样本这类实体,既可观察,也是理论实体。
因此,我们看到 Merricks 和 van Inwagen 等哲学家否认日常桌子存在。另一方面,对 van Fraassen 等哲学家而言,显见图景在认识论上优先。本书已经论证,存在就是成为一个实在模式,而科学从事的是描述世界的模态结构。我们观点的一项优点是,它使人能够理解,科学图景与常识图景如何都可以捕捉实在模式。
原注:Fine(1984a, 1986)倡导 NOA 时,建议平等接受科学真理与日常真理,却没有解释,尽管表面上看来冲突,二者如何能够相容。
日常桌子很可能是一个实在模式。严格地说,根本不存在科学桌子,因为没有任何由实在微观模式组成的单一候选聚合,最适合作为日常桌子的还原基础。我们否认日常或特殊科学中的实在模式必须是物理实在模式的分体论组合,也否认桌子局部随附于物理学描述的某个实在模式。因此,我们拒绝关于日常对象的还原论/取消论二分。
Horgan and Potrc(2000, 2002)对日常对象持取消论,因为他们认为本体论模糊性不可能存在。他们相信,如果桌子存在,其边界就会模糊;又因为有太多候选粒子集合可以构成它们,所以结论是桌子不存在。还原论的另一个问题是,构成不等于同一。我们很乐意同意,关于日常对象的还原论没有希望。不过,我们并不担忧这种意义上的本体论模糊性;同 Wallace(2003a, 95)一样,我们认为,在极短时间尺度上问猫的问题,或在极短长度尺度上问山的问题,都没有意义。Mount Everest 的确切边界如何,并无确定事实,因为它根本不是所有长度尺度上的实在模式。关于山究竟从哪里开始、在哪里结束,以及从桌子取走几颗粒子以后还是不是同一张桌子之类谜题,我们认为是最典型的伪问题,不具有任何科学或事实关联。
我们同 Horgan 和 Potrc 一样怀疑,书在桌子上这类语句同世界之间存在直接对应;如果这意味着存在一些个体,分别充当书与桌子这两个单称词的指称对象。所以,我们同他们一样得出结论,需要一种不同于直接指称与对应的语义学,解释即使没有自足个体,日常话语如何仍能为真。他们捍卫只有一个具体殊相存在的主张,即整个宇宙。第三章已经看到,物理学中有些研究方案拒绝把整个宇宙视为一个单一个体。因此,我们达到一种在某种意义上甚至比 Horgan 和 Potrc 更节俭的立场,因为我们主张至多存在一个偶然个体。不过,本章捍卫的本体论理论意味着,我们不必像 Horgan 和 Potrc 一样否认桌子、公司或交响曲之类东西存在。恰恰相反,按照 RR,存在大量这类复杂实在模式。
我们同常识实在论的关系并不简单。一方面,我们的本体论为日常对象腾出空间,把它们同特殊科学对象平等对待。另一方面,我们不赋予源自常识之本体论直觉任何认识地位;我们尤其否认科学本体论必须向常识负责,同时坚持常识本体论必须向科学负责。对任意特定常识对象而言,它是否为真正的实在模式,在我们看来是经验问题;所以,不能先验排除关于桌子或心理状态之类东西的取消论。如果认知科学得出结论,心理概念没有追踪任何实在模式,那么心灵理论就必须退场。
目前,我们不认为行为与认知科学正在趋向这项结论——尽管我们认为,民间心灵理论显然在多项重要方面为假——但问题不由哲学家裁决。在任何给定实例中,我们关于自己所追踪之实在模式的概念与直觉,可能大范围出错;关于感受质和现象意识状态的直觉就是如此(Dennett 1991b)。例如,日常时空话语追踪宇宙的实在特征,但绝对同时性的直觉也许错误;日常桌子话语追踪实在模式,但把桌子概念化成个别实体则有误;最后,自我概念也许事实证明追踪一个实在模式,却也可能把该实在模式不具有的属性赋予自我。
现在,我们已经建立更多本体论框架元素,可以进一步发展第一章的观点。重要的是区分两个问题:我们的概念与直觉是否追踪任何实在东西;它们追踪的实在模式,是否具有那些直觉上熟悉的替代物看似具有的全部属性。
按照雨林实在论,某个实在模式存在这项主张以其可投射性为根据。因此,归纳属于显见图景与科学图景的一部分;意思是,我们根据关于什么相对不变的归纳知识来个体化对象。我们识别的对象,在本体论上后于世界的模态结构。Quine 在经典论文《同一性、指示与实实体化》(1953, ch. IV)中,对我们如何达到日常本体论提出了类似说明。其观念是,我们把不同指示之间的同一性设定出来,作为实实体化的方法。我们的实实体化具有生存价值,因为假装存在持久对象,会使显见图景语境中的事情大为简单,尽管这种做法在科学图景语境中也许多余。在他的观点下,存在哪些事物没有确定事实;对象会收缩或扩张到最方便的大小。
归纳是从关于已观察现象的主张,推进到关于未观察现象之主张的任何推理形式。如果把归纳仅仅视为从已观察实例推广到关于已观察与未观察实例的全称主张,再由此推导关于未观察实例的主张,它也许显得完全没有根据,因为看起来只是在预设结论。我们真正感兴趣的是未观察实例,却通过直接假定关于它们的结论而达到这项结论。考虑以下论证:
-
大量已观察的 F 实例——数量为 $n$——全都是 G。
-
一切 F 都是 G。
-
一切尚未观察的 F 都是 G。
-
下一个观察到的 F 会是 G。
即使只关心接下来将观察的实例,我们也需要知道 3,因为无法预先知道未观察实例中哪些会得到观察,哪些不会。所以,我们需要 2,而它恰好是我们本来应当从 1 归纳推出的东西。但 2 只是 1 与 3 的合取。(这当然是一项巨大的理想化,但要点也适用于对归纳推断更复杂的表述。)
David Armstrong(1983, ch. 4, sect. 5)论证,如果事情仅此而已,归纳确实不合理。不过,他同 Peirce 一样认为,归纳真正建立在最佳解释推断之上。如此一来,它就应被视为真正的扩充性推理,因为它要求事件之间存在真正合定律或必然的联系。Mill 认为,自然齐一性原则等同于决定论。我们当然不需要那么强;客观潜能与概率就已经足够。
通常认为,无论日常事物还是科学事物,正是它们的存在解释了现象;但真正完成解释工作的不是事物,而是它们作为世界模态结构一部分所具有的稳定性。桌子是特别稳健的实在模式,因为借助它们,我们可以预测许多其他实在模式,例如光分布与质量分布。我们如果能够知道不可观察对象,也只能凭借关于它们的理论。既然我们只是通过实体同观察应当具有的关系来理解实体,相信最佳科学理论所蕴涵的不可观察者,就蕴涵相信这些理论至少近似地在经验上充分;换言之,现象之间确实存在理论归于世界的那些关系。如果这些关系同对象仅仅随机相关,对象存在这项主张就不能算作对所观察内容的解释。值得注意的是,科学实在论者试图说服我们相信不可观察者存在时,经常援引厚重的反 Hume 式因果性概念。我们不必走到相信对象存在那么远,无论对象是否可观察。科学史不仅破坏了唯物主义以及关于时空的经典观点,也破坏了科学描述现象背后个体这项主张。
所以,重申几页以前的观点:在基础层面——二十世纪科学实在论争论中的实体地位问题,所有恰当讨论都发生于此——依赖具有内聚性之事物的观念世界观念,会彻底误导人。
无论如何,这就是 ITSR 最一般的形而上学结论。现在陈述它,稍微超出了我们已经建立根据的范围。特殊科学对象,以及桌椅和 Napoleon,至少作为表征性实在模式存在,这一点现在应该已经足够清楚。根据 RR,表征性实在模式存在。但这除了说我们在形而上学上认可它们以外,还能意味着什么?二阶实在模式性在所有实质意义上,难道仍然只是二阶存在——恰恰就是我们批评 Dennett 所容许的东西吗?实际上,在面对它们时,我们是否事实上成了 Kant 主义者,只容许它们作为以假定本体实在模式为背景的建构物存在,而那些本体模式由基础结构模拟?下一章末尾会直接面对这个问题。
但首先,我们必须详尽考察近期科学哲学争论中的一个问题;它同刚才提出的问题密切相关,也会帮助阐明我们立场的更多面向。Harold Kincaid(1990, 1996, 2004)试图通过捍卫特殊科学经常发现真的因果定律这项主张,证明特殊科学在形而上学上同物理学地位相同。John Earman 与 John Roberts(1999)直接反驳了他;他们论证,大多数特殊科学概括即使在其他方面具有定律陈述的逻辑形式,也必须加入其他条件相同的附带条件,这表明大多数特殊科学至多正在寻找定律的路上,但一般而言也许根本不从事这项工作。Earman 和 Roberts 写道:
如果需要定律,就只有定律能胜任,其他条件相同的定律不能。这句口号的要点不是说特殊科学不能具有科学正当性。要点是,当人们只能提供其他条件相同的定律时,无论由此实现了哪些科学目的……它们都不需要定律。因此,没有必要通过设法缩小其他条件相同的定律与定律之差,来挽救特殊科学。这样做,是试图把所有优秀科学都塞进以基础物理学为样板的格子;而基础物理学……确实阐明严格的自然定律。这只会遮蔽特殊科学的重要之处,也遮蔽基础物理学的重要之处。(1999, 470)
下一章会说明,如何在 ITSR 框架中达到一个同这项结论互补的结论。继而,它会引导我们建立自己对特殊科学概括——以及特殊科学发现的实在模式——之形而上学地位的明确观点。不过,从 Earman 和 Roberts 的视角看,这里会有一项转折。我们会论证,Kincaid 在这场争论的一个关键点上也是正确的:科学所使用的因果性观念,确实在特殊科学中找到范例;而这个观念最终是否会在基础物理学中发挥任何作用,目前仍是开放的经验问题。这段围绕特殊科学与基础物理学各自提供之概括差异的论证旅程,接着会让我们完成对前者形而上学的说明。
第五章 结构世界中的因果性
唐·罗斯、詹姆斯·莱迪曼、大卫·斯珀雷特
5.1 Russell 对因果性的自然主义拒斥
微撞击是一类刻画含混的事件;按照我们的观点,自然主义形而上学不应认真对待它们。在现代西方哲学中,微撞击通常是因果联系的范例;第四章已经论证,它们在 Kim 等人提出的当代新经院式形而上学图景中,仍然拥有这种地位。那么,否认微撞击存在,是否就等于否认原因这类东西存在?
我们会论证,因果性观念的地位类似于内聚性、力与事物。对一些观察者来说,它是一个为观念世界提供结构的概念;这些观察者必须从包含时间以及其他不对称性的视角对实在模式记账,而他们若不想丢失信息,就不能忽视这些不对称性。理解因果性在这个观念世界中的作用,对理解特殊科学的性质,以及它们一般如何区别于基础物理学,至关重要。不过,我们对因果性的关注会比内聚性更深、更长。理由有二。
第一,因果性不同于内聚性;它既是观念世界概念,也是民间概念。
原注:4.4 已经解释观念世界概念这项思想。所谓民间概念,指哲学文献通常赋予这个术语的含义。
如下文将解释,它至少有两个语义重心——一个在科学中,一个在日常话语中——而在形而上学史上,二者通常彼此紧张。事实上,哲学家试图解决这种紧张时,又自行构造出第三个语义重心;这场小小的恶作剧极大加剧了澄清主题的困难。第二,因果性不同于内聚性;它是传统形而上学的基本范畴,包括那些自称自然主义、但按我们看法未能实现这项雄心的形而上学。除非能清楚谨慎地说明,伪自然主义形而上学中由因果概念执行的各项任务,如何在真正的自然主义形而上学中被置换并重新分配,否则我们不能声称自己已经表明,如何用严格自然主义而又统一的世界观取代传统。
我们会论证,因果性同内聚性一样,是一项为充分而全面的科学所必需的表征性实在模式。因此,我们不会主张取消它。不过,尽管我们还会论证,基础物理学与形而上学能够共同解释因果性为何在科学中发挥关键作用——这点也同内聚性相似——对基础物理学的正确说明本身却可能不纳入任何因果结构、机制或关系。所以,同 PNC 相容的形而上学不能继续把因果性视为基础。
我们不会从以因果性为基础的形而上学图景出发,再说明如何限制它的作用,而会采取相反程序。也就是说,先从一套出于自然主义理由彻底取消因果性的说明出发,再用 PNC 所要求的动机表明,这种彻底取消论过于强硬。我们要讨论的取消论论证来自 Bertrand Russell。如下文所见,Russell 的观点在当代物理学哲学家中有一些重要拥护者。我们基本同情他和他们,因为他们对物理学中因果观念之问题的认识是可靠的,而且推动 Russell 论证的动机令人欣慰地同 PNC 友好。(事实上,Russell 论因果性的论文,是哲学经典中对基于 PNC 之形而上学最清楚的预示之一。单凭这一点,就足以证明本书为何要投入大量篇幅讨论它;更深入地理解 Russell 的立场,也就更深入地理解真正自然主义作出的承诺。)
Russell 的全面取消论走得太远。不过,我们会论证,他之所以如此,只因接受了一种还原论,而他接受它的理由同 PNC 相容;我们已经论证,应当把这种还原论同自然主义脱钩。因此,仔细考察 Russell 的论文,会使我们的所有主题始终处于关注焦点。
Russell(1913 [1917])把他所谓的因果律刻画成一项有害的往昔时代遗物,并敦促人们从哲学词汇中彻底驱逐原因一词。
原注:除非另作说明,下文所有 Russell 都指1913 年的 Russell。引文出自《神秘主义与逻辑》(Russell 1917)重印的《论原因概念》。
他的主要前提有二。一项是描述性主张:高级科学的实践者,尤其是物理学家,并不寻找原因。另一项是规范性主张:哲学家不应为他们是否应该寻找原因立法。正因如此,我们才在上文说,Russell 的论证恰好建立在本书所倡导的那类自然主义上。他主张,因果性在形而上学中不是重要概念;这项主张基于如下观念:因果性是科学所取代的以人类为中心之视角的人工产物。
指出 Russell 在这里的论证具有自然主义性质,并不意味着 Russell 始终把自然主义作为第一忠诚。他首先是一位 Platon 主义者。但 3.5、3.6 与 4.4 已经指出,有些版本的 Platon 主义同自然主义相容;而 Russell 的 Platon 主义由关于数学及其同科学之关系的事实提供动机,所以同 PNC 相容。无论如何,Russell 在因果论文中的主要论证基础,是描述科学的一般内容。这类诉求若不伴随一项规范论题——科学应当对哲学拥有权威——就没有力量。
因此,Russell 引述 James Ward 对物理学的抱怨:想要查明世界终极真理之人的任务……应当是发现原因,然而物理学甚至从不寻找原因。Russell 则反驳,哲学不应承担这种立法职能(1913, 171)。后来,他发现 Bergson 把事件规律性意义上的因果原则归于科学家,于是斥责哲学家太容易彼此借鉴科学观点,而不从科学本身取得观点(1913, 176)。在论文结尾附近,Russell 把对因果律的承诺诊断为源自拟人迷信:人在记忆与控制能力上面对过去和未来的不对称实践处境,却把这些迷信投射进对科学的形而上学解释。最后,他在一处(1913, 184)提出一项面对日常观念与科学观念之冲突的激进自然主义回应,本书也表示过认同:健全的形而上学洞见无法用自然语言陈述,必须在一套已经清除以人类为中心之扭曲的形式体系中表达。
1913 年论文中的 Russell 还非常接近我们的立场,因为他假定,形而上学唯一正当的要旨,是统一我们的世界观;伴随自然主义论题以后,这意味着统一原本彼此分离的科学分支。Russell 否认(1913, 185 及后),科学家会从自然齐一性假说作推断,因为这种程序会把假说至少暗中视为先验。然而,他紧接着论证(1913, 186 及后),科学只出于实践目的,提出关于相对孤立系统的概括;其指导性目标是获得范围最大的概括。因此,应当看到,孤立系统的重要性只在于使发现科学定律成为可能;在一门科学完成后的结构中,它们没有理论重要性(1913, 187)。
所以,尽管预先提出了 Cartwright 对定律之事件规律性解释的批评,Russell 并未由此走向世界斑驳的观点。他说,随着科学拓宽所产生之概括的范围,它们会放弃不成熟阶段曾作为发现阶梯的原因与结果之间之简单规律性,逐渐识别前件与后件越来越大的分化,以及一个不断拓宽的、被承认为相关的前件圈子(1913, 178)。
较近时期的自然主义形而上学工作若关注统一问题,通常会把它置于理解因果性与解释之关系的具体语境中(Friedman 1974;Kitcher 1981, 1989)。这些问题又同还原论争论密切相关。例如,Kincaid(1997)把还原论失败对科学统一提出的挑战视为中心问题;而且他论证,不同科学表现出不断增殖的解释策略,这些策略通过特殊而局部的因果模式彼此区别——事实上,首先划定各门科学范围边界的依据,大部分就来自这些模式。由于 Kincaid 优先重视反对还原论的经验证据,他认为 Kim(1998)等新经院论者的还原论结论,使他们的前提遭到归谬:如果关于世界某个部分发生的事情,存在多个因果主张——例如既有心理因果主张,也有神经因果主张——那么除非接受还原或过度决定,否则其中至多一个为真。当然,我们在这一点上同意 Kincaid。
在后来的工作中,Kincaid(2004)把关于原因的实在论,作为如下论证的基础:特殊科学——包括社会科学——发现自然定律,尽管有关定律通常必须用其他条件相同条款来陈述。因此,我们看到,一位支持显见图景的还原论者 Kim,同一位反还原论自然主义者 Kincaid 都认为,我们的世界观所能获得的统一,是参照因果性得到的。
在这项当代辩证语境中,一件有意思的事是:Russell 把我们与 Kincaid 共享的自然主义和统一承诺,同 Kincaid 的还原论物理主义结合起来,也同新经院式形而上学家接受、却遭我们拒绝的分体论原子主义结合起来。在 Russell 的情形中,这种态度不同于新经院论者,仍同 PNC 一致。1913 年正在凝聚成形的新物理学,使那些曾启发 Mill 对化学——并进一步对生命与行为科学——持涌现论的十九世纪晚期僵局,看来远不太可能继续成为紧迫问题。具体说,Einstein 引入光子,似乎意味着关于光的波粒二象性即将以有利于原子论的方式得到消解。Russell 几乎不可能预见,二象性反而会由 de Broglie 推广到一切物质,更不用说后来还会发现量子纠缠。
原注:不过,Russell 一直密切关注科学前沿。几年后写作《相对论 ABC》(Russell 1925)时,他已经知道 de Broglie 的工作给形而上学原子论造成了麻烦。我们提醒读者,许多当代哲学家看来至今仍不知道这一点。
Russell 把寻找原因理解成寻找或假设序列中不变的齐一性(1913, 178)存在,也就是持续接续的定律。按照 Russell 的观点,相信因果律会使我们错误地期待并珍视这类齐一性。他责备哲学家不顾科学中的证据,假定存在一条把因果关系等同于齐一性的定律。他在这里预示了 Cartwright(例如 1980)的主张:把定律理解成陈述事件规律性,会遇到大量反例。Russell 同意 Cartwright,陈述事件规律性的定律并不描述物体实际如何行为。他没有由此得出自然定律为假的结论,而是主张自然定律并不陈述事件规律性;他通过说明科学实践中产生反例的那些特征,并表明定律的事件规律性观点为何不恰当,来捍卫这一点。
第一,他论证,把定律解释成规律性的 Hume 式观点,依赖一种个体化事件的定性基础,而这项基础无法用客观定量术语表达;可是,一门成熟科学会力图在极限状态下作严格定量描述(1913, 183 及后)。第二,序列齐一性可以成为定律这项观念,把过去与未来之间的不对称视为基础;相比之下,不断成熟的科学始终以不在这种意义上指称时间的定律为目标——尽管它们经常指称间隔,其中一些可以恰当地称为时间间隔(1913, 185 及后)。Russell 承认,在一门科学的幼年时期(1913, 178),同因,同果原则也许有助于发现;但他坚持,科学进步在于离开这种简单公式,转向根据用数学规定的函数相互依赖关系理解现象;在这些关系中,过去与未来没有系统差异。
原注:也就是说,如 Field(即将出版)所指出,它们在两个方向上都具有决定性。我们同意 Field,基础物理学中所谓缺乏过去—未来不对称依赖,并不是 Russell 反对原因同科学相关的最重要论证;真正重要的是定律事实性观点的失败。
因果律过于粗糙,无法包含这类关系,所以 Russell 认为它们不应称作因果的。
如今诉诸因果性为世界提供统一结构的人,心里想的是某种意义上的宇宙黏合剂——这项隐喻的主要来源见 Hume(1978 [1740], 662)——或者我们在别处所谓把一切客观关系固定在适当位置的胶水(Ross and Spurrett 2004)。把因果性视为胶水的传统包含大量工作,它们发展出统称为因果过程理论的理论。这种胶水就是、或者会提供 Hume 无法在印象及其规律关系中找到的必然性。也就是说,可以把因果过程理论理解成对 Hume 认识论挑战的回应:无论作多少观察,人究竟如何能知道过程之间哪些联系具有因果性,哪些没有?这类理论声称,我们至少可以观察到某种东西,它精确地诊断传统上所谓的因果性。与 Russell 对因果律的抱怨相反,因果性或这种胶水本身不是事件规律性;它应当是一些可投射规律性之所以存在的根据。
原注:因此,假定统一可能在于识别某种特权胶水,就是假定存在一种主导关系——在此即因果性——牵涉于所有可投射概括。
Salmon(1984)的因果过程理论追随 Reichenbach(1957),根据标记的传递来描述实在过程。
原注:过程理论对实在过程究竟是什么看法不同。对 Dowe(例如 1992)来说,它们是守恒量的持有者;对 Collier(1999)来说,它们是信息传递。
按照这套观点,真正过程可以在某个阶段得到改变或标记,随后观察到它在后续阶段携带同一改变。换言之,有些过程传递关于其前件阶段的信息,另一些则不传递;传递信息的是真过程,其余是伪过程。同 Reichenbach 一样,推动 Salmon 区分因果过程与伪过程的一项关键科学动机,是所谓相对论要求不能把快于光的过程视为因果过程(Salmon 1984, 141;Reichenbach 1957, 147–9)。
说明这项问题的常见实例,是由于光源旋转而在某个表面移动的光斑。如果聚光灯与表面相距足够远,旋转光线投下的光斑会以超光速横越表面(Salmon 1984, 143)。即便如此,对 Salmon 而言,它也不是因果过程,因为无法标记它。若在表面某一部分以前放置一个把光束变红的滤镜,击中那片表面的光会变红——这诊断滤镜与表面之间的过程具有因果性——却不会改变其他地方的光斑;这表明光斑的连续阶段没有因果联系。
过程观点暗示的形而上学,实际上把整个宇宙视为实在过程组成的图,其中边是不中断的过程,顶点是过程之间的相互作用。因此,如果过程观点正确,它就会使科学家假定的因果主张接受一项关键检验。选出实在过程的主张可能具有因果性;没有选出实在过程的主张不可能具有因果性。于是,当科学家在研究领域中发现原因时——无论是否如此表述——他们发现的是选出真正携带信息之关系的方法。也就是说,如果宏观经济学有自己的宏观经济因果性观念,该观念会事实证明对应于一般实在过程图上确实例示的一些携带信息关系。
所以,Russell 在 1913 年关于因果性同科学无关的主张,与因果过程理论传统彼此冲突。乍看起来似乎必然如此:除非 Russell 完全错误,过程理论传统就一定是一项错误。大多数当代自然主义哲学家容易认为 Russell 错误,至少有两个核心理由。第一,由于还原论与原子论,Russell 视为理所当然的是一种如今在自然主义者看来已经陈旧的观点:填充本体论是物理学——而非一般科学——的能力与权利。正如已经解释,关注特殊科学中不还原之因果解释模式的增殖,基本界定了当代自然主义统一论形而上学家的使命。过程理论可能是完成这项使命的一件有用武器。第二,也如上文所言,Russell 宣布取消因果性时,依赖 Hume 式因果观。许多、也许大多数当代科学哲学家会同意,科学家不寻找这种意义上的原因;但接下来会说,这不是因果性观念在科学或形而上学上有趣的含义。合起来看,出于这些理由,Russell 的论题也许会被视为只有历史趣味。
然而,Russell 的论题并未死去。一些当代物理学哲学家仍然接受它并为之论证。Redhead(1990)发展自己关于物理学没有因果话语位置的论证时,明确承认这一点。(这里应限定为基础物理学。)他考虑用 Galileo 定律解释物体下落,并追问解释中的什么可以视为原因。正如他紧密追随 Russell 的逻辑(Russell 1913, 183 及后)指出,较早时刻的位置很难被援引为原因;加速度只是由定律所表达的运动学关系定义的;定律本身不能视为原因,因为它不是事件;最后,把力引为原因则是一种极其以人类为中心的观念(Redhead 1990, 146)。
原注:可以把这项指控同 Gunther Stent(1971)比较;后者如下捍卫一种实际上属于唯心主义的观点:人投射到自然界中最基本的定律当然是因果性,即相信自己在外部世界观察的事件类似于自身有意识的行动,彼此作为因果相连,而不是随机发生……事实上,甚至科学家尝试用来描述因果性理应连接之事件的最基本维度——例如时间、空间、质量和温度——也无非是把人自己的生理与解剖结构投射进自然(128)。
Redhead 进一步发展以人类为中心这项指控,主张对大多数物理学家而言,老式原因观念来自我们干预事件自然进程的思想:推拉物体使之运动等等。在现代物理学中,只有各种类型的规律性(147)。Batterman(2002)也从认真对待物理学的动机出发,提供进一步支持。4.1 已经指出,用我们的术语解释 Batterman 所捍卫之涌现概念的方式是:如果存在涌现,就意味着存在一些实在模式;出于解释目的把物理模式当成因果关系网络时,这些模式不还原到物理模式。(这里的解释属于 Salmon 式,而非 Kitcher 式。)
接着,Batterman 指出,许多哲学家拒绝他这种意义上的涌现,依据是:把涌现物的因果力归给它,而这种力并不为其基础成分共享,会违反物理主义——无论如何合理解释物理主义(2002, 126)。Batterman 回应说:我根本不理解关于因果力的说法。我明白,这在很大程度上只是在诉诸我们的因果直觉;但据我所能判断,这些直觉抗拒在一套融贯理论或框架中得到编码(同上,127)。我们同意 Batterman,他视为范例的那类物理理论之解释力量,并不在于诉诸因果关系网络。
最后,Norton(2003, 4)出于 Russell 本人的理由赞同其论题,并说:成熟科学……无须因果概念与原则补充,就足以说明各自领域。后者属于理解自然世界的早期努力,或属于对成熟理论的简化重述;这些重述有意用精确性换取可理解性(同上,3)。用我们的术语,Norton 在这里主张,把因果承诺读入成熟科学——从他的实例判断,指物理学——就是试图驯化科学。
原注:Glymour(1999, 463)也否认物理学中存在因果定律。
认为过程传统与 1913 年的 Russell 也许以某种方式都正确,会产生令人困惑的可能性。过程理论是否可以统一特殊科学,却不能把它们同物理学统一?这会令人惊讶且困惑;尤其因为对 Salmon 因果过程理论最著名、也最谨慎阐述的一项批评大致主张,相反情况才是真的:它对物理学的效果优于对特殊科学(Kitcher 1989;另见 Ross and Spurrett 2004)。如果我们不把过程理论适用于物理学以外一切领域这项想法,视为怀疑过程理论的理由,那么反弹观点也许会是,Kim 的因果排除问题同 Russell 论题在物理学中的吸引力彼此支持:因果过度决定构成还原论的证据——尤其构成怀疑特殊科学中的局部因果模式具有形而上学意义的证据;一旦转向还原,在还原基础中缺席的因果性就会完全退场。两个过度决定的原因不是多出一个,而是多出两个。
我们同意 Russell——也同意大多数当代科学哲学——科学家一般不寻找序列中不变的齐一性。我们也出于下文将说明的 PNC 理由同意,这并不蕴涵他们没有寻找任何值得称作原因的东西。我们会论证,科学家确实在我们将要描述的日常意义上寻找原因,而且能够找到它们。这也许看来直接驳倒 Russell 的论题。接下来我们会论证,并非如此,因为对 Russell 论证最有意思的解读,是把它视为攻击这样一种观念:存在一个独立于以人类为中心之偏见的主导因果性概念,而它应当在科学世界观的形而上学统一中出现。这也许能消解 Kim 的问题,却似乎也意味着拒绝过程理论的要旨。不过,我们还会避开这项结论。
相反,我们将为 Russell——以及赞同他的物理学哲学家——同 Salmon 之间的如下汇合辩护:寻找普遍胶水的自然主义形而上学方案动机充分;过程理论沿着正确轨道展开这项寻找;但用因果性命名它们使我们注意到的胶水,在语义上并不恰当。我们为这项结论所作的部分辩护,是识别因果性所拥有的彼此冲突的语义重心。粗略说,一个属于民间,一个属于哲学,还有一个属于观念世界,在科学中具有恰当位置。正是第三个重心的存在,阻止我们一路追随 Russell,对因果性采取彻底取消论。
5.2 哲学家、民间与因果性
要判断原因是否存在,或者是否有人寻找它们,就必须决定:(i) 什么算作原因;(ii) 如何判断这类东西是实在的,或是否得到寻找。Russell 部分通过参照心理学来解决 (i)。如前所述,他也认为心理学考虑同哲学无关;他坚持,有些因果话语的内容属于拟人投射,未能对应科学发现的东西。
原注:Russell(1913, 174)反对 Baldwin(1901)《词典》中一项原因定义具有心理学性质,因为它聚焦于对过程的思想或知觉,而真正需要的是对过程本身的定义。
不过,Russell 没有主张因果律本身源于心理学考虑;他把这条定律归咎于哲学家。哲学家也许会回答,把不变接续视为因果性,是在追随一项悠久传统;这项传统声称通过心理学观察发现因果律。尤其在 Russell 所批评说明的历史中如此,也就是 Hume 式观点:原因是事件规律性或恒常结合。Hume 及其继承者——包括 Kant(1933, 218)与 Mill(1974, 326–7)——都从所谓观察到恒常结合对日常认知与科学认知的重要性,推导出其哲学意义。自然主义者力图避开对直觉和概念分析的诉求,尤其倾向于在科学心理学中寻找证据。
原注:Melnyk(2003, 139–64)提出一套不依赖心理学的 Hume 式因果说明。他的因果说明寄生于解释说明,并诉诸一些没有解释的原初物理规律性之存在。我们同意,PNC 推动人们相信这类规律性。如果宇宙是块宇宙,这些规律性会是静态结构属性,而非有时态关系。Melnyk 的说明看来足够细致,也能容纳这一点。但若设想其观点的块宇宙版本,他看来会被迫承认,一切因果性都是形式因,而没有任何因果性属于动力因;这样一来,任何传统因果概念仅剩的内容,就只有解释中出现因为一词(见同上,141–2)。由于我们不认为形而上学可以作为语义练习来完成,所以不认为这点足以驳倒 Melnyk 的说明。不过,我们确实认为,这等于迂回承认 Russell 观点的实质——正是这里的主题——也许确实可以由物理学证明为真。
我们从因果认知或因果学习研究中知道的一些东西,破坏了因果认知属于 Hume 式的观念。与早期行为主义教条相反,并非所有关联都同样容易学习。大鼠远更容易学会吃某种食物与恶心之间的关联,以及强光巨响与电击之间的关联——并在得到提示时表现出恰当的回避行为——而不是两个互补配对中的任何一个(Garcia and Koelling 1966)。我们也许可以说,自然选择在大鼠的世界中投射了一项规律性,所以任何给定大鼠都不会把某类现象体验成完全松散而彼此分离(Hume 1975 [1777], 74)。Garcia 和 Koelling 把这里得到投射的规律性称为遗传编码的假说;进一步说,它们并非序列中不变的齐一性。在恶心实例中,即使刺激与反应之间延迟相当长——超过一小时——学习仍然可以发生;而且仅仅暴露一次以后,也能学会回避或厌恶。
发展心理学家的工作,已经告诉我们许多关于例如三个月左右儿童之因果预期的知识。当看似具有内聚性的物体似乎自发碎裂、彼此穿过或没有在时空中表现出单一轨迹时,儿童会感到惊讶(Spelke et al. 1995);当显然没有支撑的物体没有下落时,也是如此(Baillargeon et al. 1995)。关于对象行为和/或结构的哪些特征会使儿童把它视为能够自行运动,这个困难问题也已经取得一些进展(Gelman et al. 1995)。这里同样有些事件没有被体验成完全松散而彼此分离。
还有一点很清楚:我们不会自发地根据恒常结合思考,而是根据类似有向因果图或 Bayes 网的影响网络思考。幼儿——三至五岁——能够推断未观察的原因,规划适当的新颖干预来阻止一个他们只观察过运行、却从未见过受到阻止的过程,并在同时变化的实例中推断因果依赖的方向,还有其他能力(例如见 Gopnik et al. 2004)。因此,证据不同简单条件作用或联结主义观点相容;按照后者,所学到的是序列中不变的齐一性。
这同自然主义者的关联应该很清楚:如果我们的因果性概念,是我们实际从事之因果认知类型的图景,那么任何从 Hume 式恒常结合模型出发的概念分析,或对所谓这类恒常结合直觉的诉求,看来都不可能同我们、科学或形而上学有关。只要我们具有跨文化普遍的因果直觉,这就是关于我们行为生态学与认知倾向的事实,而不是关于世界一般结构的事实。正如 1.1 与 1.2 所论,直觉在科学和形而上学中都不是支持其自身内容的证据。
关于因果直觉的具体经验材料,特别例示了这项一般怀疑。对因果问题的直觉反应——这里指直接、不受强迫的反应——因文化而异。特别是,不同文化中的成年人看来会用不同方式推理原因。中国与美国报纸报道非常相似的本地多人谋杀案时,对行凶者性情属性——美国更常见——和环境属性——中国更常见——的提及程度显著不同。进一步说,中国与美国受试者在一项涉及对谋杀案作反事实判断的实验任务中,对哪类改变——性情或情境的改变——更可能阻止谋杀案持不同看法(Morris et al. 1995)。
我们的因果直觉也不是基础科学推断的可靠依据。相较于科学共同体,人们在判断条件依赖方面似乎相对拙劣——这由 Wason 选择任务衡量(见 Cosmides 1989);在概率方面也一样,例如许多人会断言,两个可能性的合取比其中单独一个合取项更有可能(Tversky and Kahneman 1983);其他领域同样如此。面对这类情形,我们当然不会认为科学实践因此遭到质疑。正如视觉科学研究使我们能够解释一些视觉错觉,因果认知研究也可能表明,我们容易产生因果错觉(Gopnik et al. 2004)。面对因果错觉,哲学与科学的恰当任务,是解释人们为何对某些因果问题给出那类答案,而不是设法使答案变成正确。
本节截至这里的结论有二。第一,人类因果认知并非 Hume 式。把规律性视为因果性定义的一项诱惑由此消失。第二,我们关于因果性的直觉既不够详细,也不够稳定,所以不能把这个或那个文化所例示的完整民间概念,作为构造特殊科学相关观念世界概念的基础。只有在有限程度上,因果性的民间概念才跨越文化发展而具有共同核心,其内容如下。
第一,它把因果关系理解成以某种变化行动者——有生命或无生命——为中心,由此区分行动者与承受者。第二,它设定各种转化原则——经常被构想成力——从行动者向外传递到因果影响的接受者。Kim(2005)赞同一套因果性生成说明,也许说明民间核心重心的这一特征具有何种吸引力;我们怀疑,Armstrong(2004)主张因果性哲学理论始于我们在世界中行动时对撞击力的体验,也是如此。
原注:Norton(2003, 18–19)试图阐明因果性民间观念的结构时,认为它拥有比这里稍多的结构。不过,在我们看来,他把过多的哲学复杂性与限制性读入民间概念。Norton 本人随后表明,超出我们识别内容的各种民间因果关系属性,在特殊应用中全都可以豁免;这无意中为我们的看法提供了一些证据。
第三,民间核心因果观念纳入关于时间不对称性的假设:因果影响从过去流向未来。这三个特征看来在经验上穷尽民间核心概念。
原注:回想 1.1 对容器隐喻的讨论;那里也提到过因果冲力。
人工智能研究者 Patrick Hayes(1979)花费多年,试图为日常因果性概念建立演绎模型,作为模拟人的基础。这些模型从刚才识别的三个特征出发,再加入人们掌握的自身身体力学知识,产生对固体对象与液体进行独特操作的程序。民间心理学会同民间核心因果模型合取起来,产生对其他行动者施加因果影响的程序。
自然主义者可以容许民间观念决定什么算作原因,只要研究对象是由人构造或以人为中心的领域与实践。不过,自然主义者不能容许科学以外的任何东西裁定原因这类东西是否存在。因此,我们必须警惕对民间观念的非法诉求,并转向考察科学。
5.3 科学中的原因
Russell 主张,高级科学不使用因果律,也不寻找这条定律的实例;他甚至声称,在这类科学中,原因一词从未出现。无论 Russell 关于因果律同科学之关联的看法是否正确,至少有许多科学明确声称自己追问并回答因果问题。这里暂时只是提出一项弱主张:许多科学共同体的产出包括论文与其他文献,其中提到各类现象的原因、产生这些现象的机制,或者各种效应如何能够得到抑制或阻止。
只要查看一期《科学》(第 300 卷,2003 年 6 月),我们就在开头几页发现以下事物被说成由某物造成、决定或作为其结果——不包括读者来信、政策文章和社论:光谱学中的谱线展宽、全球灭绝、五千年间 IOM[印度洋季风]强度逐渐下降、一道电屏障、基因如何在两个亲缘接近的果蝇物种中表达、某些态—态信道的反应性下降、高效的自发细胞融合、普通感冒、海洋初级生产以及梨疱溃疡病与椰子卡当卡当病。
在《科学》在线档案中搜索 1995 年 10 月至 2003 年 6 月出现原因一词的文章,会得到 8,288 份文献,平均每月约 90 份。结果更受欢迎:同一时期有 10,456 份文献,平均每月约 112 份。3,646 份文献包含影响,8,805 份包含反应,2,683 份包含后果。(如果读者好奇,哲学出现在 553 份文献中,远少于原因;它出现的次数大约只有土壤的一半,后者出现在 1,007 份文献中。)
所以,科学家经常谈论原因。除非让高级科学这项观念承受不可容忍的扭曲,或承认高级科学只是基础物理学的一种误导性说法,否则 Russell 关于原因一词从未出现的主张就是错误的。这个结果意义非常有限。如前所述,如今大多数科学哲学家同意 Russell,科学家不寻找持续接续的定律。那么,科学家所谓原因的东西是什么?我们认为,科学家谈论原因时提供或试图提供的是因果解释。这里会出现一套成熟的哲学问题,既关乎一般解释,也特别关乎因果解释;它们聚焦于,在某一门科学、某一组科学或一般科学中,什么使一个因果解释成为优秀解释。出于当前目的,我们不加论证地对这些问题采取宽泛的 Kitcher 式进路。
正如 Kitcher 强调(例如 1981),任一科学所接受的解释关系,都由该科学接受的一般论证模式(见 1.3)决定。基于上文提到且下文会再次讨论的理由,我们远比 Russell 更关心认真对待科学的数量与多样性。我们同意 Kincaid(1997),科学家通常依赖各自学科传统所特有的局部因果关系;至少表面上看,它们既不还原到哲学家通常寻找的单一总体观念,也不欢迎用后者分析。
因此,事实表明,当代科学家谈论原因时,通常记录的恰好是 Russell 认为有别于假定因果关系的那类多重依赖关系。Russell 关于科学家说什么的描述性主张不正确,而且他没有给出有说服力的自然主义理由,说明解释性相互依赖为何不应称作原因。进一步说,如果我们关于认知科学表明自身认知并非 Hume 式这项看法正确,那么把事件规律性定义为因果性的一项关键诱惑——对自然主义者而言——就会消失。既然科学中的因果性看来不还原到事件规律性,我们就不再有接受 Hume 式分析的动机。那么,我们的裁决会不会是,科学家反而同民间一起,用因果观念表示关于撞击力与流动的假说?
我们能严肃地把这类涉及流动与撞击力、含混而不成熟的形而上学概括归给科学家吗?如果这里考察的解决方案,不只是论证中的一个中途站,那么作为自然主义者,我们就必须仔细关注这个问题。不过,由于我们最终并不把上述含混的形而上学信念归给科学家,所以只需说明一个人如何能够最可信地尝试这样做。
首先,此人会主张,科学家没有自己独具特色的一般因果观念;他们只是在这里继承民间习惯,随后在任一给定实例中收紧其应用——从而使因果主张适合检验与测量——条件是他们假设或旨在发现具体机制。特殊科学的方法论文献经常提出一项论题:除非规定有关特殊科学所特有类型的机制,否则就没有提供解释。(例如见 Elster 1989 与 Kincaid 2004。)在力学以外使用机制这项观念时,它通常看来没有比稳定、得到定量参数化且可测量的影响传递者更确定的含义;而后者看来又可以无损地表达成特定模型中的撞击力—流动信道。
原注:例如,考虑 Kincaid(1997)给出的以下因果机制实例,它们几乎没有更多共同结构:组织策略由不同环境中差异性的诞生与存活机制产生——社会学(19);理性预期作为解释货币政策失败的机制——经济学(140);附着于蛋白质的信号序列作为细胞中的蛋白质分选机制——细胞生物学(53);蛋白质结构作为抗体结合强度的决定机制——生物化学/物理化学(60);由联网个体分布式遵守规则,作为引导航空母舰的机制——认知人类学(124);同源异型基因作为从成虫盘到生物体特定器官之发育路径的决定机制——发育生物学/遗传学(61)。在每门特殊科学中,都有关于哪类过程算作机制的背景理论。
这里的实质观点是,影响若被限制成需要由机制传递的那类东西,就很可能等价于 Armstrong 所谓撞击力的民间概念。
乍看之下,这些思考似乎为解决当代自然主义者应当如何看待 Russell 论题的一切问题提供了基础。民间与科学家都不以 Hume 式方式概念化因果性,部分原因是二者都考虑比赤裸规律性更复杂的相互依赖;而且二者在把因果影响从某个 $x$ 归给某个 $y$ 时,一般都可以被认为假定存在从因果行动者 $x$ 流向承受者 $y$ 的撞击力流——后一点更可争议。如果接受所有这些,我们就可以说,由民间习惯决定哪种一般关系算作因果关系,再把具体说明实际因果关系集合或网络由什么例示的任务交给科学。
原注:按照这套说明,民间观念与科学产出无须完全吻合——民间可以对什么导致什么感到惊讶,也可以受要求对何谓原因的观点作出各种温和修正,而不必承受 Russell 那项根本不存在原因的提议所施加的全面暴力。
接着,我们对 Russell 论题的裁决就是:Russell 毕竟把过多语义优先权让给 Hume 主义者,从而看不到日常与科学思维方式彼此相容。
这种解决方案优于简单的因果取消论,也优于试图通过捍卫 Hume 主义来挽救因果性。它非常接近 Norton(2003)的提议;文献中,我们发现他的总体观点同我们最接近。不过,我们认为它仍不完全充分。首先,它没有说明因果关系与本体论统一之间的任何联系。Norton 出于类似 Kincaid 的理由,明确否认这种联系。当然,一种可信观点是,因果性同统一论者寻找的胶水毫无关系;Kim 等人同样因把因果多重性视为民间形而上学的问题而陷入混乱。但除非认为基础物理学是唯一在形而上学上严肃的科学——Norton 的论文没有考虑任何来自特殊科学的实例,可以作为 Russell 论题的反例;这暗示他也许如此认为——否则把问题停在这里,只会让形而上学不统一论的拥护者完全满意。
正如我们一直主张,对原因采取 Russell 式取消论,在基础物理学中是一项可信立场——事实上,我们认为它得到 PNC 的强烈动机。面对多学科而解决统一问题,无论讨论因果性还是其他假定胶水,都不能仅凭自身化解如下紧张:应用于基础物理学的 Russell 论题,与因果过程理论彼此冲突。形而上学统一论的拥护者可以径直否认,因果过程理论在任何方面都正确,再动身寻找另一种胶水。但这会蕴涵对特殊科学之底层形而上学采取一套错误理论——例如,Kincaid(2004)会变得完全错误——而这又会回到我们在 4.2 拒绝的 Dennett 立场:基础物理学研究真的推定物,特殊科学研究本体论上低一等的抽象物。这会是一种还原论,尽管不属于 Kim 那一类;我们担心 Norton 的立场会通向那里。
想象一位哲学家不同于误入歧途的 Dennett,有意识地选择这条道路;他得出结论,特殊科学——而非基础物理学——是一些实用事业,由人类认识局限与局部关切的合取迫使我们从事。对这样的哲学家来说,如果事实证明,要理解因果概括与解释在特殊科学中的作用,只需对概念作最低限度修订,也许并不令人惊讶。但如果日常因果模型在基础物理学的应用中得到证实,接着就会令人惊讶,因为这等于发现,我们的自然概念工具已经为一些同适合度毫无关系的领域良好演化。(如 1.1 和 1.2 所论,这个问题应该令新经院论者困扰。)更有雄心的统一论希望是,特殊科学与物理学可以合理地解释成共同追求对实在作客观而融贯的描述;它应当引导我们先寻找全面的修正原则,再问这些原则如何容纳特殊科学中的实践,以及它们同民间用法模式具有何种关系。
原注:面对内聚性时,我们没有担忧类似问题,因为已经论证,内聚性不是民间概念。
我们可以参照一直同 Russell 论题对比的两项观点,也就是因果过程理论与 Kim 式还原论,更明确地表述上述议程。如前所述,过程理论的要旨是区分真实因果过程与只是表面上的因果过程。Salmon 同 Russell 和我们一样认为,面对关于客观实在的问题,不仅科学应当胜过以人类为中心的视角——也就是我们应当成为自然主义者——而且科学内部,基础物理学只要同特殊科学冲突,就应当胜过后者。因此,对 Salmon 而言,实在因果过程的范例应当在基础物理学中寻找,而他把基础物理学视为微观物理学。这类承诺推动了近期基于因果排除忧虑的争论;额外分散注意的是,提出忧虑的人无视现实物理学,转而采用一种隐藏问题的想象物理学。
Kitcher(1989)早期对 Salmon 的批评聚焦于这一点,论证我们识别大多数、很可能所有宏观过程中的因果相互作用时,对宏观世界一般因果结构——由基础物理学以外的科学揭示——之知识的依赖,胜过对 Salmon 重视之微观过程的依赖。然而,对 Kitcher 而言,这类考虑只构成不去尝试从过程说明中提炼开展宏观科学的直接方法准则之理由;如果把 Salmon 的进路及其后继者理解成,旨在说明科学在极限状态下意图发现的世界中实在结构之种类,这类考虑就不会严重破坏其价值。也就是说,在 Kitcher 看来,关于科学解释实践的一个健全观点,本身未必能确立关于基础本体论的任何内容。
正因如此,Kitcher 才能把自己与 Salmon 的进路描述成互补,并把自己的工作刻画成分析自上而下的解释;在这类解释中,现象通过确定其在更广泛规律性集合中的角色得到解释。他把它同自下而上的解释对比,并说 Salmon 分析的正是后者;Salmon 也明确接受 Kitcher 提出的互补性(Salmon 1990)。这种和解的问题是:如果人们同意特殊科学通过参照因果过程解释,而基础物理学并非如此,它就牺牲了统一基础物理学与特殊科学的雄心。鉴于 Kitcher 的总体目标是捍卫科学解释的价值在于它提供的统一,这略带讽刺意味。在我们辩证论证推进到这里时,Kitcher 式和解支持把解释视为学科内部的统一,却挫败一般统一——按照我们的观点,后者恰好是形而上学的全部要旨。
现在,我们已经把自己的论证逼进狭窄角落。若要脱身,必须寻找一套说明:(i) 让科学家可以自由谈论因果过程,而不必担心在形而上学家面前难堪;同时 (ii) 追随 Russell,否认关于因果性的直觉——无论民间还是 Hume 式——在为物理学或一般科学的形而上学基础提供信息时具有任何作用。我们下面勾勒的观点同 Russell、Redhead 和 Norton 一样,完整保留因果性的民间概念——正如我们对事物概念的观点完整保留该概念,而不是像 Eddington 那样主张它适用于电子却不适用于桌子。
我们诉诸两项并非源自自然直觉或民间直觉的考虑,解释民间核心因果概念为何不必同自然主义科学哲学或自然主义形而上学冲突。第一项考虑,是 4.7 所讨论的民间核心观念极其单薄。民间只承诺过程存在,并不承诺因果过程就是胶水这项形而上学观念。第二项考虑,是一组理由,认为如果 Russell、Redhead 和 Norton 关于基础物理学的观点正确,那么鉴于当代物理学的现实状态,他们正确的确切含义会为过程存在提供物理与形而上学解释,同时蕴涵因果过程不是形而上学胶水。
我们的观点在很大程度上向 Salmon 与其他过程理论家让步——特别是,它同他们相信客观因果关系相符,也同他们认为这类关系应根据过程加以阐释相符。它要求物理理论解释特殊科学为何把因果过程作为实在模式来研究,因而服务于统一。不过,它详细说明因果性如何可能不在基础物理学中发挥任何作用,由此容纳 Kitcher 对 Salmon 的反驳;在搁置 Russell 的原始还原论以后,也确定了 Russell 论题中正确的内容。
5.4 让科学握有王牌
前面指出,Russell 的一项前提来自他把自然主义应用于写作时的经验科学状态;它是一种关于科学间关系的直接而简单的还原论。Russell 主张,在概念修正问题上应当让科学握有王牌,而他假定握牌的尤其是基础物理学。他论证,物理理论的函数概括不包含时间不对称性,而拟人意义上的因果性依赖这类不对称性,所以宇宙本身不可能以因果关系为特征;唯一例外的意义是,宇宙包含认知系统,而认知系统通过构造因果关系来预期。他由此假定了当代担忧因果排除之人同样假定的东西:任何科学识别的关系之一般模式,最终都必须至少原则上可以由基础物理学识别和解释。
原注:Russell 与因果排除论者都不期待物理学介入并接管特殊科学的解释方案。Kim(1998)不同于 Russell,对为何不会发生这种事提出了一套精致而不只是实用的说明。Kim 论证,特殊科学研究的是以微观为基础、却本身不属于微观属性的属性之分布与效应;而微观属性是物理概括的直接目标。不过,由于对 Kim 来说,特殊科学属性随附于物理属性而不作交叉分类,物理学仍然必须至少原则上能够识别和解释这些以微观为基础之属性群之间成立的一切一般关系。
Russell 写作论文时,这仍是一项合理赌注。不过,本书始终在论证,几乎从 Russell 同其他人一起下注的那一刻起,这项赌注就在失败——如上所述,de Broglie 的工作已近在眼前。当代科学实践支持的物理主义弱版本 PPC,过于薄弱,不能许可 Russell 从基础物理学中的因果取消论,推导出特殊科学中的因果取消论。如果物理理论避免指称因果关系,而生物学或经济学却援引它们,这不会产生矛盾。
PPC 没有分体论还原论的全部力量,不能一路把我们带到 Russell 的因果取消论;但 PNC 确实拥有足够力量,让我们可以把 Russell 的推理当作模板,只需稍微复杂化。根据 PNC,如果因果性不在基础物理学中出现,就不应当假定因果关系这一类别在形而上学中选出一个表征外实在模式。这同以下可能性相容:形而上学与物理学可以解释,因果性的观念世界概念为何是组织那些成功识别实在模式之特殊科学的必要条件。
我们想考察,如果用较弱的 PPC 取代 Russell 那套还原论版本的物理学优先性,类似 Russell 的推理会通向哪里。考虑物理学家目前认真对待的一组基础物理理论,也就是那些得到资助、旨在统一物理学因而逐渐进入形而上学的研究方案所使用或研究的理论——3.7.2 回顾了量子引力说明的严肃候选。按照第四章的论证,假设这类理论中的任何概括都不援引流动或过程因果概念所特有的因果不对称性,而特殊科学的部分或全部因果原则确实预设这类不对称性——正如 Kincaid 有说服力地论证。那么,这些不对称性在形而上学中的地位存在三种可能性。
第一种可能是,基础物理学最终接受 Smolin(2000)所倡导的无背景理论。(回想 3.7.2,无背景意味着理论没有或几乎没有独立于动力学的结构。)如果这就是物理学的未来,寻找形而上学胶水会徒劳无功,而激进不统一观点的实质也许会得到满足。Smolin 支持圈量子引力 LQG 作为统一 GR 与 QM 的候选理论,部分原因正是他认为它在很大程度上无背景。
原注:我们担心,这也许是一位物理学家犯下了更常见于哲学家的罪:让形而上学驱动物理推测,而不是反过来。
不过,请注意,即便在这种情形中,Russell 与因果过程理论家也都可以认为自己得到实质支持。取消论者不能再依赖如下主张:因果性基于不对称性,而基础物理学坚持普遍对称性。不过,民间核心因果观念所承诺的不只是存在不对称性;它锚定于拟人化的影响流动体验。在无背景的极限情形中,不会有任何基础东西可以代理因果影响的普遍方向,因此以人类为中心的体验在那里根本找不到任何类比抓手。同时,过程理论也许仍是解释和预测我们所在宇宙区域之实在模式的必要条件,因为这里受第二定律支配。LQG 有责任解释局部不对称性,而后者又会解释时间不对称过程为何是有用的定位符。
不过,完全无背景的物理学无论如何只是一种极限可能;大多数物理学家——包括 Smolin——认为它不太可能。(3.7.2 已经说明怀疑它的根据。)我们可以参照距这项极限有多远,编排量子引力的其他视角。稍稍离开极限的是一些可能理论,它们只给出宇宙的几何属性;这些属性既不约束任何局部过程,也不是局部过程的后果。这里的胶水话语仍然看来不恰当,而以下推测都会对形而上学家拥有充分动机:宇宙只得到最低限度的统一;基础物理学层面没有因果性;过程理论也许仍然描述我们可以测量的每一个实在模式,唯有时空大尺度结构的某些特征除外;但如果它们确实如此,其成立也不能由基础物理学直接解释,尽管必须同基础物理学相容。
第二种可能在本章辩证语境中更有意思,而且既同 PNC 相容,也同 Russell—Redhead—Norton 关于物理学的论题相容:基础物理理论帮助我们说明,特殊科学关于因果过程的各种局部模型全都有什么共同点,尽管这些过程本身没有在基础物理理论中作一阶出现。如果这种可能性实现,形而上学家就有理由通过研究物理学寻找普遍胶水,但因果性本身不能成为这种胶水。超弦/M 理论的胜利会支持这幅形而上学图景。投入资源研究超弦/M 理论,通常用以下所谓关于物理学史的归纳来辩护:尊重对称性是任何意欲成为基础物理理论之理论的关键原则(见 3.7.2)。正如我们已经论证,因果性的民间概念也许没有承诺太多,但它坚持原因与结果之间存在不对称。所以,如果 M 理论最终给出基础物理学的内容,因果性就不可能成为普遍胶水。(弦性也许才是普遍胶水。)
回想一下,M 理论与 LQG 并不严格彼此排斥。M 理论的一些可能扩展——尽管数学上尚未得到表述——会解释 LQG 为何成立(Greene 1999;Smolin 2000)。这会成为一种尤其适合调和 Russell 与过程理论家的理论环境。尽管 LQG 可以在块宇宙语境中解释,它通常仍用有时态的术语呈现。因此,它拥有潜在资源,可以用过程来正确描述我们所在宇宙区域的历史发展,甚至描述物理存在之全部。M 理论接着可以在更高一层抽象上提供统一的结构说明。在这个层面,Russell 的论题会得到确认。
我们主张,在所有这些可能未来中,都可以存在实在过程——化学、演化、宏观经济等等——但除了满足前面描述的时间不对称影响流动之单薄民间观念外,它们没有任何共同点。所以,我们基本同意前面引用的 Kincaid 主张:科学中发现的许多影响传递机制,除了都传递影响以外,没有更一般的共同点。在当前严肃考虑的一些情境中——无背景——基础物理学只会同实在某些区域中的不对称影响流动相容。在另一种说明——M 理论——中,不会有基础不对称性,因而基础层面没有任何东西对应于因果过程;然而,基础物理学会解释,为何在一些特殊区域中可测量的实在模式具有这种不对称性,因为在那里弦的十一种基础维度中,一些维度的值小到趋于消失。
现在,我们的观点在哪种意义上同 Russell 相符,应该已经很清楚。我们主张,因果性同内聚性一样,是观念世界概念。至少对我们而言,它是定位一些实在模式的有用工具,而基础物理学也许会参与解释它为何有用。或者,即使基础物理学不直接这样做,PPC 至少要求我们所在宇宙区域看似特有的时间不对称性同基础物理学相容;这种时间不对称性无处不在,又会解释因果性定位符在特殊科学中的价值。不过,我们认为基础物理学的当前状态支持 Russell、Redhead 与 Norton 的预期:它不会直接概括因果过程。
这让我们可以向因果过程理论让步多少?Salmon 最初试图把因果性说明成普遍胶水。严格理解,这同 Russell 的论题不相容。不过,面对量子理论要求参数值没有原因这个问题,Salmon(1990)最终对因果性作为普遍胶水的观念表达了鲜明悲观。请注意,虽然这项理由不同于我们这里采用的理由,它仍是同 PNC 相容的动机。Salmon 认为,对过程理论家事业更重要的是试图区分真实因果性与伪过程;而过程理论家仍然认为这项事业正在取得进展。可是,这同样可能被认为同 Russell 的论题不相容。毕竟,如果因果性不是表征外实在模式,真实过程与伪过程之间如何还能存在形而上学区别?
这个问题的答案依赖 Russell 对本体论还原论的错误信念。对非还原论者而言,因果概念没有出现在基础物理学概括中,并不蕴涵这些概念只指称虚构。
原注:Norton(2003, 3)说过一段听来类似的话:我会把因果概念刻画成属于某种民间科学,是对较发达科学的粗糙而缺乏根据的模仿。尽管这种民间科学不及我们的最佳科学,我绝无意把它描绘成纯粹虚构。如下文将做,Norton 根据启发法刻画这种不完全虚构的地位。不过,按照我们的观点,特殊科学不可取消地量化因果关系;它们不是物理学粗糙而缺乏根据的模仿,而是追踪基础物理学没有也无法追踪的实在模式。所以,我们把因果关系视为启发法时,它同虚构的距离比 Norton 使用该词时更远。
正如 4.5 所论,所有证据都告诉我们,我们生活在宇宙的一个区域——它可能同整个宇宙重合,也可能不重合——这里,为测量和投射而近似隔离的每个系统,其自由度都受到各种不对称性限制。这个区域高度各向同性,支持信息来源与接受者之间稳健的区分;所谓稳健,就是可以跨越区域边界内的一切反事实空间投射。这足以确立定向流动的科学效用。继而,它蕴涵我们称作因果过程的许多东西是实在模式,即使这不意味着它们例示一般因果性的任何表征外实在模式。
前面说过,我们不把关于撞击力与流动的含混民间直觉,当成科学家严肃持有的形而上学承诺。现在可以说明这句话的含义。如果知道自己的一切测量都来自受第二定律支配的区域,把定向、不可逆的影响传递以及守恒原则视为既定,就是合理的。这项实践极其接近民间形而上学对因果性的支持所要求的做法,所以科学家即使径自借用文化继承的民间因果观念,也不会产生任何严重误解风险。但她无须因此支持民间形而上学,正如不必支持民间物理学。至于受第二定律支配的区域如何可能出现并至少暂时保持稳定,则必须转向基础物理学本身,或某个一般性低于基础物理学、却高于我们直接测量领域的领域寻求解释——例如,在由 M 理论解释 LQG 的情境中转向 LQG。
这足以表明存在实在过程,因而也存在我们可能错误归因过程的情形,也就是伪过程吗?或者,它是否只表明,对困在实在有限区域、受特殊不对称性支配的我们这类有限存在者来说,用因果过程观念对经验记账是有用的?这个问题再次等于追问,如何能同时成为自然主义实在论者——否认以人类为中心的工具主义——以及非还原论者——否认基础物理学穷尽或严格蕴涵一切真理。这项一般问题当然是全书主题。
ITSR 解释了为何局部因果概念在特殊科学中如此稳健,也解释了为何它们除了流动或过程的单薄观念外,不受任何更强内容统一。第一,根据定义,特殊科学并非从极限视角构造。意思不仅是它们没有从物理极限构造;它们也没有从自身范围边界所能达到的极限构造。它们在一个信息不对称的观念世界中发展,也是对该世界部分区域的说明。除非基础物理学告诉我们,否则我们不知道,在这方面,观念世界是否同从极限处可得的现实世界之正确描述相符。所以,科学中出现的因果性是观念世界建构物。
然而,如 4.5 所论,这个观念世界提供一种有用的启发法,用来定位一些实在模式。特殊科学关心相对可以隔离的宇宙区域;从对它们而言并非基础、却仍属于极限的领域视角看,这些区域会发生交叉分类。因此,特殊科学各自聚焦的因果关系会诉诸其携带信息潜能的不同面向。这等价于 Kitcher 和 Kincaid 的观点:解释性论证模式把不同特殊科学区别开来,并反映在对每门科学中哪类关系算作因果关系的局部限制中。
这个视角帮助我们理解民间因果概念同科学应用的关系。RR 认为,一个模式若要实在,必要条件是它在对宇宙的完整说明中并非信息冗余。在尚未达到这项极限时实际表述科学理论,我们无法知道假定模式是否满足这项标准,但会关心它们是否满足;所以,我们至少暗中以暂定方式提出存在主张。进一步说,随着科学进步,我们会按照对本体论简约性的关切调整本体论。
原注:作为自然主义者,我们并不主张相对更加简约,为认为一项科学理论更可能为真提供任何理由。要点只是,正如第四章所强调,说只有冗余理论才概括的对象存在,并不帮助统一科学,所以也不对形而上学作出任何贡献。
然而,实践中的民间没有系统理由关心这项约束。自然选择在设计民间实践者天生的预期工具时,也无法顾及它。应付稀缺问题时,追踪成束奖赏在局部时空中的轨迹几乎就是一切。关注过程所嵌入的更广泛信息动力通常只带来很少、甚至没有额外收益,而且可能因计算成本妨碍收益最大化。
原注:这项陈述需要一些限定。有些民间人士从事演化无法预见的实践活动,例如在期货市场买卖资产。做这类事情时,像科学家一样对结构和关系记账会更明智。
因此,把因果关系模拟成对象在时间中的一系列碰撞,是一种明智的启发法。进一步说,对人类这类社会性动物,或捕食其他活动动物和/或被它们捕食的非社会性活动动物而言,甚至把所有因果关系都模拟成意志行为也许有道理;石头会成为目的复杂性与适应性最低的行动者之极限实例。一个人试图从事科学时——也就是关心的范围扩展到自然能够直接设计生物来关心的东西以外——这类因果模型无法推广。不过,随后可以放弃流动因果之单薄概念的一些特殊扩展,例如泛灵论;留下来的,就是 Salmon 及其后继者寻找的那类经过削减的过程概念。只要这类理论家的分析努力成功,他们提供的不是普遍胶水;但在特殊科学具有要旨的实在部分中,它确实是一种把它们结合起来的黏合剂。
现在概括过去几节的论证。我们同意 Russell,科学家一般不寻找序列中不变的齐一性。认知科学使我们相信,日常人士同样不根据这类齐一性作预期,所以我们不认为这一事实重要。第二,我们追问,如果科学家不寻找齐一性,是否蕴涵他们不寻找可以正当地称作原因的东西?Russell 回答这个问题的基础,看来存在某种内部紧张,我们对此产生了一些担忧。一方面,他为否定答案辩护的关键前提是,物理学家没有在基础概括中提及原因。但特殊科学家始终不断谈论原因,所以 Russell 的否认蕴涵一项自然主义者无法接受的结论:大多数科学家在本体论上陷入混乱,而哲学家可以诊断这种混乱。
最后,我们恰好在自然主义者希望找到解决方案的地方,化解了这项紧张:关于物理学的一些经验假设没有得到后来科学发展的证实,需要加以纠正。新经院论者把因果性一路向下投射到基础物理学和形而上学,毫无根据。然而,当代科学也没有推动我们得出结论,认为特殊科学没有测量一些必须模拟成过程的实在模式。
5.5 基础物理学中的定律
现在回到第四章末尾留下的问题。那里提到 Earman and Roberts(1999)同 Kincaid(1996, 2004)的争论:基础物理学与特殊科学在发现无例外定律的能力上是否不同?现在的目标是表明,本章与上一章所捍卫的基础物理学/特殊科学关系观——尤其是关于因果性概念在这项关系中之位置的观点——如何让我们恢复争论双方的核心洞见。这延续了我们的一般策略:诉诸本立场实现的汇合,为它辩护。
在两种彼此紧张的观点中,Kincaid 相信特殊科学同基础物理学一样从事发现定律,这在当代哲学家中更为流行。引导他们支持这项看法的部分动机,恰好在 PNC 所捕捉的意义上属于自然主义。说特殊科学没有或不能实现基础物理学有时实现的某种东西——发现无例外定律——乍看之下似乎是在根据哲学判断指责特殊科学,认为它们在形而上学上低一等。但 PNC 禁止的恰好就是这件事。我们已经反对这样的要求:特殊科学没有尊重物理因果闭合的传统直觉,所以应暗中或明确地修正它们。
因此,我们看来可能不得不加入 Kincaid,以及 Fodor(1991)、Lange(1993)、Pietroski and Rey(1995),坚持哲学家的定律性观念应当同样牢固地建立在特殊科学家所谓他们的定律上,也建立在基础物理学的范例上。如果支持这项立场,又同这些作者——包括 1996 年而非 2004 年的 Kincaid,见下文——一样认为,特殊科学不发现无例外定律,而只发现服从其他条件相同条件或附带条件才为真的定律,即其他条件相同定律,那么就必须拒绝一项古老教义,视之为动机不良的哲学教条:无例外性是定律的必要属性之一。
强烈的自然主义动机使 Kincaid 使用一套按历史标准高度消胀的定律性观念。他说:一条定律选出一种因果力或因果因素(Kincaid 2004, 179)。他的意思不是,选出因果因素是成为定律的必要条件。他的自然主义顾虑极强,以至于怀疑寻找定律性的一般必要或充分条件是否有意义,因为这必须部分依赖先验概念分析。相反,他的主张大致如下。所有科学家——基础物理学家与特殊科学实践者都是如此——都寻找非冗余地预测并解释现象的概括;这要求在某种程度上支持反事实,见 Kincaid(2004, 174)及下文讨论。他们做到这件事的主要、但非唯一方法,是识别支配一组情境的因果因素。只要一门科学成功做到这一点,它就由此本身发现了一条定律。至少,Kincaid 如此断言。但即使同意特殊科学识别因果因素,我们为何应当把它等同于发现定律?
Earman 和 Roberts 识别出一项前提,可以作为获得这项推断的入场券,但 Kincaid(2004)放弃了它。这项前提是,基础物理学同样不发现无例外定律;用 Earman 和 Roberts 的话说,附带条件一路向下,直到基础物理学(Earman and Roberts 1999, 440;Cartwright 1983 捍卫这项观点)。如果这是真的,Kincaid、Lange 等人的一般结论对自然主义者确实不可抗拒。无例外定律这项观念不会再拥有同 PNC 相容的趣味。若是如此,不妨接受 Kincaid 对定律性的消胀解释,因为发现定律不会再有其他具备充分动机的重要含义。(当然,一些最低限度的概念约束仍潜伏在背景中。如果识别因果因素不支持任何反事实,因而只提供摘要而非概括,把它们称为定律就会悖谬,因为传统概念与消胀概念之间的一切联系都已丢失。很快会回到 Kincaid 关于他所谓定律之模态力量的有趣评论。)
这版论证同我们最直接相关,因为它直接取决于关于基础物理学与特殊科学之关系的主张。Earman and Roberts(1999)反驳的也正是这版论证。稍后会考察 Kincaid(2004)捍卫的修正版立场。那时,我们会论证,他最终退入一种暗中比其修辞——后者大体仍同早期立场一致——更接近我们的观点。这会完成我们关于 ITSR 汇合能力的论证。
先概括一般性 Kincaid 立场,也就是 1996 与 2004 两版表述共有的部分。我们当然同意,哲学家无权宣布某些制度上真正的科学在方法论或形而上学上有缺陷。基于 4.5 和 4.6 探讨的理由,我们也同意,识别因果过程类型是特殊科学所追求、而且经常成功实现的主要成就。进一步说,正如 Kincaid 所言,它们正是借助这类成就非冗余地预测并解释现象;用我们的术语说,它们追踪实在模式。(举 Kincaid[2004]讨论的主要实例:多年来,经济学家通过仔细测量已经发现的变异,记录在越来越丰富详细的情境种类规定下,供需关系变化如何引起价格变化。)
我们同意,发现因果因素不蕴涵预测无例外规律性,因为特殊科学识别的任何因果因素,都不会在绝对一切情境中凭经验显现。事实上,我们同 Kincaid(2004, 171–2)一道赞同 Cartwright(1983),物理学的任何部分甚至都不预测无例外的因果规律性。
原注:就非基础物理学而言,Cartwright、Kincaid 与我们支持同一项论证,达到这项结论。适用于一般特殊科学的一切,也适用于非基础物理学。Cartwright 不同于我们,不相信存在任何我们意义上的基础物理学。所以,我们需要超出 Cartwright 的额外根据,把她的主张扩展到特殊科学以外。4.5 与 4.6 已经提供这项根据,论证基础物理学不描述因果规律性。
不过,我们认为 Earman 和 Roberts 有一项主张正确:基础物理学发现某类特殊科学没有发现的东西;我们把这类东西称为普遍实在模式。本章前几节已经为 Russell 与 Redhead 的论题辩护:这类实在模式不属于因果模式,而属于第二、三章所阐明意义上的结构模式。鉴于我们同 Kincaid 对特殊科学工作内容看法一致,这意味着在我们看来,基础物理学的成就在两个方面不同于特殊科学:前者无例外,而且不在于识别因果因素。
在这个语境中,应当重申说基础物理学概括无例外是什么意思。我们不是说,它们可能预测每个事件或过程。意思是,宇宙任何地方取得的任何测量,都可能成为它们的反例。任何特殊科学的概括都没有这项性质。在一个层面上,这两项主张是同义反复:会受到来自任何地方之反例影响,是我们定义基础物理学的根据;概括范围受限,则定义一门科学属于特殊。不过,这些定义不以先验概念反思为基础。它们属于 PPC 的内容,而 PPC 是一项通过诉诸科学史得到辩护的制度规范。
因此,我们直接反对包括 Kincaid(1996)在内、相信附带条件一路向下的哲学家。Earman and Roberts(1999)提出了一项我们认为令人信服的论证,支持我们这一边。显然,竞争观点在很大程度上必须以对物理学现实历史的解释为基础。我们不知道有什么关于近期物理学的可信历史,能够破坏 Earman 和 Roberts 以下评论:
基础物理学的典型理论具有这样的性质:如果它们为真,就会存在精确而无附带条件的定律。例如,Einstein 引力场定律毫不含糊、毫无限定、没有附带条件、没有其他条件相同条款地断言:时空的 Ricci 曲率张量正比于物质—能量的总应力—能量张量;Maxwell 电磁定律针对无电荷平直时空的相对论版本,毫无限定或附带条件地断言:E 场的旋度正比于 B 场对时间的偏导数,等等。我们还主张,物理学史与当代物理学实践表明,物理学家的目标就是找到这种严格、无附带条件的定律……我们相信,公正地阅读这段历史会表明:当基础物理定律的候选者遇到例外,而且理论家确信这些例外无法由理论语言中明确表述的条件容纳时,人们就会开始寻找新的候选者。(1999, 446)
要令人满意地解决这场关于科学解释的对峙,Earman 和 Roberts 需要解释,为何近来一些重要哲学家采取相反观点。他们认为,这是由于误解了 Hempel(1988)的一项洞见——Giere(1988a)、Fodor(1991)与 Lange(1993)明确提出了这种误解。有关洞见是,在一门高级科学中,典型理论 T 不会拥有任何可以完全不用 T 所引入理论术语来陈述的逻辑偶然后果。若要只用此前已经理解的词汇陈述 T 的可检验后果,通常必须加入一个附带条件,参照 T 的新词汇限制预测领域。在当代科学哲学语境中,把一切都放进这种假说—演绎术语也许显得陈旧。因此,Earman 和 Roberts 根据理论语义观的术语,对 Hempel 的洞见作如下重述——现在限于基础物理学理论:
对基础物理学的典型理论 T 而言,不存在适用于所有模型、并约束模型经验子结构的逻辑偶然条件;但存在约束经验子结构的局部偶然条件,它们适用于某个附带条件 P 为真的一切模型,而 P 会限制模型中经验子结构以外的特征。(Earman and Roberts 1999, 443)
Hempel 的主要实例来自经典天体力学。用 Newton 力学预测天体运动,预设一项附带条件:除相互引力外,没有其他力作用于行星。这项附带条件并非理论本身的适当部分;但若不使用该理论引入的概念,也就是 Newton 意义上的力,就无法陈述它。
Earman 和 Roberts 论证,这个实例的一些面向使至少 Giere、Fodor 与 Lange 把 Hempel 附带条件同其他条件相同理论纳入的附带条件混淆:
我们完全支持 Hempel 的洞见。但他的实例与呈现方式并不恰当……它使用一项理想化——除引力外没有其他力——和/或一项近似——行星所受的合力可以由引力分量很好近似。物理学广泛使用近似与理想化,而这种用法引出大量重要方法论问题。但 Hempel 的要点独立于这些问题。在当前情形中,原则上可以不用任何理想化或近似:没有任何东西阻止在理论中引入一项具体假设,以规定自然界出现的力之种类;原则上也没有任何东西阻止精确规定作用于太阳系行星之每一种力的值……即便如此,Hempel 的要点仍成立:上述规定不可或缺地使用了理论词汇。因此,无论有没有理想化与近似,理论本身如果不加上用理论词汇陈述的适用条件,就不可能产生纯粹用理论前词汇陈述的非平凡预测。(Earman and Roberts 1999, 445)
Earman 和 Roberts 表明,未能注意到理想化与近似只是 Hempel 实例中的偶然特征,导致上述哲学家把他误解成已经证明,一切理论——包括基础物理学理论——都需要其他条件相同附带条件,才能得到真实陈述。但 Hempel 意义上的附带条件——操作化理论所需的附带条件——不是其他条件相同附带条件。所以,Hempel 的洞见不蕴涵基础物理学理论必须是其他条件相同理论。基础物理学定律不必只在其他条件相同时为真。
尽管如此,Hempel 的洞见确实对特殊科学中的理论产生含义,包括非基础物理学分支中的理论,例如统计力学,以及也许热力学。Earman 和 Roberts 如下陈述这一点:现象物理学与特殊科学把实体、属性与过程作为主题,而这些东西可以独立于任何特定基础物理学理论得到观察。因此,这类科学的论断只会约束任何基础物理学理论之模型的经验子结构……接着,根据 Hempel 的洞见……这些科学发现的任何概括,都不会在我们的任何基础物理理论之全部模型上为真(1999, 447)。这里的后件并不惊人,我们也不需要 Hempel 的洞见才能达到它。指出它是 Hempel 洞见的后果,要让人注意一项反讽:一项曾被用来消解基础物理学与特殊科学之重要部分区别的论证,事实上加强了这项区别。前者以普遍定律为目标,后者只以范围受限、在物理学上偶然的概括为目标,而这些概括覆盖的是预先划定的证据样本。
如 4.5 所述,Earman 和 Roberts 并未由强调特殊科学不发现普遍定律,得出特殊科学受到任何指责的结论。他们探讨特殊科学中认识价值的其他来源时,考虑 Kincaid(1996)的一个实例,代表大量特殊科学活动旨在确认的命题类型:在群体 H 中,P 在所有相对于变项 $V_1,\ldots,V_2$ 同质的子群体上,都同 S 正向统计相关(同上,467)。如果坚持把它视为定律,它必定是一条其他条件相同定律。但我们无须把它视为任何种类的定律,也可以同意它具有解释价值。我们通常用这种命题解释个别事件或事件集合。正如 Earman 和 Roberts 所说:没有令人信服的理由假定,要阐明个别事件的原因,就必须引用任何一般定律。所以,这类命题即使不陈述或蕴涵定律,也可以用于提供因果解释(同上,468)。
Earman 和 Roberts 得出结论,特殊科学可以通过提供因果解释完成一流工作;但每当它们确实采用纳入其他条件相同附带条件的概括时,这必定表明某处仍有更多科学工作要做。这类概括不能成为知识的理想极限点,因为其他条件相同条款是某个特定无知区域的定位符。定律传统概念的部分内容是,它代表一项理想知识成就;而这种意义上的定律确实存在——它们存在于基础物理学。所以,Earman 和 Roberts 捍卫一项语义偏好:限制这个概念,并否认存在其他条件相同定律。他们的动机具有实用性:把其他条件相同概括称作定律,暗示科学工作在一些维度上已经完成;但它事实上没有完成,而且我们知道没有完成。
说特殊科学提供因果解释,而基础物理学旨在发现普遍定律,非常接近我们在 5.4 阐述的观点。按照我们的观点,特殊科学把因果观念作为定位实在模式的启发法。基础物理学从事描述整个宇宙的结构属性。这些属性不是因果关系。所以,特殊科学与基础物理学之间的主要区别,可以很自然地表达为:基础物理学以定律为目标,特殊科学则识别因果因素。
在这项辩证语境中,Kincaid(2004)提出一项有意思的新走法。它在论文中的新颖性略显含混,因为那里的修辞暗示,他只是在重申并捍卫 Kincaid(1996)的立场。然而,并非如此。他仍然旨在取消或至少弱化基础物理学与特殊科学的边界——就定律地位而言;但现在,他没有主张基础物理学定律同特殊科学定律一样属于其他条件相同定律,而是反过来论证,特殊科学中的定律——不只是关于统计相关性的主张,也包括具有通常使人把它们视为假定覆盖律之逻辑形式的主张——终究并非其他条件相同。
我们可以清楚看出,他为这项观念辩护的一般策略,尽管他关于如何排除其他条件相同附带条件的唯一实例,不幸取自经典物理学而非特殊科学。他说:
分析其他条件相同定律的问题可以忽略,因为一开始就不必认为社会科学中的定律受到其他条件相同的限定……一条定律选出一种因果力或因果因素。例如,万有引力定律断言引力存在。它不描述规律性,因为引力并非唯一的力,而引力定律没有说明其他力可能如何同它结合。既然它没有声称引用一项无例外规律性,就没有理由认为定律受其他条件相同限定。如果引力确实存在,定律就为真。社会科学中的定律以相同方式运作:它们声称识别因果因素,本身不承诺可能还有什么其他因果因素,以及它们可能如何结合。(Kincaid 2004, 179–80)
显然,我们不同意基础物理学中的定律选出因果因素;所以,即使 Kincaid 说服我们相信,在特殊科学中选出因果因素应当视为识别定律,我们仍会得到两种定律:一种属于基础物理学,一种属于特殊科学。但先搁置这一点。Kincaid 在 2004 年立场中最令我们感兴趣的,是其定律观念已经变得多么激进地消胀。Kincaid 的定律现在甚至不再是关于原因的概括——正是这类概括引发我们的 Russell 式忧虑;它们只是对解释者的识别。现在,科学家只需——用我们观点的术语说——定位实在模式,就发现了定律。
建议这样理解定律,极其古怪。(按照 Kincaid 的观点,定律显然远比人们以为的多。)古怪到 Kincaid 同 Earman 和 Roberts 的分歧可能已经变成语义分歧。
原注:Earman 和 Roberts 承认,特殊科学选出因果因素。他们只是不愿把这样做称作发现定律。如果 Kincaid 同意,基础物理学定律不是其他条件相同的,并同意由此推出附带条件并非一路向下,那么他同二人的实质问题看来就会消失。
不过,Kincaid 的激进立场在论文其他地方潜藏着一项有意思的动机。
Kincaid(2004)考察对其 1996 年观点的一项反驳:引用因果因素的主张也许选出的只是偶然真理,不支持反事实,也不能预测未观察现象(173)。作为回答的一部分,他首先反对必然与偶然之间存在尖锐区别的观念。他说:一切因果主张都在某种程度上必然成立;换言之,成为偶然概括是一件相对的事(同上)。这会令许多哲学家吃惊。其动机显然属于自然主义。让我们进一步跟随这段推理:
思考一下……定律是否必然。假定一种关系在事物的不同可能安排中都成立时,它就是必然的。那么,适合度是遗传的因果因素这项主张,在一定程度上也必然。在任何存在差异性存活与性状遗传的世界中,适合度都是因果因素——即使存在不同物种,甚至即使这些生物体的遗传物理基础不同于 DNA/RNA。不过,自然选择演化定律仍是偶然的,因为它们只适用于具有适当遗传与竞争特征的系统。它们无须描述不符合这些标准的其他生命形式。如果存在某种排除非铜硬币的因果机制——也许我的口袋上有洞,只有便士不会掉出去——那么我口袋里所有硬币都是铜制的这项主张,看来也不那么偶然。物理学基本定律同样是偶然的,因为基础常数的值显然源自大爆炸中的偶然事件,而这些事件原本可以不发生。(同上,174)
再次搁置这段话中体现 Kincaid 认为一切定律都描述原因的语言。其一般观点是自然主义者应当维护的。自然主义首先是一项形而上学假说:客观世界的结构不受任何理由或合理性标准约束。按照这项假说开展的科学,远比无视它的探究发现更多;这项事实为假说提供动机。进一步说,如果物理学所暗示的那样,宇宙由奇点勾勒,那么就无法以同 PNC 相容的方式,推测宇宙存在这项事实的解释;这里的推测是空洞的。于是,必然性确实是相对的。如果存在基础物理事实——如果世界并不斑驳——那么至少有些这类事实,也就是那些不由其他事实解释的事实,属于原初偶然性。这里的要点不是我们必须接受物理学中的原初偶然性;QM 无论如何已经迫使我们承认这项可能。要点在于,假定任何非逻辑或非数学事实最终必然,同自然主义不一致。
最终这个形容词不可省略,因为我们承认,正如 Kincaid 所说,相对必然性确实有意义。物理学家目前在研究一些我们所定义意义上的基础理论,并取得一定进展。如果存在关于整个宇宙的结构事实,而且这些事实约束宇宙各个特定区域的一切事实——这就是 PPC 制度化的猜想——那么自然界中唯一的必然性就由这些约束提供。这些约束,也就是结构本身,是实在模式。
因此,我们同意 Kincaid,发现定律归根结底只是正确描述实在模式。基于上一节给出的理由,我们不同意所有这些实在模式——尤其是基础物理学所识别的模式——都是因果模式。进一步说,我们认为,从宇宙中的每个测量点都可以获得关于基础物理学所识别之实在模式的信息;这使基础物理学在科学中显著有别。所以,我们同意 Earman 和 Roberts,基础物理学发现的实在模式,具有高于特殊科学之发现的相对必然性等级。
从特殊科学实践者的视角看,基础物理学给出世界的模态结构。
对那些坚持谈论较高与较低必然性等级会使必然性观念变得完全荒谬的哲学家而言,这项主张操作化了我们这类话语的含义。
因此,我们具有一项语义偏好,认为定律观念的外延应同 Earman 和 Roberts 的用法一致。然而,我们也实质上同意 Kincaid(2004)。基础物理学是否具有独特面向,对他的特殊科学概括观影响很小。他第一项真正重要的主张是,特殊科学主要从事选出因果关系。我们把它精细化为本章前面提出的说法:特殊科学主要从事使用因果性的单薄概念作为首要启发法,定位并测量宇宙特定区域中的实在模式。在 Russell 与 Redhead 关于物理学的观点正确的世界中,本章前几节的工作解释了 Kincaid 强调的基本事实:特殊科学看来全都关乎原因。事实上,这一点如此明显,很容易理解 Kincaid 为何觉得把发现定律等同于发现因果因素是可信的;一个人只需比我们认为科学证据所保证的程度稍微更受不统一假说诱惑,就会屈服于这种引诱。
Kincaid(2004)令我们赞赏的核心观念是,发现定律只是找到特定结构;我们把它解释成确认实在模式。按照我们的观点,一条定律就是一个由结构主张描述的实在模式,宇宙任何地方取得的任何测量都可能否证它。因为我们认为基础物理学描述一些这种实在模式,所以相信存在普遍定律。我们不相信它们关乎因果因素。但我们也相信,特殊科学所从事的恰好是描述范围小于普遍范围的实在模式。我们可以定位的所有这类模式,都会受到应用因果启发法所需的不对称性支配。这些启发法在特殊科学史上已经证明极其强大,并支配其实践。这可能引导承诺科学统一的人,让因果性观念承担过多形而上学工作;也就是说,以特殊科学为模型刻画基础物理学,再把因果性提升成普遍胶水。
按照我们的观点,试图招募因果性来承担超过其能力之形而上学工作的人,通常会犯两项错误。刚才讨论了一项。第二项错误,是把过多特殊哲学结构读入他们过度扩展的概念。结果产生的图景,不仅错误地把因果性视为普遍胶水,还进一步把有关因果性理解成序列的普遍规律性或微撞击。在形而上学实在论盛行的今天,后一种解释远更常见。然而,5.2 已经论证,因果性观念中一般重要的一切,是信息沿不对称梯度流动。若过度解释证据,以为自己发现世界由微撞击结合起来,我们就会陷入基础形而上学错误。事实上,只要认为任何微撞击存在,我们就已经出错,因为这个问题应由基础物理学裁决,而它如今的意见反对微撞击。
一旦从基础物理学图景中取消微撞击,就肯定不会再有人想把它们读入特殊科学研究的因果过程,因为那里的规律性全都属于统计规律性。例如,假定货币供应增长与价格上升之关系由微撞击构成,需要同时相信分体论还原论,并且相信基础物理因果联系是微撞击。这个宏观经济学实例属于一种极端情形,没有任何不由这两项强形而上学猜想驱动的直觉会把我们拉向相反方向。但接着,我们只需看到,现象物理学与化学在相关方面同宏观经济学毫无二致。从基础物理学的视角看,它们所概括的全都是强统计吸引子,属于物理学家所谓的普适类(Batterman 2002)。所以,即使分体论还原论也不足以在微撞击从基础物理学中被驱逐以后挽救它们。
本章已经论证,在特殊科学中,事情基本正如表面所见。探究进展良好时,特殊科学家成功追踪实在模式。他们通过把这些模式记录成在因果过程中相互作用的个体来实现这点。基础物理学只约束特殊科学,而不为它们提供分体论还原基础,所以没有同 PNC 相容的动机,要求在基础物理学中寻找这些个体与过程的对应物。既然如此,也没有动机把它们作为元素纳入形而上学;我们的形而上学只需同使用这些记账启发法的特殊科学方法论相容。ITSR 的形而上学确实相容。它不蕴涵宇宙以某种可以解释启发法效用的方式不对称,但可以解释,为何从特定视角收集测量的科学会使用个体与因果过程作为定位符。这种微弱却非平凡的统一,是经验证据目前能够证明合理的形而上学。任何更强观点都完全没有自然主义上可以接受的辩护。
5.6 实在模式、类型与自然类
许多哲学讨论把自然类与定律概念结合起来,其一般假定是,自然类就是定律适用的对象。本节转向类。这不仅需要简单外推,因为存在一项关于自然类之形而上学实在论的有影响力论证。事实上,在逻辑经验主义衰落以后不久,这项由 Putnam(1975b)提出的论证,很可能是关于一般形而上学实在论最具影响力的论证。
它从一项主张出发:如果指称词项的内涵意义决定其外延,那么重大理论改变就蕴涵指称改变。当我们试图对科学史说出有道理的话时,这会令人难堪。例如,我们想说,直到不久以前,动物学家还错误地相信大熊猫不是熊,而同小熊猫亲缘更近。不过,就分类而言,一类生物在系统发育树上的位置是其最重要属性。所以,如果二十年前大熊猫这个词项意指两种熊猫之一,而内涵决定外延,那么二十年前的动物学家就不可能指称若干熊类之一,也不可能表达关于它的错误信念。但这很荒谬。当然,二十年前的动物学家用大熊猫指称的动物群,同今天的动物学家相同。
两个群体都指称那些动物,无论它们是什么样子;而无论它们是什么样子省略了无论什么属性构成关于它们存在真实概括的基础。二十年前,动物学家认为关于大熊猫的真实概括,是它们属于一种特定熊猫的函数;现在,他们知道这些概括反而取决于大熊猫属于一种特定的熊。显然,这远为适合我们思考科学史,以至于 Putnam 得出结论,必须拒绝科学类词项中内涵决定外延的观念。相反,我们应当假设,这类词项具有独立于我们信念的外延,并竭尽全力使信念与语言同这些独立事实协调。
按照这类说明,解释、概括与自然类形成一个彼此咬合的分析圆环。正如 Hempel 所强调,无论整个故事的其他部分更接近 Salmon 还是 Kitcher,解释某物至少要求表明它落在某项既定概括的范围内。真实概括之所以可能存在——今天适用于这个实例,明天适用于那个实例的主张——是世界相对稳定的一项函数。初步说来,声称世界中存在自然类,只是表达这项事实的一种方式。相对稳定蕴涵某些背景保持不变,同时某些前景发生变化。于是,自然类就是一些属性簇:当我们追踪另一些更短暂的属性时,它们仍然聚集在一起;而我们用它们在此期间保持指称网格不变。
所以,正如 Laporte(2004)借助许多实例所论——它很好地展示了一种基本同 PNC 一致的形而上学——自然类是具有解释价值的类(19)。Laporte 认为,这项洞见邀请我们放松对类型绝对属于或不属于自然类之程度的看法;如他所说,自然性是一项依语境而定的属性。所有生物学家都知道,自然中的边界既流动又模糊;在超过某种量级的演化时间尺度上,把熊与熊猫当成不同种类的东西就不再有意义。事实上,到这里不禁令人想问,为什么不彻底放松,直接放手?如果某个类在任何语境中都没有解释价值,任何东西还能被视为属于这个类吗?
一方面,这个问题的答案看来是不能;另一方面,哲学家确信有些类自然,另一些不自然。因此,他们通常觉得必须寻找一个基础,以区分实在的类与仅仅人为造出的类。Laporte 同其他人一样,通常把这项基础置于一种观念中:有些类参照必然性分类,另一些只参照偶然事实。相关直觉如下:我的计算机与我的 Laporte 著作副本,也许都属于镇纸这个类的实例,但这纯属偶然。附近有一些可能世界——例如我的 Laporte 副本是虚拟下载——在那里,它仍是 Laporte 的副本,却不是镇纸;但不存在大熊猫仍然是大熊猫、却不是熊的可能世界。人们认为,这解释了为何我们具有一项直觉:大熊猫与熊是自然类,镇纸则不是。
Dupré(2004)特别反驳 Laporte,为形而上学同 PNC 相容作出一击:他从未听过任何生物学家谈论可能世界或刚性指称,也怀疑其中许多人会轻易受到说服。我们赞同这项抱怨的精神,但它对 Laporte 略有不公。如果 Laporte 主张,自然类名称由于指称事实而必须刚性指称,那么这确实不符合多少科学家的信念。自然主义者坚持,这类事实不存在;如果它们以某种方式存在——假设有一个语言器官,而当人们试图容许名称跨可能世界改变指称时,它就会爆炸——这会为科学家尽可能避免自然语言提供一项好理由。但我们认为,在 Laporte 的情形中,他显然只是在用哲学术语从外部刻画自己认为关于科学实践成立的一项事实。科学家对待某些属性时,仿佛它们对一个类成为该类具有本质性。Laporte 用大量实例表明,科学家在依据哪些原则把属性提升为本质方面并不非常一致。有时,得到这种荣誉的属性,是哲学家传统上所谓的内在属性;有时则属于功能属性。
尽管如此,Dupré 有一点正确:Laporte 不同于他,认为有些分类具有形而上学含义。这是因为 Laporte 相信,科学家关于本质属性的判断大体上——有时较为粗糙地——反映其关于模态规律性的判断。我们同意。不过,我们也同意 Dupré——但不是出于他的理由——用自然类词项的刚性指称来描述科学的这项特征,会极大误导人。
原注:请注意,我们没有说它是假的。我们不认为大熊猫在所有可能世界中都选出熊这个命题,是那种可以对世界本身而言为真或为假的主张——大多数这样说的哲学家意指的正是这种含义——尽管如果赋予可能世界某种受到特殊限制的含义,它可以为真或为假。只要有关限制得到同 PNC 相容的动机,这种措辞的一切都可以恰当,甚至可以为真。但下文要论证的是,不存在这种动机。
哲学家有时援引自然类,仿佛它们的存在能解释科学解释的可能性——大致就像光子存在解释光学的可能性一样。这是典型的新经院式做法。任何东西终究可以得到解释,同属性簇在各种情境变化中仍保持聚集,是同一项事实的两种表达:世界相对稳定。哲学家诉诸可能世界来解释关于特别自然之类的直觉时,最宽厚的解读是,他们正在试图解释,世界中稳定部分的一般特征是什么,使这些部分区别于较不稳定的部分——尤其是我们可以轻易重排、以适应短暂目的的部分。这些哲学家是否在提出同 PNC 相容的形而上学问题?
答案完全取决于如何解释一般特征。第四章讨论过一些系统理论家——既有物理学家,也有生物学家——他们认为,自然选择以及生命依赖稳定的信息池,而热力学不对称性使这类信息池成为可能。当这些科学家探究一般稳定性时,他们当然按照 PPC 标准从事动机充分的探究。请注意,为开展这项探究,他们必须出于对比目的,考虑第二定律不成立的可能世界。如前所见,关于这个世界实际上在物理学上是否可能,目前没有共识;如果已有共识,那么热力学是否属于基础物理学就会成为封闭问题,而非开放问题。
先假设这个问题最终得到解决,结论有利于热力学基础论。这会意味着,我们将认识到,不可能一致地模拟第二定律缺席的世界或世界部分。在这种情形中,我们所在世界部分中由热力学解释的相对稳定性面向,因而会得到它们所能得到的最完整解释;热力学定律本身则会成为不可解释的原初事实——是一项还是多项,取决于需要多少条基本定律。另一方面,假设发现热力学不基础。这蕴涵基础物理学会解释,为什么其概括在宇宙某些部分成立,包括我们所在的部分。请注意,第二种结果比第一种解释更多稳定性属性。这反映了 Friedman(1974)提出、由 Kitcher 阐明的洞见:解释的范围同必须视为原初的事实比例成反比。
本书已经捍卫如下主张:科学家把建模空间视为受到模态约束;建构经验主义者否认这点,是一项错误。我们所谓模态约束,就是普遍适用于整个领域的结构概括。科学家对统一的承诺体现于他们对 PPC 的尊重,因为 PPC 反映了一项迄今成功的赌注:科学的一部分约束所有领域,而这部分完全属于物理学保留地。物理学的这个子部分,又恰好就是物理学家最终将认为本身无法得到解释的部分。由此可见,世界的稳定性有多少可以解释,这件事本身应由经验科学、而非哲学裁定。只有在拥有一套完成的物理学时,我们才能作出完整裁定。但因为当代物理学容许热力学也许并不基础,所以可以大体看出,如果它不基础,解释会如何展开。(3.7.2 回顾的每个基础物理学候选框架,都提供一种不同草图。)
这幅图景为提出并尝试回答有关一般稳定条件的有意义问题提供很大空间,其中包括递归的条件稳定性。(例如,如果系统 S 处于平衡,那么这会限制子系统 $s_1,\ldots,s_2$ 的动力学,而子系统又有自身的局部平衡属性,如此类推。)但对哲学家的问题还有一种无意义解释:宇宙中究竟如何或为何存在任何稳定性?本书进行到这里,我们已经有多种说法可以用来拒绝这个问题,而且每一种都得到了清楚含义。认真对待这个问题违反 PNC。它不仅超出现实的无害现象,还超出一切可能现象。它要求我们把现实世界同没有任何实在模式的世界比较,但这种活动没有约束,因此没有认识论要旨。我们邀请哲学家问问自己:关于自然类的讨论,有多少是在尝试提出这个没有要旨的问题?
自然类话语非常适合掩盖问题的无意义,因为它诉诸古老直觉:在结构、理论与模型之前,以某种意义存在自足的事物。正如已经讨论,这类直觉同镇纸的客观存在不相容。但它们使我们想象,只要对其类具有本质性的属性以恰当方式粘合起来,大熊猫就可以无论语境如何,在某种超物理意义上成为一种类型。这很诱人;毕竟,我们观念世界中的一些内聚对象极其善于抵抗熵,以至于可以在时空中把它们运送到截然不同的新环境,随后仍然重新定位它们。但对自然主义者来说,这是诱人的无稽之谈。当代科学没有任何东西为这幅图景提供动机。(把大熊猫带到 Saturn,或者沿其光锥向后六十亿年。很容易设想,对吧?但生物体是内聚性异常强的实在模式,不同于科学家研究的许多模式。现在,想象把航空业风险衍生品市场带到 Saturn,或沿其光锥向后六十亿年。就连想象都困难了一点,对吧?)
上面说过,我们同意 Laporte,科学家关于本质属性的判断大体上——有时较为粗糙地——反映其关于模态规律性的判断。若不参照由本质属性构成的事物之类,如何充实这项同意?
我们主张,自然主义者可以从自然类概念中正当要求的一切,只需参照实在模式就可以获得。实在模式当然具有模态意义:根据定义,它们可投射,并由结构表征。若想捍卫自然类,他对用实在模式取代自然类这项提议最明显的回应,会是试图表明,自然类观念让我们能在实在模式内部标记一项重要区别。人们也许会认为,她很容易做到这一点。毕竟,我们已经说一切存在者都是实在模式,而 Napoleon 与角落里的桌子也在其中。但这些恰好是自然类所不应属于的范例。所以,如果本体论类型学眼中只有实在模式,我们就会看不到,使大熊猫成为自然类、而角落里的桌子不成为自然类的东西。
这项反驳只确立一点:若要用我们的术语翻译 Laporte 的合理观点,除了说成功科学理论关乎实在模式,还必须说得更多。它没有表明,我们必须找出划定实在模式特殊子类的标准,使它们可以充当自然类的替代物,以完成哲学家试图让自然类完成的一切用途。(鉴于 Laporte 承认自然类地位依赖语境,他必须同意。)所以,让我们认真多说一些。
对任何给定实在模式,都会有一个特定范围的定位符,来自它们的测量携带关于该模式的信息。普遍实在模式——基础物理学研究的模式——在一切定位符处都可测量。固态物理学的实在模式,在某个温度带的一切定位符处都可测量。生物学的实在模式,在地球表面附近以及距今三十五亿年以后的许多地点都可测量,但除此以外没有——至少据我们目前所知。角落里的桌子只在一些极小的定位符集合中可测量:沿着其历史时空轨迹,以及记录它之人的时空轨迹;记录必须足以把它同其他极其相似的桌子区分,而且只在沿这些人的轨迹仍可恢复记录的范围内。
我们把一个实在模式从许多定位符都能得到完整测量的程度,称为具有很高的指示冗余性。不要把它同实在模式定义中援引、并会破坏模式实在性的信息冗余性混淆。这里的观念是,对具有高指示冗余性的模式而言,大多数测量不会给大多数测量者带来关于它们的新信息。例如,大多数人无论对我的左鞋作什么测量,都能获得新信息;而人们要找到可以从测量中为任何人带来基础物理学实在模式之新信息的方法,才会赢得 Nobel Prize。
指示冗余性若要客观,就应当以模态方式定义,也就是根据物理上可能的视角来定义。可以这样说:一个实在模式的指示冗余性,是其定位符空间中测量盆地大小——无论科学最终需要多少维度来固定它——的反函数,乘以比例 $x$:$0<x<1$;$x$ 表示物理上可能的视角中,可以探测到有关实在模式、但无法从其他视角获得之信息的那些视角所占比例。
初步看来,人们很容易主张,哲学家通常所谓自然类,就是具有高指示冗余性的实在模式。请注意,一般而言,实在模式的指示冗余性会以两种方式降低。一种方式是,它只能在宇宙的小区域内测量。第二种方式是,它极其复杂;因为在这种情况下,无论它多么小,都会有许多物理上可能的视角,可以从中取得有关它的非冗余信息。这恰好对应哲学家不愿把某类事物视为自然类的两个主要特征。
这里有一项复杂因素:许多哲学讨论把生物分类群当作自然类的范例。作为实在模式,它们的指示冗余性相当低;因为在我们考察宇宙的尺度上,大多数分类群只在极小空间区域中短暂闪现,随后消失。不过,可以把这项复杂因素转化为优势。自从 David Hull(1976)在经典论文中提出建议以后,生物学哲学家——甚至生物学家也一样,而这属于哲学影响科学并由此获得 PNC 相容性批准的少见实例——越来越普遍地把生物分类群视为个体。其基本动机是,分类群在历史上独一无二。围绕这项提议的争论把个体同普遍者对比;当然,个体/普遍者之分不同于自然类/人为类之分。
不过,如果一位哲学家接受生物分类群是个体,却仍想把它们提升为自然类范例,那么她接着似乎必须愿意承认 Napoleon 是一个自然类。我们对此没有意见——自然类本来就不是我们的观念,而且为何不能把Napoleon视为一个类型,而把1805 年的 Napoleon与1813 年的 Napoleon视为实例?(事实上,后二者本身可以递归地成为类型。关于 1805 年版本的 Napoleon 存在一些历史学家始终感兴趣的真实概括,而它们不适用于 1813 年版本,反之亦然。)只要哲学家愿意承认个体是自然类,她就是选择强调类之本性的客观性,而不是像 Laporte 那样强调它倾向于出现在概括、因而出现在解释中。对这位假想哲学家而言,看来不需要任何比一般实在模式更具体的自然类地位替代物。
因此,我们如下结束对自然类的讨论。只要相信自足个体的哲学家接受 Laporte 的自然类分析,就应当承认,我们可以通过援引具有高指示冗余性的实在模式,让自然类/人为类之分完成他们想要的工作。只要他们由于这项分析容许自然类地位语境化而拒绝它——吸引他们的是该概念对客观性的聚焦——就应当愿意直接用实在模式取代对自然类的指称。
二十年前,动物学家从某一组定位符追踪一些实在模式,由此获得关于一组所谓大熊猫之生物体的概括。那时,他们还拥有关于另外两组生物体——小熊猫与熊——的一些概括。后来我们认识到,这些动物学家的真实信念伴随着两组错误信念。第一,他们以为由大熊猫与小熊猫命名的两个实在模式之合取,本身也是实在模式。第二,他们认为,测量由大熊猫命名的实在模式时,没有测量由熊命名的实在模式,反之亦然。认识到这两项信念都为假,等价于认识到大熊猫是熊,或者熊是大熊猫——假定我们知道小熊猫不是熊。他们从未想象,大熊猫的一切可投射内容都可以对熊投射;但现在他们知道,熊的一切可投射内容都可以对大熊猫投射。所以,事实证明大熊猫是熊,而不是大熊猫与小熊猫的合取,也就是熊猫。
我们同标准科学实在论者一样承诺,科学推断意在具有模态力量,而这对科学解释的可能性至关重要。我们也同意她反对建构经验主义者的看法:解释与统一是规范性调节科学实践的目标。现在,我们已经表明,如何维护实在论的这些面向,同时不通过召唤实在本质或超越经验验证的神奇指称线缆来违反 PNC。自然类比具有高指示冗余性的实在模式更优雅;但民间形而上学通常本来就比科学形而上学写出更好的诗。
第六章 结论——足够的哲学
唐·罗斯、詹姆斯·莱迪曼
最后,我们回到开篇主题,并补充一些进一步思考;若没有前几章提出的论证,早先提出它们就为时过早。我们还会把自己的观点置于更广阔语境中。
6.1 为什么这不是 Dennett?为什么这不是 Kant?
4.2 批评 Dennett 把实在划分成一等推定物与二等抽象物。现在,我们论证基础物理学直接研究表征外实在模式,而特殊科学研究的是借助内聚性与因果性之观念世界概念来定位的实在模式。这难道终究不就是 Dennett 的区分,只是额外加上一项关于抽象物是什么的特殊分析?
Dennett 的抽象物是对推定物的近似描述,而相关近似有益于服务人类目的。相比之下,按照我们的观点,特殊科学实在模式并非基础物理实在模式的近似。PPC 是现实科学提供动机的唯一物理主义原则,而它过于薄弱,无法支持把特殊科学实在模式还原到物理实在模式的任何形式。(Nagel 式还原的实例确实存在,但这同物理主义毫无关系。)我们相信特殊科学经常成功追踪实在模式,其基础是第二章所捍卫的无奇迹论证,而不是关于特殊科学如何从自身同物理学的关系中继承本体论严肃性的任何主张。
我们确实论证过,特殊科学中的类不以民间形而上学所理解的方式存在,也就是不作为通过相互撞击构成历史的自足个体而存在。这项否认的根据是,基础物理学未能描述一个由特殊科学的组织原则——即内聚性与因果性——统一起来的世界。但特殊科学由观念世界原则组织,并不会使特殊科学的主题——它们研究的实在模式——变成观念世界主题。特殊科学研究局部实在,其尺度会显现独特、不可还原地具有动力性的实在模式。
我们不知道基础物理学实在模式与特殊科学实在模式之间的一般正面关系是什么,尽管有时会凭经验发现具体关系。事实上,我们甚至不知道是否存在任何单一的一般正面关系。这就是我们那项主张的实质力量:科学史没有为物理主义的任何形而上学论题提供保证,只为远为薄弱的制度规范 PPC 提供保证。PPC 恰好足够强,可以暗示科学统一;因为对 PPC 最好的形而上学解释是,特殊科学追踪的所有定位符都携带关于基础物理学所研究之实在模式的信息;等价地说,基础物理学研究的模态结构约束特殊科学研究的模态结构。(不过,把特殊科学描述之定位符之间的模态关系重新用物理学描述以后,通常无法探测它们。)
这就是为何我们的观点不是 Dennett 的。但现在也许有人会反驳,在解释这一点的过程中,我们已经把自己的立场变成 Kant 的,只是换了术语。特殊科学概括的对象同基础物理结构之间,难道不正像 Kant 体系中的现象同本体之间的关系吗?毕竟,我们观点的本质就是抵制把基础物理结构实体化。我们说这些结构描述实在模式,但既然只能根据数学关系表征有关实在模式,那么除了 Kant 所谓本体实在的意义以外,这些实在模式还在哪种意义上实在?
对那些从 Michael Friedman(1992)的工作中获得 Kant 解释的人,这条思路尤其诱人,因为 Friedman 强调 Kant 思想中实在论与自然主义面向,而不是唯心主义与先验论面向。(鉴于我们在很大程度上复兴逻辑实证主义的精神,按照 Friedman(1999a)把实证主义者解释成追求新 Kant 式议程,表面上出现这种相似性并不奇怪。实证主义者认为,形式逻辑使他们可以放弃 Kant 的先验论,转向约定主义,却不因此放弃对科学之认识权威主张的承诺。)
接着,我们还主张,人们需要借助内聚性与因果性这两项观念世界记账原则,组织局部实在领域,这使得把我们解释成 Kant 主义者变得更容易。那么,它们难道不正是为构造现象的知性原则提出的新候选?最后,我们说,自己一般不知道特殊科学实在模式如何同物理实在模式相关,甚至不知道是否存在任何这种一般关系。这难道不是在回响 Kant 的坚持,即参照本体说明现象属于空洞形而上学?似乎连我们的可验证主义版本也只是 Kant 的版本。
然而,我们同 Kant 的差异极深。不同于 Kant,我们坚持科学可以发现实在的基础结构,而这些结构绝不是自身认知倾向的建构物。正因如此,我们在任一时期关于基础实在模式的当前最佳理论始终可以修正;结构由经验而非先验确定。
确实,我们同 Kant 一样,参照人类建构来区分应当在科学与形而上学中认真对待的命题。但对我们而言,它们是字面意义上的建构物:科学制度。作为集体建构,科学的制度过滤器无需映照个体认知能力与组织启发法,也不只是它们的扩展。科学制度已经证明自己具有追踪真理的力量——部分归功于数学——它使科学学习过程能够依靠自身提升,超出个别心灵的能力。进一步说,我们从事特殊科学时必须使用的启发法之种类,其限制并非来自我们这类心灵的局限,而是源自我们一切测量都必须在其中取得的局部时空之不可还原不对称性质。
Humphreys(2004)使我们相信,一个时刻正迅速来临——也许已经到来——届时,大部分科学必然会由人工制品完成,因为所需计算超出我们能力;我们认为,很可能存在一个时刻,此后人们不再有能力理解人工制品告诉自己的内容。按照我们的观点,人工制品仍会研究实在模式。然而,即便在那时,我们预期人工制品仍需要操纵面向对象的框架,因为宇宙局部区域具有这样的性质。
我们承认,流行世界观的一些元素,即内聚性与因果性,属于观念世界观念,因而类似于抽象物与本体。当然,如果按照我们的观点,Dennett 与 Kant 对这些东西的看法毫无根据,那就会很奇怪。但内聚性与因果性恰恰不是科学观念,而是形而上学观念。科学——包括作为完整一等公民的特殊科学——告诉我们,要把它们驱逐出一阶本体论。它们不会接着带领整支特殊科学注意对象的队伍进入形而上学炼狱。价格、神经元、肽、黄金与 Napoleon 全都是实在模式,在同夸克、玻色子与弱相互作用完全一样且不受限定的意义上存在。我们用内聚性与因果性概念追踪前者,而不用它们追踪后者。这没有任何直接本体论意义,正如研究肽与玻色子的人经常穿白大褂,而研究价格的人通常不穿,并无任何直接本体论意义。
6.2 一项归谬论证
我们捍卫一项主张:自然主义具有激进后果,而很少有自称自然主义的形而上学家足够认真地对待这些后果。这里,我们注意到一位不太可能的盟友 Michael C. Rea。Rea 从最传统的视角公开反对自然主义。他的一般观点可以从其著作(2002)结尾的一项陈述看出:尽管我最终拒绝自然主义,但我认为,事实上除了某种可以保证人们相信适当发展的传统有神论之超自然主义外,自然主义是最可行的研究方案(226)。Rea 反对自然主义的策略,是表明它具有一些他认为很少有哲学家愿意接受的后果。我们同意,它确实具有这些后果,而且很少有哲学家愿意接受。但我们不同于 Rea,由此得出的结论是哲学家的思考有问题,而不是自然主义有问题。
按照 Rea 的观点,自然主义是一项研究方案,而本身不是实质性形而上学论题(2002, 54–72)。我们同意;我们的自然主义内容由 PNC 给出,而 PNC 是关于如何从事形而上学的主张,不是关于存在什么的一阶主张。Rea 如下表述哲学中的自然主义研究方案:自然主义是一项把科学方法——而且只有这些方法——当作基本证据来源的研究方案(67)。如果把这里的方法替换成通过科学制度过滤器后留存的信念,Rea 的描述就适用于我们的自然主义。尽管这项差异并非微不足道,我们仍认为自己的自然主义在基调上确实属于 Rea 旨在描绘和反对的那一类实例。
Rea 的基本策略是表明,自然主义会导致否认关于质料对象的实在论(RMO,77);而质料对象参照非平凡模态属性来定义(81)。这类属性是关于持续存在之可能性与必然性等内容,并出现在传统非自然主义形而上学中。它们被视为必须研究的那类属性,以便解决质料构成问题;这个问题源自一些情境,其中看似对象 $a$ 与对象 $b$ 具有完全相同的部分,却拥有不同模态属性(79)。这里存在一个问题:我们如何可能认识——或获得合理信念——关于引发这类谜题的一些关键前提究竟真还是假(80)。
Rea 在这里的实例,是一项关于人如何能等同于某个粒子集合的谜题:人在较早与较晚时刻保持同一个人,却在这些时刻是不同粒子集合。Rea 宣布:持各种立场的哲学家都关注过质料构成问题,而面对引发这个问题的谜题,几乎没有人会回答,我们不可能对同各种质料排列关联的模态属性拥有合理信念(80)。
而这当然恰好就是我们的回答。一个人等同于某个粒子集合这项主张,没有任何科学基础。Rea 讨论中使用的质料对象概念,在现实物理学中没有对应物。因此,没有理由相信这种东西存在。而哲学家确信我们对之拥有合理信念的那些特定模态属性种类,也是科学不知道的属性。
Rea 知道所有这些。事实上,他知道这一点对其论证至关重要。他花费大量篇幅,谨慎表明,一个人不可能既怀疑关于同质料排列相关之模态属性的合理信念——MP 信念,又被真实地说成相信质料对象。我们当然主张,真正的自然主义者必须怀疑 MP 信念。所以,我们同意 Rea,自然主义者不应相信质料对象。相关的质料对象不是物理学或任何其他科学研究的东西,而是纯粹哲学发明。Rea 认为,自然主义者发现自己不应相信这类对象时,应该感到震惊。我们同意,许多人会震惊;这正是他们的自然主义未达到真正自然主义的证据。
同大多数哲学家一样,Rea 把一些关于科学的准确信念同一些陈旧信念结合起来。他在一处说,捍卫关于各种成问题对象之实在论的一项常见策略,是论证相信或谈论这类对象对科学不可或缺……毫无疑问,如果不预设质料对象存在,就不可能从事我们所知的科学理论化;而正如已经看到,相信质料对象会带来对模态属性的承诺。因此,人们也许会论证,我们的特定 MP 信念得到辩护,因为我们必须形成某些 MP 信念,而事实上形成的那些信念,使我们能够表述大量非常成功的科学理论(129)。
鉴于这里所谓质料对象意指借助内在模态属性占据空间、持续贯穿时间,而这些属性为其同一性奠基的有广延个别事物,我们认为,假设相信它们对构造成功物理理论不可或缺,简直荒谬。不过,Rea 随后仍基于一项合理科学观,拒绝了他刚才考察、也许能为自然主义者挽救质料对象的推理:
即使我们同意——这看来很合理——量化细胞或原子等熟悉质料对象的理论,在某种意义上承诺这类东西存在,也没有理由相信,理论仅仅通过量化它们,就承诺关于它们是什么的任何哲学论题。(同上)
确实如此。
Rea 的著作通过一套复杂论证提出自身主张;它关乎一些假定哲学事实,而我们否认这些事实无论从哪个方向都能成为合理信念的主题。因此,我们无法对他的结论是否健全发表意见:自然主义者要么必须采取我们捍卫的激进观点,要么必须相信世界由传统类型的神设计。不过,如果他的结论为真,只需几个明显逻辑步骤,就能沿一条意外的替代道路从那里达到我们的主要论题。我们欢迎这项出人意料的额外汇合。
6.3 新实证主义
本书最一般的主张可以概括如下。在形而上学中认真对待自然主义,等价于对科学与形而上学都采取可验证主义态度。在此基础上,我们达到科学主义立场,也就是实在论与经验主义的辩证结合。接着,把它应用于当代科学接近共识的内容,作为一组输入信念,就会产生信息论结构实在论的细节,作为一组输出的形而上学信念。本书主体致力于为 ITSR 论证。现在回到开篇的抽象哲学主题,我们再次把注意集中于科学主义立场。
我们的可验证主义——回想一下,它关乎认识价值,而非意义——是否一致,只会受到一种哲学家的怀疑:他假定任何可验证主义者都不可能接受客观模态。对此,我们提醒读者,我们对模态结构的承诺具有消胀性质。我们主张,科学已经提供证据,表明某些结构属性是整个宇宙的属性。这类一切概括的证据都可检验。随后,我们主张,寻求实在之统一说明这项合理目标,使我们有理由在一项假设下构造新理论:整个已测量宇宙的一些属性,也是整个可测量宇宙的属性。(这适用于哪些属性,取决于物理理论的细节。我们已经论证,考察这些细节会表明,量子属性属于这类属性,而热力学属性是否如此仍悬而未决。)
由于随着科学进步,已测量宇宙的范围不断扩展,关于可测量宇宙的较强主张也在不断接受证实与否证检验。我们没有提出任何意在具有终极模态力量的主张。例如,如果说 Heisenberg 不确定性原理是自然定律,我们不是指它在每个逻辑或语义上可能的世界中为真;尽管具有模态意味,科学不以描述这类世界为目标。我们的意思只是,不确定性原理事实上限制这个世界——我们能够在其中测量的唯一世界——任何地方可能进行的测量。
有些人一旦认识到我们对模态的消胀承诺,就会质疑我们的实在论究竟有多严肃。这类批评者也许会主张,我们假装消胀模态是真正的模态,从而夸大自身观点同建构经验主义的差异。第二章已经处理这类批评。但批评者现在也许会尝试一种更直接的方式,在我们的可验证主义与实在论承诺之间打入楔子。这种直接方式从坚持我们对自然主义的首要承诺明确地把我们系于可验证主义开始。随后,它会提出一项论证,依据是:可验证主义就是经验主义;而经验主义同工具主义的构造论与相对主义的怀疑论一起,是实在论通过与之对比得到识别的三种陪衬之一。
原注:提出这项批评的人不会接受 van Fraassen 对经验主义与自然主义实在论之核心对比原则的说明。
人们也许奇怪,本书已经如此接近结尾,这项直接批评为何仍悬而未决。答案是,自逻辑经验主义衰落以后,很少有哲学家假定自然主义蕴涵可验证主义。所以,我们一路交锋的各种论证——来自标准科学实在论者、建构经验主义者、自然主义不统一论拥护者——没有一项以这项前提为基础。但我们接受这项前提。因此,我们尚未考虑的批评者可以利用它。回应这位假想批评者,会完成我们观点的陈述。
不过,在此以前要强调,我们不在乎自己是否被认为更有资格获得经验主义者或实在论者的党证。另一本全面且同 PNC 相容的近期形而上学著作来自 Melnyk(2003),我们的观点可以有益地同它比较。Melnyk 努力捍卫其立场属于实在论。正如已经说明,我们的首要承诺是可验证主义。因此,这些标签之间的断层是一件方便工具,可以借此处理当代自然主义形而上学同通常得到识别之哲学主义的关系。
第一位始终如一地坚持自然主义的现代哲学家是 Hume,而他当然是一位经验主义者。然而,如 van Fraassen(2002)所论(见 1.7),在信念层面而非立场层面说出这一点,会表达某种含混内容。Melnyk(2003, 229–30)试图为把自身形而上学观点识别成实在论赋予内容时说,实在论者会厌恶一种经验主义观念,即可观察与不可观察之差异标志具有重大认识论意义的区别。我们不妨同意,这标志了经验主义与实在论之间的一项诊断区别。
可验证主义通常被理解成如下观念:我们只能知道——或有理由相信——原则上可以由观察确认或检验的东西。Hume 相信这一点。只要 Hume 的经验主义超出他对经验主义立场的接受并包含认识论教义,它就在于我们如今所谓的可验证主义。进一步说,他的自然主义也几乎等同于——或只隔着极少逻辑步骤——他的可验证主义:他拒绝超自然实体与影响,因为认为它们没有满足可验证主义者的要求;事实上,他基本把超自然实体与影响定义成不满足这项要求之假说所设定的东西。
所以,自然主义、可验证主义与作为实在论之对比陪衬的经验主义之间,具有坚实历史根源的逻辑联系。(尽管我们继续支持 van Fraassen 面对强形而上学的立场之立场,我们认为,他把自然主义等同于唯物主义立场,迫使他对哲学史作出过度牵强的解释。)Kant 放弃了整套组合,但逻辑实证主义者随后表明,人们可以在其他主要方面继续成为 Kant 主义者,同时重新接受这套组合。对他们来说,拒绝 Hume 式组合,是为 Kant 式科学知识基础之建构付出的过高代价,尤其是它对殊相判断与概括之关系的分析。从逻辑实证主义过渡到逻辑经验主义,在这些主题上是从 Kant 主义滑回 Hume 主义;Quine 完成了这条思想谱系,正式宣布支持自然主义,从而决定性地认可了这项回归(Friedman 1999a)。可观察/不可观察之分对 Quine 完成的工作,同它对 Hume 完成的一样。
原注:这一点在 Quine 的《指称之根》(1974)中最清楚。
因此,我们支持 Melnyk 关于何谓实在论者的分析;这套分析包含一项明确条款,否认可观察/不可观察之分拥有自然主义者和可验证主义者历史上所主张的那种意义——第二章已经讨论,van Fraassen 对这项意义的主张最严格而谨慎。Melnyk 的分析如下:
那些自称科学实在论者与反相对主义者之人最深层的承诺……在于……他们以尊重的方式看待当前的某些科学假说。总的来说,他们认为这些当前科学假说:
(I) 凭借独立于心灵的世界如何而为真或为假;
(II) 在某种同真理相关的意义上客观优于该领域更早的假说,所以科学在这种意义上已经进步;
(III) 在同一种意义上客观优于当前与之竞争的科学假说;
(IV) 再次在同一种意义上,客观优于科学制度外部之人所提倡的当前竞争假说;并且
(V) 对一项假说持有 (I)–(IV) 所表达的看法是否恰当,一般独立于该假说是否设定无法观察的实体与属性。(Melnyk 2003, 229)
脱离文本语境复述这套分析,也许会令读者不确定如何解释条款 (III)。所以要指出,它并不蕴涵哲学家作为哲学家应当在当前彼此竞争的科学假说间选边站——我们否认这一点。
原注:如果一项当前科学假说削弱科学统一,会怎样?我们主张,科学统一是一项科学规范,蕴涵科学家在考虑假说时自己会监督这一点。哲学家的工作——作为哲学家——是阐明科学家集体促进的统一,而不是向科学家表明哪些假说最能实现统一。
相反,条款 (III) 说的是,实在论哲学家承认,科学家依据对同真理相关之考虑的评价,在当前科学假说之间确定偏好。请注意,恰好是 PNC 所捕捉的那类自然主义,使条款 (III) 成为实在论立场不可或缺的部分;如果条款 (III) 不成立而条款 (II) 成立,我们就必须假定一切理论改变都通过认识上不合理的范式转换发生。但如果科学史始终发现,科学共同体事后才裁定它们起初只因不流行而拒绝的理论事实上为假——这会产生一种科学内部史学的Stalin 式图景——就会给 PNC 本身的可信性施加不可容忍的压力。我们猜想,构造论批评者主要会以这种方式试图向 PNC 施压;但这样做时,他们需要克服文献中的一整套标准实在论回应,并试图破坏 OSR,因为 OSR 把科学史应被解读成革命史的程度最小化。
关于 Melnyk 的其他条款,我们已经广泛说明自身观点如何纳入承诺 (II) 与 (IV)。有些人会担忧,我们在特殊科学假说上过度滑向 Kant 式立场,从而违反条款 (I);5.7 已经处理这项担忧。但即使有人仍不信服那里的讨论,也至少应当承认,只要我们能使她相信自己尊重 Melnyk 的条款 (V),我们的观点就在基础物理学方面属于实在论。
第二章同建构经验主义的批判性遭遇没有直接处理这个问题。我们反驳 van Fraassen,论证科学以本体论严肃性描述一种超出可观察范围、具有模态结构的实在。然而,这不蕴涵条款 (V)。基于全书所捍卫的根据,我们否认科学以本体论严肃性描述不可观察实体。不过,我们没有否认它描述属性——以结构术语描述。我们关于科学描述模态结构的主张,蕴涵科学描述属性的不可观察实例,因为它的一些概括会应用于这些属性的反事实例示。但我们对可验证主义的支持,也许会被理解成认为,科学不以本体论严肃性描述不可观察的属性类型。接着,人们会反驳说,如果如此,按照 Melnyk 条款 (V) 所表达的那部分标准,我们就不是实在论者。
然而,条款 (V) 所需的澄清多于 Melnyk 所提供的。事实上,他没有提供任何澄清;我们认为条款 (V) 只是要指向任何版本经验主义的核心观念,而不同经验主义者也许会对其作出略有不同的精确解释。鉴于 Melnyk 意欲让实在论同古典、逻辑与建构经验主义这些教义对比,这项程序是合理的。不过,当问题是 Melnyk 没有考虑的一种观点——在此即 ITSR——究竟表达经验主义还是实在论时,这项进路需要补充工作。完成这项补充工作最明显且同 Melnyk 程序一致的方式,是追问在条款 (V) 的部分或全部未得到充分阐释的元素上,新观点同他所考虑的原型有多接近。
我们把注意集中在观察这个元素上——它在 (V) 中进入无法观察这项表述。古典、逻辑与建构经验主义者所谓$x$ 对 P 的观察,都指 $x$ 通过一种或多种感觉模态的运作转换 P 的某项或某些属性,而中介不超过最低限度的推断。(我们说最低限度的推断,是为容纳当代古典经验主义经常承认不存在直接知觉。受认知科学影响的经验主义理论有时把最低限度解释成,有关感觉模态正常完成其得到选择之功能所需的最低限度。对 Hume 和逻辑实证主义者而言,最低限度就是零。)
接着,当古典与逻辑经验主义者支持可验证主义时,他们把以下观念纳入这种支持:一个关于 P 的可验证主张 $p$,是这样一种主张,$x$ 对 P 的观察——或他人观察 P 以后向 $x$ 作出的可靠证言——会影响 $x$ 相信 $p$ 的合理性。
我们支持的可验证性标准建立在另一种关系上:同……具有信息连接。$x$ 同 P 具有信息连接,当且仅当存在一条从 P 到 $x$ 的信息信道。按照 Dretske(1981),从 P 到 $x$ 的信息信道,是 $x$ 接收有关 P 之信息所必需的一组静态条件,但这些条件本身不携带关于 P 的信息,或只携带关于 P 的冗余信息。所谓冗余信息,指另一条从 P 到 $x$ 的信息信道以较少噪声携带的信息。$x$ 是 4.4 定义的视角。该章把视角等同于观察点。所以,视角是我们为哲学观察观念提供的替代物。这个替代物是否足够接近经验主义者的观察观念,以至于把它代入可验证主义陈述以后,如果不把自己视为经验主义者就有失坦诚?
具有信息连接这项关系与传统经验主义是……的观察者关系有两项主要差异。第一,信息连接不会对由推断中介产生偏见。假设我收到信息,得知某种商品在特定市场中的价格已经稳定一年,又收到信息,得知有关价格不受制度规则控制;如果静态条件包括我对基础经济学的认识,我就会收到一项信息,知道该市场中这项商品及其近似替代品和主要互补品的供需处于均衡。我的经济学知识是关于世界的一项客观事实,所以可以算作信道条件的一部分。只要推断链是健全的,它就可以成为信息信道。
原注:Barwise and Seligman(1997)为此提供一套形式理论。
(占星推断不是信息信道;当我们发现它们不支持 4.4 所定义的投射时,就诊断出这一事实。)
许多哲学家听说我们要根据信息信道表述可验证性标准,现在就会反驳,这项标准必然异常薄弱。如果某些推断联系可以取代传统经验主义者放置观察关系的位置,那么只要某项在科学上可疑的形而上学推测,是一项健全最佳解释推断的后果,我们的可验证性标准就无法阻止它。
确实如此;这恰好体现了我们强调自己同传统经验主义说明的距离。信息连接远没有传统经验主义观察那么苛刻。第一章已经强调,对反对强形而上学的自然主义者来说,排除逻辑实证主义者正确拒绝的那类形而上学之物,不应是一项类似可验证性标准的先验认识规则。在我们的说明中,应当阻止强形而上学家所作那类最佳解释推断的是 PNC。PNC 要求一项合理推测以某种经验前提为基础,而选出这种前提时不参照任何哲学分析,只参照不断演化的科学实践规范。
既然如此,批评者也许会问,我们为什么还需要任何可验证性标准?答案带来我们的可验证主义同古典与逻辑经验主义的第二项主要差异。对后二者而言,可验证性标准意在排除某些命题具有意义。我们的标准也许会产生类似效果——宣布有些命题即使完全有意义,也不值得认真对待——但这只是副产品。我们真正想让可验证性标准捕捉的,是一些仅仅假定存在的探究领域毫无要旨。
古典与逻辑经验主义者思考某个 $x$ 与某个 P 之间的观察关系时,把 $x$ 视为认知行动者,把 P 视为谓述对象。我们思考某个 $x$ 与某个 P 的信息连接关系时,把 $x$ 与 P 都视为网络中的点——节点——或区域——彼此连接的节点集合。一些相关的 $x$ 确实是认知行动者,但许多并非如此。第四章讨论过,许多视角无人占据,或只有极其愚笨的行动者占据。(越来越多视角由强于人类或人类网络的信息处理器占据;大型计算机开辟新的信息信道[Humphreys 2004]。)
一位行动者占据哪些视角——如果你喜欢,也就是她例示哪些 $x$——部分取决于她可用的推断,而后者又取决于她的计算能力,以及她在信息流网络中的位置。这包括她在时空中的位置,也包括她相对于同她具有信息连接之证言者的位置;因此,它纳入她的背景知识——这里再次追随 Dretske(1981)。
原注:本段没有给第四章的论证添加任何内容,只以一种突出其同当前这组问题之关联的方式概括那些材料。
关于 P 的原型,我们同传统经验主义者的差异甚至更激进。我们不把它们理解成对象,而理解成位置。
原注:当然,第四、五章已经根据对位置的指称与理论应用之间的动力关系,重构了对对象的指称。
视角与之具有或不具有信息连接的基本元素种类,是宇宙的一些部分;视角可以把注意导向它们——执行定位操作——并在这些地方进行测量。接着,是科学而非哲学告诉我们,信息连接链存在终点。健全的可验证性标准会告诉我们,不要浪费资源——包括通过误导我们对自己能够以什么为知识目标——试图把探究与理论覆盖扩展到这些终点以外。
如果大爆炸是奇点——这应由物理学裁定——就没有必要探问它的另一侧。只要依据其他实例的推断与可得具体证据确定上下界,我们就没有必要探问 Napoleon 在 Waterloo 究竟有多少根头发,因为我们作为集体同这项信息断开连接。
原注:这里很适合再次提醒读者注意我们一贯的可错性论。当前证据表明,我们同这项信息断开连接。但假设事实证明,一个人在任一给定年龄的头发数量受到某种遗传算法严格决定——化疗、营养不良或篮球时尚的影响除外。那么,既然我们知道 Napoleon 没有接受化疗,也没有剃光头,如果有人从其遗体残片中恢复 DNA,也许就能同关于他在 Waterloo 确切头发数量的信息建立连接。不过,据我们目前所知,整个幻想所依赖的思辨可能性为假。
请注意,这不是因为任何命题有何缺陷,而是因为我们已经失去同相关测量尺度上的那个时空区域之连接。
现在,我们已经说得足够多,可以富有信息地陈述自己的规范性可验证性标准:
一个探究共同体的科学与形而上学,应当对该共同体在集体上同其断开信息连接的假定探究领域保持沉默。
应当强调,我们真正意指沉默,而不只是降低音量。再次说,如果大爆炸是奇点,就没有任何根据把它的另一侧视为实在的一部分,或仿佛大爆炸另一侧这句话发挥定位符作用那样谈论它。关于实在的起源这类措辞——它是一系列实例中的一个——我们的观点确实同实证主义者汇合,但根据同经验主义没有任何直接关系。除非对实在作消胀处理,否则实在的起源是否具有任何可理解意义,远不明显。(例如,当人们考虑上帝是否创造实在时,他们已经消胀处理实在,以容许存在更多东西。)
实证主义者试图让无意义观念承担过多哲学工作。但一件事确实为真:人们经常只因所用字符串合乎语法,就想象自己正在表达融贯内容,而事实并非如此。由于实证主义者的意义可验证性标准遭到反驳,人们广泛得出结论,认为哲学家不再有理由指控宗教或新经院式形而上学家没有说出任何清楚或融贯到足以评价的内容。但这项推断不成立。我们认为,这类人事实上只是在揭示自身属性,而且通常没有意识到。
我们的可验证性标准同古典与逻辑经验主义者的标准,具有本质不同的地位。我们标准的内容由科学而非认知中知觉作用的先验理论确定。它的目的是描述科学家识别的限制,而非规定这类限制。它不是我们观点基础的一部分,而是把观点应用于科学知识现状所产生的后果。
尽管如此,我们确实同自然主义经验主义者——例如 Hume 与 Quine——共享一项属性:我们的可验证主义在认识论上居于基础地位。鉴于我们同意自然主义与可验证主义是同一论题,或几乎是同一论题,这必然如此。但只要我们的可验证主义居于基础地位,它就是由 PNC、而非可验证性标准捕捉的;PNC 没有提到可观察性或任何替代观念。所以,我们的观点没有违反 Melnyk 的条款 (V)。
因此,我们得出结论:本书在假定自然主义以后,所捍卫的是可验证主义与实在论。由于人们一般认为二者不相容,科学形而上学中一块重要逻辑空间一直无人探索,一些难题也显得无法克服,这并不奇怪。在所有主要历史哲学立场中,逻辑实证主义者与逻辑经验主义者最接近我们所推动的洞见。对他们错误的过度反应,使过去几十年的形而上学家普遍进入非科学、甚至反科学的思想水域。我们敦促他们回来,重新加入现代文明伟大的认识事业。