第六章.科学说明模型及其问题(二)ppt

第六章科学说明模型及其问题(二)三、科学说明模型的问题(一)说明与预测1、亨普的说明与预测“结构同一性”亨普认为，说明与预测具有“结构同一性”(structuralidentity)．(1)每个适当的说明都潜在地是一个预测；(2)每个预测都潜在地是一个说明。因为科学说明是一个论证，被说明项能够从说明项演绎地(或归纳地)推导出来。如果被说明项是已知的，那么这个论证就是说明；如果被说明项是未知的，那么这个论证就成了预测。2、斯克里文的“梅毒市长”反例说明与预测的结构同一性论旨，受到了很多哲学家的批评。例如斯克里文(MichaelScriven)提出“梅毒市长”(syphiliticmayor)的论证：设想一个小城的市长琼斯得了某种瘫痪，由于这种瘫痪通常是长期梅毒引发的，而琼斯得梅毒未愈已经多年，因此琼斯的梅毒长期未愈说明了他为什么得瘫痪。但梅毒引发发瘫痪的概率非常低，通常只有10％的梅毒患者才会瘫痪，90％的患者能够幸免。那么根据统计三段论，我们应该预测“琼斯没有瘫痪”。因此梅毒市长的论证表明，说明与预测的结果是不一样的，二者不是结构同一的。3、进化论只能说明不能预测斯克里文和其他哲学家还提出，进化论能够说明物种的变化，但不能预测物种的变化。例如我们能够用进化论说明为什么猎豹跑得快，长颈鹿有很长的颈：因为这是自然选择的结果。但进化论不能告诉我们，将来新的物种类是什么样的。因此进化论提供了说明，却不能预测。3、灾难说明容易预测难斯克里文还指出，有些事件只能得到事后的说明，却不能事先预测。例如我们通常在桥倒塌了之后，才调查事故原因，说明事件的由来，我们不能事先预测桥梁的倒塌。正如2002年的国航班机失事造成了重大伤亡，我们如果能够事先预测，就能避免悲剧的发生。但在现实生活中，我们往往只能为这些灾难作总结性地说明。在这些事件中，说明与预测不是同一的。4、亨普的回应针对上述批评，亨普也作出一定的回应。例如对梅毒市长论证，亨普认为既然梅毒导致摊痪的概率很小，那就不构成好的IS说明(好的IS说明需满足高概率要求)；达尔文的进化论为物种的进化提供了部分的、概率性的说明，只是因为物种变异和环境因素具有很大的随机性，使得生物学不能说明和预测具体的新品种，但说明和预测仍是同一的；至于灾难的事后说明，亨普也回应如果我们能够事先知道具体的先行条件，那么我们不仅可以说明灾难，也可以预测事故的发生。(二）不对称性问题1、什么是科学说明的不对称性问题？说明与预测的“结构同一性”有时也被称为“对称性论旨”(SymmetryThesis)，所以很多科学哲学家指出，事实上很多科学说明具有不对称性(asymmetry)：事件A和B之间有规律性的联系，但事件A能说明事件B，反之不然．2、旗杆和阴影的例子例如根据几何学和光学原理，在某时刻，一根旗杆的长度与其阴影长度之间有固定的比例关系。因此我们既可以根据旗杆长度来计算阴影长度，也能够根据阴影长度反过来推出旗杆的长度。但我们通常认为，旗杆的长度能够说明阴影的长度，但不能用阴影的长度来说明旗杆的长度。因此这一说明具有不对称性。3、摆长与周期的例子同样的，根据经典力学，摆的长度与摆荡周期之间有公式：T=2√l/g我们既能够根据摆的长度来计算周期，也能反过来根据摆的周期来计算其长度：l=gT2/42但我们通常说，摆的长度说明了摆的周期，反之不然。这种不对称性并不仅仅是时间性的，有些时间在先的事件也不能说明时间在后的事件。例如气压计的剧烈变化往往能够预示风暴的来临，但我们并年认为时间上在先的气压计变化，说明了时间在后的风暴来临。不对称性论旨和说明与预测的结构同一性论旨紧密相连，所以上述旗杆、摆和气压计的例子，也被用来表明，说明与预测不是同一的。（三）不相关反驳1、利昂的反例鲁本(David-HillelRuben)是伦敦经济学院的教授，主要研究社会科学的哲学。他明确提出，对于亨普的科学说明模型，存在着很多“不相关反驳”(irrelevanceobjection)。例如利昂(ArdonLyon)提出这样的反例：所有金属都导电。所有导电的物体都受到重力吸引。所有金属都受到重力吸引。利昂的例子符合亨普的DN模型的所有要求，但我们并不认为这构成了对“所有金属都受到重力吸引”说明。因为金属受重力吸引是因其有引力质量，金属导电性与其受到重力吸引是不相关的。所以金属导电性是多余的不相关信息，亨普的科学说明模型不能有效地排除这种不相关的情形。2、阿肯斯坦的反例阿肯斯坦(PeterAchinstein)则是提出了另一个反例：琼斯在时问t吃了一磅砒霜。所有吃一磅砒霜的人都会在24小时内死亡。琼斯在24小时内死了。这个例子也符合DN模型。但实际的情况是，琼斯很倒霉，他吃完砒霜却因遭遇车祸而死亡。所以琼斯吃砒霜，与其死亡是不相关的，他的死亡另有原因。亨普的科学说明模型也不能很好地处理这种情形。3、萨尔蒙的反例琼斯服用了维生素C。服用了维生素C后一周内几乎所有感冒都会好。几乎可以肯定琼斯的感冒会好。亨普也提出过“我们列举的有关说明的信息应该为我们提供如下信念的基础，即相信现象的确发生过或正在发生。”但是如果萨尔蒙这里假定了，几乎所有的感冒在一个星期内都会自行消失，那么，这里列举的信息就是不相关的。而亨普的标准至少必须修正为“提供好的相关根据”。4、麦克卡什公式的反例麦克卡什(TimothyMcCarthy)还提出了一个公式，来批评亨普的科学说明模型：x(Ax→Bx)C(e)A(o)~B(o)~C(e)D(e)D(e)由于说明项中的第一项可以是全称形式的定律，它和后两项(先行条件)的合取可以逻辑地推导出被说明项，而这些说明项都是必不可少，所以麦克卡什公式完全符合DN模型。但麦克卡什公式却不一定是一个好的科学说明。例如我们可以把这个公式代为以下例子，就能看出这个“说明”的荒谬性。所有金属都是导体。森林被闪电击中，并且这块表是金属制的。或者这块表导电，或者森林未被闪电击中，或者森林着火。森林着火。这些反例都构成了对亨普的科学说明模型的“不相关反驳”。(四)最大明确性要求1、萨尔蒙对最大明确性要求(RMS)质疑亨普的IS说明曾提出了最大明确性要求(RMS)，萨尔蒙对此也提出了质疑。如果盐放在冷水中有很高的概率(如95％)在5分钟内溶解，那么我们可以取些盐施以“溶解咒语”，这些盐就成了“魔盐”(hexedsalt)。我们也可以抽象出这样的定律：“魔盐在冷水中有很高的概率在5分钟内溶解”。现在需要一些念过咒语的盐在水中溶解这一现象，根据最大明确性要求，我们应该明确这些盐是“魔盐”。得到的说明应为：魔盐放入冷水中有很高的概率在5分钟内溶解。魔盐被放入冷水中。魔盐溶解了。2、萨尔蒙提出“要求最大的最大明确性集合”但这样的说明显然不是好的科学说明。所以萨尔蒙提出，亨普的RMS应予以修正，应改为“要求最大的最大明确性集合”(requirementofthemaximalclassofmaximalspecificity）。由于“魔盐”和普通盐都有在5分钟内溶解的特性，所以我们应该先取最大明确性的最大集合—“盐”，而不是较小的集合“魔盐”。盐放入冷水中有很高的概率在5分钟内溶解。盐被放入冷水中。盐溶解了。但萨尔蒙认为这样的修正也无济于事，因为我们很难确定合适的“最大的最大明确性集合”。例如盐和小苏打放入冷水中．可能都有很高的概率(如95％)在5分钟内溶解，那么我们说明“魔盐”溶解的“最大的最大明确性集合”是否应为“盐和小苏打”?这显然也有违于我们的直觉。盐和小苏打放入冷水中有很高的概率在5分钟内溶解。盐和小苏打被放入冷水中。盐和小苏打溶解了。四、范弗拉森：科学说明的语用学1、科学说明与语境的关系问题亨普强调了“说明的逻辑”(Logicofexplanation)，说明的逻辑往往与语境(context)无关，DN模型和IS模型的说明如果成立，那它们在任何语境中都成立。范弗拉森则是突出了“语境”概念，强调了“说明的语用学”(pragmaticsofexplanation)。[语形学、语义学、语用学]—语境2、范弗拉森的科学说明观范弗拉森认为，传统的说明模型表达了三个观念：(1)科学说明仅仅是理论(或假说)与现象(或事实)之间的联系；(2)理论的说明能力不能与理论的其他优点—尤其是真理或可接受性—逻辑地分开；(3)科学说明是压倒一切的优点，是科学探究的目标。范弗拉森反对把科学说明、真理和接受理论三者等同起来。(1)在他看来，科学家接受一个科学理论，是因为这个理论是适当的，能够拯救现象。(2)所以接受科学理论并不需要接受理论的真理性，更不需要该理论能够说明其领域的一切现象。(3)科学说明不是压倒性的优点，不是科学研究的最终目标。例如，如果我们非要试图对量子力学的几率现象予以说明，可能要引入隐变量，而这会引入“形而上学包袱”(metaphysicalbaggage)。3、范弗拉森说明是对“为什么问题”的回答在范弗拉森看来，一个说明是对一个“为什么问题”(why-questions)的回答。所以关于说明的理论必须是关于“为什么问题”的理论。4、“为什么问题”在不同语境含义不同布隆博格(SylvainBromberger)是最早研究“为什么问题”的，范弗拉森则作了进一步的发挥。一个“为什么问题”通常以“为什么”为开头提出问题，如“为什么亚当吃了苹果?”。但“为什么问题”在不同语境中，往往含义会有所不同。例如“为什么亚当吃了苹果？”在不同语境中，可以有这样三种含义：(1)为什么是亚当(而不是其他人)吃了苹果?(2)为什么亚当吃的是苹果(而不是其他东西)?(3)为什么亚当吃了(而不是用来玩)苹果？5、一个“为什么问题”Q应包括三个要素所以一个“为什么问题”Q不仅应该包括话题(topic)，即问题本身表达的意义Pk，还应包括对照集(contrast-class)X。对照集表明为什么发生的是Pk，而不是对照集X中的其他事例?例如，对于“为什么亚当吃了苹果?”这一问题，如果在某语境中我们关心的是为什么亚当吃的是苹果而不是其他水果，它的对照集则是：(1)亚当吃了香蕉，(2)亚当吃了梨，(3)亚当吃了桔子，…此外，还有与该话题和对照集的“相关联系”(relevancerelation)。例如“亚当最喜欢的水果是苹果”就是和“亚当吃了苹果(而不是香蕉或桔子)”有相关联系，而“太阳系有九大行星”则与此不相关。所以一个“为什么问题”Q应包括三个要素：话题、对照集和相关联系，表示为Q=Pk，X，R。它的要素如下：话题Pk对照集X={P1,…,Pk…}相关联系R当命题A与Pk,，,X有相关联系R时，被称“与Q相关”。对一个“为什么问题’’的回答，其形式为“Pk而不是其他的X发生，是因为A”。所以一个“为什么问题”预设了：(1)它的话题为真；(2)在它的对照集中，只有它的话题为真；(3)至少有一个表达了与其话题和对照集有相关联系的命题，也为真。B是问题Q=Pk,X,R的直接回答：当有命题A表达了与Pk，X有关系R；并且B命题为真的条件是：Pk为真；并且对所有的不等于k的i，非Pi为真；并且A为真。例如．“亚当最喜欢的水果是苹果”表明了话题Pk(亚当吃了苹果)发生，而对照集X中的其他事件(如亚当吃的是香蕉，亚当吃的是桔子)不发生，与话题Pk和对照集X构成了相关联系R。因此，“亚当最喜欢的水果是苹果”回答了该语境中“为什么亚当吃了苹果?”的问题，构成了对此的说明。所以范弗拉森批评，关于科学说明的讨论从一开始就错了。传统的观点认为，科学说明描述的是理论与事实之间的关系；而事实上科学说明应该是理论、事实与语境三者的关系。说明是在回答问题，是对信息的需求。‘为什么会发生P’在不同语境中有不同的意义，所以也应该有不同的回答或说明。五、萨尔蒙：因果性与说明1、萨尔蒙简介萨尔蒙(WesleyCSalmon，1925--2001)是美国著名科学哲学家与逻辑学家。他195