论科学中的信念

论科学中的信念【内容提要】本文首先通过分析科学研究的实际过程，指出不管是笛卡尔的理性主义还是休谟经验主义怀疑论都不能排除科学中的信念。这些信念分“常识”，“科学见识”和“世界观”三个层次，在科学中，各自发挥不同程度的作用。然后，从科学规范的形成和作用，科学理论的评价和社会对科学的影响说明科学中的信念是怎样形成和发挥作用的。最后，阐述了科学中的信念与科学研究的内在联系，科学是在信念和怀疑的辩证运动中向前发展的。【关键词】信念/科学【正文】自从以哥白尼的太阳中心说为标志的近代自然科学诞生、特别是望远镜和显微镜的发明并用于科学观察以来，对已有知识和人们感觉经验的怀疑逐渐成为科学的基本精神。任何所谓的真理都要接受人类理性的审判和实践的检验，能够生存者才能被保留，其余的则被抛弃，这似乎已成为获得真理的安全之路。而信念通常被认为是宗教的专利，在科学中没有位置。那么在科学中究竟能否排除信念？在科学中又有哪些信念？信念在不同层次的学科和知识中有何表现和作用？科学中的信念是如何形成和怎样起作用的？人们应如何正确看待科学中的信念？本文将围绕这些问题展开讨论。一、在科学中能否排除信念根据大英百科全书的定义：信念是一种接受或同意某一主张的心理态度，而不需要有充分的智力知识来保证这一主张的真实性。其他各种定义也大同小异。信念的基本含义在于对还不能充分肯定的东西给予肯定的接受。自从近代自然科学诞生以来，不管是理性主义还是经验主义，都力图把信念从科学中排除出去。理性主义是想通过寻找人类知识的坚实基础来排除科学中的信念，其先驱者笛卡尔，想通过利用意义确定和清晰的词、概念和观点，而使知识系统地建立在坚实的基础上，使任何理性的人都不会对知识的可靠性产生怀疑，来排除科学中的信念。最后，他认为他的这种理想在数学中找到了，因为在他看来数学里的每个知识要素都是意义确定和清晰的，各种知识要素之间都以逻辑一贯的方式连接起来，并且是人类理性能够把握的〔1〕。但问题是，这是否能排除科学中的信念呢？首先，对知识的坚实基础是什么进行考查本身就有信念。在这一过程开始之前有什么理由使考查者确信知识有坚实的基础呢？很显然，提出知识的坚实基础本身就有信念。其次，即使找到意义确定和清晰的词、概念和观点作为知识确定无疑的坚实基础，这个基础也只是在思维内是坚实的，而一旦这些词、概念和观点离开笛卡尔的思维火炉，而与现实接触，这个基础就变得不那么坚实了。作为笛卡尔理想知识的数学，其坚实性也只限定在人类思维构造的范围之内，正像爱因斯坦所指出的，“只要数学的陈述与实在相联系，它们是不肯定的；只要它们是肯定的，它们就没有与实在相联系”〔2〕。一旦用数学陈述表达现实，就变得不那么肯定了。而知识，特别是科学知识，本身就要对现实进行描述和阐述。因此，力图通过寻找知识坚实基础来排除信念是不现实的，不能实现的。再次，笛卡尔所谓意义确定和清晰的词、概念和观点是否存在呢？正像语言分析学所指出的，如果词是有用的，其词意就不是确定的，因为如果要求词意是完全确实和清晰的，就需要有像宇宙中的事物一样多的词，而且如果某种语言的词意是完全确定的，那么其语句就将是同义反复了。人们使用的每个词之所以是有用的，是因为它是一种语言的一部分，而每种语言都是用此语言的人们以其特定的方式来把握和整理他们的经验，每个词都有自己的故事，都有其历史与文化的内涵，并且每种语言都有自己的语境。正由于词意的抽象性，不那么固定性以及语意的语境性，它才能被用来表达现实和人们的经验。笛卡尔所需要的意义确定和清晰的词、概念和观点在现实中是不存在的。因此，理性主义排除科学中的信念的努力是行不通的。经验主义则是要通过建立一种系统的怀疑论来排除科学中的信念。经验主义怀疑论者休谟认为，人的感觉印象是可靠知识的唯一基础，而人脑只是对感觉资料进行记录，重新安排和比较，科学理论或规律只是对各个观察进行方便的总结和相互关联，因果关系只是人们的思维习惯和事件重复出现给人们的心理预期。因此，“自然规律”不是对必定要发生事件的描述，科学知识也绝不具有普遍的或肯定的意义。休谟强调科学只寻求有限过程的答案，而不寻求事件的次序和结构的全过程或起源问题的答案，任何超过这种科学限制的陈述都是可疑的。休谟不相信人类理性有认识现实的能力，他断言从个别观察不能得出普遍规律并主张必然性只能归结为逻辑关系而不是现实关系。然而，休谟也认识到他这种对客体存在、自我能力和因果关系的怀疑只存在于他进行研究的时候，一旦离开研究，他就又回到了“常识”和“自然信念”因为人类生活是不可能建立在这种“绝对怀疑论”基础上的〔3〕。然而，科学研究是否能建立在他这种“绝对怀疑论”的基础上呢？是否能排除信念呢？我们不妨对科学研究过程做简要的分析。科学研究过程大体可分为三个阶段：一是观察有意义的事实；二是根据事实提出假说；三是用观察或实验检验假说。而这三个阶段的每一个阶段都离不开信念。第一，所谓观察有意义的事实就是科学家从大量的事实中寻找能解决特定问题的事实。而作为一个好的科学家的重要标志在于，在其观察开始之前就能通过直觉意识到沿某一方向或用某一方式能找到所需要的事实。很显然，在观察之前科学家不能证明其直觉是否正确，这就需要信念。第二，根据事实提出假说。正像科学史所展示的，从事实到假说没有固定的逻辑规则，这更需要科学家的直觉和想象，需要科学家的创造性的概括能力。在这一阶段科学家也不能证明其直觉和想象或概念是否正确，这仍然需要信念。第三，用观察或实验检验假说。大量的科学研究已经清楚地表明，某一实验或一些实验往往不能证伪一个假说或理论。在没有更好的假说或理论产生之前，原假说或理论尽管有不少反例但仍被人们接受。这里仍存在信念。因此，科学研究是不可能建立在“绝对怀疑论”基础上的；科学不能排除信念。二、科学中有哪些信念信念之所以不能从科学中排除出去，是因为科学不仅是由资料、理论和逻辑等所构成的知识，而且是人们对实在和自然进行认识的实践活动。在科学中除了需要资料、理论和逻辑以外，还有许多“超经验”和“超逻辑”的因素。这些因素就属于本文前面所定义的信念。这些因素大体可概括为如下三种类型：第一种可以概括为“常识”，包括外部世界的独立存在性、外部世界的有秩序性、外部世界的可知性、人类感觉一定程度的可靠性、逻辑和人的智力规则的存在性、概念分类的相关性和逻辑一致性、人类认知智慧的适当性、理论与实在的一致性，等等。之所以称这些因素为“常识”是因为它们不仅是科学的前提，而且也存在于普通人的意识之中。第二种可以概括为“科学见识”，即在科学实践中形成的意识，包括科学的基本解释模型是机器还是有机体（或其它），用接触力还是超距作用理解因果作用，解释某一现象是说明引起该现象的因素还是进行演绎推理，自然物质最终是连续的还是不连续的。另外还有：哪些概念是一个理论能正当地使用的，什么样的解释是真实的，某一理论是否有足够的解释能力，怎样区分好理论与差理论，怎样的准确度才是足够的，理论形式的优雅、美感和简单性的作用是什么；等等。这些“科学见识”不仅随着科学发展的进程而变化，而且同代科学家之间对此也可能持不同的观点。尽管科学家的经验过程或逻辑推理不能直接回答这些问题，但每个科学家对此都有自己相当稳定的观点，否则科学研究是不能进行的。第三种可以概括为“世界观”，即以科学研究和科学家的生活经历为基础，经过“形而上学”的过程（不是严格的经验过程和逻辑推理）而形成的对世界的本源，基本结构和根本规律等的基本观点。例如，唯物主义者和自然主义者相信世界的本源是物质，不存在超自然的领域，自然界本身具有内在结构和规律性，等等；再如，基督教神学论者相信上帝的存在，在宇宙间存在超自然的活动，世界是由上帝创造和维持的，等等。把信念划分为上述三类不是绝对的。例如，自然界的统一性对一些科学家是“常识”，而对另一些科学家可能是经过深思而形成的“世界观”。但上述信仰及其分类有助于人们理解为什么无神论者和有神论者能在广泛的科学领域达成共识，而对某些理论或观点又有分歧，原因可能在于两者有相同的“常识”和“科学见识”，而又有不同的“世界观”；为什么某些无神论科学家和某些有神论科学家能形成同一学派，而另一些无神论科学家和另一些有神论科学家能形成另一学派，原因可能在于此时“科学见识”对学派有决定性作用。这就是说，在科学家中“常识”基本上是相同的，而有相同“科学见识”的科学家们可以有不同的“世界观”，而有相同“世界观”的科学家们也可以有不同的“科学见识”。三、信念在不同层次的学科和知识中的作用不管是“常识”层次的信念，“科学见识”层次的信念，还是“世界观”层次的信念，都涉及人的主观性和个人的选择。“常识”层次信念的选择往往是不自觉地进行的，“科学见识”层次信念的选择是在一定的科学背景和科学训练的基础上自觉或不自觉地进行的，而“世界观”层次信念的选择往往是经过个人的深刻思考而进行的。因此，“常识”层次的信念个人色彩较小，不同主体之间容易达成共识；“科学见识”层次的信念具有一定的个人色彩，在某一科学共同体内经过一定的过程不同主体之间也基本上能达成共识，但“世界观”层次的信念具有很强的个人色彩，不同主体之间很难达成共识。对每一个科学家来说，这三个层次的信念是同时存在的；对整个科学而言，“常识”层次的信念，具有普通的和基础性的意义，“科学见识”层次的信念在科学从经验层次向理论层次过渡的过程中起突出的作用，而“世界观”层次的信念则在科学的高度理论化阶段起明显的作用。具体说来，对以观察和实验为基础，并运用数学的和逻辑的方法对观察和实验结果进行概括和总结的“经验”学科，“常识”层次的信仰起着较为普遍和突出的作用，“科学见识”层次的信念也起一定的作用，而“世界观”层次的信念没有明显的作用。例如，对物质的重量、体积或数量等进行测量，并对测量结果用数学的方法进行处理，归纳概括而得出经验定律的初级物理学，或对动植物标本进行采集，比较和分类等而形成的动植物分类学，就属于这种经验学科。在科学从经验层次向理论层次过渡，寻求经验定律背后更深层次的本质和规律，以及科学概念和理论之间的内在关系，在科学知识的综合化和体系化的过程及学科中，“常识”层次的信念虽然还起着一定的基础性作用，但“科学见识”层次的信念则起着突出的作用，而“世界观”层次信念的作用也显露出来。例如，从物质的质量守恒定律、化学反应当量定律和定比定律等经验定律过渡到道尔顿的原子论，进而过渡到阿佛伽德罗的分子论，就属于科学的理论化和综合化过程。在这一过程中虽然“常识”层次的信念还起一定的基础性作用，但“科学见识”层次的信念则起着更突出的作用，而“世界观”层次的信念也起一定的作用。之所以说“常识”层次的信念还起一定的作用，是因为科学的理论化和综合化还要以经验定律和观察实验等经验科学为基础。之所以说“科学见识”层次的信念起着更突出的作用，是因为在这一阶段提出的科学假说或理论的本质与经验定律和事实之间的关系不是直接的或必然的，也不是唯一的，这里涉及到理论或假说的选择，好坏理论的标准，以及理论形式本身的优雅或简单性等等一系列的问题。解决这些问题需要“科学见识”层次的信念发挥更大的作用。之所以说“世界观”层次的信念也起一定的作用，是因为在这种科学的理论化和综合化的过程中，涉及到物质世界的基本组成和结构或自然界的根本规律，即涉及到“世界观”层次的信念，因此，这个层次的信念不能不对这一过程产生影响。在科学的高度理论化阶段，由于涉及宇宙的产生、物质深层的结构和运动规律、随机性与必然性的关系、连续性与离散性的关系、生物进化的动因、人类智慧的本质等问题，这些都与“世界观”层次的信念密切相关。这样，“世界观”层次的信念则会起更突出的作用。与此同时，“常识”层次信念起一定的作用，“科学见识”层次的信念仍起突出的作用。例如，数学基础是连续的还是离散的（或空间与数是否能完全对应），广义相对论和量子力学两者对物质的描述（或解释）哪个更根本，关于宇宙起源的所谓“人类学原理”的真实含义是什么，社会生物学关于物种基因延续与利他主义的关系是否站得住脚，人类智慧与人工智能是否能真正对接和融合，等等，科学高度理论化阶段