《科学的哲学》

　　作者：菲利普·弗兰克（美）

　　成书时间：1957年

　　推荐版本：上海人民出版社1985年版

　　【作者简介】

　　菲利普·弗兰克（Philipp Frank，1884—1966年），世界知名的物理学家、哲学家，20世纪影响最大的科学哲学学派“维也纳学派”的创始人之一。弗兰克出生于奥地利的维也纳，并在那里度过了青年时代。他做过玻耳兹曼的学生，1907年在维也纳大学获得物理学方面的哲学博士。后来又到过捷克的布拉格和美国的波士顿，最终定居在美国，并于1948年被选为“科学哲学协会”的主席和“科学统一学会”的主席。

　　弗兰克一生的主要精力集中在科学哲学方面的探索。1929年，弗兰克开创“维也纳学派”的哲学学派，并出版了一本专著《维也纳学派的科学世界观》，此学派成为20世纪影响力最大的科学哲学学派。后来，《波士顿科学哲学研究》丛书专门出了一个菲利普·弗兰克的专辑。除此以外，弗兰克还长期从事着物理理论的研究工作，其中包括：傅里叶级数、各种函数空间、哈密顿几何光学、薛定谔波动力学和相对论等。他将自己潜心研究的成果总结成大量理论性很强的物理学和数学方面的论著进行发表，当时他同冯·米赛斯合编的《力学和物理学的微分方程》（两卷本），成为各国物理学家和应用数学家的重要参考书之一。

　　弗兰克的著作有：《力学和物理学的微分方程》、《机械论物理学的终结》、《现代物理学的解释和曲解》、《物理学的基础》、《相对论：一个丰富多彩的真理》、《物理学和哲学之间》、《现代科学及其哲学》、《维也纳学派的科学世界观》等。

　　【内容提要】

　　作者说，19世纪和20世纪科学的进展使得空间和时间的距离大大缩短了，人们所掌握的力量加强到难以想像的程度，但是现代文明的许多批评家会指出：尽管有些成就，人类却没有更为幸福，今天反而面临着危险，而这危险的根源就在于这些科学成就。有些著作家把这种不幸情况的责任归咎于今天社会科学的进展远远落后于物理科学。另一些作者则喜欢指出，人们对道德知识和哲学知识的支持不及对物质世界知识的支持。对此，作者认为，如果我们用比较抽象和比较概念的方式来表达我们的意思，我们就可以说，科学和哲学之间的破裂应当归咎于科学无力使其进步为人类造福。颇有一些宗教界、教育界甚至政界的领袖曾劝导人们说，为了加速人文学科（Humanities）的进展，必须用行政手段来限制科学的进展。这样用行政手段和财政手段来提高道德价值的做法，很难行得通，而且也不可能是政府和负责的社会集团所真正希望的。有一些有代表性的集团悲叹本国在训练科学家方面落后于其他国家，要求拨出更多的经费来训练自然科学家。这些互相冲突的目标怎样加以调和呢？作者称本书的主要目的是要说明，为了提高人们对于世界的道德和哲学方面的兴趣，并不需要减弱自然科学的研究和教学。

　　正如本书的题目所提示的，作者说我们把科学的哲学看成是我们所必须寻求的“缺少的环节”。人们对于这一领域的介绍，常常从一种半通俗半神秘的科学概念出发。而另一些人的介绍中则把科学同一种实际上仅仅是一个逻辑符号体系的哲学联系起来，而没有接触到历史上各种哲学体系。但是，正是这些哲学，它们为支持各种生活方式，特别是为支持宗教和政治信条而服务。作者说该书试图据以出发的途径，是科学家能以最大的创造精神和批判精神来理解科学的途径。可是，我们也试图同唯心论和唯物论这些历史上各种类型的哲学建立联系，而这些哲学实际上是为支持道德、宗教和政治信条而服务的。

　　作者说，只要我们了解一下20世纪科学上最有创造才能的人物，我们就能发现，这些最伟大的人物都曾强调科学和哲学之间的密切联系是不可缺少的。如果我们想起科学的基本变化总是引起了对哲学基础的更深的发掘，那么，富有创造才能和想像力的人对科学的哲学方面的这种兴趣就可以理解了。比如从托勒密体系过渡到哥白尼体系，从欧几里得几何过渡到非欧几里得几何，从牛顿力学过渡到相对论力学和四维弯曲空间，都曾使我们对世界的常识解释发生了根本的变化。鉴于所有这些考虑，凡是要对20世纪科学获得令人满意的了解的人，都必须吸取大量的哲学思想。但是，作者很快就会感觉到，即使要彻底了解任何历史时期所发生的科学，同样也该吸取大量的哲学思想。

　　许多不同行业的著作家都悲叹我们现在的文明受到了严重的威胁：我们科学的迅速进展同我们对人类问题的了解的无能为力，两者之间存在着一条很深的鸿沟，或者换句话说，科学同人文学科之间存在着一条鸿沟，而在以前各个时期，这条鸿沟上有着通才教育（General Education）作为渡桥。科学一方面要同硬碰硬的事实发生关系，另一方面又要同概括性的观念发生关系。科学所教导我们的是这两者之间的相互关系。大学教育者给学生的主要东西应当是使他们对于用抽象的原理来贯联硬碰硬的事实的可能性发生兴趣。这是大学教育最吸引人的课题。因此，作者认为，如果不要使我们目前世界中起巨大社会作用的科学家变成一群书呆子，那么，对于这种人的教育不应当只限于单纯技术方面，而应当充分注意哲学方面以及科学在整个人类思想领域中的地位。

　　作者说，科学进展给人以惊心动魄的感觉，并不都是来自像电视或者原子能那样使人类生活更加愉快或者更加不愉快的技术发明。我们的地球是在空间中运动的哥白尼体系，使我们对世界的描述不能用人类为了描述日常经验中的动态而发展起来的常识概念来表达。牛顿力学中“引力”和“质量”概念，这两概念也不符合于这些词的常识意义的。这些新理论所引起的激动，远远超出了科学家和哲学家的小圈子之外，人们对它的兴趣胜过于对许多纯技术进展的兴趣。作者强调，这样的现象在学术史中一再出现。在20世纪开头25年中受教育的人，是爱因斯坦相对论的宣布所引起的震动的见证人，相对论是不能用自古以来用来描述我们的空间和时间间隔的经验的常识概念来表达的。同样，处理原子和亚原子（subatom）粒子的理论（量子论）也不能用速度和位置、因和果、自由和决定论这些常识概念来表达。我们看到，在一切时代，科学进展对常识的自然解释的影响都是很强烈的，它引起人们对科学的兴趣，不亚于对技术进步所产生的影响。

　　这和哲学有什么关系呢？作者说，这种不是由于技术应用而是由于对我们常识的世界图象的影响所引起的对科学的兴趣，我们不妨简称为“哲学的”兴趣。我们的高等学校的科学教学大多忽视这种哲学兴趣，甚至宣告教师在讲授科学时的责任是完全割断科学同哲学的牵连关系。这种训练的结果，使科学教师在他们同胞之间所处的位置变得不适意了。各种杂志论述文化问题的专栏中，以及我们一切教派的教堂的讲坛上，都宣称20世纪科学对于解决人类迫切问题已作了重大贡献，这些问题是：科学和宗教的和解，唯物论的否定，对意志自由和道义责任的信念的重建。可是在别的地方又有人宣称，现代科学支持了唯物论或者相对主义，有损于对绝对真理和道德价值的信仰。像相对论和量子论这些现代物理理论都被引用来证明这些论点。

　　作者指出，许多人认为，可通过下面的办法来让人们了解科学：普及科学成果；举办成人教育课程，使得聪明而有兴趣的男女能以一种容易消化的方式来吸取科学家所发现的“事实”。但是作者提出这样的论点：靠着吸取“成果”和“事实”，外行人不可能对科学的报告作出任何判断。公民所需要的倒是在于：了解科学家在取得他的成果时，他的精神是怎样起作用的；同时，了解究竟在什么意义上来说，这些成果是“有效的”，或者是“可靠的”，并且可以用来作为判断的根据。对于科学的了解以及关于科学的战术和战略的系统方法，是任何科学哲学的主要内容。作者认为，以往的有些科学标准决不会令人信服。根据它来判断，比如我们发觉从某一组原理所得出的结论是符合于观察的。在这情况下，我们只能判定些原理可能是正确的，但是不能断定它们必然是正确的，也可能是，同样这些观察结果却也能够从另一组不同的原理导出来。这样，靠我们这些观察无法在两组不同的原理之间作出判定。比如，某人的钱包忽然不见了。我们可以假设它是被一个男孩偷走了，并且能够下这样的结论：要是不被男孩偷走，钱包是不会不见的。但是如果钱包是被一个女孩偷走的，也该得出同样的结果。如果我们假设某一男孩偷了一个钱包，然后观察到并没有钱包丢失，我们就能断定这假说是错误的。但是，如果钱包是丢失了，那么这假说就可能是正确的，不过不是必然正确的。既然我们永远无法想出一切可能的假说，我们就无法说某一假说是正确的。没有一种假说是能够由实验来“证明”（prove）的。正确的说法是：实验“证实”（confirm）了某一假说。如果有人在他的口袋里找不到他的钱包，这件事就证实了这样的假说，附近可能有小偷。但是它并没有证明这假说。他可能把钱包丢在家里了。因此，所观察到的事实证实了这样的假说：他也许忘了带钱包。任何观察都可证实许多假说。问题是需要怎么样的证实程度。科学像侦探故事一样。所有事实都证实某一假说，但是结局，正确的假说也许是另一个完全不同的假说。

　　尽管如此，作者说，在科学中，除了假说这种真理标准，再没有别的标准了。一个假说只要可以从自明的、清晰的、易领悟的原理推导出来，就被认为是有效的。这两种标准在我们链条的两端起作用。在科学那一端上，我们说原理是由它们的可观察的结论来证明的。这对于大多数普通原理是成立的。但是，如果我们从因果原理或者充足理由原理出发，试图导出可观察的结论，并且用实验来检验，其结果就相当暧昧、麻烦。从哲学观点看来，这些原理都是自明的，这是它们的优点。

　　构成科学的事实基础的观察和实验的结果，可以用日常生活用语来描述，换句话说，可以用常识陈述来描述。在亚里士多德的和中世纪的物理学中，像岩石这样下落到地面的“重”物，同像烟雾这样上升到天空的“轻”物是被划分开来的，这是“大街上的人”的语言。在近代科学兴起以前，大约在1600年以前，这种常识语言不仅用来描述观察，而且也用来表述科学的普遍原理：“如果物体是重的，它就下落。”在伽利略的理论体系中，一切物体都以同样的加速度下落到地面。他为牛顿的体系开辟了道路，而在牛顿的体系中，行星的运动同石头的下落都遵循同样的一些定律，尽管我们的常识经验似乎告诉我们这两种运动是根本不同的。这段话对于了解当代科学非常重要。科学语言中以前用过的许多名词所以不能再用了，那是因为当代科学现在所使用的名词要更加不同于常识语言了。像“物质”、“精神”、“因果”及其类似的词语今天都不过是常识名词。为了明白这种进化，作者说，我们必须把20世纪物理学同它在18世纪和19世纪的前身作个比较。牛顿力学所使用的像“质量”、“力”、“位置”、“速度”这些名词，其意义似乎近于它们的常识用法。在爱因斯坦的引力论中“事件的坐标”或者“张量势”这类名词，是要通过一长串的解释才能同我们常识语言中的语词联系起来。量子论中的名词，像“波动函数”、“位置矩阵”等等，情况更是如此。爱因斯坦于1933年在牛津作的一次演讲中讲到，“以基本概念和基本定律作为一方，以那些同我们的经验发生关系的结论作为另一方，这两者之间的缺口，随着逻辑结构的不断统一，即随着整个体系的基础所需要的逻辑上独立的元素不断减少，而不断加宽。”

　　很多科学家和教育家认为，科学理论的技术目的同社会目的之间的冲突存在于历史上的某些“黑暗”时期，现在也还存在于某些“黑暗”的国家里，但是随着科学的进展，特别是自由的科学的进展，这种冲突已大部分消失了。按照这种意见，现在就可以用“科学方法”无歧义地决定究竟哪一种理论是有效的。只要我们考查一下那些具有高度普遍性的理论和前提，就可知道这种意见肯定是错误的。比如，在20世纪的物理学中，我们就看到，量子论原理的某些特殊说法的被接受或者被拒绝，是取决于人们是不是相信，把决定论带进物理学会对可取的伦理行为有鼓励作用。许多教育家甚至许多政治家坚定地深信，“自由意志”同牛顿物理学不相容，但是同原子论就非常相容。他们还深信公民应当相信自由意志是可取的，他们作出一定的影响来支持亚原子物理学的非决定论的说法。他们所想的肯定是科学的科学目的，而不管技术目的会是怎样的。

　　作者指出，除非我们给科学理论以一定的目的，否则我们就无法判断它的有效性。这一目的是否达到，要取决于科学理论的各种不同准则的满足程度，这些准则就是：符合于所观察到的事实，简单性和优美，符合于常识，适宜于支持可取的人类行为，等等。因此，理论的有效性不能靠狭义的“科学”准则（符合于观察和逻辑一致性）来判断。应用于所有这些准则以后，时常还留下几种理论让人选择。但是，如果我们所说的“科学”不仅是物理科学，而且也包括人类行为的科学（心理学和社会学），那么我们就能够在几种物理理论中间判定哪一种是以最好的途径达到人类的某一目的的。

　　作者认为，借助于形而上学的解释，科学时常被用来作为人类行为的直接指南。科学在它的技术解释中支持了机械工程、电机工程和核工程；通过它的形而上学的解释，它为那个有时被称为“人的工程”的事业效了劳。如果我们想尽可能清醒地表达我们的意思，我们可以说，“科学的哲学”终于会导致“科学的语用学”的研究，这种研究所着眼的是一个既包括物理科学、生物科学，也包括人类行为科学的统一体系。

　　总之，本书可以作为一本关于科学哲学、科学思想史、科学社会学和科学学的参考资料，特别是关于古代和中世纪的机体论科学观到近代科学观的变化的论述，关于三种几何观的比较，关于物理学基本概念发展的叙述，以及对于各个时代为一定的政治上或宗教上的目的而对科学的种种曲解所进行的分析。本书具有一般逻辑实证论著作所具有的优点和缺点。论证缜密、严谨，部分地阐明了古代科学同近代科学（包括20世纪的现代科学）的本质区别。

　　精彩语录

　　1、我们科学的迅速进展同我们对人类问题的了解的无能为力，两者之间存在着一条很深的鸿沟，或者换句话说，科学同人文学科之间存在着一条鸿沟，而在以前各个时期，这条鸿沟上有着通才教育作为渡桥。科学一方面要同硬碰硬的事实发生关系，另一方面又要同概括性的观念发生关系。科学所教导我们的是这两者之间的相互关系。2、我们愈深入实际科学，它同哲学的联系也就看得愈明显。3、科学的进展在很大程度上是在于以抽象的符号世界代替了常识世界，这是一个事实问题。