科学理论的地位

科学理论的地位

牛顿的机械宇宙观，于18、19两个世纪统治着科学思想。他的学说甚至被誉为牛顿哲学而风靡西方世界。随着时间的推进，决定论和唯物主义哲学家相继出现，把这新科学发展成形而上学，没有给上帝留下余地。法国哲学宣称从牛顿体系可以看到现实世界是一架庞大的机器，人类——包括肉体和灵魂，就是机器的一部分。从这种发展来看，我们不难理解19世纪宗教和科学的冲突为何愈演愈烈。不是科学本身摒弃了圣经的教导，而是披着科学外衣的反基督教哲学摒弃了圣经。那些在伽利略事件中常见的人物，摇身一变成为自然主义哲学家，利用科学进行对神学的审判。

在19世纪里，科学被视为绝对至上，科学概念是终极且不变的。一位著名的物理学家公开慨叹:只有一个宇宙待解，而牛顿已经完成这工作了。不过到了20世纪初，这信心被科学和哲学的发展粉碎了，之后的几十年，人不得不重新评价科学理论的地位。^[8]虽然现实主义在一些科学圈子里仍能保留下来，但早已受到工具主义的挑战。近来，一种称为批判现实主义的中庸观点被广为接纳。

1.现实主义(Realism)。随着牛顿的发现，宇宙成了一部按着内部力学定律，平稳而可预测地运作的庞大机器。博伊尔喻之为巨大的“斯特拉斯堡大钟”(Strasbourg clock)。牛顿力学被视为终极的体系，是世界最终而真实的图画。科学家都秉持着现实主义观念，把理论看成是世界分毫不差的翻版。举例而言，上自然课用的原子模型教具，用乒乓球和弹子代表中子和电子;而当时人们以为中子和电子确如教具所示，只是小得多。直至1922年，一篇化学论文才指出，“原子的存在”已是不争的事实。

2.工具主义(Instrumentalism)。虽然在踏入20世纪后，工具主义才得到继承和发展，但现实主义观点已于19世纪90年代受到工具主义(或称实验主义)的挑战。^[9]工具主义主张科学理论并不是真正言明了世界的本质，它只是一个工具(如某些规律或定义)，寻找数据间的相互关系，并预测某些现象:“我们称之为自然定律者，只是我们表现自然的方法所显示的规律罢了。”^[10]

例如，在工具主义者的眼里，何谓电子呢?绝不是现实主义者无限小的弹珠。电子只是一个专门术语，代表某种我们测量的效能。假设电子在一个看不透的密封黑箱中活动，我们可用适当的工具测量输入和放出的能量。不过，我们的定律无法告诉我们黑箱内发生了什么事情，也毋需去知道。根据这一观点，科学的目的不在发现“真相”或“事实”;因此，不用数学方程式去描述电子的功能，是毫无意义的。

3.批判的现实主义(Critical Realism)。批判的现实主义是介乎现实主义和工具主义之间的一种折中立场，它视科学理论为一种模式，可用作类比或比喻。尽管它不是文学描写，却向我们陈述事实。模式让我们看到系统的一部分，突出我们感兴趣的若干特点，让我们更容易理解和研究。模式(多为数学模式或逻辑模式)取决于自然力量，因此能告诉我们自然力量是什么。换言之，科学所称之电子确实存在(与工具主义相反)，但是科学并不能如实地告诉我们电子是什么(与现实主义相反)。

科学理论在许多方面颇像一幅地图。^[11]地面情况可用各种地图来描绘，诸如地形图、人口分布图、高速公路图等。每种图只能大致告诉我们某地区是怎样，但不能作出准确而全面的描述。例如:在道路地图上，红线标示高速公路的方向和弯度，但它的实际颜色却非红色。此外，地图以黄圆圈标示市镇的位置，但市镇的形状绝非圆形，也不是黄色。由此可见，地图并不等于实际本身，两者只是有关而已，目的是让我们知道该地方的某些特点，或作指引路径之用。

不论是模式或地图，这种对科学理论的理解，都是有用的。它已大致取代较古老的现实主义观点(乒乓球论)和较新的工具主义观点(黑箱论)。作为现实的局部观点，科学理论满足了我们对于自然界的求知欲。批判现实主义发现，尽管科学语言仅为象征，且常是抽象的，但仍描述了实验的观察，并力求忠于大自然。^[12]

总而言之，科学理论给我们提供了一个视野，可认识物质世界。它通过数学透镜，局部观看自然力量，从而发现大自然的机械作用。

科学描述往往是抽象的，没有说明在感官上的现象是怎样。例如，我们可以按眼前景象——一轮红日冉冉落下地平线来形容落日的美景。仅寥寥数字，却引起科学家指出三大错处。第一，太阳并非红色，它的光其实是白色，经大气层折射才变成长度不同的光波。第二，太阳不是“落下”，而是地球在自转。第三，太阳并非就在目测的位置里;阳光需要一段时间才到达地面，太阳早于八分钟前就已在地平线消失了。现在，尽管这幅科学景象与我们实际感觉相矛盾，但我们也不难接受。显然“所见的并非可信”。难怪哥白尼发现地球自转又公转后，不敢立即公布，深怕公众会嘲笑这观念，因为人人都目睹太阳在运转呢!

批判的现实主义的最后一个论点是:科学理论是暂时的，而非永恒。换句话说，在未发现更好的解释之前，它就是最好的。任何理论均需不断地修正和淘汰。可是，科学知识是渐进和累积的。尽管理论并非永恒，却可在修正或受限制的形式里继续使用，每一个新理论都是保留或增添前人的知识而成的。