模型与律则机器

模型与律则机器

律则机器（nomological machine）是卡特赖特提出的一种说明定律的概念，在卡特赖特看来，律则机器就是定律可以适用的特殊环境。卡特赖特认为，它是组分或要素的（充分）固定安排，有着（充分）稳定的性能，该性能在适当的（充分）稳定的环境中，将通过重复运作来产生我们用科学定律来表达的规则行为的种类。^[66]

构建或者认识一个东西是否是律则机器，有三个重要的方面可以识别：第一，是否有一组要素或组分被按照一定关系加以稳定的安排；第二，是否可以有一种特殊的稳定情境，使得该安排获得的性能始终可以稳定地显现；第三，可以运用屏蔽条件，排除其他不同情况，使得“其他情况均同”条件成立。卡特赖特把模型认作是律则机器的蓝图^[67]；并且认为，哪里有律则机器，哪里就有似律行为^[68]。

卡特赖特经常使用的律则机器例子是牛顿的万有引力定律成立的条件情境。她指出，在行星轨迹的情形中，律则机器的成分是：太阳被描述为质量为M的质点，行星是质量为m的质点，通过一个恒定的指向前者的吸引力，围绕前者以距离r环行。^[69]请注意，这里卡特赖特对于质点的表述，以及恒定力的表述。我们知道，质点本身已经是一种特殊的抽象，自然界本身并没有质点。质点概念已经是一种反事实的概念，已经形成了第一次的反事实条件句。换句话说，只有当我们考察的对象可以被视为“质点”和两个质点之间具有“恒定力”时，该定律才能发挥作用。

牛顿的成就在于建立了把行星保持在椭圆轨道上所需要的力的大小：

这里屏蔽条件（shield condition）至关重要。这是因为要确保椭圆轨道，二体必须是在没有任何额外的巨大的物体及其他可能干扰运动的因素的情况下相互作用的。^[70]

遇到三体问题，牛顿万有引力定律就失效了，这是一个律则机器失效而引起定律失效的典型事例。事实上，由于在这种极为罕见的、似律的、大尺度的行星世界中的第三者影响，屏蔽条件有所失效，才引起了万有引力定律的失效。当然，它同时是牛顿定律的失效，也是人们在运用该定律解决问题时发现可能有其他情况并不均同，从而寻找其他情况，从而发现有其他情况——海王星影响的一个“成功”案例。人们往往从后者方面认为这是牛顿科学的成功而不是从前者的角度思考其实它是牛顿科学的失败。

卡特赖特常常使用的另一个例子是库伦力定律的案例。在这里，卡特赖特巧妙地构造了一个以库仑定律加具体情境违反库仑定律抽象图景的案例。这表明，在解释定律时，不能抽象地看待定律，定律需要律则机器的条件，当律则机器的条件性发生变化时，解释是不同的。

首先，单纯说一个库伦定律时，以为它告诉了我们什么，其实它什么都没有说^[71]。其次，在任何运动之前，质点必须被放置到一个特殊的环境中，这种特殊环境正如卡特赖特描述的就是律则机器。没有特殊环境，根本决定不了运动。再次，说明带电粒子的运动时，根据具体环境，这里同时也不得不运用多个定律对之加以解释。

例如，我们经常使用库仑定律，认为“同种电荷彼此相斥而分开”，或者两个同种电荷的带电粒子之间由于有库伦力的作用而会越来越远，其实我们可以构造一种情境使得这一说法成为问题。如卡特赖特所说，没有关于电荷相互作用时，将发生什么都不依赖于情境的单个事实，其运动依赖于环境如何构造。卡特赖特如下构造的情境，就给出了违反上述抽象说法，但是又是根据库仑定律和洛伦兹力的牛顿科学，使得两个带负电的电子相互靠近，其靠近的程度小于库仑定律给出的距离r1的真实可能性。这真是以其人之道还治其人之身。

在《斑杂的世界》里，卡特赖特构造了这样一个具体的带电粒子的图像。如图，两个电子e1和e2，在一个圆筒中从静止状态被释放。圆筒只在一端开口，它开放于一个指向负z轴的均匀磁场。两个电子之间的初始距离为r1。根据电磁定律，两个电子之间的斥力等于：

这里屏蔽条件（shield condition）至关重要。这是因为要确保椭圆轨道，二体必须是在没有任何额外的巨大的物体及其他可能干扰运动的因素的情况下相互作用的。^[70]

遇到三体问题，牛顿万有引力定律就失效了，这是一个律则机器失效而引起定律失效的典型事例。事实上，由于在这种极为罕见的、似律的、大尺度的行星世界中的第三者影响，屏蔽条件有所失效，才引起了万有引力定律的失效。当然，它同时是牛顿定律的失效，也是人们在运用该定律解决问题时发现可能有其他情况并不均同，从而寻找其他情况，从而发现有其他情况——海王星影响的一个“成功”案例。人们往往从后者方面认为这是牛顿科学的成功而不是从前者的角度思考其实它是牛顿科学的失败。

卡特赖特常常使用的另一个例子是库伦力定律的案例。在这里，卡特赖特巧妙地构造了一个以库仑定律加具体情境违反库仑定律抽象图景的案例。这表明，在解释定律时，不能抽象地看待定律，定律需要律则机器的条件，当律则机器的条件性发生变化时，解释是不同的。

首先，单纯说一个库伦定律时，以为它告诉了我们什么，其实它什么都没有说^[71]。其次，在任何运动之前，质点必须被放置到一个特殊的环境中，这种特殊环境正如卡特赖特描述的就是律则机器。没有特殊环境，根本决定不了运动。再次，说明带电粒子的运动时，根据具体环境，这里同时也不得不运用多个定律对之加以解释。

例如，我们经常使用库仑定律，认为“同种电荷彼此相斥而分开”，或者两个同种电荷的带电粒子之间由于有库伦力的作用而会越来越远，其实我们可以构造一种情境使得这一说法成为问题。如卡特赖特所说，没有关于电荷相互作用时，将发生什么都不依赖于情境的单个事实，其运动依赖于环境如何构造。卡特赖特如下构造的情境，就给出了违反上述抽象说法，但是又是根据库仑定律和洛伦兹力的牛顿科学，使得两个带负电的电子相互靠近，其靠近的程度小于库仑定律给出的距离r1的真实可能性。这真是以其人之道还治其人之身。

在《斑杂的世界》里，卡特赖特构造了这样一个具体的带电粒子的图像。如图，两个电子e1和e2，在一个圆筒中从静止状态被释放。圆筒只在一端开口，它开放于一个指向负z轴的均匀磁场。两个电子之间的初始距离为r1。根据电磁定律，两个电子之间的斥力等于：

而e2则会被锁定在圆筒内，e1将以特定的速度v1进入磁场B。e1所受到的磁场力将使它做圆周运动（如图所示），其受到的力的大小和方向等于：

而e2则会被锁定在圆筒内，e1将以特定的速度v1进入磁场B。e1所受到的磁场力将使它做圆周运动（如图所示），其受到的力的大小和方向等于：

这将使电子e1进入一个附在圆筒上的绝缘腔里。圆筒和腔的大小可以设定的使得e1 和e2的最终位置之间的距离小于r1。于是如图所示，最终两个电子之间的距离小于原来的两个电子最初的距离r1。

由此可见，现代科学自牛顿时代以来，一直就是以一种反事实条件（反自然的方式）的方式，形成单一因素条件，即形成其他情况均同条件，构造出极为纯粹的条件，才能有所谓的今日科学。并且，卡特赖特这种对于科学通过具体特定经验情境的理性构造再次映射出其地方性知识本性。

这将使电子e1进入一个附在圆筒上的绝缘腔里。圆筒和腔的大小可以设定的使得e1 和e2的最终位置之间的距离小于r1。于是如图所示，最终两个电子之间的距离小于原来的两个电子最初的距离r1。

由此可见，现代科学自牛顿时代以来，一直就是以一种反事实条件（反自然的方式）的方式，形成单一因素条件，即形成其他情况均同条件，构造出极为纯粹的条件，才能有所谓的今日科学。并且，卡特赖特这种对于科学通过具体特定经验情境的理性构造再次映射出其地方性知识本性。

卡特赖特构造的终态违反库伦定律的情境