因果性与科学说明

在讨论“因果性”时,人们时常有意无意地将其与“充足理由律”相混淆。充足理由律是相信对每一事件都存在着使它之所以这样而不是那样的“充足理由”,这其实是一个相当强的说法,以其作为科学说明的基础,似乎起点过高。

那么,何谓“因果性”?我认为,一种较弱的说法是“事件之间的联系性”,即相信“任一事件的发生总是与另一些事件相关联。”

当然,也不宜把因果性混同为联系性,当我们提到因果性时,我们所指的事物之间的联系有其特殊之处。

首先,“因果联系”的最大特点是“单向性”。无论是从时间上说还是从逻辑上说,谈论“因”与“果”时必定包含有“因”导致“果”的先后次序,而这种次序不能被颠倒。说某两个事件“互为因果”严格说来是不成立的。

其次,“因果联系”隐藏着“必然性”,我们不会把全不相干的事件视作“原因”,我们相信原因与结果之间的联系并不是随意的、易变的,而总是有章可循的。

但是,这种“必然性”与充足理由律并不等同,科学说明往往只是找出内含着必然性的联系,而不是去找内含于必然性的联系。也就是说,在科学说明所提供的“联系”中,总应该包含必然性的因素,但也难免包含偶然性和不确定性;要揭示出事物间有因必有果、无因必无果的完全必然的联系,倒不是科学不想做,而是根本做不到。

比如我正在写这段文字这一事件,如果要考察使这件事“必然地出现”的原因,比如有我现在在电脑边;我突然想到一些思路;我懂中文;现在没有断电;我的手能写字;微软编了一个XP的系统还有个Word的软件,等等等等。其中任意一项“条件”如果没有满足,我们所解释那个“结果”就不可能出现,但日常语言对这一结果的“解释”显然不会去管那么多乱七八糟的问题。

即便是在科学说明中,除非是对于“理想状态”的思想实验,对于任意一个现实的、具体的现象来说,要对之进行“科学说明”,罗列出真正的“充分必要条件”往往也是做不到的。科学说明只能做到尽可能地使理由“充足”,从而令人信服。

那么,因果关系中内含的“必然性”究竟如何体现?按照尼古拉斯·布宁和余纪元主编的《英汉对照哲学词典》的解释,因果性(因果关系)表示:“如下情况下两个事件之间的牢固而永久的关系。当第一事件中的一个事件发生,第二事件中的一个事件也将发生或必定发生。……”

可以对这种比较谨慎的解释进一步地解释——因果性首先是一种事件之间的“关系”,相信因果性的存在即是相信对每一事件总能找到一个与之密切相关的事件。这种关系可能是“类”与“类”之间的关系,而不是单个事件之间的关系。

这个定义带来的启发是:所谓“必然性”,不一定是指某两个事件之间的关系。我们不妨把“必然性”理解为两“类”事件之间的关系。

我们用“可能世界”表示可能出现的各种事件,因果关系中的所谓“必然性”,指的是:

从“凡事都能找到原因”的角度考虑:对任意可能世界w∈W,若w现实,必至少存在一个w’∈W’,w’现实;

或者,从“凡事都会产生结果”的角度考虑:对任意可能世界w’∈W’,若w’现实,必至少存在一个w∈W,w现实;

则称w与w’之间的关系为“因果性”,可能世界集W与W’之间的关系为“必然性”。

也就是说,对于任两个被称为具有“因果关系”的事件而言,“原因”对于“结果”既不是充分的也不是必要的!当w∈W成为现实时,W’中可能是w’也可能是别的w’’等成为现实;当w’∈W’成为现实时,也可以追溯到多种不同可能的“原因”。但毫无疑问的是,在我们的这种设计中,w与w’之间确实存在某种重要的联系,这给我们理解“因果性”提供了不错的思路。

于是,科学说明的思考和操作过程实际上变成了这样:

1) 试图解释现象a

2) 寻找一个包含现象a的类“A”

3) 有普遍定律f:事件类“B”到“A”间存在“必然性”的联系。

4) 有一个或一组事件b属于B

5) 实际发生了b。

6) 因为b,故a。

附加要求:尽量寻找最简洁的(普适的?)f。

注意,这里的f不是一个“映射”;A和B也并非“集合”,因为它们的边界是模糊的。

除了可以容纳现实中具体现象的多样性之外,这种思路的好处是可以解释小概率事件——比如“张三买彩票为什么中了头奖?”,“原因类”B是“某机构发售了某彩票、彩票的规则、开奖的公正等”,而“结果类”A是“某一位买彩票者中头奖,即集合{张三中奖,李四中奖,王五中奖,……}”,解释为何张三中奖的说法简单说就是:“彩票只要开奖,总有人中头奖”,而站在张三的角度说就是“只要买了彩票,就一定中奖或不中奖。”而之所以这种解释是最合理的,而不是彩票占卜的解释?一方面是因为彩票占卜需要假设过多需要进一步解释的神秘现象,因而不满足附加要求;另一方面是后者难以提供有效的论证。

我以为,科学说明的真正意图与其说是为“被说明句”做维护,倒不如说是为科学本身做维护。许多情况下,科学说明的目的不在于说明为何某事必然发生,这往往做不到,而是力图说明某事的发生是“合情合理的”,即是论证“这合乎规律”。科学说明只要令人信服被说明者是“合乎规律的”,就可称为令人满意的说明了,笛卡尔当年对彩虹的“科学说明”不正是出于那样的心情吗?——“瞧!我用科学说明了彩虹!它并不神秘!它合乎规律!它是可理解的!”

这篇文章只是略述了一种“思路”,要以文中所谓的“因果关系”为基础去理解“科学说明”,还有许多问题不易解决。但是既然我们通常认为科学说明应该以“因果性”为基础,同时我们又难以在严格的必然性之上构建有效的科学说明,那么对“因果性”这一概念的仔细斟酌将是有益的。

2006年3月23日

关于 古雴

胡翌霖,清华大学科学史系助理教授。本站文章在未注明转载的情况下均为我的原创文章。原则上允许任何媒体引用和转载,但必须注明作者并标注出处(原文链接),详情参考版权说明。本站为非营利性个人网站,欢迎比特币打赏:1YiLinDDwvBLT19CTUsNHdiQhXBENwURb

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  1. 引用通知: 关于充足理由律 | 随轩

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