实在论与反实在论课堂报告讲稿

实在论可以说是科学哲学中源远流长和牵涉广泛的一大问题,它至少可以追溯到柏拉图和亚里士多德之争,也是中世纪经院哲学的主要话题之一,在当代的科学哲学,以及认识论、形而上学、心灵哲学、宗教哲学等等领域之中,实在论也都是一个不可回避的主题。关于实在论和反实在论的界定也是非常不确定的,在某种意义上说的实在论者,在另一种角度看则是反实在论。这份材料对实在论的介绍显得过于单薄,或者说简直是一厢情愿,并没有充分展示这一论题的复杂性和丰富性。我将对这份材料简单提一些批评,并以我自己的思路谈一谈我对相关问题的看法。

以下的讲述都是我自己写的,全部由我负责,少量的引用会注明出处,别的一些背景的说法都是我头脑中记下的,如果有异议的话,回去后我可以再补充一些出处。参考书目的话有很多了,最近看的除了这份英文材料外,值得一提的还有比如牛顿·史密斯编的《科学哲学指南》,蒯因的几篇文章,达米特的《形而上学的逻辑基础》、古德曼的《构造世界的多种方式》和普特南的《实在论的多副面孔》等都是翻了几页。人大社出的一系列西方哲学教材中的《科学哲学》、《形而上学》和《知识论导论》等;还有很早看过的数学哲学相关的一些书、后期维特根斯坦、罗森堡的《科学哲学》、罗杰·牛顿的《何为科学真理》、许多科普书等。当然,还有《西方哲学英汉对照辞典》等等。以上书籍都是值得推荐的。

材料中的细节部分我都不管了,只看几个关节点上的问题。

第一节说“什么是实在论的问题”,基本上说作者对科学实在论的主张概括得还是准确的,那就是“完善的当代科学理论中大多数基本的不可观察的实体独立于心智而存在”。但是要注意,这一命题基于一种非常特殊的哲学观点,而这一基础显然不是被普遍认可的。我们看到,随后作者提到有某种更强的实在论,主张的是事实(fact)的实在论而不是实体(entity)的实在论,作者说为了简单起见他只关注比较弱的主张。然而问题在于,这两种实在论之间的区别绝不仅仅是强与弱的关系,事实上这还牵涉到某些更基本的哲学观念,例如构成世界的究竟是“实体”还是“事实”还是别的什么。我们知道维特根斯坦在《逻辑哲学论》中一开篇就说:“世界是事实的总和,而非事物的总和”(1.1)而事物的本质在于其能成为事态的构成部分(2.011)“事态的存在与非存在就是实在”(2.06)……我们不需要深入探讨维特根斯坦的哲学,只是至少我们可以发现,在某些哲学思路中,“事实的实在论”就不是说强于“实体的实在论”,而不如说是更基本的考虑。其他诸如过程哲学之类就更明白。这些哲学不应该简单地归入反实在论或者说成是比此种实在论更强的主张。

接下来作者从“常识实在论”开始,他说道:“我从常识实在论开始是因为,显然,任何人只要拒斥它就会拒斥科学实在论:如果有人怀疑可观察事物的独立性存在,谁就会当然地怀疑不可观察事物的独立性存在。”

但这个显然一点儿都不显然。在作者那里,似乎怀疑常识实在论就势必成了极端怀疑论。但事实上根本不是这样,把唯心主义者都归入极端怀疑论显然是可笑的。所谓极端怀疑论应该是指根本上宣称任何意义上确定性的知识和科学都不可能,而绝大多数的唯心主义者显然不至于如此,他们质疑常识,但对常识的怀疑难道不正是哲学和科学的起点吗?反而是哲学史中那些比较典型的怀疑论者,例如休谟,反而是最强调常识(习惯)的。

在某种意义上,恰恰是科学实在论,而不是怀疑论或唯心主义,才最大地威胁了常识实在论。笛卡尔怀疑他关于他正坐在火炉边的信念,但笛卡尔最终并没有否定火炉的实在性。真正动摇了火炉的实在性的是谁啊?恰恰是科学啊!自古以来人们都相信“火”是一个实在的东西,甚至是最基本的实在(四元素、五行)。然而现代科学告诉你火并不是一个实体啊,火只是剧烈地发光发热的化学反应的现象,只是因为它发出的光恰好位于可见光的频段,反应又足够剧烈,所以在人眼中看起来才仿佛真有某个叫“火”的东西在那儿似的,但其实没有啊。所以火这个东西的“真实感”是依赖于人类的感觉能力的。还有比如“彩虹”,我们都能确确实实看见彩虹,那么为什么不相信彩虹是确确实实“在那儿”的呢?但科学告诉你并没有“某个”彩虹真的在那儿,彩虹只是太阳光的折射现象,而且每个人在不同的角度看到的并不是同“一条”彩虹,而仅仅只是相对于自己的那条彩虹。

总之,科学之为科学,恰恰是在于它对常识的反叛,而不是对常识的确认。许多哲学家也认识到这一点,比如罗素就说:“素朴实在论导致物理学;而物理学如果是对的,就将表明素朴实在论是错的。因此,素朴实在论如果是对的就将是错的。因此,它就是错的。”(引于《西方哲学英汉对照辞典》,调整了翻译)

无论如何,作者对常识实在论的接纳和对唯心主义的拒斥都是过于草率的,我怀疑他根本没有认真地对待过唯心主义,也就是哲学史中绝大多数的哲学家。我们看到他对唯心主义的反应非常幼稚,比如他说:“……但我们怎么能真正地构造恐龙和星星呢?这看上去异想天开(fantastic)。”——这看上去有点像中学教科书对唯心主义的驳斥,总之好像唯心主义者整个就被理解为不可理喻而简单地排斥掉,而没有认真深入去思考他们的主张。

接下来作者讨论了主要用来支持科学实在论的“成功论证”,简单地说,作者认为对科学成功的最佳解释是它的理论术语确实有实在的所指。作者说道:“世界被观察到好象是S是因为它就近似是S。举例来说,为什么我们做出的所有观测正好是如果那儿有原子时我们将会得到的?回答是:因为确实有原子。”后来作者还补充说,“假设科学的不可观察的客体是存在的,我们可以对可观察实体的行为、特性给予很好的解释,否则的话行为和特性仍是不可解释的。”

这里牵涉的问题相当多,有些我会在稍后再讨论。现在首先值得质疑的是:当代科学的发展真的有利于实在论吗?

上周五的科科论坛白老师讲了一个有关亚决定性和隐变量理论的话题,题目比较专门,也和我今天说的关系不大,而且同学们大多都没有去,所以这里不多提了。但是白老师顺带提到的一个问题却值得说一下——那就是为什么当代西方的物理学哲学家中,对玻姆的隐变量理论的支持者竟然那么多,明显要远远多于物理学家中的支持率?这就与我们今天讨论的事情有关。在我看来受着逻辑经验主义传统影响的哲学家们更容易亲近隐变量理论,这是有某些内在的联系的。首先当然是对“决定论”的执着,但绝不仅仅是。更重要的一点恐怕就是这个“实在论”,所谓的“科学实在论”尽管是晚近才提出的,不过它根植于逻辑主义的传统中(即某种柏拉图主义的实在论)。这种思想坚持认为一个理论术语必须有一个指称,而这个指称的对象是某个确定的、不依赖于人的、独立的、实在的东西。于是“电子”指称电子这个对象,这个对象是客观实在的,不论人是否观测它,它及它的状态都是“确实”存在的。

而量子力学则破除了这样一种基于日常体验的朴素的实在论——“电子”、“原子”都是一种理论工具,它们作为理论术语只有在整个理论体系中被操作运用时才有意义,而作为对客观实在的解释,它们也只有在一个包括操作者和操作过程在内的整个与境下才谈得上某种真实性,而独立地谈论某一个电子的实在是毫无意义的。

一旦真正接纳了这样一种反实在论的思维方式,量子力学的悖谬就消失无踪。之所以量子力学看似不可理喻,是因为我们日常思维所使用的语言终究是某种实在论的语言。量子力学并不是荒谬的,甚至也未必是非决定论的,关键不在于去寻找另一种替代的科学,而是如何去反省我们的语言的局限性。关于量子力学,稍后有时间我可以给大家作更多的介绍。

除了玻姆的隐变量理论之外,整个现代前沿物理学的主流事实上都并不能够再为那种“实在论”提供支持了。许多大牌的科学家也都站到了反实在论的一边。

比如我们首先看爱因斯坦,爱因斯坦尽管是正统量子力学的反对者,但他主要是出于充足理由律,而不是出于实在论的考虑。而在实在论方面,爱因斯坦倾向于约定论。爱因斯坦多次提到说在两种可能的理论中,也就是在先验论和约定论中,他选择约定论而不是先验论。换言之别的学说他连考虑都不考虑了。而这两种至少在这位作者的划分中明显是属于典型的反实在论,爱因斯坦说得非常明白:“物理学概念是人类心智的自由创造,不独是由外部世界决定的,尽管看起来似乎是这样。在我们理解实在的努力中,我们有点像一个试图理解一块密封的手表之机制的人。他看见了表面和移动的指针,甚至听见了滴答声,但是他没有办法打开盒子。如果他很灵巧,对于引起所有那些他所观察到的现象的机制,他可以形成图像;但他永远也不能确定他的图像是对于其观察的唯一解释。他永远也不能将其图像与真实的机制比较,他甚至不能想象这样一种比较可能有什么意义。在《相对论的意义》中:观念的世界看来不能用逻辑的方法从经验中推导出来,而从某种意义上就是人类心智的创造,没有这种创造就没有科学。尽管如此,这个观念的世界程度较小地独立于我们的经验的本性,正如衣服程度很小地独立于我们的身体的形状一样。”(见[美]M•克莱因:《数学与知识的探求》,第241~242页)

波尔这么说:“我们人类从根本上依赖于什么?……我们依赖于我们的言词。……我们的任务是与别人交流经验和观点。我们必须不断为扩展我们描述的范围而奋斗,……‘实在性’也是一个词,一个我们必须学会正确使用的词。……不存在什么量子世界。只存在一种抽象的量子力学描述。认为物理学的任务是去探求大自然是怎样的想法是错误的。物理学讨论的是我们对于大自然可能说些什么。”

海森堡写道,有人欣快地“回到经典物理的实在概念,……或者回到唯物主义的本体论。……然而,这是不可能的。……表述诸如原子现象应当怎样的愿望不能是我们的任务;我们的任务仅仅是去认识它们。”稍后,他又写道。“在关于原子事件的实验中,我们必须同事物和事实打交道,即与像日常生活中的任何现象一样真实的现象打交道。但是原子或者基本粒子并不看作是真实的;它们形成一种有潜能性的和可能性的世界而不是事物或事实的世界。”在他看来,“唯物主义的本体论乃基于存在之类的幻觉之上,围绕我们世界的直接‘现实性’可以被外推到原子范围内。然而,这种外推是不可能的。”(波尔与海森堡转引于《何为科学真理》,第179~180页)

除了上述三个大腕,类似的言论还可以引很多,比如泡利、费曼等等,在此不必过多地列举。当然,绝不是说物理学大腕这样说了,科学哲学家就不能有异议了。你当然可以批评说爱因斯坦、波尔他们都搞错了,说他们不懂哲学。但至少有一点是明白的:当代物理学的发展并不是理所当然地支持了实在论,而毋宁说正相反。事实上恰恰是反实在论才为现代物理学的成功提供了一个更合理、更易于接受的解释。是实在论,而不是反实在论,将要面对与整个当代科学的主流趋势相抗衡的局面。此材料的作者对于现代科学的进展似乎持有一种想当然的天真态度。科学实在论者声称除非相信实在论,否则科学就无法说明自然现象。但我们看到量子力学显示了恰恰相反的情况——除非相信反实在论,否则你就无法理解量子力学和量子现象。科学实在论者只能回避量子力学,这恐怕就是科学哲学家中竟然有那么多隐变量解释的支持者的缘故。

接下来作者对反实在论的讨论更是“自说自话”,既没有给与现代科学应有的重视,也没有足够重视各色各样的反实在论学说,而是自说自话地帮反实在论去构建一套错误的论证。

作者从EE1到EE3折腾了半天,最后说“我们几乎不会得到一个根据以得出结论说,某两个真正的竞争者,如EE3所要求的,在绝对的意义上是经验等价的。”好,就算我们说他的这番折腾是有意义的,我们就来看EE3,我们真的是找不到这样强的意义上等价的理论吗?事实上我们不仅理论上有可能,而且事实上早已找到了这样的例子——

我们知道量子力学有三个等价的理论表述,一是海森堡创立的矩阵力学、二是薛定谔创立的波动力学、三是费曼的路径积分。费曼证明了这三种描述在数学上是等价的。什么叫数学上等价啊?那就是它们作为理论工具在绝对的意义上是经验等价的,利用它们而导出的经验结果无论何时都是等价的,不仅任何现有的经验证据无法区分它们,任何可能的经验结果都不可能区分它们。但数学上的等价却不意味着所谓的“物理意义”相同。(a×b)×c和(b×c)×a在数学上等价,但物理意义不同。这三种描述对世界的解释至少看起来截然不同的,一是把电子看成测不准的粒子,一是把电子看成波函数,一是把电子的路径看成所有可能路径的总和(而且在费曼那里整个宇宙只需要一个电子来回折腾就够了)。你在何种意义上才能说这三套理论对描述的是同一个“实在”?你是说真实的世界既是这个样子的,又同时是那个样子的?那你为什么不干脆承认任何一种描述都不是对实在的真实的、字面意义上的刻画,而不过是一套计算工具呢?难道不是反实在论才更顺理成章吗?

最后的“元归纳”一节不必多说了。值得一提的是这一点:虽然科学实在论的主张确实可以被表述为当代理论术语中的“大部分”都是真实的,但相应地,反实在论的主张却未必是纠缠于“大部分”还是“小部分”。事实上,典型的反实在论不接受任何一个理论术语的“真实性”,或者说他们要求对“真实”一词做出新的诠释。包括被作者认为显然真实的“原子”,在反实在论看来也是建构的产物。

现在让我离开这一过于片面地材料,重新梳理一下一种反实在论的主张可能是怎样的意思:

首先我们要搞清楚,我们现在讨论的是“实在论和反实在论”的问题,而不是“知识和反知识”、“科学和反科学”之类的问题。反实在论矛头指向的是“实在论”,而不是科学或知识。实在论者可以宣称:知识和科学的可能性有赖于某种实在论的预设或者信念或者前提等等。但反实在论不同意这一点。他们不同意的是:未必需要你这样的预设或假定,某种确定的知识和科学也照样是可能的,只是它的确定性的来源或者保障并不是要依靠某种实在论的信念,而是比如说,诉诸某种关于天赋观念啊、先天知觉形式啊、实用主义啊、工具主义啊之类的东西。这才是实在论和反实在论所争论的位置,

更精确地说,它们争论的焦点在于“理论术语的意义”,实在论者宣称某个理论术语之所以成功是因为它“确实存在”,而反实在论则相反,是说某个术语之所以看起来好像真有那么个东西似的,是因为它的成功:它成功,所以它被看作真,而不是因为它真所以成功。那么它何以能够成功呢?可能通过观念论、先验论、实用主义、工具主义等等理论来更好地解释。

我们知道常识的理解一个名词的方式是通过唤起一个感觉印象,包括视觉、听觉、触觉等等。而科学的所谓“不可观察实体”的术语则是无法唤起一个直接指向它的感觉印象,而只能通过数学来理解它。问题是,哪种更实在?把不可观察实体也还原至感觉经验是否可能?或者说当它们无法被直接地还原为感觉经验时,它们的意义何以理解?当然,我们可以设计实验,通过实验输出的结果间接地经验它们,然后实在论者把这解释为“如果那儿存在原子,我们将在实验中检验到如此这般的可观察的输出”。而这样一些预言经常成功,于是乎最自然的解释就是“那儿确实存在原子”,否则不是奇迹吗?所以实在论是合理的。——然而这里的关键是如何对科学的术语进行翻译!你可以把这条科学命题理解为“如果那儿存在原子,那么……”,但我也可以翻译为“如果‘原子’这一约定的概念确实是有用的,并且我们对这个实验的设计和布置也是准确的,那么我们将观测到……”,这样的话这一预言的成功将不需要诉诸说“原子确实存在”来解释,而顶多只能支持说:我们关于原子这个工具性概念的约定确实是准确和实用的。至于说我们如何去约定原子这个概念的意义呢?比如说,按照操作主义,某个科学术语的意义就在于描述某一组可重复的操作方式。当然,可以进一步问:一个操作定义何以可能是成功的呢?难道不是因为它确实“存在”吗?但这里千万小心——“存在”究竟是什么意思?恰恰是因为对什么存在、实在之类的形而上学概念说不清楚(无法实证),所以才有了操作主义之类的思路。对于实验的可重复也有多种解释,比如说自然的齐一性、或者说诉诸人的先天知觉形式、天赋观念、上帝的保障等等。即便说是诉诸自然的齐一性,也与“科学实在论”不是一回事。

比如说吧,“星座”是什么?“星座”是个可重复观测的准确的定义,因为星空是齐一的,所以我们通常可以在天文学预言将看到某个星座的角度真的看到这个星座。但“星座”是“实在”的吗?“大熊星座”是实在的吗?某种意义上,工具主义所理解的理论术语的意义就类似于“大熊星座”之类的术语。它本身所指涉的某个外在的结构是依赖于人为建构的,自然界本身并不存在那么一个东西,你可以把这七颗星划在一起,我可以把这五颗和那六颗划在一起,总之自然界本身并没有某种不依赖人而存在的客观的划分方式,群星的分布本是混沌无序的,而且星空的样子完全依赖于人所处的地方,事实上在地球上看到的星星中的大部分在其光线传播到地球时可能早已灭亡了,一个星座中的星星也许从未在同一时刻同时存在过。总之,人类出于各自的主观偏好为自己眼中的星空建立了某种秩序,划分出一块一块相互区别的“对象”来。然后人们通过“约定”而达成一致,比如说西方文化中黄道十二宫啊等等,星座的划分是固定的、公认的。而之所以这样划分而不是那样划分第一取决于共同体的成员们的文化背景以及在交流中的互相妥协,第二是取决于这样划分是否“方便实用”。比如你把黄道划为等分的十二宫的话,一些天文记录和描述就变得更方便,比如一说“狮子座流星雨”你就很容易找到相应的方位;而你要是划成三份或者两千份,显然都很不方便……总之,我们可以承认自然是齐一的。但问题是它本身是混沌的“一”,或者说是“杂多”。而我们在其中圈出这样一部份称之为“大熊星座”,划出那样一部分称之为“彩虹”,定出这样一部分称之为“原子”等等,这些就都是人类的约定了,而不是自然本身就固有着某种客观的结构。

反实在论也未必一定要主张科学与“真”无关。关键是,“真”、“真实”、“实在”等等,首先无非也是一些概念。实在论和反实在论首先要争论的,恰恰是这些概念的意义。你说科学是追求真理,行,我可以同意你,但关键是你倒说说“真理”是什么意思?你说真理是与外部世界的符合,那么你说“外部世界”是什么意思?“符合”又是什么意思?……结果发现实在论者往往只能用一个空洞的概念来解释另一个空洞的概念,到头来绕来绕去也绕不出个所以然来。你说科学的成功只能通过理论术语的真实来解释,然而我们何以相信并宣称某一理论术语的真实性呢?难道不正是因为它的成功吗?这就好像“适者生存”这一命题:这一物种为什么生存下来了啊?——因为它适应。那么怎样判断一个物种是否适应啊?——看它的生存能力。说“真者成功”也是类似,好像是说了什么道理,其实不过是拿两个概念套来套去罢了,几乎什么都没说。而现在反实在论不满足于以空洞的方式谈论“真实”,也不在真与成功之间搞循环,我可以提供更有意义的解释,比如说,之所以相信某术语为“真实的”是有赖于它的“成功”;而之所以它能够成功,是因为它更实用、更具可操作性、更融贯自洽、更简洁等等。这样的解释才显得有点意思。

我个人的倾向是某种概念论意义上的,或康德意义上的,或直觉主义意义上的反实在论。按照蒯因,当代的数学基础争论可以看作是中世纪争论的一个翻版,中世纪的“实在论”对应于当代的逻辑主义,“唯名论”对应于形式主义,还有一个“概念论”则对应于直觉主义。

简单来说,那种柏拉图主义意义上的实在论主张某一个真实的理念世界,在柏拉图那里,那个理念世界是高于可感的现实世界的,而在某种意义上,现代科学通过世界的数学化,实质上把这个理念世界也就是数学世界与这个日常世界合二为一了。而唯名论认为不存在所谓的“共相”,概念论者认为有共相,但却是人类的构造。

达米特支持一种直觉主义的反实在论,他认为实在论与反实在论的分水岭在于是否接受二值原则。虽然我必须指出直觉主义的主张并不是直接地反对二值原则,但在某种意义上来谈的话这样的界定还是准确的。

简单地说,实在论认为,比如说一个电子,它要么在某个地方,要么不在那个地方,情况只有“是”或“否”两个值,即便我们对它不进行任何观测,我们也可以说:“那个电子要么在要么不在那个地方”,这就是实在论的二值逻辑。

而直觉主义或构造主义的反实在论则不同意这样的逻辑。它并不是直接反对二值逻辑,而是对可以用逻辑去谈论的对象有不同的意见。直觉主义认为只有那些原则上能够被有限步构造出来的对象才是可谈论的,在数学上表现为反对实无穷,在物理学上,构造主义的态度就是:当我们对某个对象进行观测时,它所呈现的状态确实是符合二值逻辑的,也就是说,当我们观测电子时,我们确实可以期待这样的结果:它要么通过此处,要么没有通过此处;而当我们不观测电子通过了哪条缝,而是只观看光屏上的结果时,我们就不能说“那个到达光屏的电子要么通过了这条缝要么没有通过。”因为我们并没有构造一个对那个通过双缝的电子的观测,说得更挑衅一点的话,就是说我们并没有构造出那个正在通过双缝的电子,因为“电子”这个东西不是实在的,而是由人构造的概念。所以我们无法声称“那个电子要么通过了这里要么没有通过这里”。所以针对量子力学的貌似悖谬性,我认为只有直觉主义的反实在论才提供了一个最合理的解释,而逻辑主义和实在论在此处失败了。

(根据报告的时间和反响最后可以即兴补充一些关于直觉主义或量子力学的普及介绍。)关于直觉主义两年多前写过一份“为直觉主义辩护”的文章,虽然当时还比较嫰,不过自信是比较通俗地对直觉主义的基本旨趣提供了一个大略的介绍,比我看到的大部分国内文献更好;另外关于量子力学的普及性了解可以私下和我交流,也可以参考我更早前的一篇文章“漫谈科学pp”,其中后半部分就是通过EPR佯谬来展示量子世界的奇妙。更欢迎同学们到KKBBS上继续讨论。

古雴

2008年12月28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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