经验事实的生命力及其在科学中的重要性

一、经验事实的生命力

经验事实是指用某种语言、图像或文字对观察到的客观事实所作出的陈述或判断。自汉森提出“观察负荷理论”的思想后，人们便对经验事实的可靠性产生了怀疑。费耶阿本德更是在《反对方法》一书的导言中明确宣布：“科学根本不晓得赤裸裸的事实，而只知道进入我们知识的事实已被按某种方式看待，因此这些事实本质上是思想的东西。”⁽²⁶⁾科学发展的历史也表明：反复出现的现象和状态没有被纳入某个概念框架之前，我们并不知道它究竟是什么⁽²⁷⁾，虽然我们的知识都随经验开始，但这并不能就说一切知识都来自经验。纵然如此，科学事实本身是有生命力的。

对此，内格尔在《科学的结构》一书中的例证为我们提供了很好的佐证。内格尔通过对密立根“油滴实验”的分析，指出：“即使不假设电子理论，也能完成该实验并交流它的实验程序。”他还通过对维恩定律在“新量子力学”中的生命力阐明了这一思想：“对于维恩的置换定律，该定律断言，与处于黑体辐射光谱的最大能量位置相对应的波长反比于辐射物体的绝对温度来说由于引入了普朗克量子假说，这样当说明该定律的经典电动力学被修改时，它仍未被拒斥。而对于巴尔末定律，按照这个定律，与氢光谱和其他元素的光谱的谱线相应的波的频率，是一个遵从简单的数值公式的序列中的项来说，当说明该定律的波尔原子理论被‘新量子力学’取代时，它也没有被放弃。”⁽²⁸⁾

经验事实本身所以有生命力，关键在于它具有不依赖认识主体的客观内容。科学哲学的研究也说明了这一点。我们可以说，开普勒天体运行规律的观察数据来自于第谷（Tycho Brahe）系统，用库恩的话来说便是来自于另外一个天体运行规范，即一个介乎于托勒玫与哥白尼之间的模型。由于库恩坚持认为范式之间是无法调和的，开普勒便不可能使用源自于另外一个范式的观察数据，而他却这样做了，并且非常成功。同样的例子是拉瓦锡基于施塔尔的“燃素说”的经验事实建立了氧化学说。爱因斯坦的狭义相对论也表明：处在不同惯性系中的观测者可以获得不同的时间坐标和空间坐标，但是，这只是一种现象，在其背后所隐藏的是相对不变的、稳定的事物的运动属性，即物理规律在洛仑兹变换下的不变性。

当代科学哲学家哈金认为：我们仅仅认识“观察负荷理论”，无论是对于认识科学本身，还是对于推动科学发展来说，是远远不够的，我们更要看到：观察先于理论！科学家在没有理论的指导下也能观察。哈金用科学史来论证他的观点。他用的案例之一是冰岛石双折射现象的发现。当巴托林（Erasmus Bartholin，1625—1698）最初检验从冰岛带回的结晶体并判定这种惊奇的反常现象的时候，没有任何理论能解释这种现象。第一次定量的说明是1802年由托马斯—杨（Thomas Young）所提出的，但是巴托林在一个多世纪前就已经观察到了这种现象。哈金还列出了许多别的先于新理论的观察，比如赫歇尔（John Herschel）1845年的荧光观察，布朗（Robert Brown）1927年对于花粉的布朗运动的观察，热力学出现以前蒸汽机的实用发展过程，彭齐亚斯（Arno Penzias）和威尔森（R．W．Wilson）的背景辐射观察。所以，存在着完全新颖的先于理论的观察。类似的著名案例是“X‐射线”的发现过程，伦琴（Wilhelm，C·Roentgen）在用阴极射线管做实验的时候，发现了一个奇怪的现象，从阴极射线管发出的一种射线不仅能使装在纸盒中的钡屏幕发荧光，还能使纸盒中的摄影底板感光；它不仅能穿透纸板，还能穿透金属板。伦琴不仅注意并抓住了这个奇异现象，还对该射线的属性作了充分的识别，他唯一不知道的就是它到底是什么。伦琴将该射线命名为“X‐射线”，并公布了他的发现。伦琴的发现导致了一系列全新的研究领域，如放射性和原子核物理研究，最终原子核物理能说明“X‐射线”是什么。冰岛石及X‐射线的例子表明，先于理论的观察是完全可能的，而且这种观察往往是导致重大理论突破的最伟大的观察。⁽²⁹⁾(www.xing528.com)

事实上，自科学产生的那一天起，通过观察、试验所获得的经验事实都是其建构的逻辑基石。古希腊的普罗泰戈拉曾提出：人是万物的尺度。这常被当作相对主义予以批判，不过这句话隐含的前提是人的感觉是知识的唯一来源和标准。亚里士多德也强调科学知识起源于感知与经验，而且人类的知识全部都是在认识过程中产生并为人类所获取的。他主张，关于科学的初始基本前提的知识，本身就是在人的认识过程中产生的，因为如果认为人类先天地拥有这类比证明更为精确的知识而自身却未曾察觉，显然荒谬。⁽³⁰⁾达·芬奇也助长知识的经验基础，他说：“一切真正科学都是通过我们的感官经验的结果，……经验不以梦幻哺育研究家，而是从确切无疑的第一原则出发，逐步循着可靠的程序达到切实的结论。”⁽³¹⁾中世纪的阿奎那也曾说：“感觉若不先提供质料，理智便一无所知。”感觉像是事物的肖像，“凡在理智之中者，无不先在感觉之中”。现代实验科学的真正始祖培根曾经从哲学认识论上对于实验方法在科学中的重要作用给予过精辟的阐述，他说：“一切比较真实的对于自然的解释，乃是由适当的例证和实验得到的。感觉所决定的只接触到实验，而实验所决定的则接触到自然和事物本身。”⁽³²⁾马赫对进化论的科学性质也分析道：“虽然几乎是不必要的，但我愿意明白地说，我认为无论什么形式的进化论都是一个自然科学的作业假设，它可以被改变，可以被弄得更精确，就它便于暂时理解经验所给予的材料而论，是有价值的。”⁽³³⁾纵然彭加勒认为科学是一种约定，但是，这种约定并不是随意的，而是以人们的经验为基础的，“科学规则却是一种富有成效的行动规则”，如果科学没有成功，那么它就不能作为行动的规则。他认为：“科学家并没有凭空创造科学的事实，他用未加工的事实制作出科学的事实。因而，科学家不能自由而随意地制作科学的事实。工人不管如何有本领，他的自由总是受到他所加工的原料性质的限制。”⁽³⁴⁾爱因斯坦也说：“物理学中没有任何概念是先验地必然的。唯一决定一个概念的生存权的，是它同物理事物（实验）是否有清晰的和单一而无歧义的联系。”⁽³⁵⁾

经验对象不是在人之外、与人对立、为人所认识和改造的对象，而是人的存在经验、人的生活的一部分。关于现象的理论、思维可以改变，而现象本身则是确定的。所有科学上的成功的理论都取决于一种对于经验的真诚听命。不这样做，就是在轻率地对待科学的诚实（integrity），这既是错误的又是愚蠢的。对此，瓦托夫斯基曾指出：在科学本身的基础上，铭刻着它同普通经验、普通的理解方式以及普通的交谈和思维方式的历史连续性的印记，因为科学并不是一跃而成熟的。⁽³⁶⁾对此，梅洛—庞蒂也表明了自己的看法，他说：“我就世界所知道的一切，甚至借助于科学所知道的一切，也是从我自己的某个视点或某种世界经验出发的，没有这一视点或经验，科学的符号不会说出任何东西来。整个科学世界建立在实际经验世界的基础上，如果我们打算严格地思考科学本身，精确地评价其意义与影响，我们就应该首先唤醒这一世界经验，科学只是其派生的表达。”⁽³⁷⁾逻辑分析不能为科学提供新的知识。

综上所述，我们可以认识到：经验事实具有生命力，经验对于理解大自然是必不可少的线索，尽管经验并不能决定我们对自然的理解。经验事实的生命力，决定了经验知识的有效性。