科学事实：观察和实验验证的可靠陈述

一、科学事实的概念

1.科学认识论的一个范畴：科学事实

“事实”一词，人们并不陌生，在日常生活中，这个词的意义是“真实”的事件、事故的意思。不过，在英国哲学家P·A·W·罗素看来，“事实”的意思，指的“不是世界上的一个简单事物”，而指的是“事物具有某种性质”和“某些事物具有某种关系”。他曾风趣地说：“不把拿破仑称作事实，而是把他有野心或他娶了约瑟芬叫做事实。”⁽³⁾而逻辑经验主义的代表R·卡尔纳普则把事实可以用语言记录这一特征纳入“事实”的概念本身，认为对于科学重要的不是事实本身，而是记录性语句。这些讨论无疑对于人们理解“事实”这一概念是有启发性的。

作为认识论范畴，“事实”通常是指已被正确认识到的客观事物、事件、现象、关系、属性、本质及其规律性的总称。客观存在的事物、现象、关系，只有被人的感觉和思维如实反映，并作为人们进一步认识和行动的依据，才称为“事实”。

那么，什么是科学事实呢？所谓科学事实就是由观察和实验获得的、经过鉴定的经验事实。它是与科学认识有关的事实，因而属于科学认识论的范畴。所谓经验事实，则是通过观察、实验、测量等实践活动，借助于语言文字对事件、现象或过程的描述、陈述和判断。它一般可分为两类：一类是指客体与仪器相互作用结果的表征，如观测仪器上所记录和显示的数字、图像等。这类经验事实既与客体的本性有关，也与人所设置的认识条件有关。同一客观事件在不同仪器上的显示可以是不同的。另一类则是对观察实验所得的结果的陈述和判断。同样，这类经验事实既与客体的本性、仪器的性能有关，也与人所运用的描述事实的概念系统有关。同一事实在不同概念系统中所作的描述也可以是不同的。因此，科学事实作为科学认识论的范畴，它体现了客观事实在科学认识主体中的记述和判断。没有客观事件发生，自然不会有科学事实，没有主体设置的认识条件（包括概念系统），也无法记载科学事实。

正因为科学事实属于认识论范畴，所以它的内容是客观的，而形式上是主观的。对同一客观事件，可以因为认识条件设置得合理而描述为精确的科学事实，也可能由于认识条件设置得不合理而描述为粗糙的乃至歪曲的事实。客观事件不存在正确或错误的问题，而经验事实则存在着可错性。因此，作为描述世界的物质现象或过程的经验事实，其真理性是有待审查的，只有经过科学鉴定的经验事实才是科学事实。

2.科学事实的特点与作用

鉴于上述分析，科学事实具有以下四个显著的特点。(www.xing528.com)

①个别性。即科学事实是个别存在的陈述，它实质上是描述。例如，“铀具有放射性”、“水分子由两个氢原子和一个氧原子构成”等陈述。它主要来自感性活动，而不是主要来自理性的抽象活动。

②可复核性。即科学事实是可复核、可重现的，能够被多个观察者重复检验。相反，不可重复的经验事实，其客观性就会受到怀疑，不能被认为是科学事实的发现。众所周知，诺贝尔科学奖有一套严格的评选制度，所有成果都要经过一段时间的考验，凡实验结果都要经过多次重复检验。因此，自1901年以来的全部授奖成果中，除个别例外，没有发生其实验结果后来被否定的。在科学史上，即使是重大的经验事实的发现，只要不可重复，也就不予承认。比如，1959年美国物理学家J·韦伯曾宣布，他的实验装置已直接收到了从银河系一天体发出的引力辐射，但他的观察事实在世界上十几个实验室里都未能被重复，因而也就未被科学界所承认。

③精确性。即科学事实比较精确、系统。例如，物理学史上的迈克尔逊-莫雷实验，其直接目的是判定“以太”是否存在，但考虑到诸如地球自转和公转等因素对测量的影响，要得出精确的结果，就需要在高山、低谷、白天、黑夜、夏季、冬季等分别进行，从系统化的经验材料中确立起比较精确的科学事实。

④可靠性。即科学事实是科学知识中比较可靠的部分。显然，科学事实的可靠性是由上述的可复核性和精确性决定的。正因为科学事实具有可靠性，所以它的内容始终如一，并不依赖于其所在的那个理论体系。因而往往有这样一种情况，即某一理论体系（或科学假说）没有经得起实践的检验，被推翻了，而建立这一体系时所依据的科学事实却被保留下来，并转入另一个理论体系。例如，A·L·拉瓦锡所建立的“氧化说”与他之前的“燃素说”的理论体系，都是基于加热氧化汞的实验这样的科学事实。事实永远是事实，永远保持着某种内容。正如恩格斯所说：“在化学中，燃素说经过百年的实验工作提供了这样一些材料，借助于这些材料，拉瓦锡才能在普利斯特列制出的氧中发现了幻想的燃素的真实对立物，因而推翻了全部的燃素说。但是燃素说者的实验结果并不因此而完全被排除。相反地，这些实验结果仍然存在，只是它们的公式被倒过来了，从燃素说的语言翻译成了现今通用的化学语言，因此它们还保持自己的有效性。”⁽⁴⁾

科学事实的上述特点决定了它在科学认识过程中具有如下的重要作用：

其一，科学事实是形成科学概念、科学定律、科学原理，建立科学理论的基础。恩格斯说过：“不论在自然科学或历史科学的领域中，都必须从既有的事实出发。”⁽⁵⁾不论概念或理论是通过何种方式形成的，一定的科学事实基础总不可缺少。即使是很抽象、深奥的概念和理论，也是在一定的事实基础上提出的。倘若没有黑体辐射、固体比热、光电效应之类的实验事实，量子力学的概念和理论是难以建立起来的。同样，如果没有贝纳德花样、化学振荡、激光之类的经验事实，自组织的概念和理论也是难以建立起来的。虽然，这决不意味着每个科学概念或每种科学理论都必须直接来源于科学事实，但是概念和理论归根结底需要以科学事实为基础。

其二，科学事实是确证或反驳科学假说和科学理论的基本手段。即通过观察和实验对假说或理论及其推论进行验证。假说或理论中包含了对事物本质的猜测，这种猜测往往以全称判断的形式出现，具有抽象性和普遍性，是无法直接验证的。因此，需要由假说或理论中演绎出若干可以直接检验的推论，然后与观察实验所得到的科学事实进行对照。一般地说，假说或理论的推论与科学事实相一致，即获得确证；不一致，则遭到反驳。