论范弗拉森的观察与实验思想

    梁祥炎

    摘 要：在范弗拉森的构建经验论中，观察和实验思想占有比较重要的地位，他认为观察首先是肉眼所能感知的，而肉眼所不能观察到的并非是真正的观察。实验是在可观察的范畴内对理论的检验，受理论的指导，同时填补理论的空白，继续完成对理论的构建。

    关键词：范弗拉森；观察；实验

    范弗拉森是美国著名的科技哲学家，是反实在论的代表人物之一，他提出了构建经验论。他认为：人们接受某一理论，并不说明他相信这理论是真实的，而是说明该理论模型适合了所对应的所有的现象，无论是已经观察到的或即将能够被观察到的，人们接受理论是因为它具有经验上的适当性；实验是作为在可观察要素中发现规律事实的推理和反思的对立面，实验的意义在于检验理论在经验上的适当性，它受理论的指导并继续完成理论的构建。可见观察与实验在范弗拉森的构建经验论中是两个比较重要的概念。

    1 论观察

    （一）论观察到的必需是具体的实物

    范弗拉森认为观察到的必需是具体的实物，而根据性质推理出来的或假定的则不属于观察。他认为云室实验中对微观粒子的"观察"并非是观察到的，微观粒子的存在是因为人们依据在云室里看到的雾化轨迹推理出来的，人们并没有实际看到粒子。而像电场，电子，电磁波等，则是根据现象所展现出来的性质推出来或假定的并不具观察性。我们对于事物的认识是通过对事物性质的掌握，性质和实物是统一。例如我们可以通过声音找到发声体，看到光认识到光源。再者并不存在只具性质而不具实物的事物，我们可以通过性质推出实物的存在，至于这种实物是被陈述为"电子""电磁波"或为别的，那就要用到具体的语用学。如果我们不利用性质去推理事物的存在，那么我们的认识是滞后的，也不利科学的进步。在这里范弗拉森犯了一个严重的错误，他否认了抽象性思维通过理性概括得出的理论的正确性，那么科学上所做的假设或辅助性的假设，是没有必要的，但在爱因斯坦的黑体辐射中假定的光以粒子的方式传播的，坎普顿却用实验检验了该假定的可预见性并且扩大粒子的传播的可观察的范围。郑祥福先生指出，在这个知识背景中，观察与抽象的结合也是充分的。观察不是一个静止的概念，观察是随着科学知识的增长而增长的，科学的发展实际上已经逐渐地抛弃了传统经验论哲学关于观察的概念，而越来越依赖于其他充分的可靠的接收器。太阳中微子实验就是这一论点的很好证明，在此实验中，运用了相关的理论背景和推理，根据仪器的接收和计算机的记录计算截获了中微子，并实现了对太阳核心的"直接观察"。但范弗拉理解为这不是观察，所形成的相关理论在经验上是不适当的，实验的结果我们是不能接受的。

    （二）论观察是人肉眼感官所能看到的

    范弗拉森认为观察是以人的感觉器官为极限，是不借用工具也能观察到得，因此他指出利用显微镜进行的观察不是真正的观察，而用望远镜进行的观察却是观察，因为当人靠的足够近的时候是可以观察到，而微观的物体，人再怎么靠近，肉眼也没办法观察的到。范弗拉森把微观领域视为不可观察的，那么对于关于微观领域的理论而言，他们并不具有经验的充分性，对我们来说是完全没意义的。丘奇兰德指出观察的事物包括了过去、现在和未来的宇宙中一切可观察的事物，而我们的现在所拥有的材料是有限的，因此我们很难确定理论的经验度。丘奇兰德认为人对事物不可观察主要有六种原因：一是我们要受到我们感觉器官在空间和时间位置上不具有先天优势；二是对于人得感觉器官来说，我们的感觉器官难以把握空间的大小和维度以及时间上的长短；三是事物的本身所具备的能力过强或者过弱，都不能让我们有效的观察他们；四是事物的本身所产生的波长不在使我们人所能观察的范围；五是物体本身的质量不能被人有效的察觉；六是我们最基本的感觉能力不能感觉到某些事物。家萨拉·弗全德曼认为范弗拉森仅仅把可观察的限制只能用肉眼观察的，把借用器具所观察的的观察认为是不可观察，实际上就把大部分的科学知识排斥在可认识的范围外，使科学知识变的无知。美国的哲学家阿伯托·科德罗也指出，范弗拉森的可与不可观察的划分是相互矛盾的，随意主观的。它是极其的狭隘的，它排斥了探索和认识宏观世界以及微观世界的的可能，是一种不可知论。范弗拉森的可观察，只注重事物的的表象而否定其本质，对于范弗拉森来除了经验外，其他成分，如的公理、假设等是没有客观性可言。总的来说，范弗拉森把观察理解为人的感官所能及的，忽视了概念的内在发展，把工具的使用以及抽象性思维的假设和推理排斥在外，实际上就把大部分的科学知识的研究排斥在外，，使大部分的科学知识陷入不可知。

    （三）观察渗透着理论

    观察结合具体的语境，渗透着理论背景知识。例如，火灾发生，一个具有燃素说理论背景的人，会理解为燃素的释放；而具有氧化学说理论背景的人，则理解为氧化。比如，网球和汽车事故，在石器时代的人，虽然看到了该事物，但并不理解为这是一起事故，并不存在网球和汽车事故这两个实物或者类似的概念。他无法通过知觉得到我们现在具有的信息，要形成这些概念他首先必须学习大量的知识。一个人具有网球或者汽车事故的相关理论知识，我们才能称其为观察，观察必须具有理论知识。通过分析科学的大量史实来看，有基本理论参与的科学观察所完成的任务，多过不具备由科学积累起来并参与科学观察的"背景知识"时所完成的任务。

    但事实上存在大量的经验知识说明观察先于理论的事实，某些观察完全是没有理论的指导，出现在理论出现之前。比如说，布朗运动现象，布朗以及布朗先前的人并不知道花粉等微小粒子的不规则运动及其原因，并且他们当中基于好奇而做出一些不着边际的猜测而已。布朗在1827年的报告了花粉在水中做无规则运动的现象，而对其做长时间的观察，但并没有对其进行相关的原因说明。但在他之前的60年就有人观察到这种现象并且在水中做的无规则的运动现象，他们当中有些人认为花粉的本身具有的生命而产生的运动。到后来在20世纪初期由佩兰以及爱因斯坦，对布朗运动解析，花粉之所以做无规则运动的本身是因为被它包围它的分子运动而产生的。科学家在上做的观察仅仅是观察而已，并没有什么理论的渗透，也并没有受到理论的指导。赫歇尔对辐射热所做的观察以及谷丁使用绘图和符号对法拉第的电磁相互作用做出详细的分析，最后给出法拉第的事例重构。我们可以通过科学的事例发现观察其实不一定有理论的渗透，观察并不受理论的影响，范弗拉森认为其受到观察受到理论的渗透。

    2 论实验

    （一）实验与理论的关系

    范弗拉森认为，从专门从事科学研究的职业科学家来说，实验设计需要真正对实验有帮助的理论。实验是科学家发现可观察世界事实规律的的重要手段，实验是与反思和推理全然相反的。实验的作用在于发现规律，但又因为规律是复杂微妙的，要寻找到规律是极其困难的，所以要实验的设计是相当有难度的，实验的探索需要求助于已经完成构建的理论来指导，正在构建中的以及需要构建的理论也需要实验。就像迪昂所说的，实验对于经验事物做深层次探索的表达需要用到理论去陈述。范弗拉森认为理论进入实验的方式有有两种：一是理论为实验所需的回答提供以陈述的形式，理论需要实验不断地进行填补以及完善；二是理论的接受在实验设计中产生作用，实验的设计会受到理论的影响。范弗拉森以实验基本电荷的测量的例子进行论证，他指出，科学家只有能清楚的回答"在实验上我们是怎么去对基本电荷进行确定，才能回答什么是基本电荷。这一事实假如是正确的，那么，从构建经验主义的层面来看实验和理论从一开始就相互一起纠缠。从构建理论来说，实验对于理论有双重意义：其一检验当前理论在经验的适当性；其二，填补理论空白，继续完善或构建理论。当然理论对于实验的也有双重的作用：其一理论回答实验所要问题的阐述以简单以及系统的方式；其二，理论对实验有指导作用，实验的设计受到理论的影响。这样我们就能够坚信地确认。一个理论是否具有经验上的确定性，需要实验去证实，实验的目的就是要传达理论的经验信息。例如，分子生物学理论在不断的发展的过程中，每一阶段都会有新知识填补理论的空白。理论空白的填补是通过实验来检验的，而不是通过先推测假设性的答案，接着检验此个假设。假设实验能在理论上证明在经验上的适当性，应当怎么样填补理论的空白。如果一旦理论的空白被填补的，理论的构建就继续向前进。在不长的时间之后，检验的需要和新结果的出现填补了理论的新空白。这就是理论的构建受到实验的引导，同时构建起来其中一部分理论又继续引导实验设计。这个实验又接着引导理论的构建。实验继续构建理论的特殊手段，检验实验是否具有适当性性主要根据以下事实，在构建好的部分理论当中又指引着设计实验，而这个实验又将继续引导理论的构建。范弗拉森认为相对于理论的构建来说实验是作为手段的一种特殊继续，实验工具的适当性主要根据以下客观事实：追求经验的确定性是科学家的目的。为此范弗拉森认为，对于实验来说理论只是其中的一个因素，与此同时，对于理论来说实验又是其构建的的重要因素之一。

    （二）实验具有自己的生命

    范弗拉森认为实验是作为发现事实的的推理和反思的对立面，实验的设计是困难的，它要受到理论的指导并检验理论在经验上的适当性。但大量的经验事实表示并非如此，比如化学家戴维无意发现绿藻它可以产生一种气体，后来他通过简单的实验设计发现这种气体可以燃烧，那是他还不知道这种气体的性质，更不必说是是理论；伽利略把望远镜对准天空时，它也没有掌握木星卫星理论，也并没有关于木星卫星的理论要进行实验和检验，反倒是这些新的发现为日后的理论的建立和发展提供了现象和经验上的支持。从一些经验事实中，我们可以发现实验并需要相关理论的指导，反而是是通过实验出现新的理论或者是扩大了理论的范围以及提高理论的层次。实验与理论在事实上其实并不一一对应，并不是说更高的理论层次才能解决问题，实验可以通过相关的调整仪器就可以做出新事实的发现。确定实验的信息知识可以通过纠正技术错误和统计学误差，而并不需要高深的理论，实验仪器设备的运用也是实验自身具有的自组织生命的。

    范弗拉森认为实验受到理论的影响并且继续完成理论的构建，从而忽略了在我们现实的与实验看起来似乎不相关的一些信念以及观念的影响，从而使用特殊的那些先于观察与实验设备仪器，我们终将会收到我们的信念思想以及精神的影响，观察与实验是一种复杂的实践认识活动，科学研究的的苗头的开始于我们平时对于一些微不足道的小事之中，我们从观察到的以及实验当中某些未知的隐蔽的现象，引发的疑惑而进行深入的探索。大自然之所以能能被我们的自然感知，也是因为我们对大自然的研究当中对一旦对某物的偶然知晓，会导致对某一研究的发生。伦琴在在研究阴极射线的时候，偶然的观察到一个异常的现象，而意外的发现X射线。所以在研究的出发点，有时以观察为先导。即使我们对于研究的起点进行了确定，但对于明确问题的出现却与长期的无意识或有意对别的一些事情观察有关，对于理论与观察有着明，如果我们采用活动，演化以及过程的观点去看待实验与观察，我们就可以把看似尴尬而又表面的矛盾就会消失掉，观察和实验没有本质上的区别，也可以在过程当中彼此辅助，无论在实验还是观察的过程，我们使用多元的方法去看待相关的科学问题，观察与实验之间是一个确定明显的界限流动，这个界限要结合具体的不同情形做不同的分析，不要求全部的统一，实验与观察是科学的重要组成部分，实验、观察与理论之间是具有严格。实验、观察与理论存在多样复杂的关系，不同的科学在不同的发展阶段，观察、实验以及理论之间的关系是不一样的，采用多样化的的过程演化观点看待观察、实验与理论之间的相互关系，才能全面正确地反映观察，实验与理论的关系。不仅只有实验有自己的生命而且理论也有其演化的路径。

    综上所述， 范弗拉森对可观察概念的规定显然矛盾重重的，将观察局限于人的肉眼感官，认为借用器具以及间接的观察不是观察，通过对另一物观察的而推断另一物的存在，实际上这认为这不是一种观察，范弗拉森的对于观察的理解是及其主观片面的。并且其认为实验要受到理论的指导，实验是负载理论，事实上实验不一定要受到理论的指导，并不需要负载着理论，实验在某些时候是先于理论，理论与实验的关系是一个相互独立的关系，他们之间的关系不是一个从属以及决定和被决定的关系。实验的作用不仅仅局限在检验与构建理论上，实验对于科学研究成果的的发展以及技术的进步都有重要的作用。他把实验结果的接受仅仅在对可观察的事物上，显然是不符合科学事实，没有看到科学内在的发展变化。

    参考文献：

    [1]（美）范弗拉森.科学的形象[M].郑祥福译上海译文出版社，2005.

    [2]郭贵春，殷杰.科学哲学教程[M].山西科学技术出版社，2003.

    [3]郑祥福.范弗拉森可观察性概念的批判[J].自然辩证法研究，1994.

    [4]郑祥福.范弗拉森的建构经验论及其影响[J].杭州大学，1994.