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发信人: dogcat (评论员), 信区: Philosophy
标题: 科学与批评
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Jun 5 19:49:03 2001) , 转信

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科学与批评
Science and Criticism
作为阿尔普巴赫论坛[Alpbach Forum]的老成员，我很高兴应邀参加它的三十周年庆
祝活动；但是我经过一番踌躇才接受了这个邀请。我认为，在仅仅三十分钟里就我们极
其广泛的基本论题“过去三十年中理智与科学的发展”讲一些明智和易解的话，这简直
是不可能的。实际上，如果我算得正确，这留给我谈论理智与科学发展的时间，每一年
恰恰是一分钟！因此，我不能再做辩解，来浪费掉可利用的这点时间，而必须立即开始
。
Ⅰ
如你们可以从我选择的题目“科学与批评”所看到的，我想把理智发展的问题或多
或少抛在一边，而主要论述科学的发展。理由十分简单，我并不赞赏过去三十年的理智
或文化的发展。
当然，我在这个领域中是外行，因为我不是文化哲学家。然而在我看来，尽管做出
了提出新事物的那一切尝试，过去三十年的理智发展可以包括在雷马克[Remarque]的题
目下：“西线无战事”［All Quiet on the Western Fron］。而且，恐怕也是“东线无

战事”——除非把印度从圣雄甘地［Mahatma Gandhi〕到原子弹的过渡称作理智的进步
。这个发展是从西方传到印度的。它用暴力观念取代了非暴力观念。十分可悲，这对我
们并不是新鲜事。我们一些西方的文化哲学家，毁灭和暴力的预言者，很久以来就宣扬
这种观念，他们的理论现在正被转化为暴力行动。
但是，难道我们不能报道一些来自精神王国的更美好、更鼓舞人心的事情吗？我认
为能够。我常常高兴地想到往昔大师们的乐曲今天可以被更多的人听到，它使远较在三
十年前人们能够梦想的更多的人充满感激、希望和热情。的确可以这样谈论这些作品：

莫测高深的高尚作品
现今和创作时一样恢宏。
实际上，在我看来，它们日益变得更加恢宏。
我们时代最好的事物之一是，如此众多的人热情地欣赏以往的伟大艺术作品，无可
否认，这部分是由于技术——由于留声机，由于无线电，由于电视。但是若是这样的话
，这种技术在服务于真正的理智的需要。如果没有对以往作品如此巨大的兴趣，它们就
不会被如此频繁地播放和播映。这一领域中的发展是我所知道的过去三十年中最重要、
最富革命性、最有前途的精神发展。
我现在想把这话题转到我的两个中心主题：过去三十年的科学发展和我的主要主题
，科学与批评。
Ⅱ
如果我今天在这里要谈论科学发展，那么我显然必须采取十分有选择性的态度。我
的标准很简单：我要讨论一些最令我感兴趣，对我关于世界的概念最有影响的科学发展
。
当然，我的选择与我的科学观，尤其与我曾为种种理论提议的关于科学状况的标准
的观点密切相关。这个标准是可批评性，理性的批评。在自然科学中这归结为凭借经验
检验或经验反驳的可批评性。
十分清楚，由于时间所限，我只能十分简短地讨论一下可批评性。
我认为，艺术、神话、科学甚至伪科学所共同的是，它们都属于有些像创造期的事
物，允许我们以新的观点看待事物，参照隐蔽的世界解释日常世界。这些想象的世界对
于实证主义者是十分讨厌的事物。这解释了甚至伟大的维也纳实证主义者恩斯特·马赫
[Ernst Mach]也是原子论的反对者的原因。但是原子论生存下来，我们的全部物理学，
不仅物质与原子结构的物理学，而且电磁场和引力场的物理学，都是对假定世界的描述
，我们认为它们隐藏在我们的经验世界之外。
和在艺术中一样，这些假定的世界是我们的想象和我们的直觉的产物。但是在科学
中它们被批评所控制：科学的批评，理性批评，受到进行调节的真理观念的指导。我们
永远不能证明我们的科学理论正确，因为我们永远不会知道是否它们原来不是错的。但
是我们可使它们受到批评性检验：理性批评取代了证明其正确。批评约制想象，但并不
束缚它。
因此科学以由真理观念为指导的理性批评为特征，而想象是一切创造性活动所共有
的，无论是艺术、神话，还是科学。因此我在后面将局限于想象与理性批评这两种成分
都特别显而易见的那些发展。
Ⅲ
我首先谈一谈数学。
作学生时，我受到杰出的维也纳数学家汉斯·哈恩「HansHahn］的强烈影响，而他
受到怀特海[Whitehead]和罗素「Rus－sell］的伟大著作《数学原理》「Principia Ma
thematica」的影响。这部著作的令人兴奋的思想启示是，数学可以被归结为逻辑学，更

确切地说，数学可以从逻辑学逻辑演绎出来。我们从无疑是逻辑学的事物开始；然后进
行严格的逻辑演绎，在这个过程中，我们获得了无疑是数学的事物。
似乎这不仅是大胆的方案。在《数学原理》中，这个研究方案似乎已实现。《原理
》由演绎的逻辑、命题演算和有限的函数演算开始。由此演绎出类演算，而没有断言类
的存在。然后演绎出抽象集合论，它是十九世纪由格奥尔格·康托尔［GeorgCantor］所

确立的。而且《原理》有助于证明这个命题，即微积分演算可以被构建为集合论的一部
分，甚至现在也很少有人对此提出争议。
但是，不久怀特海和罗素的《原理》就受到严厉的批评，大约四十年前情况依然如
下所述。可区分三个思想派系。首先，有由伯特兰·罗素，在维也纳由汉斯·哈恩和鲁
道夫·卡尔纳普「Rudolf Carnap」所领导的称作逻辑主义的学派，主张数学可归
结为逻辑学。其次，有公理学的学派，后来也称作形式主义，它不是从逻辑学演绎出集
合论，而是希望把它们作为公理的形式系统来使用，类似于欧几里得几何学。持这种观
点的人包括希尔伯特［Hilbert」，策梅洛［Zermelo」、弗伦克尔［Fraenkel］、贝尔
奈斯［Bernays］、阿克曼［Ackermand」、根岑［Gentzen」和冯·诺伊曼「von Neuma
nn」。第三个学派是所谓直觉主义者的学派，彭加勒［Poincare」、布劳威尔［Brouwe
r」、后来还有赫尔曼·魏尔［Hermann Weyl］和海廷［Heyting］属于这个学派。
这是极有趣的情景，但起初却似乎没有希望。在卷入辩论的两位最伟大、最多产的
数学家希尔伯特和布劳威尔之间显现出带有个人色彩的敌意。许多数学家不仅认为关于
数学基本原则的辩论是毫无成效的，而且全盘摒弃了基本方案。
后来，在四十四年前，奥地利数学家库特·哥德尔［KurtCoedel」加入了这场辩论
。哥德尔曾就读于维也纳，在维也纳，逻辑主义得到强有力的支持，但另外两场运动也
得到非常认真的看待，哥德尔的第一个主要结果，对有限函数演算的完全性的证明，是
基于希尔伯特所系统阐述的问题，也许能够归功于形式主义。他的第二个结果是确定《
数学原理》和数论的不完全性的杰出的证明。三个相竞争的思想派系都试图把这个结果
归功于自己。
但是实际上这是终结的开端——即这三个思想派系的终结。在我看来，它也预告了
新的、数理哲学的开端。当时情况变动不居，但也许可以这样概括：
罗素的化归理论，即数学可以归结为逻辑学的理论，即将被摒弃。数学不能完全归
结为逻辑学；实际上，它甚至导致了对逻辑学的相当大的改善，可以说，导致了对逻辑
学的批评性纠正：导致对我们的逻辑直觉的批评性纠正，导致一种批评性见识，即我们
的逻辑直觉并不那样可靠。从另一方面说，它也表明直觉是非常重要的，能够导致理论
的发展。创造性思想大都通过直觉而出现；不是这样出现的那些创造性思想是对直觉的
观念的批评性反驳的结果。
似乎没有数学基本原理的一个体系，而是有构建数学的不同方法或数学的不同分支
。我说“构建”而不是“确立”，是由于似乎没有对其基本原理的最终确立或保证。此
外，只是就弱体系而言我们能够证明我们的建构的一致性。我们从塔尔斯基［Tarski］
那里得知数学的重要分支在根本上是不完全的，也就是说，这些体系可以被加强，但永
远达不到可以在这些体系之内证明所有正确的和相关的陈述的程度。大部分数学理论像
物理学或生物学理论一样，是假说演绎的：因此，纯数学原来比甚至在最近看来那样更
为接近自然科学，而自然科学的假说是猜想。
哥德尔和科恩［Cohen］也成功地提供了证明，证明所谓连续统假说用迄今使用的集
合论方法既不能反驳也不能证明。人们表明，康托尔和希尔伯特希望有一天加以证明的
这个著名假说与流行的理论无关。当然，有可能由这个假说成为可论证的来加强这个理
论（通过使用另外一些假说）；但是同样由这个假说可被反驳来加强这个理论。
我们现在提出一个有趣的例子，表明数学可以如何纠正我们未纠正的或天真的或“
自然的”的逻辑直觉。德语、英语、希腊语和许多其他欧洲语言证明，按照我们的自然
逻辑直觉，“不可否认”一词，也许更明显的是“无可反驳”一词，和“无可反驳的正
确”或“十分确定的正确”有相同的确切意义。如果此外一个陈述的无可反驳性得到了
实际的证明（如在哥德尔对连续统假说的无可反驳性的证明中那样），那么按照我们的
自然逻辑直觉，由于陈述本身已被证明是不可反驳的，它就被证明是正确的。
证明了连续统假说的无可反驳性的哥德尔同时也怀疑这个无可反驳的命题也是不可
证明的：因此在这个体系中它既不能被反驳又不能被证明，它是独立的。这个事实纠正
了这个论点，并表明它是天真的。他的怀疑很快就被保罗·科恩所证实。
我在这里简短地提到的哥德尔、塔尔斯基和科恩的开拓性研究都涉及到集合论，涉
及康托尔的实无限的宏伟理论。这个理论又主要受到为分析即为微积分演算创造基础的
问题的启发，而微积分演算，尤其在最初形式中，使用了无穷小的概念。无穷小的概念
已被莱布尼兹［Leibniz」和其他潜无限的理论家看作有益但有问题的概念；它被伟大的

康托尔，被他的信徒们，甚至被他的批评者们看作不正确而予以摒弃：实无限局限于无
穷大。因此，1961年，一位“第二康托尔”（这个词是由A.弗伦克尔所使用的）登上舞
台，他略述了实无穷小的严格的理论，1966年，他十分详细地扩充了这个理论，这是极
其有趣的。不幸的是，这个理论的创造者亚伯 薄ぢ潮鲅罚跘brahamRobinson］最近在

美国去世。
当然，我关于数理逻辑与数学的最近的成就的谈论是非常粗略的。但我试图指出在
这个无限广阔的无限领域中一些最有趣的发展；它们是完全基于对问题的批评性处理的
发展。尤其哥德尔、塔尔斯基和鲁宾逊是批评家。哥德尔的著作相当于对四十年前所有
主要思想派系的批评；对逻辑主义、形式主义和直觉主义的批评。他的著作也构成了对
实证主义的批评，在哥德尔是其中一员的维也纳学派中强有力地提出了这个批评。哥德
尔的批评基于他的数学直觉，基于数学想象力，这种想象力确实给他以指导，但他从未
把它用作权威：它总是不得不经受使用理性的、批评－推论的方法的检验。
Ⅳ
现在我准备用几分钟的时间谈一下宇宙论，可以表明，它是所有科学中对于哲学最
重要的科学。
在过去三十年中，宇宙论经历了难以置信的发展。甚至在那之前，牛顿仍称作世界
体系的太阳系已成为局部现象。在爱因斯坦的理论和哈勃［Hubble」的估计星体距离的
新方法的影响下，最初的现代宇宙论，由康德极出色地系统阐述的星系和银河系理论，
在两次世界大战之间的时期内发展起来；哈勃的膨胀着的宇宙的理论似乎确立了。第二
次世界大战后最初在英国和澳大利亚发展起来的射电天文学的结果起初似乎很适合这个
框架。由邦迪「BOndi］、戈尔德「Gold」和霍伊尔［Hoyle］提出的一种膨胀着的宇宙
的理论（在我看来，这是一种非常精细和有前途的理论）甚至是可用射电天文学方法检
验的；它似乎遭到反驳，代之以（更古老的）大爆炸宇宙膨胀理论。但是哈勃常数被缩
小到十分之一，最大的银河的膨胀被乘以150。射电天文学也对许多其他结果提出问题；

似乎我们在宇宙论领域中面对这样一些完全革命性的结果，几乎和在政治领域中面对讲
和的任务一样一筹莫展。似乎存在空前众多而稠密的类星体，我们以前关于平静地向四
面八方消散的银河的观念也许很快会被关于稀少但不断再次发生的灾难的理论所取代。

无论如何，与所有的预期相反，射电天文学代表了宇宙论的历史中一个非常令人兴
奋的、革命性的情节。这场革命可与伽利略的望远镜所引起的革命相比。
在此做一下概括性评论也许是适宜的。人们常常声称，科学发现的历史只（或主要
）依赖于新仪器的纯技术发明。相比之下，我认为科学史实质上是思想史。在伽利略想
到在天文望远镜中使用放大镜之前，放大镜已存在很长时间。
射电天文学也同样被延迟了。无线电波是海因里希·赫兹［Heinrich Hertz」于18
88年发现的。但是，尽管维克托·赫斯「Victor Hess」于1912年发现了所谓宇宙射线，

而它会激发人们留心从星体发射的新的辐射线，然而又过了二十年，射电天文学才开始
出现，它所需要的仪器才开始发明。对这种延迟的可能的解释是，没有天文学家想到使
用无线电波。当然，一旦确实产生这个想法，它（在它为生存而进行了某种斗争后）就
导致了新的和革命性的发展。是新的思想启发了人们构建新的仪器；有些像巨大的人工
感官的东西。
Ⅴ
无论如何，自从牛顿的时代以来，宇宙论就是物理学的一个分支，康德、马赫、爱
因斯坦、埃丁顿[Eddington]和其他一些人继续这样看待它。尤其是爱因斯坦、埃丁顿、

埃尔温·薛定谔［Erwin Schroedinger」和沃尔夫冈·泡利［WolfgangPauli〕（他和薛

定谔一样，出生于维也纳），对于物质与原子结构和宇宙论间的联系进行了有趣的谈论
。那是四十年前，自那以来，这些思想或多或少遭到摒弃，尽管一些伟大的物理学家，
著名的有爱因斯坦、狄拉克〔Dirac〕、海森堡［Heisenberg］和科内利乌斯·兰佐斯「

Cornelius Lanczos〕，继续致力于物理学理论的统一。
然而，由于关于明显缺乏太阳中微子流的意外的实验结果，最近人们又继续研究泡
利关于中微子场与引力间的联系的假说。来自波茨坦的宇宙论学者和物理学家汉斯-于尔

根·特雷德［Hans－Jurgen Treder］试图用泡利于1934年提出的一个假说由他的爱因斯

坦广义相对论的变体得出这个反面的实验结果。人们希望，这也许开创了在物质理论和
宇宙论间建立更密切联系的尝试的新阶段。无论如何，这个新的尝试可追溯到已用实验
予以反驳的一种预期，这是值得注意的。
Ⅵ
Ⅵ
现在我把话题转向也许是最近三十年来科学发展的最重要的例子，生物学的发展。
我不仅想到由于詹姆斯·沃森［JamesWatson］和弗朗西斯·克里克「Francis Crick］
的理论而在遗传学中发生的无与伦比的突破，这种理论导致了大量最重要、最增进知识
的新结果。而且我想到了行为学［ethology］、动物心理学的发展；着重于生物学的发
展心理学的开端和对达尔文主义的新解释。
沃森和克里克的巨大突破是什么？基因的观念是比较古老的：它隐含于格雷戈尔·
孟德尔[Gregor Mendel]的著作中。然而它比拉瓦锡[Lavoisier]的燃烧理论更久地受到
怀疑。沃森和克里克不仅提出基因化学结构的理论，而且提出用化学方法进行基因复制
的理论，甚至关于基因中译为密码的模式对有机体的影响的理论。但是仿佛这还不够，
或者做得过分了，他们也发现了书写模式所用的语言的字母表：遗传密码的字母表。
存在有些像遗传密码的事物的假定据我所知是埃尔温·薛定谔最先传播的，对他的
回忆与我们的阿尔普巴赫密切相关。薛定谔写道：“正是这些染色体，或者也许只是我
们在显微镜下作为染色体实际看到的东西的中骨干纤维，在某种码笔迹中包含了个
体的未来发展与它在成熟状态的机能的整个模式。”
在下一个三十年中，薛定谔的这个假定以前所未有的方式得到了发展和证明，分子
遗传密码被译解。
作为沃森和克里克的理论的结果，在薛定谔生命的最后一年这个科学奇迹成为现实
，他逝世后不久，密码被完全译解出来。现在我们知道了薛定谔所假定的语言的字母表
、词汇、句法和语义学（即，意义之学）。我们知道每个基因都是构建一种特定酶的指
令，我们能够从用遗传密码书写的指令译解出该种酶的准确的（线性）化学结构式。我
们也了解许多酶的功能。然而，尽管我们能够从基因的译为密码的公式译解出相应的酶
的化学式，我们却尚不能从它的化学式确定酶的生物学功能；我们对遗传密码的意义的
知识即局限于此。
最后，我想提到另一种重要的和可喜的生物学概念，它也与薛定谔的工作有关，尽
管薛定谔既不是最先也不是最后致力于这个概念的人。这是劳埃德·摩根［Lloyd Morg
an］、鲍德温［Baldwin］和其他一些人描述为“有机的淘汰”的达尔文理论的一个方面

。薛定谔谈到了一种达尔文的选择，它刺激了拉马克主义。
初看起来，达尔文的观念（与拉马克「Lamarck］的观念相比），似乎不赋予个别植
物或动物的行为对于进化的意义——例如，个别动物可能对一种新食物或一种新的猎食
方法有偏爱。有机淘汰的理论的新观念是，个体行为的这些形式可以通过自然选择影响
该门的进化。这种观念很简单：每个新的行为模式都可被看作对新的生态学生态位的选
择。例如，对一种新食物或对在一种特定的树上营巢的偏爱，甚至在动物并未迁移的时
候，也意味着它迁入了一个新的环境。但是在选定这个新环境，这个新生态学生态位的
过程中，动物使自己和它的后代受到新环境的影响，因此受到新的选择压力。正是在那
时，这种新的选择压力左右遗传进化，并导致对新环境的适应。这个简单的、令人信服
的理论实际上是一种古老的理论——如阿利斯特·哈迪［Alister Hardy」所表明的那样

，它先于达尔文甚至拉马克‘’——但是在过去的三十年中，它被侄顿「Waddington
］重新发现，进一步发展，并用实验加以检验。这个理论远比拉马克更清楚地表明，行
为，例如动物的探索欲望，好奇心，动物的好恶，可以对系统演化的基因进化产生决定
性的影响。
因此，个别有机体的每个新奇行为都具有创造性的、经常是革命性的系统演化的结
果。这表明，个体的创始力在达尔文的进化中起着积极的作用。这种观察克服了长久以
来围绕着达尔文主义的无望的和令人沮丧的印象，那种印象似乎表明个别有机体的活动
在选择机制中不能起作用。
女士们，先生们，还要由我补充说，我们不可从不久的过去的惊人结果得出关于科
学的未来的任何结论。我认为，庞大的、新的科研组织意味着对于科学的严重的危险。
科学伟人们是批评的个人。这当然适用于薛定谔和哥德尔，甚至适用于沃森和克里克。

作为有组织的研究的结果，科学的精神已经发生变化。我们必须希望，尽管如此，
总会有伟大的个人。
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