Monday, January 19, 2009

發明或發現 請先問問牛頓

【聯合報╱黃光國(台灣大學心理學系教授)】 2009.01.19 03:14 am


今年1月2日,《聯合報》「名人堂」登出台大物理系教授孫維新的大作〈牛頓發現了萬有引力?〉,文中宣稱:科學只能「歸納」,不能「演繹」。中興大學齊心教授隨即提出異議:「數學歸納法」中有實例可以證明「歸納法」會導致錯誤的結論。他並以「畢氏定理」為例,說明「理論」並不一定要以「實驗」來做出結論。孫教授的回應是:他的文章所討論的是自然科學的發展過程。「數學理論只要邏輯正確同時內容『自洽』,就可以看做是正確的」,但這與自然科學的理論並不必然有關。

孫教授的這個說法是正確的。從科學哲學的角度來看,自然科學理論中的「綜合命題」涉及自然界的現象,必須用實驗的方法到經驗界中來加以檢驗;數學和邏輯一樣,都是形式性語言,數學理論中的「分析命題」,只能求其內在一致性,根本不能用實驗法來加以檢驗。然而,孫教授主張的:科學只能「歸納」,不能「演繹」,卻代表了「實證主義」的哲學觀,不僅違背了「後實證主義」的科學哲學,而且也和孫教授文章中所舉的許多例子完全相反。

實證主義是法國社會學家孔德(Comte, 1798-1857)在十八世紀率先提出來的一種世界觀,他企圖用這樣的哲學來概括歐洲文藝復興之後的科學發展。實證主義者採取了極端經驗主義的立場,認為只有人類感官經驗到的事實才是唯一的實在;科學理論是由經驗「歸納」出來的,它反映出自然界的真理,所以科學理論中的命題必須用實驗法到經驗界中加以檢驗。

孫教授在課堂上問:「牛頓是『發現』了萬有引力,還是『發明』了萬有引力?」他很不以為然地寫道:「百分之九十的學生會舉手說『發現』,另外百分之十的學生不見得知道正確答案。」孫教授可能不知道:如果他拿同樣的問題問牛頓,牛頓很可能會和那百分之九十的學生一樣,作出同樣的回答。因為這代表了實證主義的世界觀:人只能「發現」上帝所訂的宇宙秩序,不能「發明」。和牛頓同一時代的哲學家寇帝斯(Cotes, 1682-1762)在為牛頓的《自然哲學的數學原理》一書作序時,便毫不含糊地寫道:「這個世界是由於上帝絕對的自由才得以出現。」「我們絕不能從不可靠的推測中去找尋這些法則,而要從觀測和實驗中去瞭解這些法則。」

到了二十世紀初期,在維根斯坦和維也納學圈的努力之下,實證主義的哲學發展得更為完備,並對包括台灣在內的世界學術社群造成重大的影響。然而,1960年代之後,波柏(Popper, 1902-1994)的「進化認識論」卻提出了一種完全相反的世界觀,而開啟了「後實證主義」的時代。波柏認為:科學理論是科學家為了解答特定問題,而建構(發明)出來的。他的名言是:科學家「並不是從自然界中引出規律,而是以不同程度的成功,把理智自由發明的規律強加到自然界」。

孫教授大作中提及:愛丁頓爵士利用1919年的日全蝕,檢驗愛因斯坦理論,引發了「相對論熱潮」,這個故事正是青年波柏思索科哲問題的開始。而愛因斯坦承認相對論是他的「推測」,則是促使波柏撰寫其名著《猜測與反駁:科學知識的增長》的直接原因。試問:愛因斯坦怎麼可能從經驗中「歸納」出相對論?

波柏認為:理論是科學家用批判的理性思考演繹出來的。由於科學理論在本質上只是科學家大膽的猜測,因此必須用實驗方法來加以檢驗。這種檢驗他稱為「否證」,不是實證主義所說的「證實」。他的方法論也因此而稱為「檢驗的演繹法」。

波柏的大弟子費耶本德(Feyerabend)所主張的「科學無政府主義」更是旗幟鮮明的反對經驗主義的「歸納法」。有趣的是:孫教授大作中提到的「天體運動」以及「地心說」和「日心說」之間的爭議,正是費耶本德在《反對方法》一書中用來說明人類感官經驗不可靠的例子。如果科學理論是科學家「歸納」出來的,請問:依照人類的感官經驗,科學家怎麼可能得到「地球繞著太陽轉」的結論?

西方近代學術的發展是以其哲學作為基礎的。所以在西方大學中不管是拿到哪一個領域的博士學位,都稱為「哲學博士」(Doctor of Philosophy, Ph.D.)。波柏的另一大弟子拉卡托斯(Lakatos)在〈科學史及其合理重建〉一文中主張:科學的發展可以作為科學哲學反思的材料;科學哲學的進步又可以回過頭來,引導科學的發展。所以他在該文的標題下寫道:「沒有科學的科學哲學是空洞的;沒有科學哲學的科學是盲目的。」

大多數學者對西方哲學都只有模糊的概念。從事學術研究三十餘年,使我深深體會到:由於我們的學術界長期忽視科學哲學,大家盲目套用西方的研究典範,勤於蒐集實徵資料,發表「跟隨附從」(follow up)式的論文卻「歸納」不出新的理論,所以台灣科學的發展才會顯得既空洞又盲目。希望孫教授引發的這項爭議,能夠使台灣學術界從此重視科學哲學對學術研究的意涵!

【2009/01/19 聯合報】@ http://udn.com/

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