卡尔·波普尔:the Logic Of Scientific Discovery
以下是從提供資料中提取的主要論點及其繁體中文解釋:
卡爾·波普爾在其著作《科學發現的邏輯》中,深入探討了科學知識的結構與發展方式,並提出了與當時主流觀點截然不同的科學方法論。其核心論點圍繞著批判、可證偽性以及對歸納法的根本性否定。
一、否定歸納法作為科學方法的基礎
波普爾強烈批判將歸納法視為經驗科學特徵的主流觀點。歸納法通常被理解為從個別觀察到的陳述(例如實驗結果)推導出普遍陳述(例如科學理論或定律)的方法。然而,波普爾指出,邏輯上從有限的個別陳述推導出無限的普遍陳述是無法被證成的,無論觀察的例子再多,也無法保證普遍陳述的真實性。例如,觀察到再多隻白天鵝,也無法證成「所有天鵝都是白色的」這個普遍定律。
這個問題即是著名的「休謨問題」(歸納問題),它質疑歸納推理的有效性。波普爾認為,任何試圖為歸納推理尋找邏輯證成的嘗試,無論是訴諸「歸納原則」或將普遍陳述視為「或然的」,都會陷入無限後退的困境,或不得不訴諸他所拒絕的先驗論。因此,波普爾斷言歸納法在科學中是多餘的,並且會導致邏輯上的不一致。
二、劃界問題:以可證偽性取代可證實性
波普爾認為,比歸納問題更根本的是「劃界問題」(康德問題),即尋找一個標準來區分經驗科學與形上學(或偽科學)。他批判當時邏輯實證主義提出的「可證實性」標準,該標準要求所有科學陳述必須能夠通過經驗觀察得到最終證實。波普爾指出,科學定律是普遍陳述,邏輯上無法從有限的個別陳述中被證實。如果堅持可證實性標準,那麼科學定律,如愛因斯坦所言「物理學家的最高任務」所追求的普遍定律,將不得不被視為無意義的形上學偽陳述。實證主義者試圖消滅形上學,結果卻消滅了自然科學。
波普爾提出的解決方案是「可證偽性」標準。他認為,一個理論之所以是經驗性的或科學的,並非因為它可以被證實,而是因為它原則上可以被經驗觀察所駁斥。換句話說,一個科學理論必須禁止某些可能發生的事件;如果這些被禁止的事件實際發生了,理論就被證偽了。例如,「所有天鵝都是白色的」是可證偽的,因為「發現一隻黑天鵝」就能證偽它。而「明天會下雨或不下雨」則不可證偽,因為它不排除任何可能的情況,因此不是經驗科學的陳述。
可證偽性與可證實性之間存在一種邏輯上的不對稱:普遍陳述可以被一個或有限幾個個別陳述證偽(透過否定後件規則 Modus Tollens 進行演繹推理),但無法被有限的個別陳述證實。波普爾正是利用這種不對稱性來建立其劃界標準。
三、科學的客觀性與基礎陳述的相對性
波普爾認為科學的客觀性在於其陳述必須能夠被進行「主體際檢驗」,即任何具備必要技能的人都能夠重現檢驗過程並得出類似的結果。這與個人主觀的信念或經驗(如感官印象或協定語句)形成對比,後者雖然可能觸發科學猜想或影響決定,但本身不能作為科學陳述的證成基礎。任何科學陳述,包括用來檢驗理論的個別陳述(波普爾稱為「基礎陳述」),都必須是可客觀檢驗的。
基礎陳述是能夠用作證偽理論前提的單稱事實陳述。它們描述在特定時空區域發生的「可觀察事件」。波普爾承認,基礎陳述的接受是基於研究者之間的決定或約定,而非終極的、不可懷疑的經驗。基礎陳述是相對的:它們可以被其他基礎陳述進一步檢驗,這個過程原則上可以無限進行。科學的經驗基礎並非建立在堅固的基岩上,而是像打入沼澤的樁子一樣,當樁子足夠牢固以支撐結構時,我們就暫時停止。這種對基礎陳述相對性的認識,幫助波普爾避開了弗里斯提出的「獨斷論、無限後退與心理主義」三難困境。接受基礎陳述是為了檢驗理論而做出的「決定」,而非經驗上的「證成」。
四、演繹檢驗的方法與科學的進步
波普爾主張科學的進步不是通過歸納積累證實的陳述,而是通過提出大膽的猜想(理論或假說),然後對這些猜想進行嚴格的演繹檢驗。檢驗過程包括:
1. 從新理論中透過邏輯演繹得出結論(尤其是預測)。
2. 將這些結論相互比較,並與其他相關陳述進行比較(檢查內部一致性、邏輯形式、與其他理論的關係)。
3. 將這些結論與實驗或觀察的結果進行比較。如果結論被證偽(即與接受的基礎陳述相矛盾),則該理論也被證偽。如果結論與實驗結果相符,理論暫時通過檢驗,得到「確證」。
理論永遠不能被證實,只能被「確證」。「確證度」衡量的是理論經受住嚴格檢驗的程度,而不是其真實的機率。一個理論的確證度取決於它經受檢驗的嚴格性,而檢驗的嚴格性則取決於理論的「可檢驗度」或「可證偽度」。
五、可檢驗度、經驗內容與簡潔性
波普爾將理論的「可檢驗度」或「可證偽度」視為一個程度問題。一個理論越是禁止更多的可能事件,它的可證偽度就越高。這種禁止的範圍,波普爾稱之為理論的「經驗內容」。經驗內容越高,可證偽度就越高。
理論的簡潔性,在波普爾看來,並非美學或實用主義的概念,而是與其可證偽度緊密相關的。「更簡潔」的理論通常意味著「可檢驗度更高」的理論。他提出可以透過比較理論的參數數量或維度來衡量其簡潔性,參數越少,維度越低,理論通常越簡潔,其可證偽度也越高。例如,描述圓形的理論(3個參數)比描述橢圓形的理論(5個參數)更簡潔,也更容易被數據證偽。因此,科學家偏愛簡潔理論,是因為它們具有更高的經驗內容和可檢驗度,而不是因為它們更容易被經驗證實。
六、機率與科學理論的機率
波普爾區分了事件的機率(如擲骰子出現特定點數的機率)與理論的機率(或然率)。對於事件的機率,波普爾傾向於客觀的「頻率解釋」或後來的「傾向解釋」,認為機率描述的是在一個隨機序列中某類事件出現的相對頻率的極限或某種客觀傾向。
然而,他強烈反對將「理論的機率」解釋為理論本身的真實程度或可接受程度。他認為將理論的機率與事件的機率混為一談是歸納邏輯的另一個錯誤。理論是普遍陳述,在無限宇宙中,其邏輯機率通常為零。經驗證據雖然可以「確證」理論,但不能提高理論的機率。事實上,一個經過嚴格檢驗而高度確證的理論,恰恰是邏輯上機率非常低的理論(因為其經驗內容很高,禁止了很多可能性)。因此,「確證度」與「機率」是不同的概念,確證度高不等於機率高。
七、科學之路:猜想與駁斥
波普爾將科學的發展視為一個持續不斷的過程,而不是一個積累確定知識的過程。科學家提出大膽的猜想(理論),然後努力尋找證據來駁斥這些猜想。如果一個理論被證偽,科學家就必須提出新的猜想,這些新猜想必須能夠解釋舊理論成功解釋的現象,並且還要解釋導致舊理論被證偽的新現象。新的理論通常具有更高的普遍性和可檢驗度,也更不容易被證偽(儘管最終也可能被證偽)。
科學之路是一個不斷提出猜想、進行檢驗、證偽舊理論、提出新猜想的循環過程。這個過程沒有終點,科學知識也永遠無法達到最終確定性。科學的價值在於其不斷進步的批判精神和解決問題的能力,而不是在於擁有確定無疑的知識。
總結而言,波普爾的《科學發現的邏輯》顛覆了以歸納法和可證實性為核心的科學觀。他提出了一種以證偽和演繹檢驗為基礎的科學方法論,將科學的特徵定義為可證偽性,強調科學的客觀性在於其陳述的可檢驗性,並將科學進步視為一個通過不斷的猜想和駁斥來趨近真理的過程,儘管真理本身可能永遠無法最終確定地被擁有。
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