Transcript 波普的否證論及其批判
2013.10.22 (復旦大學哲學院)
臺灣大學哲學系教授兼系主任
苑舉正
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「否證主義」是對
「歸納法」的挑戰,
主要質疑它對歸納結
論的訴求。
「否證主義」並不是
什麼新鮮的概念,但
他卻指出邏輯實證論
的問題核心:歸納法
的應用。
Karl Popper (1902-1994)
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培根表示,在客觀調查的觀
察資料中,經過分析與比
較,可以歸納出自然現象發
生的原因(發熱的原因是自
然物體內粒子的運動)。
只要原因(粒子運動)存
在,就會導致我們企圖研究
的結果(發熱的現象)。
這就是歸納後的「規律」。
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當這個理論假設被提出來之後,科學家們便
透過實驗來進一步檢驗這個歸納出來的假設。
他們盡可能地找出所有「發熱」的例子,然
後檢驗它們之中是否都有「粒子運動」的現
象。
經過繁複的試驗,如果這個假設一直都能通
過檢驗,它就逐漸被視為「普遍法則」
(general laws)。
這其中,經過了兩次歸納法的應用:獲得假
設與獲得法則。
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休謨(D.
Hume, 1711-1776)認為從
嚴格的邏輯角度而言,我們沒有理
由用經驗過的例證,來證明這些例
子在將來會繼續發生。即使到目前
為止所有見過的翡翠都是綠色的,
但誰能保證以後不會出現藍色的翡
翠?
歐洲人曾經在觀察無數次後,確定天鵝是白色的,
但在澳洲所發現的黑天鵝卻否定了這個認定。
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基本上科學家的理論都以普遍化
(generalization)為原則,強調未來自然現象發
生的因果規律,與目前為止所觀察的相同。
我們不但以觀察的證據作為分析的根據,還對
未來發生的現象做預測。
我們對歸納法所提出的挑戰,卻在根本上質疑
科學家們所做預測的有效性,因為科學以其已
經被肯定的理論模式、數學量化、應用成就等
價值呈現在我們面前時,難道我們能說科學所
創造的這一切,都是「幸運」的結果嗎?
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科學依然是理性的、客觀的、累積的,更重
要的是科學締造的成果所包含的精確與進
步,高於其他型態的知識,所以它在本質上
不同於其他型態的知識。
最著名的波普便認為他所提出的「否證主
義」,不但解決歸納法所面對的問題,也保
留了所有科學具備的價值與特性。
波普的基本立場:科學根本不以歸納推理為
基礎;他甚至否認科學家以觀察為科學實踐
的起點,然後再提出科學理論的看法。
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前提與結論之間的不一致:
前提是有限數目的例證,而結論則涵蓋
無限數目的預測。
我們不知道什麼理由足以讓我們確定
過去發生的有限事例,在未來永遠也
會無限地發生?
在多的事例,也只能證明,這個我們
已經知道的規律。
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例如說,
我們的規律是「每逢烏雲密佈的時
候,就是即將下雨的時候」。
「現在是烏雲密佈的時候」,
所以,「現在是即將下雨的時候」。
這個推論,只能證明,這個我們已經
知道的規律。
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科學不是以「已知」為主,科學追求
的是進步。
我們的規律是已知的部分,而為求進
步,我們還需要突破已知。
如何突破?
波普:「大膽假設,無須排斥形上學
的假設」。
這能突破,我們已經知道的規律。
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「形上學」會不會是沒有經驗基礎的
純粹臆想呢?。
波普:「只要這個臆想,可以提出在
經驗上能夠被否定的假設,就可以
『否證』這個形上學理論」。
這就是科學能夠突破的關鍵,也就是
「大膽假設,努力否證」。
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科學家先提出一個尚未被證實的理論
假設,然後將這個理論假設所包含的
預測作為實驗的對象,經由觀察來檢
驗這個理論假設是否經得起考驗。
如果實驗的結果是否定的,則證明這
個理論假設是假的,我們必須揚棄這
個理論,另外尋找一個替代的理論。
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如果實驗的結果是肯定的,這個結果
表示,這個理論假設經得起考驗,我
們可以繼續保有這個理論,但並不以
它是經過證實而為真的態度保有它,
而是以一個「更加堅定的」(wellcorroborated)態度(因為它尚未被證實
為偽)保有它。
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對於波普而言,這個態度上的差別具
有關鍵的意義。正是因為這個差別,
科學得以成為一個永不止息以及持續
進步的活動。
它追求的是原則上永遠不能獲得,但
可以越來越接近的真理。
這是科學之所以不同於其他型態知識
的主要原因。
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若以「否證主義」的態度來檢視科學
的本質,我們會發現科學根本不需要
歸納法的支持。
科學實踐中的重點在於否證,而不是
證實。否證是將待檢驗的「形上假
設」作為前提,然後盡可能地去發現
不一致的觀察。當不一致的觀察被發
現時,該假設必須立即被拒絕。
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如此,拒絕假設的過程是演繹的,而不是歸
納的。
在邏輯中,這是「否定後件」(MP)
若p→q; -q, ∴ -p
因為結論的真實性完全包含在它的前提中。
如同當我們發現一隻白色的烏鴉時,我們可
以非常肯定地說,「所有烏鴉都是黑色的」
這句話為偽一樣。
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Point:只要一個例子我們就可以否定
一個我們永遠無法證實為真的假設。
它是演繹的,與歸納推理截然不同。
因此,科學就是一連串「假設與否
證」(Conjectures and Refutations;波普
的書名)的過程。
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「假設與否證」的過程:理論先被提出當成
假設,再以嚴格的態度透過實驗來檢驗這個
假設;當實驗結果否定該假設時,新的理論
必須被提出以取代舊的理論。
「理論假設」取代「理論假設」的過程,凸
顯出科學發展中最關鍵的一部分。
科學的主要任務就在於「否證理論」,而我
們在科學中所能夠掌握的部分永遠是「假設
性的」(hypothetical),即尚未被否證的假
設。
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然而,如果科學內容只是「假設性
的」,我們如何能在科學與非科學之
間做出區別?
算命、星象、迷信、巫醫等同樣是以
假設為主,而不強調證實,它們與科
學知識之間有什麼差別?
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波普稱這類問題為「分界問題」
(problem of demarcation)。
他認為,雖然我們不能證明某個理論
為真,但科學理論與宗教迷信不同之
處在於:
前者是「可被否證的」(falsifiable),而
後者卻連證明它為偽的可能性都沒
有。
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在設計科學理論的時候,科學家必須
提供該理論被檢驗的可能性,也就是
具有可以被否證的預測性假設。
當這個假設所提出來的預測實現時,
我們並不具有理由說這個理論為真;
但我們卻有理由說,到目前為止這個
理論尚未被否證,因而我們可以繼續
保有它。
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例如:牛頓的理論告訴我們行星運行
的位置與時間。透過這個理論,我們
可以觀察天象,並以此確定行星的位
置與牛頓理論所預測的是否吻合。
如果依照牛頓理論所計算出來的天象
預測(例如日蝕)沒有發生時,那麼
我們就可以肯定,做出這個假設預測
的理論是錯誤的。
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相反地,在占星術的信念系統(belief
system)
中,我們不可能以檢驗預測的方式,來確定
占星術的基礎是建立在一個錯誤理論之上。
波普認為占星術會以各種曖昧不明的方式,
解釋、說明、甚至辯稱為什麼預測的現象會
與事實有所不同,以避免被徹底否證的命
運。
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真正的科學家會在事實改變他們的假
設之前,先闡明在什麼情況之下,他
們會放棄他們的理論。
波普的科學哲學被譽為「批判理性主
義」(critical rationalism) ,因為他以
「否證的精神」來展現科學的本質。
他以「否證」為科學實踐的基礎,科
學的訴求正是「批判」理論假設。
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此外,因為科學是以批判精神為訴
求,從這個過程中所累積的知識,都
是「理性」的知識。
據此,「批判精神」便成為「理性知
識」的基礎,而「批判理性主義」也
就成了波普哲學的代名詞。
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就其表面意義而言,它符合現代科學進
步的主要因素是來自於「反對傳統限
制」與「批判精神的發揚」。但是波普
的理論在解決歸納問題與發揚批判精神
之外,仍然包含了許多問題。
(一)「否證」與「理性」之間的問題
(二)「否證」與「觀察」之間的問題
(三)「觀察」與「理論」之間的問題
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波普針對科學的發展,提供的不只是一個
透過否證,追求進步的方法論,也是一種
如何建構知識態度:批判理性。
波普指出,科學的精髓,就是以最嚴格的
態度,否定一個尚未被否定的理論假設。
一旦實驗顯示這個理論中所假設的預測失
敗了,我們就可以很肯定地揚棄這個理
論。
他認為,這個方法論,不但顯示科學的內
在邏輯性,也符合歷史發展的實際成果。
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在「否證」與「理性」之間劃上等號,其實並
不適當,它不具有實質上的意義。
這種「否證主義」與我們一般的思考方式有很
大的不同。在波普的科學哲學中,我們只談「負面
的」科學知識,卻無法擁有「正面的」科學知識。
事實上,除非牽涉個人利益,幾乎沒有人會懷
疑大家已經接受的「正面知識」(例如,中立的觀
察,可以幫助我們判斷一個假設;一旦肯定假設,
我們會對這個假設「增加信心」,而不是維持「可
能為偽」的注意。
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波普強調否證主義解決了「歸納問題」,
不過我們在日常生活上對歸納推理的依
賴卻是不容否定的。
歸納的問題在於過去發生的事例不能作
為未發生事例的依據。但是,這並不真
的妨礙我們在日常生活中運用過去所累
積的經驗,來對未來的生活做判斷。用
邏輯規則限制科學這種實際活動,是錯
誤的,也是荒謬的。
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波普認為,要使科學家對一個理論產生
更加堅定的信心,就必須通過觀察實驗
來檢驗它具備非常明確的預測力。但
是,問題在於若依照否證主義,這個理
論永遠不能突破它其實僅是一個假設的
範圍。
一個新的理論在剛出現時,需要爭取堅
定的信心,波普的理論在這一點上與科
學實踐是相符合的。如同愛因斯坦(A.
Einstein)提出「廣義相對論」(the
general theory of relativity)時,所有科學
家都會把他當成是一個假設一般,並且
對於這個理論的預測感到好奇。
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但是在1919年後,愛因斯坦的理論在科
學社群中,逐漸不再被視為假設。「廣
義相對論」對於因為太陽引力影響,會
導致接近太陽的光折射向太陽的預測,
在1919年由愛丁頓(Authur Eddington)於
南美洲利用一次日蝕機會,獲得證實。
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從那時起,有越來越多人提昇他們對這
個理論的信心。
「廣義相對論」在近百年來更成為當代
天文物理學發展的核心,提供許多如
「引力改變」(gravitational red-shifts、
「時間膨脹」(time-dilation)與「黑洞」
(black holes)等假設所需要的基礎。
因此就科學的發展而言,波普只說明了
前半段,但是真正的重點卻在後半段。
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當我們說出「行星、原子、病毒、DNA
是存在的」這句普遍命題,我們並沒有
忽略歸納法的問題,不過我們也知道這
種命題確實構成現代科學中的一部份。
然而,依照波普的觀點,由於這些對象
無法在觀察的基礎上被「否證」,所以
是「偽科學」。
如此導致了荒謬的結果。
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因此拉卡托斯(I.
Lakatos, 1922-1974)
說:「科學中最重要的勝利,是『證
實』(verification),而不是『否
證』。」
顯示科學發展的主要部分,並不是理論
如何被觀察證明為偽,而是理論被接受
為真的過程。
被接受的理論,會以多次證實的方式,
根深蒂固地將「觀察事實」深植心中;
單憑一次觀察就想否定整個理論是不可
能的。
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牛頓的理論在預測行星的運動方面,不
但能經常保持準確,還能在預測的成就
上,反過來發現導致預測不如期待準確
的原因。E.g.海王星與冥王星。
但是牛頓理論卻因為尚未發現太陽對於
光線所造成的吸引力,導致在預測水星
的位置上一直有錯誤。這種錯誤不但沒
有造成波普所說的「否證」,反而使科
學社群為此添加了「特置假設」(ad hoc
hypotheses)。
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牛頓理論的例子顯示出,這個成功的理論,
在面對預測失敗的時候,不但「否證」的
現象不會發生,它還會受到支持者的保護、
辯解、拯救、甚至乾脆將失敗的事例放在
一旁,繼續引用該理論。
水星運行的軌道與牛頓理論的預測有差距,
於是科學家想利用解決天王星的方法來解
釋這個差距,即在水星與太陽之間假設一
顆行星,取名為Vulcan。
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拉卡托斯指出,在任何科學實踐中,波
普所期盼的「否證」都不會發生在一個
已經建立聲望的理論上。
理由:這個理論的基本假設已經成為一
整個科學研究綱領的核心,它不再是一
個接受觀察實驗測試的對象,而是一個
形成假設的基礎。
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這個「基礎」使得科學的歷史以及科
學的理性都面對極大的挑戰。
最足以代表這個挑戰的兩個人,就是
同實在1962年提出「不可共量性」的
兩位:
庫恩與費耶阿本。
明天,我們從科學歷史與科學理性的角度,
討論這兩位科學哲學家。