《世界觀：現(xiàn)代人必須要懂的科學哲學和科學史》是美國學者理查德?德威特撰寫的科學哲學著作，2018年由機械工業(yè)出版社出版。作者基于費爾菲爾德大學的教學經(jīng)驗，通過圖表輔助與通俗化表述，系統(tǒng)梳理科學認知體系的演進歷程。

全書以科學史為主線，解析人類世界觀從亞里士多德地心說、牛頓經(jīng)典力學到相對論與量子力學的變革過程。第一部分探討科學哲學基礎(chǔ)命題，包括真理本質(zhì)與實證方法；第二部分分析古代至近代科學范式轉(zhuǎn)換，聚焦托勒密至伽利略的理論突破；第三部分評述現(xiàn)代科學對傳統(tǒng)世界觀的沖擊，揭示科學理論與認知框架的動態(tài)發(fā)展。通過跨學科視角，闡釋科學思維如何重構(gòu)人類對世界的理解。

第6章 哲學插曲：歸納的問題和困惑

總的來說，本書第一部分中所討論的命題都與科學史和科學哲學中的基本話題相關(guān)，并為我們將在第二部分和第三部分中討論的話題提供了背景材料。本章是一個哲學插曲，我們在這里將探討的問題和困惑主要屬于哲學范疇。也就是說，從某種意義上說，這些命題都是由哲學家提出的，并主要由他們進行討論，而不會對日?？茖W工作產(chǎn)生實際影響。這些話題也在某種意義上提供了一個插曲，因為它們與本書第一部分中討論的其他話題不同，并不是我們在后續(xù)章節(jié)的討論中所必需的背景材料。盡管如此，我們將討論的問題仍具有普遍意義，因為它們能說明最基本的科學論證中一些最令人困惑的地方。

我必須指出，當人們第一次接觸這些問題時，并不會覺得它們很難懂、令人困惑或具有深意。我記得多年前第一次了解到這些問題時，我的第一反應是它們似乎都是由一些哲學謬論組成的。它們給我的第一印象一點都不深奧或困難，而我一開始覺得根本不需要進行大量深入的思考就能解決這些問題。

但是，過了一段時間之后，你就會發(fā)現(xiàn)要回答這些問題并不簡單，而且它們還帶來了非常令人困惑的命題。在本章中，我的主要目標就是向你介紹幾個這樣的問題，它們都與歸納推理相關(guān)。我希望你可以花些時間在心里反復思考這些問題，這樣你就可以體會到它們有多讓人困惑。具體來說，我們將探討休謨的歸納問題、亨佩爾的烏鴉悖論和古德曼的新歸納之謎。我們從休謨的歸納問題開始。

休謨的歸納問題

大衛(wèi)?休謨（1711—1776）顯然是第一個發(fā)現(xiàn)歸納推理具有令人困惑的一面的人，他的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在通常被稱為 “休謨的歸納問題”。要理解休謨的觀點需要達到那種 “啊哈……” 的時刻。如果你真正理解了休謨的觀點，你會看到這個觀點與我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷膸追N推理有關(guān)，特別是與涉及未來的歸納推理有關(guān)，而且這個觀點特別令人困惑。讓我們從對推理的簡要介紹開始。

當我們進行推理時，比如當我們進行論證時，我們的論證過程幾乎總是包含隱含的前提。正如其名稱所示，隱含的前提就是為了使推理看起來合理而必需的前提，但這些前提都是暗示的而不是明確表達出來的。舉個例子，假設(shè)我們約定這個星期日到市區(qū)一起吃午飯，但你的車送去修理了，所以你不知道該如何去餐廳；又假設(shè)我告訴你有一路公交車可以讓你從家到餐廳，因此你可以坐公交車赴約。在這個非正式的論證過程中，暗示而沒有明確表達的前提是，公交車在星期日正常運營。如果我們用中括號來表示隱含的前提，這個推理過程可以概括如下：

有一路公交車可以讓你從家到餐廳。
【公交車在星期日正常運營。】
所以 星期日你可以坐公交車赴我們的午飯之約。

重申一下，幾乎所有推理過程都包含隱含的前提，而且這一點并沒有特別出人意料或不同尋常之處。

正如前面提到過的，休謨的歸納問題與涉及未來的推論有關(guān)，因此，現(xiàn)在讓我們來思考一個典型的關(guān)于未來的推理。比如，思考下面這個非常普通的歸納推理過程：

在我們過去的經(jīng)驗中，太陽總是從東方升起。
所以 未來，太陽非常有可能繼續(xù)從東方升起。

注意這個推理過程中的邏輯形式，表示如下：

在我們過去的經(jīng)驗中，[某事物] 總是（或者至少有規(guī)律地）發(fā)生。
所以 未來，[某事物] 非常有可能繼續(xù)發(fā)生。

到目前為止，這個推理過程中并沒有什么不同尋常之處。我們只是擺出了一個典型的歸納推理，這個推理包含一個相當常見的邏輯形式，同時是我們在日常生活中經(jīng)常使用的推理。然而，休謨顯然是第一個注意到這種推理模式中有趣之處的人。具體來說，休謨發(fā)現(xiàn)這種推理包含下面這種隱含的而又關(guān)鍵的前提：

未來會繼續(xù)像過去一樣。

在這個前提下，同樣用括號來表示隱含的前提，上面的推理可以更準確地概括如下：

在我們過去的經(jīng)驗中，太陽總是從東方升起。
【未來會繼續(xù)像過去一樣。】
所以 未來，太陽非常有可能繼續(xù)從東方升起。

更概括地說，上面列出的這個推理模式可以更好地表達為：

在我們過去的經(jīng)驗中，[某事物] 總是（或者至少有規(guī)律地）發(fā)生。
【未來會繼續(xù)像過去一樣?！?br/>所以 未來，[某事物] 非常有可能繼續(xù)發(fā)生。

第一個需要注意的重點是，這個隱含前提對論證過程是十分重要的。這個隱含前提之所以對任何關(guān)于未來的推理都是必需的，在于如果未來不是繼續(xù)像過去一樣，那么就沒有理由認為過去的經(jīng)驗對未來將獲得的經(jīng)驗有任何指導意義。換句話說，如果 “未來將繼續(xù)像過去一樣” 是不正確的，那么過去的經(jīng)驗對未來就沒有指導意義，因此，對未來的推理就不可信了。

為了說明隱含前提的重要性，讓我們思考一下羅伯特?海因萊因的小說《約伯大夢》。在這部小說里，主人公們每天醒來都發(fā)現(xiàn)自己身處的世界與前一天有一點不同。比如，某一天醒來的時候，可能他們所在世界的貨幣系統(tǒng)與前一天有了些許不同（因此，他們身上前一天留下來的錢就變得一文不值了）。前一天在他們所在的世界里，人人都遵守交通規(guī)則，而到了第二天，當他們醒來時，可能違反交通規(guī)則成了這個世界的常態(tài)。總之，每一天他們所在的世界都與前一天有一些不同。由于自己身處的世界始終在變化，這兩人不知道每天會遇到什么。對他們來說，未來不會像過去一樣。因此，他們無法對未來做出那種我們都認為理所當然的歸納推理。（大概他們所能做出的唯一關(guān)于未來的歸納推理，就是未來不會繼續(xù)像過去一樣，而這當然并不是一個特別有幫助的推理結(jié)論。）

所以，要理解休謨的歸納問題，應認識到的第一個關(guān)鍵點是：前面提到的那句話，也就是未來會繼續(xù)像過去一樣，是每個關(guān)于未來的推理所必需的隱含前提，盡管通常不為人察覺。

現(xiàn)在，如果 “未來會繼續(xù)像過去一樣” 這句話是任何一個關(guān)于未來的推理中所必需的隱含前提，那么很明顯，我們對關(guān)于未來的推理有多少信心，關(guān)鍵取決于我們對前面這句話的信心有多少。顯然，接下來的問題就是：我們?yōu)槭裁磿J為未來會繼續(xù)像過去一樣？

我們認為未來會繼續(xù)像過去一樣的主要（可能也是唯一的）原因，歸根結(jié)底似乎是今天與昨天非常相像（今天大質(zhì)量物體繼續(xù)向下落，太陽又一次從東方升起，白天過后就是黑夜，等等），昨天與前天非常相像，前天與大前天非常相像，以此類推。簡言之，在我們過去的經(jīng)驗中，每一天或多或少都與前一天是相像的。這似乎就是讓我們認為未來的事物多少都與過去的它們相像的基礎(chǔ)?？傊绻覀兲岢觯骸盀槭裁磿J為未來會繼續(xù)像過去一樣？” 我們所能給出的最佳答案可以概括為下面這個推理：

在我們過去的經(jīng)驗中，未來像過去一樣。
所以 未來很有可能繼續(xù)像過去一樣。

然而，請注意這是一個關(guān)于未來的推理。同樣地，任何關(guān)于未來的推理，包括前面列出的這個，都依賴于一個隱含前提，那就是未來會繼續(xù)像過去一樣。當這個隱含前提被明示時，上面的推理可以更好地概括如下：

在我們過去的經(jīng)驗中，未來像過去一樣。
【未來會繼續(xù)像過去一樣?！?br/>所以 未來很有可能繼續(xù)像過去一樣。

然而，上面這個推理顯然是個循環(huán)，也就是說，它把整個推理過程試圖建立的結(jié)論當作了前提之一。換句話說，前面概括出的這個推理是否為真，取決于這個推理本身得出的結(jié)論是否為真。這很顯然是循環(huán)的，因此，這個推理不能提供足夠的理由使推理的結(jié)論得到認可。

總結(jié)一下，休謨的觀點是，每個歸納推理都依賴于 “未來會繼續(xù)像過去一樣” 的隱含前提。但是，用來解釋支撐這個隱含前提的主要（似乎也是唯一的）方法是循環(huán)的，因此，這個關(guān)鍵的隱含前提看起來無法得到足夠支撐。總之，關(guān)于未來的推理無法得到合乎邏輯的支撐，因此，這些推理也就無法給出任何合乎邏輯的理由讓人相信它們所得出的結(jié)論。

在結(jié)束這一小節(jié)之前，我還有最后幾點要探討。首先，要注意，休謨的觀點具有很強的一般性。它適用于所有關(guān)于未來的推理 —— 可以是關(guān)于日常事務的推理（比如太陽從東方升起），可以是關(guān)于科學規(guī)律在未來仍然成立的推理，也可以是認為未來的機械學將與其過去的內(nèi)容相同的觀點，等等。

其次，也是理解休謨的一個重點，那就是休謨沒有試圖說服我們不去做關(guān)于未來的推理。休謨認為，對未來進行推理是我們天性中的一部分。就像我們不能自愿停止呼吸，我們也不能不去對未來進行推理。休謨的問題是，我們是否可以從邏輯上為我們關(guān)于未來的推理提供依據(jù)，而他的答案是：我們不可以。

亨佩爾的烏鴉悖論

卡爾?亨佩爾（1905—1997）是20世紀很有影響力的一位哲學家，主要研究領(lǐng)域為科學哲學。正如你猜測的，他的 “烏鴉悖論” 最初提出時是以烏鴉為例，盡管如果我們用一個不同的例子，可能會更容易看到這個悖論的意義。假設(shè)你我都是天文學家，我們的主要研究項目是收集類星體的信息。在這里，我要簡要介紹一下背景知識：類星體是相對較新的發(fā)現(xiàn)，首次被發(fā)現(xiàn)是在20世紀中葉，即使經(jīng)過了50多年的研究，人們對類星體仍然知之甚少（盡管近期出現(xiàn)了一些關(guān)于類星體的理論，它們很有趣而且相當合理）。無論如何，關(guān)于類星體的一些基本事實是，它們似乎釋放出巨大能量，而且看起來都在距離地球非常遙遠的地方。

最初被探測到的幾個類星體都在距離地球十分遙遠的地方，而我們所感興趣的是，是不是所有類星體都如此。一年又一年，我們（以及其他天文學家）陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了更多類星體，并且注意到，所發(fā)現(xiàn)的每一顆類星體都在距離地球十分遙遠的地方。到目前為止，一切都很好。我們所面對的似乎是一個非常常見的情形，也就是我們的觀察結(jié)果為 “所有類星體都距離地球十分遙遠” 的觀點提供了歸納支撐。

到目前為止，關(guān)于前面描述的情形，并沒有什么特別令人困惑之處。在我們思考一個概括性觀點時，我們又觀察到了大量實例與這個觀點相一致，沒有一個與之相悖，這時我們就會傾向于把這些實例作為這個觀點的歸納支撐。

亨佩爾指出，當我們試圖找出概括性觀點的邏輯結(jié)構(gòu)時，困惑就產(chǎn)生了。以 “所有類星體都距離地球十分遙遠” 的觀點為例，像這樣的概括性觀點，從邏輯上說，與其逆否命題是等價的。也就是說，在這個例子中，前面提到的觀點與 “所有距離地球不遙遠的物體都不是類星體” 的觀點是等價的。換句話說，觀點：

（1）所有類星體都距離地球十分遙遠。

與如下觀點：

（2）所有距離地球不遙遠的物體都不是類星體。

從邏輯上來說，是等價的觀點。

我們在前面提到過，我們觀察到的所有類星體都在距離地球十分遙遠的地方（同樣假設(shè)我們沒有觀察到與這個觀點相悖的實例），每個觀察結(jié)果都有助于支撐 “所有類星體都距離地球十分遙遠” 的觀點。那么，為了保持一致性，每次我們觀察到一個物體距離地球不那么遙遠時，這個物體就不是類星體。我們得承認，這個觀察結(jié)果可以支撐觀點（2），也就是 “所有距離地球不遙遠的物體都不是類星體” 的觀點。

同樣地，這個陳述本身并不必然是問題或困惑。但是，現(xiàn)在回憶一下我們在前面提到過的，也就是觀點（1）與觀點（2）是等價的。如果觀點（1）與觀點（2）是等價的，那么觀點（1）的任何支撐都應該同等地算作觀點（2）的支撐；同樣地，觀點（2）的任何支撐也都應該同等地算作觀點（1）的支撐。困惑的核心此時就出現(xiàn)了：只要我們得到了一個可以支撐觀點（2）的觀察結(jié)果，那么似乎這個結(jié)果肯定也同等地支撐觀點（1）。

舉個例子，在你手里的這本書是一個距離地球并不遙遠的物體，所以不是一個類星體，所以對這本書的觀察結(jié)果就支撐了觀點（2）。基于前一段提到過的原因，這個觀察結(jié)果應該同等地支撐觀點（1）。然而，這個想法似乎有點瘋狂，顯然對于你手里這本書的觀察結(jié)果微不足道，對確認關(guān)于類星體的重要科學論斷并不能起到什么作用。

與休謨的問題一樣，不要誤解亨佩爾的觀點。亨佩爾當然不是在說，對你手里這本書的一個微不足道的觀察結(jié)果，實際上可以幫助證明關(guān)于類星體的一個重要科學論斷。他所指出的是，在歸納推理中一個看似非常基本的模式，其實包含了某些奇特之處。同樣，正如前面提到過的，亨佩爾的烏鴉悖論并不構(gòu)成一個實際問題，因為它通常并不是一個影響科學研究發(fā)展的問題。然而毫無疑問，歸納推理可以支持像 “所有類星體都距離地球十分遙遠” 這類的概述性觀點，是科學的重要組成部分。同時，亨佩爾的烏鴉悖論意味著，像這樣的推理，其本質(zhì)上存在一些讓人深感困惑之處。

古德曼的綠藍問題

前面討論過的休謨的歸納問題，現(xiàn)在有時被稱為 “舊” 歸納之謎，與尼爾森?古德曼提出的 “新” 歸納之謎相對應。古德曼（1906—1998）是一位涉獵很廣的哲學家，他的突出貢獻主要在邏輯、認識論和藝術(shù)領(lǐng)域。很顯然，古德曼是第一個注意到某些類型的歸納推理中另一個奇特之處的人。現(xiàn)在我們就重點探討這個奇特之處。

思考一下類似 “所有綠寶石都是綠色的” 這一陳述。這個陳述似乎可以得到強大的經(jīng)驗支持，具體來說，每塊我們見到過的綠寶石都是綠色的，而且我們從來沒有見到過不是綠色的綠寶石。對綠寶石來說，“綠色” 這個判斷似乎就是古德曼所說的 “可投射的” 判斷。也就是說，過去我們見過的綠寶石都是綠色的，根據(jù)這個經(jīng)驗，我們可以預測未來見到的綠寶石也都會是綠色的。

現(xiàn)在，讓我們定義一個新的判斷，古德曼將其命名為 “綠藍”。定義 “綠藍” 的方法有很多種，不過為了達到我們的目的（這也是非常接近古德曼構(gòu)想的做法），假設(shè)一個物體是綠色的，而且在2050年1月1日前首次被發(fā)現(xiàn)，或者是藍色的，并在2050年1月1日后首次被發(fā)現(xiàn)，那么這個物體就是 “綠藍” 的。正如前面提到過的，到目前為止，我們見到過的所有祖母綠寶石都是綠色的，沒有一個例外。這個事實似乎讓我們有理由認為，未來我們見到的所有祖母綠寶石都將是綠色的。

但是，現(xiàn)在請注意，到目前為止我們所見到過的祖母綠寶石都是綠色的，而且都是在2050年1月1日前首次被發(fā)現(xiàn)的。換句話說，到目前為止我們見到過的祖母綠寶石都是 “綠藍” 的，沒有一個例外。因此，至少從到目前為止我們見到過的祖母綠寶石來看，對 “未來，所有被發(fā)現(xiàn)的祖母綠寶石都將為綠色” 的歸納支撐，與對 “未來，所有被發(fā)現(xiàn)的祖母綠寶石都將是‘綠藍’” 的歸納支撐，是完全相同的。

然而，當然我們肯定不能推斷出 “未來發(fā)現(xiàn)的所有祖母綠寶石都將是‘綠藍’的”。也就是說，盡管我們覺得有理由認為未來發(fā)現(xiàn)的祖母綠寶石會繼續(xù)是綠色的，但我們確定未來發(fā)現(xiàn)的祖母綠寶石（特別是那些在2050年1月1日之后才第一次被發(fā)現(xiàn)的祖母綠寶石）將不會是 “綠藍” 的。

不過，如果2050年1月1日之后發(fā)現(xiàn)的祖母綠寶石明顯是綠色的，而不是 “綠藍” 的，那么在 “綠色” 和 “綠藍” 這兩個判斷之間一定存在一些差異。第一個判斷，用前面提到過的術(shù)語來說，就是古德曼所說的 “可投射的” 判斷（也就是說，我們認為有一個合理的投射，那就是這個判斷可以適用于未來發(fā)現(xiàn)的祖母綠寶石），但第二個判斷就不是 “可投射的” 判斷了。那么，一般來說，“可投射的” 判斷和 “不可投射的” 判斷之間的差異是什么？

這個問題看起來似乎很容易回答，但事實并非如此。你腦中第一時間出現(xiàn)的答案可能是，像 “綠藍” 這樣的判斷是被解讀出來的，而不是 “天然存在” 的，也可能與常規(guī)判斷不同，這樣的判斷涉及對時間的參考等。這些答案中沒有一個能經(jīng)得起推敲，因此，盡管對如何區(qū)分可投射的判斷和不可投射的判斷存在很多建議，但還沒有一個得到廣泛認同。

與休謨的歸納問題和亨佩爾的烏鴉悖論情況相同，重點是不要誤解古德曼的觀點。當然，古德曼不是說我們應該認為未來見到的所有祖母綠寶石都繼續(xù)是 “綠藍” 的。很顯然，未來的祖母綠寶石并不是都如此。但是，鑒于像 “綠色” 和 “綠藍” 這兩種判斷之間的不同之處似乎非常顯而易見，你會認為描述可投射的判斷和不可投射的判斷之間的區(qū)別并不太難。古德曼提出的主要問題是，這兩種判斷之間到底有什么區(qū)別。就像前面提到過的，盡管這個問題看起來很容易回答，但是幾十年過去了，雖然出現(xiàn)了很多種答案，但并沒有一個答案得到廣泛認可。因此，重申一下，盡管古德曼的新歸納之謎并不是一個實用性問題，因為它并沒有影響科學的日常進程，但這個問題引發(fā)了一些關(guān)于歸納推理的令人困惑的問題。

結(jié)語

正如本章開篇所提到的，我們在前面所討論的命題無疑是哲學命題，并不會對致力于科研的科學家產(chǎn)生影響。這些命題看起來似乎都很容易解決，然而事實是，盡管幾十年過去了，人們也進行了大范圍的探討，但這些問題仍然沒有得到解答。這意味著，我們某些最基本的歸納推理類型中存在讓人深感困惑之處。

同時，在本章開篇我們也提到，要充分理解這些問題通常需要花一些時間。理解了這一點，我會鼓勵你把這些問題放在心中，反復思考一段時間。同時，我們將開始討論一些在科學史上的實例中反復出現(xiàn)的命題，也就是圍繞可證偽性概念的命題。