《科學(xué)的歷史與哲學(xué)叢書·判決性實(shí)驗(yàn)：拉瓦錫化學(xué)革命研究》：
　　第一章 緒論
　　化學(xué)革命是發(fā)生在十八世紀(jì)末法國和英國的一場深刻的化學(xué)學(xué)科的變革，奠定了現(xiàn)代化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)。十八世紀(jì)是化學(xué)學(xué)科大發(fā)展的時(shí)期。在十八世紀(jì)末的法國和英國，發(fā)生了拉瓦錫（Antoine Laurent de Lavoisier，1743—1794）領(lǐng)導(dǎo)的化學(xué)革命�；瘜W(xué)革命的主要成果是建立了國際化學(xué)界的第一個(gè)學(xué)科綱領(lǐng)——氧化學(xué)說。這個(gè)學(xué)科綱領(lǐng)初步明確了化學(xué)的研究目的、范圍、方法，使化學(xué)基本上成為一門獨(dú)立的學(xué)科，而不再是其他學(xué)科，如醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、自然哲學(xué)的附庸。其主要依據(jù)為：①氧化學(xué)說基本建立了現(xiàn)代化學(xué)意義上的元素概念，徹底取代了古代的四元素與文藝復(fù)興時(shí)期的三要素學(xué)說。在此之前英國化學(xué)家、物理學(xué)家波義耳（Robert Boyle）等試圖取消四元素與三要素學(xué)說，但并未取得實(shí)質(zhì)性的成功。②氧化學(xué)說使得化學(xué)基本上成為一門世界科學(xué)。在此以前，世界上科學(xué)水平最發(fā)達(dá)的兩個(gè)國家法國和英國的化學(xué)研究在價(jià)值取向、研究范圍、研究方法上相差甚遠(yuǎn)。法國化學(xué)主要是鹽化學(xué)，而英國則是氣體化學(xué)，而且兩國的化學(xué)家基本上對對方的領(lǐng)域不感興趣。法國鹽化學(xué)在十八世紀(jì)初就和物理等其他學(xué)科基本上劃清了界限，但在較長時(shí)間內(nèi)停留在定性科學(xué)的層次；而英國氣體化學(xué)重視定量，但往往更重視氣體的物理性質(zhì)研究，而忽視其化學(xué)性質(zhì)。拉瓦錫不僅結(jié)合了法國化學(xué)和英國化學(xué)的優(yōu)勢，而且在一定意義上統(tǒng)一了法國化學(xué)和英國化學(xué)。③1787年，拉瓦錫、貝托萊（Claude�睱ouis Berthollet）、德莫沃（Louis Bernard Guyton de Morveau）、弗可魯瓦（Antoine Fran??ois de Fourcroy）合著的《化學(xué)命名方法》（Méthode de Nomenclature Chimique）確定了現(xiàn)代化學(xué)命名法，在其出版之后的二十年內(nèi)，現(xiàn)代化學(xué)命名法得到廣泛傳播和應(yīng)用，淘汰了以往的煉金術(shù)符號，從此以后各國化學(xué)家有了一個(gè)方便交流的平臺。化學(xué)綱領(lǐng)的建立大大加快現(xiàn)代化學(xué)建制化的進(jìn)程�；瘜W(xué)革命期間出現(xiàn)了第一個(gè)現(xiàn)代意義上的化學(xué)學(xué)派——法國氧化學(xué)派，其中核心人員為拉瓦錫、貝托萊、德莫沃、弗可魯瓦。十八世紀(jì)末至十九世紀(jì)初現(xiàn)代化學(xué)教材開始陸續(xù)發(fā)行，其早期的作者多為法國氧化學(xué)派的化學(xué)家，現(xiàn)代化學(xué)教材得到了廣泛傳播。
　　本書通過拉瓦錫的化學(xué)革命這個(gè)案例來探討科學(xué)哲學(xué)中的幾個(gè)問題。
　　本書要探討的第一個(gè)問題是化學(xué)革命的動力學(xué)機(jī)制。以往關(guān)于化學(xué)革命的科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)研究盡管不否定經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)在化學(xué)革命中的地位和作用，但基本上傾向于把化學(xué)革命理解為一場概念革命。這同二十世紀(jì)科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)發(fā)展的某些特點(diǎn)是分不開的。在化學(xué)革命動力學(xué)的各種解釋中，影響最大的為庫恩的范式轉(zhuǎn)換理論。庫恩把化學(xué)革命視為“氧氣”和“燃素”之間范式的轉(zhuǎn)換，“拉瓦錫對困難的事先估計(jì)一定起過重要作用，使他能夠在和普里斯特利一樣的實(shí)驗(yàn)中看到了后者所看不到的一種氣體。反過來說，普里斯特利必須有一次重大的范式的轉(zhuǎn)換才能看到拉瓦錫所看到的東西，這事實(shí)必然是他直到其漫長的一生結(jié)束依然不能看到的主要原因” （Kuhn，1996：56）。庫恩的范式轉(zhuǎn)換理論至今仍有著巨大的影響，但隨著化學(xué)史研究水平的不斷提高，使用“范式的轉(zhuǎn)換”是否能全面有效地解釋化學(xué)革命以及化學(xué)革命中是否存在著“范式的轉(zhuǎn)換”等問題都存在著較多的學(xué)術(shù)分歧。后來薩伽德（Paul Thagard）結(jié)合認(rèn)知科學(xué)與人工智能的某些最新進(jìn)展對化學(xué)革命進(jìn)行了一個(gè)新的科學(xué)哲學(xué)的解釋（Thagard，1990）。薩伽德將拉瓦錫的概念結(jié)構(gòu)分為四個(gè)階段，他認(rèn)為拉瓦錫在1772~1777年通過發(fā)現(xiàn)氧氣建立了一個(gè)新的概念系統(tǒng)，適合用積累理論來解釋，而1777年左右是用一個(gè)新的概念系統(tǒng)來替換舊的概念系統(tǒng)，適合用格式塔理論來解釋。薩伽德比較好地描述了1772~1789年拉瓦錫的概念結(jié)構(gòu)，相對于庫恩的化學(xué)革命解釋要更全面與合理一些。與庫恩一樣，薩伽德的解釋中存在的最大問題是如何解釋1777年左右拉瓦錫從舊的概念系統(tǒng)突然轉(zhuǎn)換到新的概念系統(tǒng)中的動力學(xué)機(jī)制。在這個(gè)問題上，薩伽德的解釋沒有任何地方能夠超越庫恩的解釋，他仍然沿用了庫恩備受指責(zé)的帶有相對主義色彩的格式塔轉(zhuǎn)換機(jī)制。本書認(rèn)為整個(gè)科學(xué)哲學(xué)界對化學(xué)革命的方法論研究是不充分的，以至于科學(xué)史界在化學(xué)革命研究中基本上不引用科學(xué)哲學(xué)的研究文獻(xiàn)，即使引用也是持一種批判的態(tài)度。例如，霍爾姆斯認(rèn)為庫恩的范式轉(zhuǎn)換理論過于簡單，甚至略帶悲觀主義色彩地認(rèn)定現(xiàn)有的任何一個(gè)哲學(xué)理論都不能完美解釋化學(xué)革命的機(jī)制。盡管大多數(shù)化學(xué)史學(xué)者都明確承認(rèn)化學(xué)革命是存在的，但大多認(rèn)定簡單地使用庫恩的范式轉(zhuǎn)換理論很難解釋化學(xué)革命。著名科學(xué)史家、薩頓獎(jiǎng)?wù)碌弥骰魻柲匪梗‵rederic L�� Holmes）曾明確指出拉瓦錫的化學(xué)革命遠(yuǎn)沒有庫恩想象中的那么簡單，拉瓦錫在很長的時(shí)間里既不在斯塔爾的燃素學(xué)說的“世界”（庫恩的概念）中，也不在他1777年后建立的氧化學(xué)說的“世界”中（Holmes，1985，1989）。
　　本書要探討的第二個(gè)問題是科學(xué)發(fā)現(xiàn)與辯護(hù)的問題。盡管本書探討的第一個(gè)問題本身就涉及科學(xué)發(fā)現(xiàn)與辯護(hù)，但本書對第一個(gè)問題的探討尚局限于化學(xué)革命范圍內(nèi)，而在這個(gè)問題的探討中，試圖擴(kuò)展到化學(xué)革命之外。本書之所以選取“化學(xué)革命”這個(gè)案例，是因?yàn)樗�確實(shí)是科學(xué)發(fā)現(xiàn)與辯護(hù)的經(jīng)典案例。例如，化學(xué)革命中拉瓦錫對氧氣與水的組成的發(fā)現(xiàn)等都屬于科學(xué)哲學(xué)中“發(fā)現(xiàn)”的范疇，而化學(xué)革命中氧化學(xué)說者與燃素學(xué)說者的辯論則屬于科學(xué)哲學(xué)中“辯護(hù)”的范疇。在邏輯實(shí)證主義者萊興巴赫（Hans Reichenbach，1891—1953）把科學(xué)研究活動區(qū)分為發(fā)現(xiàn)的context（context of discovery）與辯護(hù)的context（context of justification）之后，科學(xué)哲學(xué)家往往認(rèn)為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程需要使用心理學(xué)這樣比較神秘的機(jī)制來解釋，將之排除于科學(xué)哲學(xué)的領(lǐng)域之外。這樣，科學(xué)的發(fā)現(xiàn)與辯護(hù)是分離的，發(fā)現(xiàn)的過程是描述性的，這往往成為科學(xué)史家的任務(wù)；而科學(xué)的辯護(hù)過程是規(guī)范性的，仍然是科學(xué)哲學(xué)家的任務(wù)。在萊興巴赫將科學(xué)研究活動區(qū)分為發(fā)現(xiàn)的context與辯護(hù)的context之后，科學(xué)哲學(xué)界對于判決性實(shí)驗(yàn)、迪昂�部�因命題（Duhem�睶uine thesis）、“不充分決定論”（underdetermination）以及后實(shí)證主義這些問題的探討往往局限于科學(xué)辯護(hù)的context。這一點(diǎn)以邏輯實(shí)證主義的傾向?yàn)樽铒@著。邏輯實(shí)證主義把科學(xué)發(fā)現(xiàn)的context排除在科學(xué)哲學(xué)的探討之外，試圖建立真正的哲學(xué)，實(shí)際上并沒有達(dá)到其預(yù)期的效果。邏輯實(shí)證主義流行了幾十年后，在二十世紀(jì)下半葉受到了漢森的“觀察負(fù)載理論”（theory ladenness of observation）論題的沖擊。實(shí)證主義和邏輯實(shí)證主義的核心原則“理論與觀察的兩分”很快遭到了越來越多的質(zhì)疑。由于任何觀察都不是純粹客觀的，具有不同知識背景的觀察者觀察同一事物，會得出不同的觀察結(jié)果。漢森的“觀察負(fù)載理論”論題很容易導(dǎo)致相對主義。除了漢森的“觀察負(fù)載理論”論題之外，迪昂�部�因論題對于相對主義的產(chǎn)生也發(fā)揮了重要的作用。法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、哲學(xué)家迪昂（Pierre Maurice Marie Duhem，1861—1916）在二十世紀(jì)初提出整體論思想，指出“試圖把理論物理學(xué)的每一個(gè)假設(shè)與這門科學(xué)賴以立足的其他假設(shè)分離出來，以便使它孤立地經(jīng)受經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)，這是追求一個(gè)幻想；因?yàn)槲锢韺W(xué)中的無論什么實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)和詮釋都隱含著依附整個(gè)理論命題的集合” （迪昂，2001：222）。二十世紀(jì)杰出的科學(xué)哲學(xué)家奎因（也譯作蒯因，Willard Van Orman Quine，1908—2000）在1951年發(fā)表的“經(jīng)驗(yàn)主義的兩個(gè)教條” （Quine，1951：20��43）一文中，針對邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的下述兩個(gè)基本觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)：一是關(guān)于分析命題和綜合命題的區(qū)分，二是關(guān)于證實(shí)理論和還原主義。在他看來，經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)始終只是針對語句的整個(gè)體系，而不是針對某個(gè)孤立的語句，所以具有經(jīng)驗(yàn)意義的單位也應(yīng)當(dāng)是語句的整個(gè)體系，而不是個(gè)別的語句。由于奎因論題是建立在迪昂論題的基礎(chǔ)上并有所加強(qiáng)，所以一般將兩者的學(xué)說稱為整體論，或迪昂奎因論題。
　　拉卡托斯曾經(jīng)將迪昂�部�因論題用一個(gè)有趣的小故事來說明，非常形象。
　　o′同一組理論（及“觀察”）陳述h1、h2 hn，I1、I2 In是相矛盾的，這里h1表示理論，I1表示相應(yīng)的初始條件。按照“演繹模型”，h1 hn，I1 In邏輯地蘊(yùn)涵著o；但o′是觀察得來的，蘊(yùn)涵著非o。讓我們再假設(shè)前提都是獨(dú)立的，都是推出o所必需的。在這種情況下，我們可以通過改變演繹模型中的任何一個(gè)句子而消除矛盾。
　　例如，設(shè)h1為：“如果一條線上系上一個(gè)超過其抗張力的重物，這條線便會斷”，h2為：“該線的抗張力為一磅”；h3為：“該線系上的重物重兩磅”。最后，設(shè)o為：“兩磅重的鐵塊系在位于時(shí)�部瘴恢肞的這條線上，而線沒有斷�！边@一問題可以用多種方法來解決。舉幾個(gè)例子：①拒斥h1，以“被二力所拽”來取代“系一重物”這個(gè)表達(dá)式。引進(jìn)一個(gè)新的初始條件，即在實(shí)驗(yàn)室的天花板上有一隱蔽的磁力（或迄今未知的力）。②拒斥h2；提出抗張力實(shí)際上要視線的潮濕程度而定；由于線受潮了，其實(shí)際抗張力為兩磅。③拒斥h3；重物只重一磅；天平壞了。④拒斥o；線其實(shí)斷了，只是沒有觀察到它斷了，提出h1＆h2＆h3的教授是一個(gè)著名的資產(chǎn)階級自由派，他的革命的實(shí)驗(yàn)助手老是看到他的假設(shè)被反駁了，而實(shí)際上它們是得到了確認(rèn)。⑤拒斥h3；這條線不是“線”，而是一條“超線”，而“超線”永遠(yuǎn)也不會斷。我們可以永無止境地繼續(xù)下去。實(shí)際上，若有足夠的想象力，那么通過對我們（演繹模型之外的）全部知識的某一遙遠(yuǎn)的部分作出改變，我們便有無數(shù)種可能的辦法來取代（演繹模型之內(nèi)的）任何前提，從而消除矛盾。 （\[英\]拉卡托斯，2005：122）
　　拉卡托斯認(rèn)定，只要一個(gè)科學(xué)家的想象力足夠豐富，那么對于任何一個(gè)對他的理論構(gòu)成反駁的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，都可以找到一個(gè)原來沒想到新的理論假設(shè)把理論的危機(jī)化解，所以從這個(gè)意義上說，沒有判決性實(shí)驗(yàn)，或者至少是沒有大的判決性實(shí)驗(yàn)。但拉卡托斯寫的這個(gè)小故事實(shí)際上是不符合科學(xué)研究的現(xiàn)實(shí)和歷史的。
　　迪昂奎因論題導(dǎo)致了“不充分決定論”的產(chǎn)生，進(jìn)一步成為相對主義（relativism）、SSK強(qiáng)綱領(lǐng)的理論基礎(chǔ)。一般認(rèn)為，弱“不充分決定論”的理論基礎(chǔ)是迪昂論題，其主要內(nèi)容是經(jīng)驗(yàn)證據(jù)無法為理論的選擇提供充分的基礎(chǔ)。但迪昂并沒有否認(rèn)理論選擇中存在著一些評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如理論的簡單性、美學(xué)價(jià)值等，在《物理學(xué)理論的目的與結(jié)構(gòu)》一書中的原文中，迪昂是使用的“卓識”這個(gè)名詞。而強(qiáng)“不充分決定論”來源于奎因論題，其主要內(nèi)容是對于所有的證據(jù)，存在著多個(gè)甚至無數(shù)個(gè)競爭性的理論，這些理論的內(nèi)容是不相容的，但在經(jīng)驗(yàn)意義上卻是等價(jià)的�？�因的強(qiáng)“不充分決定論”實(shí)際上假設(shè)了一個(gè)理論只要做局部的修改，就可以解釋所有的、不斷變化的經(jīng)驗(yàn)陳述。應(yīng)該說強(qiáng)“不充分決定論”很大程度上抹殺了經(jīng)驗(yàn)對于理論選擇的作用，為相對主義鋪平了道路。應(yīng)該說，強(qiáng)“不充分決定論”至多只有邏輯上的可能性，幾乎沒有現(xiàn)實(shí)上的可能性，而且在科學(xué)史上也幾乎沒有案例支持。在這樣的情形下，相對主義者、SSK學(xué)者也只能通過引力波、某種未知粒子等科學(xué)上并沒有定論的案例來勉強(qiáng)“支撐”強(qiáng)“不充分決定論”。
　　相對主義者、SSK學(xué)者基于“不充分決定論”否認(rèn)經(jīng)驗(yàn)在理論選擇中的價(jià)值和作用，進(jìn)而認(rèn)定理論選擇取決于科學(xué)家之間的協(xié)商。然而，“不充分決定論”是一個(gè)邏輯命題，而相對主義者、SSK學(xué)者往往解釋的是科學(xué)史與社會現(xiàn)象。事實(shí)上，邏輯上的可能性并不代表現(xiàn)實(shí)上的可能性，邏輯命題也并不能簡單地運(yùn)用于解釋歷史和社會現(xiàn)象。
　　……