十、真理、合理性和科學知識增長(1)
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我們在任何給定時刻都照例把大量傳統知識視為理所當然（因為幾乎我們全部的知識都是傳統的），這個事實對于證僞主義者或可錯主義者并不造成任何困難。
他并不接受這種背景知識，既不作為已确立的知識、也不作為相當确定的知識或概然的知識而接受。
他知道即使是試探性的接受也很冒險，他強調這種知識的每一點都是可以批判的，即使隻能一點一點地批判。
我們永遠也不能确定我們對那一點進行挑戰是恰當的，但既然我們尋求的并不是确定性，這就沒有什麼關系。
人們會注意到這說法之中包含了我對蒯因的經驗檢驗整體觀的回答。
蒯因（根據杜恒）所表述的這一觀點，斷言我們對外在世界的陳述面對着作為整體而不是個别的感覺經驗的法庭。
(23)因此必須承認，我們所能檢驗的往往是一個理論系統的大部分，有時也許是整個系統，在這種情況下認為它的各個組成部分應對任何證僞負責，就純粹是一種猜測；這一點是我過去一直想加以強調的&mdash&mdash這也關系到杜恒。
(24)這種論據盡管可以使一位證實主義者變成懷疑論者，但無論如何也不會影響那些堅信我們的一切理論都是猜想的人。
這表明，檢驗的整體觀點即使是真的，也不會對可錯主義者或證僞主義者造成嚴重困難。
另一方面，可以說整體論的論點太過分了。
在很多情況下都有可能發現是由于哪種假說而遭到反駁，換言之，哪一部分或哪一組假說是得出遭到反駁的預測所必需的。
這種邏輯依存性是可以發現的，這個事實是由公理化系統的獨立性證明所确立的，這種證明說明一個公理系統的某一公理不可能由其他公理導出。
更簡單的證明在于構造或者不如說發現一種模型&mdash&mdash一組事物、關系、操作或作用&mdash&mdash它可以滿足除一個可表明其獨立性的公理以外的一切公理，對于這一個公理&mdash&mdash從而對于理論整體&mdash&mdash來說，這一模型構成一個反例。
現在我們可以說，我們已有一個公理化系統，例如物理學系統，可用以預告某些事不發生，預告我們發現一個反例。
沒有任何理由說不會發現這個反例，可以滿足我們的大多數甚至全部公理，除了其獨立性因而得到确立的那一個公理以外。
這表明，說一切檢驗或反例都具有&ldquo全面&rdquo性的整體論學說是站不住腳的。
這就可以說明，為什麼即使不把我們的具體理論公理化，我們也可以覺察出我們的系統出了什麼毛病。
順便說一句，這樣說是有利于在物理學中以高度分析過的理論系統進行工作的&mdash&mdash這種系統即使可把一切假說都融合為一，我們也可将其分成各組不同的假說，每一組都可以成為由反例駁倒的對象。
（近年來一個傑出的例子是擯棄了原子理論中的宇稱守恒定律；另一個例子是擯棄共轭變量的轉換定律，比對它們作矩陣诠釋以及對這些矩陣作統計诠釋更為重要。
） ⅩⅦ 科學家發現自己總是處于一種特有的情境之中，即我們不斷地增添背景知識。
如果我們要抛棄它的某些部分，與之密切聯系的其他部分就要保留。
例如，即使我們可以認為牛頓理論&mdash&mdash即他的觀念系統以及由之導出的形式演繹系統&mdash&mdash已遭到反駁，我們仍然可以認為，作為我們背景知識的一部分，它在一定限度内是其定量公式的近似真理。
背景知識的存在，作為論據之一有力地支持了（我相信）我的這一論點：科學如不再進步，它的理性特點和經驗特點也就消失了。
在這裡我隻能以最簡單的綱要形式概述這一論據。
一種嚴格的經驗檢驗總是要力圖找到一種反駁，一個反例。
在尋求反例的過程中我們必須運用我們的背景知識，因為我們總是試圖首先反駁最冒險的預測，&ldquo似乎最不可能的&hellip&hellip結論&rdquo（如皮爾士所已經發現的(25)），這就是說，我們總是在那種最概然的地方尋找那種最概然的反例&mdash&mdash從我們的背景知識來看可望發現它們，在這意義上說是最概然的。
如果一種理論經受了許多這樣的檢驗，那麼由于已把檢驗結果合并到背景知識中去，過一段時期以後可能就再也不會有（從我們的新的背景知識來看）可高度概然地預期出現反例的餘地了。
這意味着檢驗的嚴格程度降低了。
這也可說明，為什麼一種經常重複的檢驗常常不再被視為重要的或嚴格的了：這有點像是産生于重複檢驗的報酬遞減律（同那種從我們背景知識看屬于一種新的、從而仍然令人感到有意義的檢驗相反）。
這是知識情境中固有的事實，往往被歸納主義科學理論&mdash&mdash特别是被約翰·梅納德·凱恩斯和歐内斯特·内格爾&mdash&mdash說成是難以解釋的。
但對于我們來說這是非常簡單的。
我們甚至可以用對知識情境的相似的分析來解釋：為什麼一種非常成功的理論的經驗的特征經過一個時期總要陳舊起來。
于是我們感到（如同彭加勒對牛頓理論所感到的那樣）理論不過是一組隐含的定義或約定&mdash&mdash直到我們又前進了，并通過反駁它而附帶重建了它所喪失的經驗特征為止。
（對死者應說好話：一種理論一旦被駁倒，其經驗特征就可靠了，并顯得出色、完美了。
） 5.知識增長的三個要求 ⅩⅧ 但是，讓我們還是回到愈來愈接近真理這個觀念&mdash&mdash也即探求同事實更加一緻的理論（如以上第Ⅹ節六類情況比較表所指出的）。
科學家所處的一般問題狀況是什麼呢？在他面前有一個科學問題：他要求找到能解釋某些實驗事實的新理論；事實之中，有些是以前的理論已成功地解釋過的，有些是以前的理論所不能解釋的，還有一些則在實際上證僞了以前的理論。
新理論如有可能，也應解決某些理論困難（諸如如何避免某些特設性假說，或如何統一兩種理論）。
如果他設法提出了一種能夠解決所有這些問題的理論，他的成就就是非常偉大的。
但是這還不夠。
曾有人問過我：&ldquo你還有什麼更多的要求呢？&rdquo我的回答是：我還要求有更多的東西，或者說我所要求的是科學家所處一般問題狀況的邏輯所要求的，也即愈來愈接近真理這個任務所要求的。
我将局限于讨論三個這樣的要求。
第一個要求是這樣。
一種新的理論應當從某種簡單的、新的、有力的統一觀念出發，這種觀念是迄今尚無聯系的東西之間（如行星和蘋果）或事實之間（如慣性質量和引力質量）或新的&ldquo理論實體&rdquo之間（如場和粒子）的某種聯系或關系（如萬有引力）。
這一簡單性要求有點含糊，并且看起來難以表述得很清楚。
看來它同這一觀念密切聯系：我們的理論應描述世界的結構特性&mdash&mdash這個觀念要徹底想清楚很難不陷入無窮的倒退。
（這是因為，任何一種關于世界的特殊結構觀念&mdash&mdash除非我們實際上想的是純粹數學的結構&mdash&mdash都已預先假定了一種普遍理論。
例如把分子說成是原子或亞原子粒子的結構以解釋化學定律，就預先假定了這一看法：普遍定律控制着原子或粒子的特性和變化情況。
）但簡單性觀念中還有一個重要成分可從邏輯上加以分析。
這就是可檢驗性觀念。
(26)這就直接把我們引導到我的第二個要求。
第二，我們要求新理論應當可以獨立地受到檢驗。
(27)這就是說，除去對所有那些新理論事先計劃要解釋的待闡釋者的解釋，新理論必須具有可加以檢驗的新結論（最好是一種新類型的結論），必須引出一種對迄今還不曾觀察到的現象的預測。
這一要求在我看來是不可缺少的，沒有這一要求我們的新理論就成為特設性的；因為總是可以提出一種理論來适應任何一組給定的待闡釋者。
這樣，為了在現有問題的可能解答（有許多是索然無味的）中限制我們選擇的範圍，前兩個要求是必需的。
如果我們這第二個要求得到了滿足，我們的新理論就象征着一步潛在的躍進，而不管新的檢驗結果如何。
它将比以前的理論更好地經受檢驗，事實上它解釋了以前理論的所有待闡釋者，而且也提出了足以保證這一點的新檢驗。
而且，第二個要求還保證了我們的新理論在一定程度上将是富有成效的探索工具。
這就是說，它将向我們提示新的實驗，盡管它們可能立即使這一理論被駁倒，我們的事實知識卻通過新實驗的意外結果而增長了。
而且，它将使我們面對有待于新的解釋性理論來解決的新的問題。
但我認為對一個好的理論還應有第三個要求。
這就是：我們要求這種理論應通過某些新的、嚴峻的檢驗。
ⅩⅨ 顯然，這個要求具有截然不同于以前兩個要求的特點。
通過從邏輯上分析舊理論和新理論，可以看到前兩個要求是否得到了滿足（它們都是&ldquo形式的要求&rdquo）。
而第三個要求是否得到滿足，卻隻能通過從經驗上檢驗新理論（這是一種&ldquo實質的要求&rdquo，即實驗成功的要求）。
而且，第三個要求顯然不會像前兩個那樣不可缺少。
這兩個要求之所以不可缺少，是因為要确定這一理論是否應當被接受作為由經驗檢驗進行審查的重要候補者，換句話說，它是否一種有趣的、有希望的理論。
但是另一方面，有些曾設想過的最有趣、最值得贊賞的理論卻在第一次受到檢驗時就被駁倒了。
這有什麼奇怪呢？最有希望的理論如果作出新類型的預測，就有可能失敗。
1924年玻爾、克拉谟斯和斯拉特的奇妙理論(28)就是一例，它作為一種智力成就，幾乎可以同1913年玻爾關于氫原子的量子理論并列。
但不幸它幾乎立即就遭到事實的反駁，遭到波次和蓋格的重合實驗的反駁。
(29)這說明即使最偉大的物理學家也不能預期大自然的秘密：他的靈感隻能是猜測，而如果遭到反駁，那也不能責怪他或他的理論。
就連牛頓理論最後也被駁倒了，而且我們還真希望能像這樣繼續成功地反駁或改進每一種新理論。
如果它終于被駁倒了，那為什麼不在一開始就駁倒它呢？人們完全可以說，一種理論是在六個月以後、還是六年或者六百年以後被駁倒，這純粹是曆史偶然事件。
人們往往把反駁看成是對一位科學家的失敗或至少他的理論失敗的證實。
應當強調指出，這是一種歸納主義的錯誤。
應當把每一個反駁都看成巨大的成功，不僅是駁倒這一理論的科學家的成功，而且也是創造這一被駁倒的理論的科學家、從而也是首先提示（也許隻是間接地）這一反駁實驗的科學家的成功。
即使一種新理論（如玻爾、克拉谟斯、斯拉特的理論）會夭折，它也不會被遺忘，或者說它的美妙會被記住，曆史會記錄下來我們對它的感謝&mdash&mdash因為它遺留下了新的、也許至今依然解釋不了的實驗事實和新的問題；因為在它成功而又短暫的生命中為科學進步所作的貢獻。
所有這些都清楚地表明，我們的第三個要求并不是不可缺少的，即使是未能滿足這一要求的理論也可以對科學作出重要貢獻。
但我認為，在另一種意義上它仍然是不可缺少的。
（玻爾、克拉谟斯、斯拉特的正确目标并不僅僅在于對科學作出重大貢獻。
） 首先我要争辯，如果我們不是相當經常地設法滿足這第三個要求，科學的更大進步就會成為不可能；因而如果科學要繼續進步，其合理性要不衰減，我們就不僅需要成功的反駁，而且需要确實的成功。
就是說，我們必須設法相當經常地提出這樣的理論，它們産生新的預言，特别是具有新效應、新的可檢驗結果的預言，而且隻是這一新理論所提示、以前從未想到過的預言。
(30)這樣的預言，例如行星在一定條件下會偏離開普勒定律；光盡管隻有零質量卻也服從于萬有引力（即愛因斯坦的掩蔽效應）。
另一個例子是狄拉克關于每一基本粒子都有一個反粒子的預言。
我争辯，如果要科學繼續進步下去，不僅必須提出這一類的新預測，還必須相當經常地用實驗證據加以确認。
我們确實需要這一類的成功，一切偉大的科學理論都意味着對未知的新征服，意味着在預測以前不曾想到過的東西方面的新成功，這決不是沒有理由的。
我們需要像狄拉克的理論（他的某些理論被放棄以後其反粒子仍然生存下來）或湯川秀樹的介子理論那樣的成功。
我們需要我們的某些理論成功，需要從經驗上确認，哪怕隻是為了正确評價成功的、激動人心的反駁的重要性（如對宇稱守恒的反駁）。
在我看來很清楚，隻有通過我們理論的暫時成功，才能相當成功地把我們的反駁歸因于理論迷宮的一定部分。
（我們也的确相當成功地做到了這一點&mdash&mdash這個事實必定仍然是對此采取杜恒和蒯因觀點的人所無法解釋的。
）持續不斷的一系列被反駁的理論，很快地就會使我們感到困惑而絕望：對于每一種理論或背景知識來說，其失敗可試探地歸咎于它的哪些組成部分，我們就一無所知。
ⅩⅩ 以前我提出過，如果我們得不到反駁，科學就會停滞，就會喪失其經驗特點。
現在我們可以看到，如果我們得不到對新預言的證實，也即如果我們隻設法提出能滿足前兩個要求而不能滿足第三個要求的理論，科學也會由于同樣的原因而停滞，并喪失其經驗特點。
假定我們必須提出一系列持續不斷的解釋性理論，其中每一種都可以解釋其範圍内的所有待闡釋者，包括解釋駁倒先前理論的那些實驗；每一種都可以因其所預言的新效應而獨立地經受檢驗；但是當這些預言付諸檢驗時每一種都會立即被駁倒。
因而每一種理論都滿足我們的前兩個要求，卻都滿足不了第三個要求。
在這種情況下，我斷言我們應當感覺到，我們不斷提出的一系列理論，盡管不斷地提高了其可檢驗度，卻是特設性的，我們并沒有愈來愈接近于真理。
的确，這種感覺可以得到很好的證明，這整個理論系列都很可能是特設性的。
如果承認理論可以是特設性的，不能由一種新實驗獨立加以檢驗，隻能解釋所有的待闡釋者，包括反駁其先前理論的實驗，那麼很顯然，理論可以獨立加以檢驗這個簡單事實就不可能保證它不是特設性的。
如果我們考慮到總有可能用一種平常的策略使特設性理論成為可獨立檢驗的理論，隻要我們不要求它通過這一檢驗，那麼這一點就十分清楚了：我們隻需以某種方式把它（通過合取）與任何一種可檢驗而又尚未檢驗的虛構的特設性預測聯系起來，這種預測是我們（也是某些科學幻想作家）所可能想到的。
因而我們的第三個要求同第二個一樣，是消除平庸的和其他特設性理論所必需的。
(31)但是在我看來，這個要求之所以必需，還有更重大的原因。
我認為我們完全有理由預期甚至希望，即使是我們最好的理論也将被更好的理論所取代（盡管我們同時感到需要有那種我們正在取得進步的信念的鼓舞）。
但這當然不應當引起我們的這樣一種态度：提出理論隻是為了使它們能被取代。
我們作為科學家，目的是發現關于我們的問題的真理；并且我們必須把理論看作是尋求真理的嚴肅嘗試。
即使不真，也可以是大家承認的通向真理的重要墊腳石，作出進一步發現的工具。
但這并不是說，我們竟願意把它們僅僅看作是墊腳石，僅僅是工具；因為這甚至會使人放棄它們是理論發現工具的觀點，會使我們僅僅把理論看作是為了某些觀察或實用目的而使用的單純工具。
我想，這種态度即使從實用觀點來看也不會很成功：如果我們滿足于把理論看成是單純的墊腳石，那麼大多數理論甚至成不了好的墊腳石。
因而我們不應當隻盯住理論是探索事實的工具這一點，我們應當力求找到真正的解釋性理論：我們應當作出關于世界結構的真正的猜測。
一句話，我們不應滿足于前兩個要求。
當然，滿足第三個要求并不是我們自己掌握得了的。
無論有多少獨創性也不能保證構成成功的理論。
我們還要有運氣，還要有這樣一個世界，其數學結構并非複雜得不能再進步了。
的确，如果我們在第三個要求方面不再進步了，如果我們隻能有效地反駁理論而不能獲得對某種新預測的證實，我們就完全可以判定，這個科學問題對我們太難了，因為世界的結構（如果有的話）超出于我們的理解能力之外。
即使在這種情況下我們也可以暫時地通過構造理論、批判、證僞而前進：科學方法的理性方面在一定時期内仍然起作用。
但我認為我們應當感到，特别是對于其經驗方面的作用來說，兩種成功都是不可缺少的：在反駁我們的理論方面的成功，以及我們某些理論在抵抗一些最有決定意義的反駁的嘗試方面的成功。
ⅩⅪ 可能有人會提出異議說：這隻是關于科學家應當采取什麼态度的心理學勸誡&mdash&mdash這畢竟隻是他們的私事&mdash&mdash而名副其實的科學方法理論應當能夠提出邏輯的和方法論的論據以支持我們的第三個要求。
我們的科學理論不應訴諸科學家的态度和心理，而應分析他所處情境的邏輯，甚至可以說明他的态度和他的心理。
這就涉及我們的方法論問題。
我接受這個挑戰，我将提出三條理由：第一條從真理觀念提出；第二條從愈來愈接近真理（似真性）的觀念提出；第三條從獨立檢驗和判決性檢驗的老觀念提出。
（1）我們的第三個要求如此重要的第一條理由是這樣。
我們知道，如果我們有一種可獨立檢驗而又為真的理論，它就會為我們提供成功的預測（并且僅僅提供成功的預測）。
因此，成功的預測盡管并不是理論為真的充分條件，卻至少是可獨立檢驗的理論為真的必要條件。
在這個意義上&mdash&mdash也僅僅在這個意義上&mdash&mdash我們的第三個要求甚至可以說是&ldquo必要的&rdquo，如果我們真的接受真理是一個調節觀念的話。
（2）第二條理由是這樣。
如果我們的目标是提高理論的似真性即更接近于真理，那麼我們就不僅要急于減少理論的虛假内容，而且還要增加其真理内容。
大家知道，在一定情況下，是可能通過對舊理論怎樣被反駁的解釋（&ldquo說明現象&rdquo，在此即被反駁這一現象）從而建立新理論來做到這一點的。
但還有其他科學進步的情況&mdash&mdash這種情況的存在說明增加真理内容的這種方式并不是惟一可能的方式。
我想到的是那種沒有發生反駁的情況。
無論是伽利略或是開普勒的理論在牛頓之前都未被駁倒：牛頓想做的是從更普遍的假設來解釋這些理論，從而把這兩個當時仍然互不聯系的研究領域統一起來。
其他許多理論也可以這樣說：當哥白尼提出他的系統時托勒密系統還沒有被駁倒。
盡管在愛因斯坦之前已有了使人困惑的邁克耳遜&mdash莫雷實驗，并且洛倫茲和菲茲傑拉德已經成功地作出過解釋了。
在這樣一些情況下判決性實驗就有了決定意義。
在我們從新理論中導出不能從舊理論獲得的新預言（金星的相、攝動、質能
他并不接受這種背景知識，既不作為已确立的知識、也不作為相當确定的知識或概然的知識而接受。
他知道即使是試探性的接受也很冒險，他強調這種知識的每一點都是可以批判的，即使隻能一點一點地批判。
我們永遠也不能确定我們對那一點進行挑戰是恰當的，但既然我們尋求的并不是确定性，這就沒有什麼關系。
人們會注意到這說法之中包含了我對蒯因的經驗檢驗整體觀的回答。
蒯因（根據杜恒）所表述的這一觀點，斷言我們對外在世界的陳述面對着作為整體而不是個别的感覺經驗的法庭。
(23)因此必須承認，我們所能檢驗的往往是一個理論系統的大部分，有時也許是整個系統，在這種情況下認為它的各個組成部分應對任何證僞負責，就純粹是一種猜測；這一點是我過去一直想加以強調的&mdash&mdash這也關系到杜恒。
(24)這種論據盡管可以使一位證實主義者變成懷疑論者，但無論如何也不會影響那些堅信我們的一切理論都是猜想的人。
這表明，檢驗的整體觀點即使是真的，也不會對可錯主義者或證僞主義者造成嚴重困難。
另一方面，可以說整體論的論點太過分了。
在很多情況下都有可能發現是由于哪種假說而遭到反駁，換言之，哪一部分或哪一組假說是得出遭到反駁的預測所必需的。
這種邏輯依存性是可以發現的，這個事實是由公理化系統的獨立性證明所确立的，這種證明說明一個公理系統的某一公理不可能由其他公理導出。
更簡單的證明在于構造或者不如說發現一種模型&mdash&mdash一組事物、關系、操作或作用&mdash&mdash它可以滿足除一個可表明其獨立性的公理以外的一切公理，對于這一個公理&mdash&mdash從而對于理論整體&mdash&mdash來說，這一模型構成一個反例。
現在我們可以說，我們已有一個公理化系統，例如物理學系統，可用以預告某些事不發生，預告我們發現一個反例。
沒有任何理由說不會發現這個反例，可以滿足我們的大多數甚至全部公理，除了其獨立性因而得到确立的那一個公理以外。
這表明，說一切檢驗或反例都具有&ldquo全面&rdquo性的整體論學說是站不住腳的。
這就可以說明，為什麼即使不把我們的具體理論公理化，我們也可以覺察出我們的系統出了什麼毛病。
順便說一句，這樣說是有利于在物理學中以高度分析過的理論系統進行工作的&mdash&mdash這種系統即使可把一切假說都融合為一，我們也可将其分成各組不同的假說，每一組都可以成為由反例駁倒的對象。
（近年來一個傑出的例子是擯棄了原子理論中的宇稱守恒定律；另一個例子是擯棄共轭變量的轉換定律，比對它們作矩陣诠釋以及對這些矩陣作統計诠釋更為重要。
） ⅩⅦ 科學家發現自己總是處于一種特有的情境之中，即我們不斷地增添背景知識。
如果我們要抛棄它的某些部分，與之密切聯系的其他部分就要保留。
例如，即使我們可以認為牛頓理論&mdash&mdash即他的觀念系統以及由之導出的形式演繹系統&mdash&mdash已遭到反駁，我們仍然可以認為，作為我們背景知識的一部分，它在一定限度内是其定量公式的近似真理。
背景知識的存在，作為論據之一有力地支持了（我相信）我的這一論點：科學如不再進步，它的理性特點和經驗特點也就消失了。
在這裡我隻能以最簡單的綱要形式概述這一論據。
一種嚴格的經驗檢驗總是要力圖找到一種反駁，一個反例。
在尋求反例的過程中我們必須運用我們的背景知識，因為我們總是試圖首先反駁最冒險的預測，&ldquo似乎最不可能的&hellip&hellip結論&rdquo（如皮爾士所已經發現的(25)），這就是說，我們總是在那種最概然的地方尋找那種最概然的反例&mdash&mdash從我們的背景知識來看可望發現它們，在這意義上說是最概然的。
如果一種理論經受了許多這樣的檢驗，那麼由于已把檢驗結果合并到背景知識中去，過一段時期以後可能就再也不會有（從我們的新的背景知識來看）可高度概然地預期出現反例的餘地了。
這意味着檢驗的嚴格程度降低了。
這也可說明，為什麼一種經常重複的檢驗常常不再被視為重要的或嚴格的了：這有點像是産生于重複檢驗的報酬遞減律（同那種從我們背景知識看屬于一種新的、從而仍然令人感到有意義的檢驗相反）。
這是知識情境中固有的事實，往往被歸納主義科學理論&mdash&mdash特别是被約翰·梅納德·凱恩斯和歐内斯特·内格爾&mdash&mdash說成是難以解釋的。
但對于我們來說這是非常簡單的。
我們甚至可以用對知識情境的相似的分析來解釋：為什麼一種非常成功的理論的經驗的特征經過一個時期總要陳舊起來。
于是我們感到（如同彭加勒對牛頓理論所感到的那樣）理論不過是一組隐含的定義或約定&mdash&mdash直到我們又前進了，并通過反駁它而附帶重建了它所喪失的經驗特征為止。
（對死者應說好話：一種理論一旦被駁倒，其經驗特征就可靠了，并顯得出色、完美了。
） 5.知識增長的三個要求 ⅩⅧ 但是，讓我們還是回到愈來愈接近真理這個觀念&mdash&mdash也即探求同事實更加一緻的理論（如以上第Ⅹ節六類情況比較表所指出的）。
科學家所處的一般問題狀況是什麼呢？在他面前有一個科學問題：他要求找到能解釋某些實驗事實的新理論；事實之中，有些是以前的理論已成功地解釋過的，有些是以前的理論所不能解釋的，還有一些則在實際上證僞了以前的理論。
新理論如有可能，也應解決某些理論困難（諸如如何避免某些特設性假說，或如何統一兩種理論）。
如果他設法提出了一種能夠解決所有這些問題的理論，他的成就就是非常偉大的。
但是這還不夠。
曾有人問過我：&ldquo你還有什麼更多的要求呢？&rdquo我的回答是：我還要求有更多的東西，或者說我所要求的是科學家所處一般問題狀況的邏輯所要求的，也即愈來愈接近真理這個任務所要求的。
我将局限于讨論三個這樣的要求。
第一個要求是這樣。
一種新的理論應當從某種簡單的、新的、有力的統一觀念出發，這種觀念是迄今尚無聯系的東西之間（如行星和蘋果）或事實之間（如慣性質量和引力質量）或新的&ldquo理論實體&rdquo之間（如場和粒子）的某種聯系或關系（如萬有引力）。
這一簡單性要求有點含糊，并且看起來難以表述得很清楚。
看來它同這一觀念密切聯系：我們的理論應描述世界的結構特性&mdash&mdash這個觀念要徹底想清楚很難不陷入無窮的倒退。
（這是因為，任何一種關于世界的特殊結構觀念&mdash&mdash除非我們實際上想的是純粹數學的結構&mdash&mdash都已預先假定了一種普遍理論。
例如把分子說成是原子或亞原子粒子的結構以解釋化學定律，就預先假定了這一看法：普遍定律控制着原子或粒子的特性和變化情況。
）但簡單性觀念中還有一個重要成分可從邏輯上加以分析。
這就是可檢驗性觀念。
(26)這就直接把我們引導到我的第二個要求。
第二，我們要求新理論應當可以獨立地受到檢驗。
(27)這就是說，除去對所有那些新理論事先計劃要解釋的待闡釋者的解釋，新理論必須具有可加以檢驗的新結論（最好是一種新類型的結論），必須引出一種對迄今還不曾觀察到的現象的預測。
這一要求在我看來是不可缺少的，沒有這一要求我們的新理論就成為特設性的；因為總是可以提出一種理論來适應任何一組給定的待闡釋者。
這樣，為了在現有問題的可能解答（有許多是索然無味的）中限制我們選擇的範圍，前兩個要求是必需的。
如果我們這第二個要求得到了滿足，我們的新理論就象征着一步潛在的躍進，而不管新的檢驗結果如何。
它将比以前的理論更好地經受檢驗，事實上它解釋了以前理論的所有待闡釋者，而且也提出了足以保證這一點的新檢驗。
而且，第二個要求還保證了我們的新理論在一定程度上将是富有成效的探索工具。
這就是說，它将向我們提示新的實驗，盡管它們可能立即使這一理論被駁倒，我們的事實知識卻通過新實驗的意外結果而增長了。
而且，它将使我們面對有待于新的解釋性理論來解決的新的問題。
但我認為對一個好的理論還應有第三個要求。
這就是：我們要求這種理論應通過某些新的、嚴峻的檢驗。
ⅩⅨ 顯然，這個要求具有截然不同于以前兩個要求的特點。
通過從邏輯上分析舊理論和新理論，可以看到前兩個要求是否得到了滿足（它們都是&ldquo形式的要求&rdquo）。
而第三個要求是否得到滿足，卻隻能通過從經驗上檢驗新理論（這是一種&ldquo實質的要求&rdquo，即實驗成功的要求）。
而且，第三個要求顯然不會像前兩個那樣不可缺少。
這兩個要求之所以不可缺少，是因為要确定這一理論是否應當被接受作為由經驗檢驗進行審查的重要候補者，換句話說，它是否一種有趣的、有希望的理論。
但是另一方面，有些曾設想過的最有趣、最值得贊賞的理論卻在第一次受到檢驗時就被駁倒了。
這有什麼奇怪呢？最有希望的理論如果作出新類型的預測，就有可能失敗。
1924年玻爾、克拉谟斯和斯拉特的奇妙理論(28)就是一例，它作為一種智力成就，幾乎可以同1913年玻爾關于氫原子的量子理論并列。
但不幸它幾乎立即就遭到事實的反駁，遭到波次和蓋格的重合實驗的反駁。
(29)這說明即使最偉大的物理學家也不能預期大自然的秘密：他的靈感隻能是猜測，而如果遭到反駁，那也不能責怪他或他的理論。
就連牛頓理論最後也被駁倒了，而且我們還真希望能像這樣繼續成功地反駁或改進每一種新理論。
如果它終于被駁倒了，那為什麼不在一開始就駁倒它呢？人們完全可以說，一種理論是在六個月以後、還是六年或者六百年以後被駁倒，這純粹是曆史偶然事件。
人們往往把反駁看成是對一位科學家的失敗或至少他的理論失敗的證實。
應當強調指出，這是一種歸納主義的錯誤。
應當把每一個反駁都看成巨大的成功，不僅是駁倒這一理論的科學家的成功，而且也是創造這一被駁倒的理論的科學家、從而也是首先提示（也許隻是間接地）這一反駁實驗的科學家的成功。
即使一種新理論（如玻爾、克拉谟斯、斯拉特的理論）會夭折，它也不會被遺忘，或者說它的美妙會被記住，曆史會記錄下來我們對它的感謝&mdash&mdash因為它遺留下了新的、也許至今依然解釋不了的實驗事實和新的問題；因為在它成功而又短暫的生命中為科學進步所作的貢獻。
所有這些都清楚地表明，我們的第三個要求并不是不可缺少的，即使是未能滿足這一要求的理論也可以對科學作出重要貢獻。
但我認為，在另一種意義上它仍然是不可缺少的。
（玻爾、克拉谟斯、斯拉特的正确目标并不僅僅在于對科學作出重大貢獻。
） 首先我要争辯，如果我們不是相當經常地設法滿足這第三個要求，科學的更大進步就會成為不可能；因而如果科學要繼續進步，其合理性要不衰減，我們就不僅需要成功的反駁，而且需要确實的成功。
就是說，我們必須設法相當經常地提出這樣的理論，它們産生新的預言，特别是具有新效應、新的可檢驗結果的預言，而且隻是這一新理論所提示、以前從未想到過的預言。
(30)這樣的預言，例如行星在一定條件下會偏離開普勒定律；光盡管隻有零質量卻也服從于萬有引力（即愛因斯坦的掩蔽效應）。
另一個例子是狄拉克關于每一基本粒子都有一個反粒子的預言。
我争辯，如果要科學繼續進步下去，不僅必須提出這一類的新預測，還必須相當經常地用實驗證據加以确認。
我們确實需要這一類的成功，一切偉大的科學理論都意味着對未知的新征服，意味着在預測以前不曾想到過的東西方面的新成功，這決不是沒有理由的。
我們需要像狄拉克的理論（他的某些理論被放棄以後其反粒子仍然生存下來）或湯川秀樹的介子理論那樣的成功。
我們需要我們的某些理論成功，需要從經驗上确認，哪怕隻是為了正确評價成功的、激動人心的反駁的重要性（如對宇稱守恒的反駁）。
在我看來很清楚，隻有通過我們理論的暫時成功，才能相當成功地把我們的反駁歸因于理論迷宮的一定部分。
（我們也的确相當成功地做到了這一點&mdash&mdash這個事實必定仍然是對此采取杜恒和蒯因觀點的人所無法解釋的。
）持續不斷的一系列被反駁的理論，很快地就會使我們感到困惑而絕望：對于每一種理論或背景知識來說，其失敗可試探地歸咎于它的哪些組成部分，我們就一無所知。
ⅩⅩ 以前我提出過，如果我們得不到反駁，科學就會停滞，就會喪失其經驗特點。
現在我們可以看到，如果我們得不到對新預言的證實，也即如果我們隻設法提出能滿足前兩個要求而不能滿足第三個要求的理論，科學也會由于同樣的原因而停滞，并喪失其經驗特點。
假定我們必須提出一系列持續不斷的解釋性理論，其中每一種都可以解釋其範圍内的所有待闡釋者，包括解釋駁倒先前理論的那些實驗；每一種都可以因其所預言的新效應而獨立地經受檢驗；但是當這些預言付諸檢驗時每一種都會立即被駁倒。
因而每一種理論都滿足我們的前兩個要求，卻都滿足不了第三個要求。
在這種情況下，我斷言我們應當感覺到，我們不斷提出的一系列理論，盡管不斷地提高了其可檢驗度，卻是特設性的，我們并沒有愈來愈接近于真理。
的确，這種感覺可以得到很好的證明，這整個理論系列都很可能是特設性的。
如果承認理論可以是特設性的，不能由一種新實驗獨立加以檢驗，隻能解釋所有的待闡釋者，包括反駁其先前理論的實驗，那麼很顯然，理論可以獨立加以檢驗這個簡單事實就不可能保證它不是特設性的。
如果我們考慮到總有可能用一種平常的策略使特設性理論成為可獨立檢驗的理論，隻要我們不要求它通過這一檢驗，那麼這一點就十分清楚了：我們隻需以某種方式把它（通過合取）與任何一種可檢驗而又尚未檢驗的虛構的特設性預測聯系起來，這種預測是我們（也是某些科學幻想作家）所可能想到的。
因而我們的第三個要求同第二個一樣，是消除平庸的和其他特設性理論所必需的。
(31)但是在我看來，這個要求之所以必需，還有更重大的原因。
我認為我們完全有理由預期甚至希望，即使是我們最好的理論也将被更好的理論所取代（盡管我們同時感到需要有那種我們正在取得進步的信念的鼓舞）。
但這當然不應當引起我們的這樣一種态度：提出理論隻是為了使它們能被取代。
我們作為科學家，目的是發現關于我們的問題的真理；并且我們必須把理論看作是尋求真理的嚴肅嘗試。
即使不真，也可以是大家承認的通向真理的重要墊腳石，作出進一步發現的工具。
但這并不是說，我們竟願意把它們僅僅看作是墊腳石，僅僅是工具；因為這甚至會使人放棄它們是理論發現工具的觀點，會使我們僅僅把理論看作是為了某些觀察或實用目的而使用的單純工具。
我想，這種态度即使從實用觀點來看也不會很成功：如果我們滿足于把理論看成是單純的墊腳石，那麼大多數理論甚至成不了好的墊腳石。
因而我們不應當隻盯住理論是探索事實的工具這一點，我們應當力求找到真正的解釋性理論：我們應當作出關于世界結構的真正的猜測。
一句話，我們不應滿足于前兩個要求。
當然，滿足第三個要求并不是我們自己掌握得了的。
無論有多少獨創性也不能保證構成成功的理論。
我們還要有運氣，還要有這樣一個世界，其數學結構并非複雜得不能再進步了。
的确，如果我們在第三個要求方面不再進步了，如果我們隻能有效地反駁理論而不能獲得對某種新預測的證實，我們就完全可以判定，這個科學問題對我們太難了，因為世界的結構（如果有的話）超出于我們的理解能力之外。
即使在這種情況下我們也可以暫時地通過構造理論、批判、證僞而前進：科學方法的理性方面在一定時期内仍然起作用。
但我認為我們應當感到，特别是對于其經驗方面的作用來說，兩種成功都是不可缺少的：在反駁我們的理論方面的成功，以及我們某些理論在抵抗一些最有決定意義的反駁的嘗試方面的成功。
ⅩⅪ 可能有人會提出異議說：這隻是關于科學家應當采取什麼态度的心理學勸誡&mdash&mdash這畢竟隻是他們的私事&mdash&mdash而名副其實的科學方法理論應當能夠提出邏輯的和方法論的論據以支持我們的第三個要求。
我們的科學理論不應訴諸科學家的态度和心理，而應分析他所處情境的邏輯，甚至可以說明他的态度和他的心理。
這就涉及我們的方法論問題。
我接受這個挑戰，我将提出三條理由：第一條從真理觀念提出；第二條從愈來愈接近真理（似真性）的觀念提出；第三條從獨立檢驗和判決性檢驗的老觀念提出。
（1）我們的第三個要求如此重要的第一條理由是這樣。
我們知道，如果我們有一種可獨立檢驗而又為真的理論，它就會為我們提供成功的預測（并且僅僅提供成功的預測）。
因此，成功的預測盡管并不是理論為真的充分條件，卻至少是可獨立檢驗的理論為真的必要條件。
在這個意義上&mdash&mdash也僅僅在這個意義上&mdash&mdash我們的第三個要求甚至可以說是&ldquo必要的&rdquo，如果我們真的接受真理是一個調節觀念的話。
（2）第二條理由是這樣。
如果我們的目标是提高理論的似真性即更接近于真理，那麼我們就不僅要急于減少理論的虛假内容，而且還要增加其真理内容。
大家知道，在一定情況下，是可能通過對舊理論怎樣被反駁的解釋（&ldquo說明現象&rdquo，在此即被反駁這一現象）從而建立新理論來做到這一點的。
但還有其他科學進步的情況&mdash&mdash這種情況的存在說明增加真理内容的這種方式并不是惟一可能的方式。
我想到的是那種沒有發生反駁的情況。
無論是伽利略或是開普勒的理論在牛頓之前都未被駁倒：牛頓想做的是從更普遍的假設來解釋這些理論，從而把這兩個當時仍然互不聯系的研究領域統一起來。
其他許多理論也可以這樣說：當哥白尼提出他的系統時托勒密系統還沒有被駁倒。
盡管在愛因斯坦之前已有了使人困惑的邁克耳遜&mdash莫雷實驗，并且洛倫茲和菲茲傑拉德已經成功地作出過解釋了。
在這樣一些情況下判決性實驗就有了決定意義。
在我們從新理論中導出不能從舊理論獲得的新預言（金星的相、攝動、質能