八、論科學和形而上學的地位(1)
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1.康德和經驗邏輯
我并不打算在這篇談話裡談論普通的日常經驗。
我想在這樣的意義上使用&ldquo經驗&rdquo這個詞，即當我們說&ldquo科學建基于經驗之上&rdquo時我們所用的經驗的意義。
可是，既然科學中的經驗畢竟隻不過是普通日常經驗的延伸，所以我要說的東西基本上也将适用于日常經驗。
為了不失之于抽象，我打算讨論一門具體的經驗科學&mdash&mdash牛頓力學&mdash&mdash的邏輯地位。
然而，我并不要求聽衆具備任何物理知識。
一個哲學家所能做的事情之一，也是可列入他的最高成就的事情之一，就是看出前人未曾看出的一個謎、一個問題，或一個悖論。
這甚至是比解決這個謎更高的成就。
第一個看到和理解一個新問題的哲學家打破了我們的懶散和自滿。
他之于我們就如休谟之于康德：他把我們從&ldquo教條主義的沉睡&rdquo中喚醒。
他在我們面前開拓了新的視野。
第一個清楚地認識自然科學之謎的哲學家是康德。
我不知道還有哪一位哲學家（不論是在他之前還是在他以後）像他這樣為自然之謎絞盡腦汁。
當康德談到&ldquo自然科學&rdquo的時候，他幾乎總是想到艾薩克·牛頓的天體力學。
康德本人對牛頓物理學作出過重要貢獻，他也是一切時代中最偉大的宇宙學家之一。
他的兩本主要宇宙學著作是《自然通史和天體論》（1755）和《自然科學的形而上學基礎》（1786）。
這兩本書的主題都是（照康德自己的話來說）&ldquo按照牛頓的原理探讨的&rdquo。
(2) 像幾乎一切和他同時代的在這個領域裡學識淵博的人一樣，康德相信牛頓天體力學的真理性。
牛頓理論必定是真理這種幾乎普遍的信仰不僅是可以理解的，而且似乎是有充分根據的。
沒有比它更好的理論，也沒有比它經受住了更嚴格檢驗的理論了。
牛頓理論不僅精确地預言了一切行星的軌道，包括它們對開普勒橢圓的偏差，而且也精确地預言了這些行星的全部衛星的軌道。
此外，它的少數幾條簡單原理同時适用于天體力學和地球力學。
這裡是一個普遍有效的世界體系，它以可能的最簡單最明了的方式，并絕對精确地描述宇宙運動規律。
它的原理像幾何學&mdash&mdash一切科學的無與倫比的楷模、歐幾裡得登峰造極的成就&mdash&mdash本身一樣，簡單而又精确。
牛頓實際上提出了一種宇宙幾何學，它是歐氏幾何再補充以一個在力的作用下質點運動的理論（它也可用幾何學表示）。
除了時間的概念而外，它隻給歐幾裡得幾何增添了兩個本質上新的概念：質量或物質質點的概念，和甚至更重要的有向力的概念（牛頓理論的名稱&ldquodynamics&rdquo[力學]源出拉丁文的vis和希臘文的dynamis）。
因此，這裡是一門宇宙的科學、自然的科學，是一門被聲稱為建基于經驗之上的科學。
它恰和幾何學一樣，是一門演繹科學。
可是，牛頓本人宣稱，他是運用歸納從經驗中得出這個理論的各個基本原理的。
換句話說，牛頓宣稱，他的理論的真理性可以從某些觀察陳述的真理性邏輯地推出。
雖然他沒有明确地描述這些觀察陳述，但很清楚，他必定是指開普勒定律&mdash&mdash行星橢圓運動定律。
我們還能找出一些傑出的物理學家，他們堅持認為，開普勒定律可以從觀察陳述歸納地推出，而牛頓原理又可以完全或幾乎完全地從開普勒定律推出來。
康德最偉大的成就之一是，受休谟的激勵，他認識到這個論點是自相矛盾的。
康德比他的前人和來者都更清楚地看到，認為牛頓理論可以從觀察推出，那是何等的荒謬。
後來，康德這個重要的灼見被人忘卻，這部分地是因為他本人對他發現的這個問題的解決作的貢獻。
現在，我把它提出來加以詳盡讨論。
這裡分三點來批判牛頓理論從觀察導出這個論斷： 第一，這論斷直觀地就是不可信的，特别當我們把這個理論的性質和觀察陳述的性質加以比較時。
第二，這論斷在曆史上是錯誤的。
第三，這種論斷在邏輯上是錯誤的：它是邏輯上不可能的論斷。
現在讓我們來考察第一點&mdash&mdash觀察能表明牛頓力學是真實的，這直觀地就是不可信的。
我們隻要記住牛頓理論根本不同于觀察陳述，就可明白這一點。
首先，觀察總是不精确的，而理論卻作出絕對精确的斷定。
另外，牛頓理論的一個勝利是，它經受住了後來觀察的檢驗，就精确性而言，這些觀察遠遠超過牛頓時代所能達緻的。
難以相信的是，精确程度較高的陳述（且不說理論本身的絕對精确的陳述）能夠邏輯地從精确度較低或不精确的陳述推出。
(3)但是，即使我們撇開精确性問題不論，我們還是會認識到，一個觀察總是在一些十分特殊的條件下做出的，每一觀察情境總是一個非常特定的情境。
另一方面，這理論卻要求适用于一切可能環境，不僅适用于火星或木星，甚或太陽系的衛星，而且也适用于所有行星運動和整個太陽系。
實際上，它的要求遠不止于此。
例如，這理論對恒星内部的引力壓強作出斷定，而這些斷定直至今日仍未受到過觀察檢驗。
此外，觀察總是具體的，而理論是抽象的。
例如，我們從來沒有觀察到質點，而隻觀察到廣延的行星。
這也許無關宏旨；至關重要的是，我們永遠不可能（我要重複一句，永遠不可能）觀察到像牛頓的力這樣的東西。
衆所周知，既然力是這樣定義，即它們可以用測量加速度來度量，因此，我們确實能夠測量力；而且我們常常可以不借助測量加速度來度量力，而是用例如彈簧秤來量度它。
然而，在這一切測量中，我們總是毫無例外地假定牛頓力學的真理性。
不預先假定這樣一個力學理論，要量度力簡直是不可能的。
但是，力和力的變化都屬于這個理論所要探讨的最重要的問題。
因此，我們可以斷言，這理論所探讨的對象至少有一些是抽象的和不可觀察的。
因為這一切理由，理論可邏輯地從觀察推導出來這種論斷，直觀的就是不可信的。
即使能夠重新表述牛頓理論，以緻避免提到力，也不會影響上述結論。
把力僅僅看作虛構，或僅僅看作隻能作為工具使用的純粹理論構造物而加以拒棄，也不會影響這結論。
因為我們對之質疑的那個命題是說，牛頓理論可以用觀察表明是真實的。
我們的反诘是：我們隻能觀察具體的事物，而理論，尤其是牛頓的力，是抽象的。
如果由于我們去除力的概念或者揭穿它僅僅是一種輔助的構造物，因而使這個理論變得更加抽象，那麼這些困難依然存在。
第一點就說這麼多。
第二點是：相信牛頓力學乃從觀察導出，這在曆史上是錯誤的。
這種信仰廣為流傳，但它是一種對曆史神話的信仰，或者，如果願意的話，也可說是一種對曆史的大膽歪曲。
為了表明這點，我将簡單地提一下這個領域裡牛頓的三位最重要前驅所起的作用。
他們是尼古拉·哥白尼、第谷·布拉赫和約翰内斯·開普勒。
哥白尼曾在博洛尼亞跟柏拉圖主義者諾瓦拉學習過；哥白尼關于太陽（而不是地球）位于宇宙中心的這個思想，不是新的觀察的結果，而是按照半宗教的柏拉圖主義和新柏拉圖主義的觀念對舊的衆所周知的事實作新解釋的結果。
關鍵的思想可回溯到柏拉圖《理想國》第六冊。
在那裡我們可以讀到：太陽在可見事物領域裡起的作用，同善的理念在理想王國裡起的作用一樣。
在柏拉圖理念的等級體系裡，善的理念占據最高位。
因此，賦予可見事物以可見性、生命力、生長和發展的太陽，在自然界可見事物等級體系裡是最高的。
《理想國》中作為新柏拉圖主義哲學，特别是基督教新柏拉圖主義哲學之基礎的段落中，這一段特别重要。
如果太陽被賦予顯赫位置，如果太陽在可見事物等級體系中應占據神聖地位，那麼太陽就不可能去圍繞地球旋轉。
對于如此高貴的一顆恒星，惟一合适的地方是宇宙的中心。
(4)因此，地球不得不繞着太陽旋轉。
這樣，這個柏拉圖主義的思想構成了哥白尼革命的曆史背景。
它并不從觀察開始，而是從一個宗教的或神話的觀念開始。
這種美麗而又原始的觀念常常由一些偉大思想家提出來，就像常常由怪僻的人提出來一樣。
但哥白尼并不怪僻。
他對自己的神秘直覺作了嚴厲批判，用借助于這一新觀念重新加以解釋的天文觀察來嚴格考察這些直覺。
他正确地認為，這些觀察極其重要。
然而，從曆史的或發生的觀點看，觀察并不是他的觀念的源泉。
觀念先産生，并且它對于解釋觀察來說是不可或缺的：這些觀察必須根據這觀念解釋。
約翰内斯·開普勒是第谷·布拉赫的學生和助手，他的這位偉大的老師把未發表的觀察資料留給了他。
開普勒是個哥白尼派。
像柏拉圖本人一樣，開普勒也醉心于天文學，雖然他始終是個批判的思想家；并且他也像柏拉圖一樣深受畢達哥拉斯派數的神秘主義的影響。
他希望發現的和畢生所探求的，是奠定世界結構之基礎的算術定律，而哥白尼太陽系軌道的結構，特别是軌道離太陽的相對
我想在這樣的意義上使用&ldquo經驗&rdquo這個詞，即當我們說&ldquo科學建基于經驗之上&rdquo時我們所用的經驗的意義。
可是，既然科學中的經驗畢竟隻不過是普通日常經驗的延伸，所以我要說的東西基本上也将适用于日常經驗。
為了不失之于抽象，我打算讨論一門具體的經驗科學&mdash&mdash牛頓力學&mdash&mdash的邏輯地位。
然而，我并不要求聽衆具備任何物理知識。
一個哲學家所能做的事情之一，也是可列入他的最高成就的事情之一，就是看出前人未曾看出的一個謎、一個問題，或一個悖論。
這甚至是比解決這個謎更高的成就。
第一個看到和理解一個新問題的哲學家打破了我們的懶散和自滿。
他之于我們就如休谟之于康德：他把我們從&ldquo教條主義的沉睡&rdquo中喚醒。
他在我們面前開拓了新的視野。
第一個清楚地認識自然科學之謎的哲學家是康德。
我不知道還有哪一位哲學家（不論是在他之前還是在他以後）像他這樣為自然之謎絞盡腦汁。
當康德談到&ldquo自然科學&rdquo的時候，他幾乎總是想到艾薩克·牛頓的天體力學。
康德本人對牛頓物理學作出過重要貢獻，他也是一切時代中最偉大的宇宙學家之一。
他的兩本主要宇宙學著作是《自然通史和天體論》（1755）和《自然科學的形而上學基礎》（1786）。
這兩本書的主題都是（照康德自己的話來說）&ldquo按照牛頓的原理探讨的&rdquo。
(2) 像幾乎一切和他同時代的在這個領域裡學識淵博的人一樣，康德相信牛頓天體力學的真理性。
牛頓理論必定是真理這種幾乎普遍的信仰不僅是可以理解的，而且似乎是有充分根據的。
沒有比它更好的理論，也沒有比它經受住了更嚴格檢驗的理論了。
牛頓理論不僅精确地預言了一切行星的軌道，包括它們對開普勒橢圓的偏差，而且也精确地預言了這些行星的全部衛星的軌道。
此外，它的少數幾條簡單原理同時适用于天體力學和地球力學。
這裡是一個普遍有效的世界體系，它以可能的最簡單最明了的方式，并絕對精确地描述宇宙運動規律。
它的原理像幾何學&mdash&mdash一切科學的無與倫比的楷模、歐幾裡得登峰造極的成就&mdash&mdash本身一樣，簡單而又精确。
牛頓實際上提出了一種宇宙幾何學，它是歐氏幾何再補充以一個在力的作用下質點運動的理論（它也可用幾何學表示）。
除了時間的概念而外，它隻給歐幾裡得幾何增添了兩個本質上新的概念：質量或物質質點的概念，和甚至更重要的有向力的概念（牛頓理論的名稱&ldquodynamics&rdquo[力學]源出拉丁文的vis和希臘文的dynamis）。
因此，這裡是一門宇宙的科學、自然的科學，是一門被聲稱為建基于經驗之上的科學。
它恰和幾何學一樣，是一門演繹科學。
可是，牛頓本人宣稱，他是運用歸納從經驗中得出這個理論的各個基本原理的。
換句話說，牛頓宣稱，他的理論的真理性可以從某些觀察陳述的真理性邏輯地推出。
雖然他沒有明确地描述這些觀察陳述，但很清楚，他必定是指開普勒定律&mdash&mdash行星橢圓運動定律。
我們還能找出一些傑出的物理學家，他們堅持認為，開普勒定律可以從觀察陳述歸納地推出，而牛頓原理又可以完全或幾乎完全地從開普勒定律推出來。
康德最偉大的成就之一是，受休谟的激勵，他認識到這個論點是自相矛盾的。
康德比他的前人和來者都更清楚地看到，認為牛頓理論可以從觀察推出，那是何等的荒謬。
後來，康德這個重要的灼見被人忘卻，這部分地是因為他本人對他發現的這個問題的解決作的貢獻。
現在，我把它提出來加以詳盡讨論。
這裡分三點來批判牛頓理論從觀察導出這個論斷： 第一，這論斷直觀地就是不可信的，特别當我們把這個理論的性質和觀察陳述的性質加以比較時。
第二，這論斷在曆史上是錯誤的。
第三，這種論斷在邏輯上是錯誤的：它是邏輯上不可能的論斷。
現在讓我們來考察第一點&mdash&mdash觀察能表明牛頓力學是真實的，這直觀地就是不可信的。
我們隻要記住牛頓理論根本不同于觀察陳述，就可明白這一點。
首先，觀察總是不精确的，而理論卻作出絕對精确的斷定。
另外，牛頓理論的一個勝利是，它經受住了後來觀察的檢驗，就精确性而言，這些觀察遠遠超過牛頓時代所能達緻的。
難以相信的是，精确程度較高的陳述（且不說理論本身的絕對精确的陳述）能夠邏輯地從精确度較低或不精确的陳述推出。
(3)但是，即使我們撇開精确性問題不論，我們還是會認識到，一個觀察總是在一些十分特殊的條件下做出的，每一觀察情境總是一個非常特定的情境。
另一方面，這理論卻要求适用于一切可能環境，不僅适用于火星或木星，甚或太陽系的衛星，而且也适用于所有行星運動和整個太陽系。
實際上，它的要求遠不止于此。
例如，這理論對恒星内部的引力壓強作出斷定，而這些斷定直至今日仍未受到過觀察檢驗。
此外，觀察總是具體的，而理論是抽象的。
例如，我們從來沒有觀察到質點，而隻觀察到廣延的行星。
這也許無關宏旨；至關重要的是，我們永遠不可能（我要重複一句，永遠不可能）觀察到像牛頓的力這樣的東西。
衆所周知，既然力是這樣定義，即它們可以用測量加速度來度量，因此，我們确實能夠測量力；而且我們常常可以不借助測量加速度來度量力，而是用例如彈簧秤來量度它。
然而，在這一切測量中，我們總是毫無例外地假定牛頓力學的真理性。
不預先假定這樣一個力學理論，要量度力簡直是不可能的。
但是，力和力的變化都屬于這個理論所要探讨的最重要的問題。
因此，我們可以斷言，這理論所探讨的對象至少有一些是抽象的和不可觀察的。
因為這一切理由，理論可邏輯地從觀察推導出來這種論斷，直觀的就是不可信的。
即使能夠重新表述牛頓理論，以緻避免提到力，也不會影響上述結論。
把力僅僅看作虛構，或僅僅看作隻能作為工具使用的純粹理論構造物而加以拒棄，也不會影響這結論。
因為我們對之質疑的那個命題是說，牛頓理論可以用觀察表明是真實的。
我們的反诘是：我們隻能觀察具體的事物，而理論，尤其是牛頓的力，是抽象的。
如果由于我們去除力的概念或者揭穿它僅僅是一種輔助的構造物，因而使這個理論變得更加抽象，那麼這些困難依然存在。
第一點就說這麼多。
第二點是：相信牛頓力學乃從觀察導出，這在曆史上是錯誤的。
這種信仰廣為流傳，但它是一種對曆史神話的信仰，或者，如果願意的話，也可說是一種對曆史的大膽歪曲。
為了表明這點，我将簡單地提一下這個領域裡牛頓的三位最重要前驅所起的作用。
他們是尼古拉·哥白尼、第谷·布拉赫和約翰内斯·開普勒。
哥白尼曾在博洛尼亞跟柏拉圖主義者諾瓦拉學習過；哥白尼關于太陽（而不是地球）位于宇宙中心的這個思想，不是新的觀察的結果，而是按照半宗教的柏拉圖主義和新柏拉圖主義的觀念對舊的衆所周知的事實作新解釋的結果。
關鍵的思想可回溯到柏拉圖《理想國》第六冊。
在那裡我們可以讀到：太陽在可見事物領域裡起的作用，同善的理念在理想王國裡起的作用一樣。
在柏拉圖理念的等級體系裡，善的理念占據最高位。
因此，賦予可見事物以可見性、生命力、生長和發展的太陽，在自然界可見事物等級體系裡是最高的。
《理想國》中作為新柏拉圖主義哲學，特别是基督教新柏拉圖主義哲學之基礎的段落中，這一段特别重要。
如果太陽被賦予顯赫位置，如果太陽在可見事物等級體系中應占據神聖地位，那麼太陽就不可能去圍繞地球旋轉。
對于如此高貴的一顆恒星，惟一合适的地方是宇宙的中心。
(4)因此，地球不得不繞着太陽旋轉。
這樣，這個柏拉圖主義的思想構成了哥白尼革命的曆史背景。
它并不從觀察開始，而是從一個宗教的或神話的觀念開始。
這種美麗而又原始的觀念常常由一些偉大思想家提出來，就像常常由怪僻的人提出來一樣。
但哥白尼并不怪僻。
他對自己的神秘直覺作了嚴厲批判，用借助于這一新觀念重新加以解釋的天文觀察來嚴格考察這些直覺。
他正确地認為，這些觀察極其重要。
然而，從曆史的或發生的觀點看，觀察并不是他的觀念的源泉。
觀念先産生，并且它對于解釋觀察來說是不可或缺的：這些觀察必須根據這觀念解釋。
約翰内斯·開普勒是第谷·布拉赫的學生和助手，他的這位偉大的老師把未發表的觀察資料留給了他。
開普勒是個哥白尼派。
像柏拉圖本人一樣，開普勒也醉心于天文學，雖然他始終是個批判的思想家；并且他也像柏拉圖一樣深受畢達哥拉斯派數的神秘主義的影響。
他希望發現的和畢生所探求的，是奠定世界結構之基礎的算術定律，而哥白尼太陽系軌道的結構，特别是軌道離太陽的相對