從科學史看古典歸納邏輯發展

2021-01-14 澎湃新聞
從科學史看古典歸納邏輯發展

2020-09-29 14:27 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務

原創 王慧斌 中國社會科學網

19世紀是古典歸納邏輯的集大成時期。其間,培根用拉丁文寫出的《新工具》被譯為英文,穆勒(John Stuart Mill)於1843年出版的《邏輯學體系》為歸納推理提供了「齊一性」的前提和四種實驗方法(繼而衍生為「穆勒五法」)。而從科學史的視角來看,19世紀歸納邏輯的發展還有另外兩條線索:在科學職業化的背景下,科學家群體開始基於自身和歷史上的科學實踐來反思歸納方法,進而更為強調主體性在歸納過程中的作用;在科學普及化的潮流中,科學普及者嘗試將歸納方法介紹給更為廣泛的群體,由此出現了若干涉及歸納邏輯的普及讀物。

基於科學實踐反思歸納方法

19世紀,自然科學發展迅速,其成就包括物理學中電磁感應定律和電磁理論、熱力學能量守恆定律和能量耗散定律的提出,化學中原子論和元素周期表的確立,天文學中海王星的發現,生命科學中進化論、細胞學說、微生物理論的提出等。隨著專業性的增強,科學研究從一種業餘愛好轉向職業化,「科學」的本質及其方法也成為這一剛剛被稱作「科學家」(scientist)的群體思考的問題。和哲學家不同,科學從業者的觀點更為依賴科學史和自身科學實踐。他們逐漸意識到,自然科學領域的不同學科具有各自的認知特點,但不同學科應遵循同一種方法,即歸納方法。

在科學家群體中,英國天文學家約翰·赫歇爾(Sir John Frederick William Herschel)較早對歸納邏輯進行了討論。約翰·赫歇爾的父親威廉·赫歇爾(Friedrich Wilhelm Herschel)就是著名的天文學家,於1781年用自己設計的望遠鏡發現了天王星,同時也是恆星天文學的創始人、英國皇家天文學會第一任會長。約翰·赫歇爾從劍橋大學聖約翰學院畢業後,繼續著父親的觀測和研究工作,特別是1834年赴好望角進行了4年的天文觀測。他在1830年出版的《自然哲學論》一書中提出,培根完成了「根據廣泛的和一般的原理來說明亞里斯多德是怎樣錯的以及為什麼是錯的;揭示他的哲理方法特有的弱點,並有一個更有力和更好的方法來代替它」的任務。在承襲英國經驗主義傳統的同時,約翰·赫歇爾又強調了創造性想像的作用。在他看來,無論是從現象到定律,還是從定律到理論,都既可以來自歸納形式的應用,又可以產生於大膽的假說。

約翰·赫歇爾的好友惠威爾(William Whewell)則進一步突破了經驗主義傳統。惠威爾畢業於劍橋大學三一學院,對潮汐有著深入研究,在物理學、天文學、地質學方面也有著作發表,「scientist」一詞正是由他提出。圍繞歸納這一主題,惠威爾於1837年出版了三卷本的《歸納科學史》,又在1840年出版兩卷本的《歸納科學的哲學》。惠威爾的思想特徵,是嘗試調和經驗主義與先驗主義。一方面,惠威爾肯定了培根思想對科學發展的作用,和培根一樣都反對將自然科學理解為亞里斯多德式的演繹法,認為「如果要選擇一位哲學家作為科學方法革命的英雄,弗朗西斯·培根無疑應享此殊榮」。另一方面,惠威爾又將康德哲學引入經驗論,來論證知識如何能夠既是經驗的又是必然的。惠威爾尤其強調心靈在認識過程中的能動性作用,而並非被動的接受者。他的科學方法雖然和培根一樣以搜集事實為「序曲」,但作為第二步的「歸納」並不是由特殊到一般的簡單機械過程,而更為強調在歸納時的創造力。惠威爾用「統合」來定義從經驗事實到一般性規律的思維活動。在他看來,「統合」就是用充當細線的概念來串起珍珠一樣的事實。正如天文學家第谷和克卜勒的事例所表明的,第谷做了大量觀測卻未必能有科學發現,而克卜勒用橢圓而非本輪的概念處理第谷的經驗材料,從而提出了將行星軌道從正圓改為橢圓的克卜勒第一定律。

惠威爾格外重視歸納理論與科學史的契合。他在與穆勒的爭論中曾指出,除非穆勒能使他提出的歸納方法廣泛適用於科學史,我們才能更好地評估其方法的價值。穆勒則批判惠威爾在歸納推理中不允許邏輯的存在,剩下的只有無需遵循邏輯規則的「猜測」。不過惠威爾並不認同這一責難,他聲稱自己只是反對機械地處理經驗事實,但選擇合適的概念統合經驗事實的過程仍然是理性的推理。可見,穆勒和惠威爾都試圖通過「歸納」來捍衛知識的客觀性和可能性,但兩人選擇了不同的進路。穆勒試圖祛除認識中的主觀成分或將其最小化,從而保證知識的客觀性;但在惠威爾看來,主觀成分在認識中是不可剝離的,因此為了實現知識的客觀性,就必須重視知識的觀念成分。這也使得二人形成了各具特色的歸納邏輯理論。

普及作為科學方法的歸納方法

英國維多利亞時代(Victorian era)既是職業科學家的時代,也是科學普及者的時代。通過報刊、教科書、百科全書等印刷物,以及講座、展陳、演示、咖啡屋、俱樂部等活動形式,科學家、作家、宗教團體等多方都在嘗試把通俗易懂的科學知識有針對性地介紹給各個社會群體。在這一過程中,科學方法同科學知識一樣,也被認為是公眾能夠理解並加以實踐的。

1826年成立的英國「實用知識傳播協會」(The Society for the Diffusion of Useful Knowledge,SDUK)是這一時期科學普及的代表和先行者之一。該協會旨在向大眾提供「實用知識文庫」和「趣味知識文庫」等出版物。在「實用知識文庫」之中,就有1827年出版的《培根〈新工具(科學研究新方法)〉解讀》。相比培根原文,該書的一大特點是引入了《新工具》成書後的牛頓學說等科學史事例來證明培根方法的有效性,並更加強調了實驗與觀察在認識中的作用。儘管「實用知識傳播協會」堅持出版物無涉黨派和宗教,但該書仍與同時代的自然科學一樣帶有自然神學的色彩。事實上,該書的作者霍普斯(John Hoppus)不僅長期擔任倫敦大學學院邏輯學與心靈哲學講席教授,同時也是一名牧師。

19世紀70年代,科學期刊《自然》的創辦者麥克米倫(Daniel Macmillan)組織出版了系列科學教科書「科學啟蒙」。麥克米倫僱用了當時各學科的頂尖學者擔任作者,由生物學家赫胥黎、化學家羅斯科(Henry Enfield Roscoe)、物理學家斯特沃特(Balfour Stewart)共同出任主編,並由赫胥黎撰寫了獨立成書的《導論》。這套教科書中的《邏輯學》分冊出自邏輯學家、經濟學家耶方斯(William Stanley Jevons),旨在引導人們在日常生活中進行可靠的推理。書中對歸納邏輯和演繹邏輯都進行了詳細的介紹,認為歸納邏輯關涉的是「我們可以通過何種推理方式,從觀察到的事實和事項中獲得自然規律」。在耶方斯看來,科學發現中的歸納分為四個步驟:初步觀察、提出假設、對假設進行演繹、將推演結論反覆在事實中檢驗。也就是說,儘管邏輯包括演繹邏輯和歸納邏輯兩種,但作為科學方法的歸納推理包含著演繹推理。《邏輯學》在出版6個月內即售出8000冊,令耶方斯感到非常滿意。除此之外,「科學啟蒙」叢書中的《導論》《自然地理學》《植物學》等分冊都對歸納方法有所探討,而《邏輯學》也援引了《化學》《天文學》等分冊中的科學史事例。

古典歸納邏輯在中國傳播

19世紀初,隨著西學東漸繼明末清初後再次開啟,歸納邏輯的最新成果得以在中國傳播。譯介內容除《新工具》《邏輯學體系》等歸納邏輯經典著作,上述兩條線索中的出版物也不容忽視,甚至因其實用性、通俗性而更容易被理解。

起先,中國文人接觸的就是約翰·赫歇爾、惠威爾等科學家的歸納思想。如1859年《談天》在其底本《天文學概要》的基礎上提出,天文觀測由於儀器本身、外部環境、人為操作等原因會產生誤差,因此要「先測望,以所得之數造法,即以其法考測望之器,求其誤而改正之。循環察驗,其差易去也」。

其後,則出現了對科學方法和歸納邏輯的直接譯介。連載於1876—1877年《益智新錄》的《格致新理》將《新工具》第一卷譯為中文,並於1888年以《格致新機》為名出版;《格致新法》則以霍普斯《培根〈新工具(科學研究新方法)〉解讀》為底本介紹了《新工具》第一卷的內容,分別連載於1877年《格致彙編》、1878年《萬國公報》。此後,「科學啟蒙」叢書的中譯作為「西學啟蒙十六種」的組成部分於1886年出版,其中《邏輯學》分冊的中譯《辨學啟蒙》將邏輯學、演繹、歸納等術語譯為「辨學」「憑理度物」「即物察理」,提供了一套相對完整的邏輯學術語中譯。1898年的《理學須知》則是以穆勒《邏輯學體系》和孔德《實證哲學教程》為基礎。以上出版物主要是由慕維廉(William Muirhead)、艾約瑟(Joseph Edkins)、傅蘭雅(John Fryer)等西方人主導。

進入20世紀,嚴復分別以穆勒《邏輯學體系》和耶方斯《邏輯學》為原本譯出《穆勒名學》《名學淺說》,張君勱和王國維又根據耶方斯《邏輯學基礎課程》分別譯出《耶方思氏論理學》《辨學》,成為中國知識分子譯介歸納邏輯的先驅。

(作者單位:中國社會科學院當代中國研究所)

原標題:《從科學史看古典歸納邏輯發展》

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