科學哲學中的幾種定律觀

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定律的規則觀無法解釋定律是如何在實驗環境條件之外被應用的。而傾向論很好地解釋了這一點。傾向論的觀點認為,物質世界的運動是自發的,之所以會發生運動,是因為事物有傾向或能力按照自己的方式運動。自然定律就是對這些傾向或能力的表徵。

科學哲學中的幾種定律觀

摘要:自然定律一貫是研究科學哲學的核心內容。在學習自然科學的過程中,我們知道了許多諸如萬有引力定律、熱力學定律、開普勒定律等。可我們似乎從沒有關心過這些定律本身是什麼。作為哲學研究,追問一個事物的存在前提才是在哲學研究真正思考的問題。所以,本文力求能從對三種主流的自然定律觀給出確切說明的過程中回答“定律是什麼?”

關鍵詞:科學定律;規則觀;傾向

當我們討論自然定律時,我們首先要了解的是自然定律的定義與特徵。在國內外文獻中有三種對自然定律的本性說明。而定律的特徵是什麼?著名科學哲學家羅姆•哈瑞認為,定律首先需要有普遍性。就是說,只要發生的事件涵蓋在定律的範圍中,事件一定會按照定律描述的那樣發生。再者,自然定律還具有必然性,即在其他條件均同的情況下,事件必定會發生。

一、作為概念關係之表達的自然定律

古希臘哲學自誕生之日起就以能認識自然知識為最高目標。而自然哲學卻做不到這一點,因為我們無法從始終處在流變中的感性事物中獲得知識。認識到這一點的是巴門尼德。巴門尼德認為,能認識、把握的是關於永恆不變的“存在”的思想。之後蘇格拉底在巴門尼德的原則上提出了一個具體的問題:什麼樣的知識才是真正的知識?蘇格拉底認為,認識的目的在於認識事物的定義或概念,就是說認識事物的“本質規定”。所以,在蘇格拉底的對話中,他追問過許多諸如“什麼是正義”“什麼是勇敢”“什麼是美”等問題。他並不是想指出關於“正義”“勇敢”“美”的具體事物,而是想找出這一類事物的“本質規定”。因為,我們可以看出,蘇格拉底所理解的知識乃是對事物普遍的本質認識,只有這樣才能達到具有普遍必然性的知識。亞里士多德是歷史上對自然定律做出哲學解釋的重要人物。亞里士多德的形而上學,雖然沒有直接對自然定律進行討論,但他對定義進行了探討。一個定義就是對事物的本質性質的陳述。

如打雷的本質是“火熄滅之後產生的聲音”,那麼我們可以對打雷作出的定義就是“火熄滅之後產生的聲音”。在這之中,“本質”一詞又是一個非常重要的概念。“本質”是指這樣一些性質,這些性質一旦變化就會喪失自身的同一性。你的“本質”就是規定你所以為你的那些東西。如蘇格拉底有時心情愉悅,有時心情低落。這時候愉悅和低落的心情是變化的,心情的變化不會影響蘇格拉格之為蘇格拉底,所以這就不是蘇格拉底的本質。而“人”才是蘇格拉底的本質。進一步說,我們談論的科學知識只與型別、種類有關,與個體無關。當我們就一個個體作出判斷時,我們實際上是對個體從屬的種類作出判斷。具體來說,亞里士多德對事物的定義採取了一種叫做屬加種差的方法。比如,如何對“人”作出定義,亞里士多德認為,人是有理性的動物。我們來分析他是如何做出這一定義的。首先,我們考察人屬於哪一種類。眾所周知,人屬於動物這一類。然後,我們要問,在動物這一種類裡面,人與其他動物有什麼區別,亞里士多德認為區別在於人是有理性的。在“動物”這一概念裡,人被劃分在“有理性的東西”這一區域以示與其他動物的區別。所以人的定義是有理性的動物。用一句話簡單概括,定義就是表達了那些界定物質實體之本質的概念間的關係。

二、作為一種規則的定律觀

在哲學史上,另一個討論自然定律的重要人物是休謨。他對自然定律的討論是基於因果性展開的。休謨認為事物之間的因果關聯涉及三個重要概念:(1)有某種恆常的伴隨性存在於原因事件與結果事件中;(2)原因事件與結果事件在時間上是連續的;(3)原因事件必然導致結果事件。休謨相信(1)(2)是正確的。他相信人有某種心靈的感覺印象與事件的伴隨性和連續性相關聯。但休謨不承認必然性的存在,理由是無論多麼仔細地觀察一個因果事件,我們也無法觀察到與必然性有關的東西。我們的感覺印象中沒有必然性這一概念。當一個因果事件發生,我們觀察到的是一個事件緊緊跟隨另一個事件。舉個例子,太陽升起之後,石頭變熱了。我們不能說太陽升起之後必然導致石頭變熱。而是說太陽升起之後,石頭緊接著變熱了。並且,結果事件在邏輯上是獨立存在的,也就是說,我們可以在不導致矛盾的情況下,斷言原因事件存在和否定的結果事件存在。如上述例子,我們完全可以在大腦中想象太陽升起之後,石頭結冰了。所以,休謨將必然性這一概念訴諸為心理學現象:當我們觀察一個原因事件時,由於我們的大腦之前對類似因果事件的伴隨性有了重複性經驗而產生了心靈習慣,於是我們預期正被觀察的事件與大腦中的因果事件一致,所以我們斷言結果事件會發生。就是說,由於我們日復一日地看見太陽升起之後石頭會變熱。這一因果事件在我們大腦裡重複出現而產生了心靈習慣,所以,當太陽升起之後,我們斷言石頭會變熱。簡言之,休謨認為自然定律沒有必然性,只有恆常伴隨性存在,自然定律不過是斷言了一些恆常伴隨性存在罷了。

我們將這種觀點稱為定律的規則觀,它認為世界上沒有哪一種事物是按照定律去運動的,有的只是被人們經驗到的對事物間恆常伴隨的實際規則。有人反對這種觀點,具體可概括為兩點。(1)它沒有區分偶然的規則和規律規則。什麼是偶然的規則?比如說,世界上所有黃金做的球直徑都不超過1000米。在經驗世界中,這確實是一條沒有例外的規則。但是,我們假設,如果條件允許,有人真的造出了一個直徑超過1000米的金球,這就推翻了這樣一條規則。所以我們不會相信這是一條規律的規則觀,它對世界只是偶然成真的。(2)規則並不是構成定律的充分必要條件。首先,因為要構成定律,需要的不僅是有規則的關聯,還需要反事實條件句的支援,所以它不是構成定律的充分條件。其次,規則也並不是構成定律的必要條件。

如果能成立,那就是說定律描述了事件之間毫無例外的規則。我們真的可以這樣判斷?可以參考伽利略的落體定律,然後再拿一片樹葉做自由落體運動,我們會發現,樹葉下落的過程是違背落體定律的。我們可以說,就算是最具科學性的物理學也不能說規律就是毫無例外的規則。依靠常識觀我們可以知道,樹葉下落之所以不會做勻加速運動是因為它除受重力之外,還受氣流和空氣阻力的影響。科學定律受到了干擾,所以觀測到的現象沒有符合規律。規律規則觀的捍衛者提出可以用條件句的形式重申定律的表達,即假如其他干擾性因素沒有發生,B事件總會伴隨著A事件發生。

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