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科学发现的逻辑 作者:波珀-第35章

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可几的过程——即我们建议置之不顾的过程——终有一天会发生。但是这个反对意见可通过恢复可复制的物理效应概念来予以解决,这个概念与客观性概念有密切联系(参阅第8节)。我不否认不可几事件会发生的可能性。例如我并不断言在小量气体中的分子在一短暂时间内不会自发地聚集成为这容量的一部分,或者在大量气体中压力的自发涨落永远不会发生。我断言的是,这些偶发事件不是物理效应,因为根据它们的极度不可几性,它们不能随意复制。即使一个物理学家碰巧观察到这种过程,他也完全不可能去复制它,因此永远不能判定在这种情况下实际发生了什么,他是否有可能犯了一次观察上的错误。然而,如果我们发现一些可复制的离差,这些离差不同于按上述方式从概率估计中演绎出的宏观效应,那么我们必须假定概率估计已被证伪。

  这些考虑可帮助我们理解Eddington的下述看法,他区别了两类物理定律:“某些事情永远不会在物理世界中发生,因为它们是不可能的;另一些则因为它们也是不可几的。禁止前者的定律是一级定律;禁止后者的是二级定律”。虽然这种表述也许并不能摆脱批评(我宁愿不去对极度不可几的事情是否发生作出不可检验的断言),但它与物理学家对概率论的应用完全一致。

  可应用概率论的其他场合,如统计涨落,或似机遇个别事件的统计,可还原为我们一直在讨论的场合,即可精确测定的宏观效应场合。我理解的统计涨落就是Brown运动那样的现象。在这里测量精确度的间距(±o)小于对效应起促进作用的微观事件数n特有的间距△p;因而可期望不同于p的可测定离差是高度不可几的。发生这些离差这一事实是可检验的,因为涨落本身成为一种可复制效应;并且我以前的论证可应用于这种效应:涨落超过某一大小(超过某个间距△p),根据我的方法论要求,必定不是可复制的,朝同一方向涨落的长序列也是如此,如此等等。相应的论证也会适用于似机遇个别事件的统计。

  我现在总结我的关于可判定性问题的论证。

  我们的问题:概率假说——我们已看到它们是不可证伪的——如何能在经验科学中起自然律的作用?我们的回答是:概率陈述,就它们是不可证伪的而言,是形而上学的和没有经验意义的;就利用它们作为经验陈述而言,利用它们作可证伪的陈述。

  但是这种回答提出了另一个问题:概率陈述——是不可证伪的——可用作可证伪陈述,怎么可能呢?(它们能如此使用这个事实是毋庸置疑的:物理学家知道得十分清楚,什么时候认为概率假定已被证伪。)我们发现这个问题有两个方面。一方面,我们必须根据其逻辑形式使利用概率陈述的可能性成为可理解的,另一方面,我们必须分析支配它们用作可证伪陈述的原则。

  根据第66节,公认的基础陈述可以多少令人满意地与某种所提出的概率估计一致;它们可更好或稍差一些代表概率序列的一个典型节段。这为某种方法论规则的应用提供了机会,例如要求基础陈述和概率估计之间的一致应该符合某种最低限度标准这一规则。因此规则可引出某种任意的思路,并且规定只有适当代表性的节段(或适当“公平的样本”)才得以“允许”,而不典型的或没有代表性的节段是被禁止的。

  对这种意见作更仔细的分析向我们表明,什么被允许和什么被禁止之间的分界线的划定并不一定像起初想象的那样任意。尤其是无需“宽容地”划定这条分界线。因为有可能用这种方式形成这条规则,使什么被允许和什么被禁止之间的分界线,正如其他定律的情况一样,由我们的测量能达到的精确度来决定。

  我们根据划界标准提出的方法论规则,不禁止不典型节段的出现;它也不禁止离差(当然,对于概率序列是不典型的)的重复出现。这条规则禁止的是系统离差的出现可预测和可复制,例如朝特定方向的离差,或肯定是不典型的节段的出现。因此它要求的不单是粗略的一致,而是对于可复制和可检验的一切,简言之,对于所有的可复制效应可能是最佳的一致。

  69.定律和机遇

  人们有时听说,行星的运动服从严格的定律,而一粒骰子的掷下是碰运气,或受机遇支配。我认为区别在于这个事实:迄今我们已能成功地预测行星的运动,但还不能预测掷骰子的个别结果。

  为了演绎出预见,人们需要定律和初始条件;如果没有合适的定律或不能确定初始条件,科学的预见方法就垮台。掷骰子时我们所缺乏的显然是初始条件的充分知识。有了初始条件的足够精确的测定,也就有可能在这种情况下作出预见;但是选定正确掷骰子的规则(摇摇骰子盒)是为了防止我们测量初始条件。游戏规则以及确定某一随机序列的各种事件必将发生的那些条件的其他规则,我称之为“框架条件”。它们由这样一些要求组成,如骰子应该是“纯的”(由同质物质组成),应该把它们好好地摇摇等等。

  有一些其他情况,预见是不成功的。也许迄今还不可能提出合适的定律;也许发现一个定律的所有尝试都已失败,并且所有的预见也被证伪。在这些情况下我们可能对究竟是否会找到一个满意的定律已失望。(但是大概我们不会放弃尝试,除非问题已使我们不大感兴趣——例如如果我们满足于频率预测,就是这种情况。)然而,无论如何,我们不能定论地说,在某个特定的领域没有定律。(这是证实不可能性的一个结果。)这就是说,我的观点使机遇概念成为主观的。当我们的知识不足以作出预见时我就说“机遇”;正如掷骰子时,我们说“机遇”,因为我们对初始条件没有知识。(可以设想,仪器设备精良的物理学家,能观测其他人预测不到的一次掷骰子的结果。)

  与这种主观观点相反,人们有时支持一种客观的观点。就这种观点利用事件本身是指决定的还是不决定的这种形而上学观念而言,我将不在这里对这种观点作进一步的考察(参阅第71和78节)。如果我们的预见获得成功,我们可以谈到“定律”;否则我们对定律或不规则性的存在或不存在不可能有任何知识。

  也许比这个形而上学观念更值得考虑的是下面的观点。可以说,当我们的概率估计得到验证时,我们遇到客观意义上的“机遇”;正如当我们遇到因果规律性时一样。

  蕴涵在这观点中的机遇定义可能不全是无用的,但是应该有力强调,如此定义的概念并不与定律概念相对立:正是由于这个理由我称概念序列是似机遇的。一般地说,一个实验结果的序列是似机遇的,如果定义序列的框架条件不同于初始条件的话;当在同一框架条件下进行的个别实验,在不同的初始条件下进行时,就会产生不同的结果。其元素根本不可预测的似机遇序列是否存在,我不知道。我们甚至不能从某个序列是似机遇的这个事实,推论出它的元素是不可预测的,还是或者推论出它们“由于”在主观的知识不足意义上的“机遇”所致;我们尤其不能从这个事实推论出定律不存在的“客观”事实。

  不仅不可能从序列的似机遇性质中推论出任何与定律一致的东西,或者在另一方面与个别事件一致的东西;甚至不可能从概率估计的验证推论出序列本身是完全不规则的。因为我们知道似机遇序列是存在的,这些序列是根据数学规则建构的。一个序列具有Bernoulli分布这个事实不是不存在定律的征候,与“根据定义”不存在定律完全不是一回事。我们在概率预测成功中看到的不过是在序列结构中不存在简单定律的征候(参阅第43和48节)——与构成序列的事件相反。不受后效约束的假定相当于这样的假说:这种简单的定律是不可发现的,这个假定得到验证,但这就是一切。

  70.从微观定律推演宏观定律的可能性

  有一种学说几乎已成为偏见,虽然它在最近已受到严厉的批评——所有可观察的事件必须解释为宏观事件,即解释为一些微观事件的平均数或累计或总和的学说(这个学说有点类似某些形式的唯物主义)。像其他这种学说一样,这似是某一方法论规则的形而上学具体化,而这条规则本身是完全无可非议的。我指的是这条规则:我们应该看�
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