技術(shù)解釋研究
——兼評(píng)皮特對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡的分析

吳國(guó)林,陳 福

(華南理工大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究中心,廣東廣州 510640)

技術(shù)解釋研究
——兼評(píng)皮特對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡的分析

吳國(guó)林,陳 福

(華南理工大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究中心,廣東廣州 510640)

皮特的實(shí)用主義分析技術(shù)哲學(xué),從技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系角度對(duì)技術(shù)進(jìn)行思考,有其獨(dú)特之處,但是,他對(duì)技術(shù)的定義和技術(shù)失效的技術(shù)解釋過多地涉及技術(shù)之外的因素。以哈勃望遠(yuǎn)鏡的失效為例,引入三值邏輯,從邏輯分析角度對(duì)其進(jìn)行具體的技術(shù)解釋。在技術(shù)解釋中,對(duì)應(yīng)原則存在不足。在從結(jié)構(gòu)到功能的技術(shù)解釋模式中,應(yīng)當(dāng)用原子結(jié)構(gòu)-功能子來(lái)替代,這使得技術(shù)解釋具有了演繹推理的形式,稱之為賴欣巴哈的技術(shù)邏輯。皮特關(guān)于技術(shù)是“人性在運(yùn)作”的定義過于寬泛,而實(shí)際上技術(shù)是理性的實(shí)踐能力,技術(shù)人工物需要不斷地檢驗(yàn)。

皮特;實(shí)用主義;哈勃望遠(yuǎn)鏡;技術(shù)解釋;技術(shù)邏輯;原子結(jié)構(gòu)-功能子

技術(shù)解釋是技術(shù)哲學(xué)的重要功能,而且是一個(gè)難題。哈勃望遠(yuǎn)鏡是當(dāng)代最為先進(jìn)的技術(shù)人工物。皮特的實(shí)用主義的分析技術(shù)哲學(xué)不同于其他技術(shù)哲學(xué),對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡的故障解釋頗有特點(diǎn)。本文將簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)皮特對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡的技術(shù)解釋,指出其不足;從分析哲學(xué)的角度對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡的

故障進(jìn)行研究,進(jìn)而在張華夏等的技術(shù)解釋模式基礎(chǔ)上,引入三值邏輯,改進(jìn)技術(shù)解釋模式,使得從結(jié)構(gòu)到功能能夠進(jìn)行演繹推理。

一、哈勃望遠(yuǎn)鏡及皮特的實(shí)用主義解釋

皮特的技術(shù)解釋特別表現(xiàn)在對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡(Hubble Space Telescope,簡(jiǎn)寫為HST)的分析。哈勃望遠(yuǎn)鏡是以天文學(xué)家愛德溫·哈勃為名、位于地球軌道上的望遠(yuǎn)鏡。它是被送入地球軌道上的口徑最大的望遠(yuǎn)鏡。它長(zhǎng)13.2米,直徑4.3米,總重12噸。其構(gòu)造見圖1①參見谷歌圖片“哈勃望遠(yuǎn)鏡”。網(wǎng)址:https:∥www.google.com.hk/search?newwindow=1&safe=strict&biw=1366&bih= 635&tbm=isch&sa=1&q=%E5%93%88%E5%8B%83%E6%9C%]。。用基地望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)宇宙當(dāng)中星體的光線時(shí)存在的一個(gè)主要問題是,光線必須穿過大氣層,但地球大氣層是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),云層變化很大,從而使得星體圖像可能模糊不清;而哈勃望遠(yuǎn)鏡離地面將近600千米,因此獲得了基地望遠(yuǎn)鏡所沒有的好處,影像可以不受大氣湍流的干擾,視相度很好,沒有大氣散射造成的背景光,能觀測(cè)被臭氧層吸收的紫外線,實(shí)現(xiàn)了地面任何望遠(yuǎn)鏡也達(dá)到不了的高靈敏度和高分辨能力。

圖1 哈勃望遠(yuǎn)鏡

哈勃望遠(yuǎn)鏡能完成各種任務(wù),它可以觀測(cè)到宇宙中140億年前發(fā)出的光,能夠單個(gè)觀測(cè)到星群中的任一顆星,能研究和確定宇宙的大小和起源,以及宇宙的年齡、距離和標(biāo)度;還可以分析河外星系,確定行星部、星系間的距離,能對(duì)行星、黑洞、類星體和太陽(yáng)系進(jìn)行研究,并畫出宇宙圖和太陽(yáng)系內(nèi)各行星的氣象圖。

哈勃望遠(yuǎn)鏡的組成部分主要包括:

①光學(xué)系統(tǒng)(為后文分析方便,本文稱之為C1):它是整個(gè)儀器的心臟,采用卡塞格林式反射系統(tǒng)組成,其中一個(gè)是口徑2.4米的主鏡、另一個(gè)是口徑0.3米的副鏡,目的是在主鏡的焦面上形成高質(zhì)量的圖像,以供其他科學(xué)儀器進(jìn)行處理,處理之后的數(shù)據(jù)通過中繼衛(wèi)星傳回地面。反射零位校正器(RNC)是光學(xué)設(shè)備里一個(gè)很重要的檢測(cè)儀器,這是由制造商帕金-艾爾曼(Pekin-Elmer)公司制造的。它由一個(gè)雙反射鏡和一個(gè)透鏡的集合組裝而成,可以讓一束激光從所有彎曲的鏡子表面的各個(gè)部分彈射出來(lái),光線然后匯焦,用于檢測(cè)表面曲率的一致程度。反轉(zhuǎn)零位校正器(INC)

是反射零位校正器的一部分,模擬主鏡的反射功能,其作用是檢查反射零位校正器的校準(zhǔn)和穩(wěn)定情況,檢測(cè)其是否有重大缺陷及測(cè)量它的穩(wěn)定性。

②廣域行星照相機(jī)(Wide Field/Planetary Camera,簡(jiǎn)稱WFPC,本文稱之為C2)。它是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),由兩架照相機(jī)——廣域照相機(jī)和行星照相機(jī)組成,每架都包括四片德州儀器的800×800像素CCD,形成了相互聯(lián)接的光學(xué)視野。其中廣域照相機(jī)視野廣,但解像力有所損失,可以對(duì)光度微弱的天體進(jìn)行全景觀測(cè);而行星照相機(jī)的解像力高,用于高分辨率的觀測(cè)。廣域照相機(jī)與行星照相機(jī)正好互補(bǔ)。

③戈達(dá)德高解析攝譜儀(稱之為C3)。它是用于紫外線波段的攝譜儀,后被太空望遠(yuǎn)鏡影像攝譜儀替代。

④高速光度計(jì)(稱之為C4)。它能夠快速地測(cè)量天體的光度變化和偏極性。因?yàn)橹麋R的光學(xué)問題,自升空以來(lái)一直未能成功使用,后來(lái)用于矯正其他儀器的光學(xué)問題。

⑤暗天體照相機(jī)(稱之為C5)。用于某一波段的暗天體的觀察,后被更先進(jìn)的巡天照相機(jī)代替。

⑥暗天體攝譜儀(稱之為C6)。用于觀測(cè)另一波段的暗天體的攝譜儀,后被太空望遠(yuǎn)鏡影像攝譜儀代替。

⑦其他儀器(稱之為C7)。除此之外,哈勃望遠(yuǎn)鏡還包括一些其他科學(xué)儀器,用于天體觀測(cè)和信息處理。

這里將C2、C3、C4、C5、C6、C7統(tǒng)稱為其他科學(xué)儀器Cn,并將哈勃望遠(yuǎn)鏡的輔助部分忽略,并不影響對(duì)本文問題的研究。

光學(xué)系統(tǒng)是哈勃望遠(yuǎn)鏡的核心結(jié)構(gòu),它采用的是組合望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)。光學(xué)系統(tǒng)C1包括主鏡(C11)、副鏡(C12)和矯正光學(xué)設(shè)備(C13)。光線從筒口進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡,然后從主鏡反射到副鏡,副鏡再把光線從主鏡中心的一個(gè)小洞反射到主鏡后面的焦點(diǎn),形成清晰的圖像。焦點(diǎn)處有一些更小的半反光半透明的鏡子,將光線分散到各個(gè)科學(xué)儀器,供各種科學(xué)儀器進(jìn)行精密處理,得出的數(shù)據(jù)通過中繼衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)回地面。望遠(yuǎn)鏡的鏡片由玻璃制成,表面鍍上純鋁和鎂氟化物,可以反射可見光、紅外線和紫外線。哈勃望遠(yuǎn)鏡通過觀測(cè)天體光線的不同波長(zhǎng)或光譜,可以檢測(cè)到該天體的特征。

由于鏡片的拋光過程進(jìn)展緩慢,這使得哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空的時(shí)間比預(yù)定計(jì)劃晚了很多。在鏡片拋光上,出現(xiàn)了技術(shù)問題,拋光進(jìn)度落后并且超過了預(yù)算。帕金-艾爾曼公司能否勝任后續(xù)工作受到了質(zhì)疑,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)將哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)射的日期延期至1985年的4月,但是,帕金-艾爾曼公司的進(jìn)度仍然在延遲。NASA被迫多次延后發(fā)射日期,先延至1986年3月,然后又延至1986年9月。這時(shí)整個(gè)計(jì)劃的總花費(fèi)已經(jīng)高達(dá)11.75億美元。其次,“挑戰(zhàn)者”號(hào)的災(zāi)難使哈勃望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射又延遲了四年。1990年4月24日哈勃望遠(yuǎn)鏡正式發(fā)射升空。

望遠(yuǎn)鏡發(fā)射數(shù)星期后,傳回來(lái)的圖片表明沒有達(dá)到最佳的聚焦?fàn)顟B(tài)。雖然第一張圖像看起來(lái)比基地望遠(yuǎn)鏡還明銳,但是,哈勃望遠(yuǎn)鏡有更高的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),其圖像質(zhì)量沒有達(dá)到原有的設(shè)計(jì)期望。事實(shí)上,點(diǎn)源的影像被擴(kuò)散成超過1弧秒半徑的圓,而不是在設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中的標(biāo)準(zhǔn):集中在直徑0.1弧秒之內(nèi),有同心圓的點(diǎn)彌漫函數(shù)圖像。在發(fā)現(xiàn)HST存在問題之后,由亞倫領(lǐng)導(dǎo)的委員會(huì)決定對(duì)HST進(jìn)行維修,經(jīng)過維修之后的HST,執(zhí)行了大量的觀測(cè),成為天文學(xué)研究最重要的工具,在星系觀測(cè)、改善宇宙年齡估計(jì)、發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹、證明黑洞存在等一系列任務(wù)上發(fā)揮了重要的作用。

1990年6月21日哈勃管理局宣稱哈勃拍攝照片失敗,從廣域行星照相機(jī)發(fā)回來(lái)的照片顯示,照片失真,存在球狀像差。造成這一問題的原因在于HST的光學(xué)系統(tǒng)有嚴(yán)重問題,即主鏡、副鏡或者二者都存在問題。為此,NASA成立了HST調(diào)查委員會(huì)。調(diào)查對(duì)象包括制造商和測(cè)試人員,重新查看了相關(guān)的文獻(xiàn)記載,分析和檢測(cè)了HST制造中用到的鏡子。

皮特將技術(shù)定義為:人性在運(yùn)作(humanity at work)[1]11,其技術(shù)解釋的基本策略是實(shí)用主義的技術(shù)解釋①也有學(xué)者將技術(shù)的定義“humanity at work”翻譯為“人類在工作”,這一譯法范圍太寬。通觀皮特的著作,筆者認(rèn)為將“humanity at work”翻譯為“人性在運(yùn)作”更好一些,“運(yùn)作”較之于“工作”更深層一些。。他的技術(shù)解釋包括技術(shù)規(guī)則、系統(tǒng)等概念。在他看來(lái),如果科學(xué)規(guī)則是關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)和宇宙內(nèi)部各相關(guān)部分之間關(guān)系的規(guī)則,并且技術(shù)是“人性在運(yùn)作”的定義是準(zhǔn)確的話,技術(shù)

規(guī)則應(yīng)該是人與人之間相互關(guān)系的規(guī)則,同時(shí)由于技術(shù)規(guī)則是以這一關(guān)系為主導(dǎo)的,那么技術(shù)規(guī)則就應(yīng)該是社會(huì)科學(xué)研究的結(jié)果[1]43?！叭诵栽谶\(yùn)作”概念的使用使得用來(lái)達(dá)成我們目標(biāo)的工具這一概念盡可能包含所有的人工物,使得政府、法律體系、官僚系統(tǒng)等社會(huì)機(jī)構(gòu)都可以算做技術(shù)。技術(shù)解釋中另一個(gè)重要概念是系統(tǒng),技術(shù)解釋中的一個(gè)重要部分是對(duì)人工物、結(jié)構(gòu)、功能與組成這個(gè)系統(tǒng)相關(guān)的其他部分的關(guān)系進(jìn)行解釋。通過對(duì)人工物中具體問題來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。例如:只有參考設(shè)計(jì)、功能或者結(jié)構(gòu)在人工物里邊的作用時(shí),才能對(duì)其進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕忉孾2]111。

皮特在技術(shù)解釋之外,專門討論了技能解釋,即對(duì)技能細(xì)節(jié)進(jìn)行解釋,技能解釋恰恰是從具體事件中尋求對(duì)某一特殊事件的理解。技能解釋一般會(huì)對(duì)以下三種情形進(jìn)行說(shuō)明:①人工物沒有實(shí)現(xiàn)最初預(yù)想的目標(biāo);②人工物是如何發(fā)揮作用以及如何產(chǎn)生不同的結(jié)果;③人工物帶來(lái)的不可預(yù)測(cè)的結(jié)果[1]45。技能解釋通常會(huì)說(shuō)明“為什么它起作用(不起作用)”等關(guān)于“為什么”諸如此類的問題,如果按照科學(xué)解釋的法則去解釋,就不會(huì)得到令人滿意的答案。

就HST的成像不清來(lái)說(shuō),皮特引用了NASA總督察員向國(guó)會(huì)提交的報(bào)告,HST關(guān)鍵部分即主鏡出現(xiàn)了問題。具體表現(xiàn)在以下方面:①?zèng)]有經(jīng)過校對(duì)的反射零位校正器墊圈;②沒有預(yù)料到反轉(zhuǎn)零位校正器的結(jié)果;③折射零位測(cè)試與反射零位測(cè)試不一致;④總體錯(cuò)誤測(cè)試沒有進(jìn)行[2]184。

按照實(shí)用主義的分析策略,除了引用調(diào)查報(bào)告中說(shuō)明的原因之外,皮特更加強(qiáng)調(diào)HST設(shè)計(jì)的決策相關(guān)的其他因素,包括道德、經(jīng)濟(jì)等其他因素:①牽涉的人和利益集團(tuán)的范圍很廣,從政治家到制造商,從科學(xué)家到官僚主義者,都包括在里面;②科學(xué)的、技能的、政治的、金融的等因素也包括在內(nèi);③建造一個(gè)軌道觀測(cè)臺(tái)是非常復(fù)雜的,它要比建造一個(gè)望遠(yuǎn)鏡涉及的問題多得多。

皮特結(jié)合他的技術(shù)行動(dòng)認(rèn)識(shí)論模型分析了政治、“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)發(fā)射的延遲、資金等因素對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡的影響。在其技術(shù)解釋模型中,認(rèn)為主要應(yīng)該關(guān)注的是參與項(xiàng)目工作的人,技術(shù)解釋是一種“決策因果關(guān)系之上”的解釋,在這里,決策扮演著至關(guān)重要的作用[1]51。

二、初探技術(shù)解釋模型

皮特的技術(shù)解釋是有一定道理的,但是,他從實(shí)用主義出發(fā),將技術(shù)定義為“人性在運(yùn)作”,顯然,這一個(gè)定義太寬泛,因?yàn)槿诵栽谶\(yùn)作的東西太多了。他并沒有完全認(rèn)清技術(shù)的本質(zhì),技術(shù)必然有自身的特質(zhì),而不能將技術(shù)失效的原因任意拓展到技術(shù)之外。反過來(lái)講,即使那些參與HST的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試等的技術(shù)人員、管理人員、公司等等都具有良好的道德和經(jīng)濟(jì)水平,而且真正有心想把事辦好,但是,技術(shù)水平不高,顯然也是不可能成功制造出HST。HST成像不清從根本上講是技術(shù)本身的問題,過多的政治、金融等方面的分析并不利于技術(shù)解釋,政治與金融等因素并不直接影響技術(shù)人工物的制造,而必須直接尋找技術(shù)本身的原因。事實(shí)上,這些制造哈勃望遠(yuǎn)鏡的公司本身具有相當(dāng)高的信譽(yù)和很高的技術(shù)水平,因?yàn)樗鼈兌际歉呒夹g(shù)企業(yè),HST的制造任務(wù)也是國(guó)際上許多其他高技術(shù)企業(yè)無(wú)法完成的高難度制造工作。因此,應(yīng)當(dāng)從技術(shù)本身來(lái)展開分析,特別是需要運(yùn)用分析哲學(xué)的方法對(duì)HST進(jìn)行技術(shù)解釋。

技術(shù)解釋一直是一個(gè)難題,并沒有演繹推理地解決?？肆_斯(P.Kroes)提出了技術(shù)解釋[3]。在技術(shù)解釋中,克羅斯通過分析紐可門蒸汽機(jī)案例,提出了技術(shù)解釋的圖式。然而,正如他所認(rèn)為的,結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系不是演繹解釋,而是一種實(shí)用意義上的因果鏈,即在因果關(guān)系及基于因果關(guān)系的實(shí)用準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)與功能[3]。張華夏、張志林改進(jìn)了技術(shù)客體的結(jié)構(gòu)解釋,通過結(jié)構(gòu)來(lái)解釋技術(shù)的功能。其模式是[4]72:

我們這里借鑒并改進(jìn)這一模型對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行結(jié)構(gòu)到功能的技術(shù)解釋:

(1a)HST的元素為C1、Cn,并構(gòu)成為穩(wěn)定的關(guān)系,即結(jié)構(gòu)S。也就是說(shuō)HST是由光學(xué)系統(tǒng)C1與其他科學(xué)儀器Cn組成。HST具有恰當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)結(jié)構(gòu),即HST是按照光學(xué)原理由C1、Cn組

成特定的光學(xué)結(jié)構(gòu),這里的光學(xué)結(jié)構(gòu)受到光學(xué)成像規(guī)律L的支配。光學(xué)系統(tǒng)C1包括主鏡(C11)、副鏡(C12)和矯正光學(xué)設(shè)備(C13)。

(1b)元素滿足技術(shù)規(guī)律或規(guī)則。這里光學(xué)成像規(guī)律轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)規(guī)律L,如透鏡成像的光學(xué)規(guī)律、光學(xué)鏡面的打磨和鍍膜技術(shù)的規(guī)律或規(guī)則等。技術(shù)規(guī)律或規(guī)則使元素構(gòu)成為完成某種功能的結(jié)構(gòu)。

(1c)HST處于太空環(huán)境中。

(1e)結(jié)論:HST有清晰的成像功能F。

上述各陳述(1a)、(1b)、(1c)是用結(jié)構(gòu)語(yǔ)言表達(dá)的,陳述(1e)是用功能語(yǔ)言表達(dá)的,顯然,缺乏一個(gè)從結(jié)構(gòu)到功能的聯(lián)結(jié)。張華夏、張志林教授認(rèn)為,用對(duì)應(yīng)原則來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,然而,這對(duì)HST來(lái)說(shuō)是有問題的。筆者認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)用原子結(jié)構(gòu)-功能子來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能之間的橋接,于是補(bǔ)充陳述(1d):

(1d)HST具有原子結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一體,即原子結(jié)構(gòu)-功能子:光學(xué)規(guī)律能夠使主鏡、副鏡等光學(xué)元件組成的最基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)S0產(chǎn)生相應(yīng)的基礎(chǔ)功能F0。

可見,只要上述各光學(xué)儀器(元素)都是正常的,構(gòu)成了正確的結(jié)構(gòu),并使結(jié)構(gòu)與功能之間有正確的藕合,HST將得到清晰的圖像。但是,從HST傳回來(lái)的圖片表明,并沒有得到清晰的圖像,而是模糊的圖像,這說(shuō)明,前面的結(jié)構(gòu)或要素是有問題的。上述從結(jié)構(gòu)到功能的技術(shù)解釋,用符號(hào)表示為:

解釋者:(2a)要素描述與結(jié)構(gòu)描述。要素描述C,要素構(gòu)成的穩(wěn)定關(guān)系,即結(jié)構(gòu)描述S,C與S組成了要素—結(jié)構(gòu)描述,＜C,S＞。

(2b)要素滿足的技術(shù)規(guī)律或規(guī)則描述L。

(2c)環(huán)境描述E。

(2d)結(jié)構(gòu)-功能子描述S0?F0。

被解釋者:(2e)技術(shù)人工物的功能描述F。

寫成邏輯表達(dá)式為:

或?qū)憺?

其中,“.”表示合取,“…→”表示實(shí)踐推理,即在工程技術(shù)實(shí)踐中這一推理是合理的,具有工具合理性或技術(shù)合理性。為行文方便,將結(jié)構(gòu)-功能子記為SF0,這樣的表達(dá)方式更符合工程技術(shù)人員的實(shí)踐活動(dòng)①在邏輯表達(dá)中,按結(jié)合力規(guī)則省掉括號(hào)。根據(jù)結(jié)合力規(guī)則,結(jié)合力從最強(qiáng)到最弱依次為:-(非)、.(合取)、∨(析取)、…→(實(shí)踐推理)、(或?)?(等值)。。

三值邏輯最早是由盧卡西維茨(J. Lukasiwicz)和波斯特(E.L.Post)獨(dú)立提出來(lái)的[2]113,他們僅做了形式上的推演,但沒有解決應(yīng)用問題。關(guān)鍵是賴欣巴哈發(fā)現(xiàn)了三值邏輯與量子力學(xué)之間的聯(lián)系。賴欣巴哈提出的量子力學(xué)三值邏輯[6]150-160,用真T、不確定I和假F來(lái)表達(dá)真值。對(duì)技術(shù)的評(píng)價(jià)不是二值邏輯,而是三值邏輯,它們是有效、不確定和無(wú)效,為行文方便,筆者將有效、不確定和無(wú)效分別用三值邏輯的真T、不確定I和假F來(lái)表示。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),賴欣巴哈三值邏輯中的直接否定(-)、標(biāo)準(zhǔn)蘊(yùn)涵(?)適用于技術(shù)推理,符合工程技術(shù)的實(shí)踐,利用這樣的邏輯規(guī)則,從結(jié)構(gòu)到功能的技術(shù)解釋形式上具有演繹推理的意義。

事實(shí)上,賴欣巴哈關(guān)于量子力學(xué)的三值邏輯描述的是從微觀到宏觀的邏輯過程,這已經(jīng)涉及到量子技術(shù)的邏輯問題與經(jīng)典技術(shù)的邏輯問題。我們認(rèn)為,采用賴欣巴哈關(guān)于直接否定與標(biāo)準(zhǔn)蘊(yùn)涵的三值邏輯,也是盧卡西維茨的三值邏輯系統(tǒng),能夠較好地符合了工程技術(shù)的推理。直接否定與標(biāo)準(zhǔn)蘊(yùn)涵構(gòu)成的三值邏輯系統(tǒng),我們稱之為賴欣巴哈的技術(shù)邏輯,其相關(guān)的真值表見表1、表2。

表1 直接否定的真值表

表2 析取、合取、標(biāo)準(zhǔn)蘊(yùn)涵A?B的真值表

賴欣巴哈提出了蘊(yùn)涵式的基本要求,即要使得推理成為可能,于是有這樣的規(guī)則:

①如果A為真,并且A?B為真,則B為真。這一規(guī)則滿足了實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵的“肯前必肯后”推理規(guī)則。

②如果A為真,而B為假,則蘊(yùn)涵式為假,這一條件也為標(biāo)準(zhǔn)蘊(yùn)涵式所滿足。

③當(dāng)B為假,且A?B為真,則必然推出A為假,這實(shí)質(zhì)上符合實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵的“否后必否前”推理規(guī)則,即(A?B).-B?-A[6]152-153。

下面根據(jù)我們采納的賴欣巴哈的直接否定與標(biāo)準(zhǔn)蘊(yùn)涵邏輯來(lái)分析HST?，F(xiàn)將式(2)重新表達(dá)為:

當(dāng)有合格的C、合理的S和正確的結(jié)構(gòu)與功能的基本聯(lián)系SF0,就能產(chǎn)生正常功能F。但是,對(duì)于HST來(lái)說(shuō),其成像不清楚,就是成像有毛病,表示為“-F”,于是有如下技術(shù)推理:

然而賴欣巴哈的三值邏輯的“直接否定”滿足德·摩根定律,于是有:

由于技術(shù)規(guī)律或規(guī)則L和結(jié)構(gòu)S、環(huán)境E與結(jié)構(gòu)-功能子SF0不存在問題,上式是析取關(guān)系,因此,-C,即要素C有問題。

而C由C1、Cn組成,即C?C1.Cn。技術(shù)人員和科學(xué)家發(fā)現(xiàn),Cn沒有毛病,因此只有C1出毛病了。C1包括主鏡(C11)、副鏡(C12)和矯正光學(xué)設(shè)備(C13)。即C1?C11.C12.C13

1990年6月14日,美國(guó)航宇局為使哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的聚焦達(dá)到最佳狀態(tài),經(jīng)分析得知,C1部分存在問題,即C11、C12、C13部分或者全部存在問題,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)正是C11和C13(主鏡和校正設(shè)備——反射零位校正器)存在問題:

① 存在的第一個(gè)問題是鏡片的問題,鏡片在加工磨制、拋光和實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)并不能精密成型。調(diào)查委員會(huì)對(duì)鏡片的制造調(diào)查發(fā)現(xiàn),鏡片的制造并不規(guī)范,鏡片的中心過于扁平,這個(gè)誤差已經(jīng)十倍大于可容忍的范圍。主鏡表面涂上了一層很薄的鋁片,當(dāng)鏡子拋光后,一小部分材料消耗,鏡片不同的部分選擇不同的光束,鏡片的形狀被改變了。當(dāng)所有的鏡片表面經(jīng)光束反射測(cè)試后,鏡片表面呈現(xiàn)出許多重復(fù)的光環(huán),這是由于在這個(gè)項(xiàng)目里光學(xué)測(cè)試沒有被很好地設(shè)定,這也是鏡片沒有拋光好的緣故。

②反射零位校正器存在問題。反射零位校正器用來(lái)檢測(cè)主鏡的形狀。只有當(dāng)測(cè)量的光學(xué)元件和空間距離準(zhǔn)確的時(shí)候,反射零位校正器才能被確保是準(zhǔn)確的。事實(shí)上,主鏡在拋光階段就沒有拋光準(zhǔn)確,鏡片的形狀偏離了預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)反射零位校正器的物鏡檢測(cè)發(fā)現(xiàn)安置距離有問題,需要安裝一個(gè)間隔器來(lái)增加兩個(gè)物鏡之間的距離,但是保護(hù)物鏡的螺栓帽沒有固定好,這里表明反射零位校正器存在問題,同時(shí)也說(shuō)明缺乏技術(shù)監(jiān)管。這些異常情況應(yīng)該讓材料審查委員會(huì)進(jìn)行記錄并且考慮問題的原因,但事實(shí)上調(diào)查委員會(huì)調(diào)查時(shí)并沒有找到相關(guān)記錄。

③反轉(zhuǎn)零位校正器對(duì)反射零位校正器檢測(cè)發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)了球狀相差,當(dāng)其測(cè)量主鏡的時(shí)候,其顯示的都是環(huán)形波狀圖,與預(yù)期的干涉模型相差很遠(yuǎn),這里顯示了很明顯的錯(cuò)誤。第二個(gè)零位校正器僅由透鏡組成,當(dāng)它測(cè)試主鏡的球面直徑時(shí),它也很清晰地顯示了主鏡的錯(cuò)誤。當(dāng)這兩個(gè)錯(cuò)誤出現(xiàn)的時(shí)候并沒有受到重視。帕金-艾爾曼公司的光學(xué)操作人員認(rèn)為是反轉(zhuǎn)零位校正器出現(xiàn)了問題,事實(shí)上,反轉(zhuǎn)零位校正器能夠足夠精確地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。

④由折射零位校正器對(duì)頂點(diǎn)半徑的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)存在球狀相差,這個(gè)信息被忽略了。這是由于折射零位校正器的精確度比對(duì)反射零位校正器差,因而是不可靠的。事實(shí)上,折射零位校正器更容易準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)存在的球狀相差。

⑤針對(duì)主鏡的檢測(cè)計(jì)劃沒有實(shí)施?？茖W(xué)家們很好地設(shè)計(jì)和測(cè)試了哈勃望遠(yuǎn)鏡的儀器,然而,哈勃望遠(yuǎn)鏡的制造商們忽視了對(duì)技術(shù)監(jiān)管的檢測(cè)和重視。從帕金-艾爾曼公司的科學(xué)家們、管理者、技術(shù)決策隊(duì)伍,以及NASA的管理者和活動(dòng)者們,都沒有對(duì)制造程序相當(dāng)關(guān)注,沒有意識(shí)到有差異的數(shù)據(jù)的存在。盡管這些數(shù)據(jù)會(huì)讓帕金-艾爾曼公司的部分光學(xué)操作人員擔(dān)憂,依靠一個(gè)單獨(dú)的測(cè)試方法對(duì)一個(gè)程序來(lái)說(shuō)是很脆弱的,即使是一個(gè)很簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤的出現(xiàn),這些簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤在其他望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目中也曾出現(xiàn),然而仍然沒有獨(dú)立的檢測(cè)計(jì)劃來(lái)避免發(fā)生大的錯(cuò)誤。在哈勃望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵時(shí)期,當(dāng)時(shí)更擔(dān)心的是資金、發(fā)射計(jì)劃的推遲,而忽視了單獨(dú)的檢測(cè)[7]。

下面我們給出從結(jié)構(gòu)推出功能的技術(shù)解釋的一般模式:

設(shè)技術(shù)人工物x有n個(gè)要素,記為x1,…, xn,即x1,…,xn分別屬于C1,…,Cn。Ci(xi)表示xi屬于Ci類,Ci為事物謂詞。由這些要素形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)S(x1,x2,…,xn),其中S為結(jié)構(gòu)謂詞。

人工物的要素—結(jié)構(gòu)描述的邏輯形式表示為:

這里將C1(x1).….Cn(xn)簡(jiǎn)記為C(x1,…, xn),C為事物謂詞。

結(jié)構(gòu)-功能子可以表達(dá)為:S0(x1,…,xn)?F0(x1,…,xn),簡(jiǎn)記為SF0(x1,…,xn)

技術(shù)人工物的關(guān)系或結(jié)構(gòu)的形成,既可以來(lái)自于科學(xué)規(guī)律、技術(shù)規(guī)律,還可能來(lái)自于技術(shù)規(guī)則、技術(shù)經(jīng)驗(yàn),或者不可言說(shuō)的知識(shí),用L(x1,…, xn)表示,其意思是元素x1,…,xn滿足規(guī)律L,L就是規(guī)律謂詞或規(guī)則謂詞。一個(gè)技術(shù)人工物是否具有那樣的功能F,也需要有相應(yīng)的環(huán)境E(x1,…,xn),如果沒有那樣的環(huán)境,技術(shù)人工物的功能就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。嚴(yán)格講,這里所說(shuō)的技術(shù)功能還是一種潛在的功能,只有當(dāng)技術(shù)人工物作用于作用對(duì)象O,并正常運(yùn)行時(shí),現(xiàn)實(shí)的功能才能表現(xiàn)出來(lái)。于是,一般的技術(shù)解釋用符號(hào)表示為:

上式即式(4)是謂詞語(yǔ)句表達(dá)式。在技術(shù)人工物的結(jié)構(gòu)與功能的轉(zhuǎn)變過程中,其中有一個(gè)原子結(jié)構(gòu)-功能子SF0。這個(gè)原子結(jié)構(gòu)-功能子,可以是物理實(shí)體(如在紐可門蒸汽機(jī)中,有一個(gè)樞臂等器件來(lái)完成從活塞到泵水這一功能的實(shí)現(xiàn)),也可以是人的意向使然(如一把菜刀有鋒利的物理性質(zhì),當(dāng)其作用于菜時(shí),刀用來(lái)切菜;由于刀有一定的硬度和重量,人又可用它拍堅(jiān)果,這里刀發(fā)揮的是錘子的功能)

上述關(guān)于HST與技術(shù)解釋的分析方式,是分析哲學(xué)的分析方式,正是工程技術(shù)人員的思考方式,而不是皮特的實(shí)用主義的分析方式。一個(gè)好的技術(shù)解釋在于能夠預(yù)見技術(shù)的發(fā)展,或者是對(duì)技術(shù)的問題進(jìn)行透徹的分析,有利于改進(jìn)或解決技術(shù)的問題,而不是將問題擴(kuò)展到更大的范圍。

三、幾點(diǎn)討論

下面就我們提出的技術(shù)解釋模型展開幾點(diǎn)討論:

首先,張華夏、張志林提出了技術(shù)客體的結(jié)構(gòu)解釋模型,在該邏輯模型中包括了對(duì)應(yīng)規(guī)則B。他們將對(duì)應(yīng)規(guī)則解釋為:為了由元素與結(jié)構(gòu)的規(guī)律推出客體的功能規(guī)律,就要有一種原理將元素結(jié)構(gòu)的概念轉(zhuǎn)化為整體功能的概念,這個(gè)轉(zhuǎn)換,叫做對(duì)應(yīng)規(guī)則[4]72。

張華夏等提出用對(duì)應(yīng)原則將人工物的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ?以解決結(jié)構(gòu)與功能之間的矛盾。然而,在筆者看來(lái),對(duì)應(yīng)原則“C x?A x,F x?P x”需要再認(rèn)識(shí)。對(duì)于紐可門蒸汽機(jī)來(lái)說(shuō),對(duì)應(yīng)原則的概括還是可用的,但是,對(duì)于HST來(lái)說(shuō),用對(duì)應(yīng)原則來(lái)說(shuō)明從結(jié)構(gòu)到功能的轉(zhuǎn)變,似乎難以解釋。

在對(duì)人工物進(jìn)行技術(shù)解釋的過程中,不是一定需要有一個(gè)對(duì)應(yīng)規(guī)則。我們認(rèn)為,應(yīng)通過一個(gè)結(jié)構(gòu)-功能子(structure-functionon)來(lái)聯(lián)結(jié),這更加符合技術(shù)實(shí)踐和工程實(shí)踐。

將技術(shù)客體的功能F逐級(jí)分解,根據(jù)工程技術(shù)的需要,可以分解到一個(gè)足夠基礎(chǔ)的功能,我們稱之為原子功能F0,與這一最小功能相對(duì)應(yīng)還有一個(gè)最小的結(jié)構(gòu),稱之為原子結(jié)構(gòu)S0,原子功能與原子結(jié)構(gòu)是統(tǒng)一在一起的,它表達(dá)了人工客體x的兩個(gè)重要特征,即:S0(x)?F0(x),它表示人工客體的原子功能與原子結(jié)構(gòu)是等價(jià)的。在一些學(xué)者看來(lái),技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)僅考慮功能的分解,不應(yīng)該考慮結(jié)構(gòu)的分解,顯然這一設(shè)計(jì)思路是片面的,其效率十分低下。判斷是否屬于原子功能,依賴于具有的工程技術(shù)科學(xué)和設(shè)計(jì)情境的要求①我們將在另文與著作中對(duì)原子結(jié)構(gòu)-功能子給予詳細(xì)的論述。。

HST的核心是通過主鏡和副鏡形成清晰的圖像,然后再供其他科學(xué)儀器進(jìn)行處理。主鏡與副鏡是按光學(xué)成像要求組成的結(jié)構(gòu),與主鏡后面的焦點(diǎn)形成清晰的圖像是統(tǒng)一在一起的,這就是結(jié)構(gòu)-功能子,清晰的圖像是HST的基礎(chǔ)功能,其他功能都是建立在這一基礎(chǔ)之上。

技術(shù)規(guī)律或技術(shù)規(guī)則是否包括了結(jié)構(gòu)-功能

子?反過來(lái)問,有了技術(shù)規(guī)律或規(guī)則,是否就能唯一形成技術(shù)人工物的結(jié)構(gòu)與功能。顯然,答案為否。有的技術(shù)規(guī)則是在人工物形成和使用之中逐漸形成的,同一個(gè)技術(shù)規(guī)律或規(guī)則會(huì)對(duì)應(yīng)多個(gè)技術(shù)人工物。因此,每一類技術(shù)人工物都有其結(jié)構(gòu)-功能子,它是技術(shù)人工物的最基礎(chǔ)構(gòu)件。比如,汽車有其共同的或家族類似的結(jié)構(gòu)-功能子,它不同于槍的結(jié)構(gòu)-功能子。

皮特認(rèn)為,技術(shù)規(guī)則是人與人之間相互關(guān)系的規(guī)則。筆者認(rèn)為,技術(shù)規(guī)則是人在工程技術(shù)實(shí)踐過程中,必須遵守技術(shù)人工物正常運(yùn)行的規(guī)則,而不是人與人之間相互關(guān)系的規(guī)則。技術(shù)規(guī)則從根本上講,來(lái)自于科學(xué)規(guī)律、技術(shù)規(guī)律或技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于高技術(shù)產(chǎn)品來(lái)說(shuō),技術(shù)規(guī)則主要來(lái)自于科學(xué)規(guī)律轉(zhuǎn)化,或來(lái)自于高技術(shù)產(chǎn)品的使用過程的經(jīng)驗(yàn)形成。技術(shù)規(guī)則是保證技術(shù)人工物正常運(yùn)行的規(guī)則。

其次,技術(shù)是什么?皮特對(duì)技術(shù)的討論限定在人類技術(shù)上,于是,涉及到兩個(gè)因素,一個(gè)是人類活動(dòng),另一個(gè)是對(duì)工具的有目的的應(yīng)用。據(jù)此,他將技術(shù)定義為:技術(shù)是“人性在運(yùn)作”。顯然這是一個(gè)寬泛的定義。一般來(lái)說(shuō),人性就是人的本性。人性由理性和感性等因素構(gòu)成。像HST這樣的高科技產(chǎn)品,更加注重理性,而不是感性等因素,顯然,“人性在運(yùn)作”這一技術(shù)的定義無(wú)法闡明現(xiàn)代技術(shù)所包括的理性。同時(shí),運(yùn)作(work)這一詞也很寬泛,沒有將技術(shù)的改造、實(shí)踐特征表達(dá)出來(lái)。筆者對(duì)技術(shù)的定義是:技術(shù)是理性的實(shí)踐能力。這說(shuō)明了技術(shù)具有實(shí)踐特點(diǎn),需要不斷給予檢驗(yàn)。技術(shù)也是一種理性的實(shí)現(xiàn),HST的聚焦功能有很高的科學(xué)要求,也是許多發(fā)達(dá)國(guó)家難以達(dá)到的科學(xué)技術(shù)精度,這就是說(shuō),技術(shù)人工物本身是前沿的科學(xué)和技術(shù)的產(chǎn)物,即高科技,它本身就具有不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性,有的檢驗(yàn)也必須在實(shí)踐和使用過程中,才能受到檢驗(yàn)。通過對(duì)技術(shù)產(chǎn)品的使用來(lái)檢驗(yàn)技術(shù)是否存在問題,越發(fā)顯得具有重要性,如HST等這些高端技術(shù)產(chǎn)品,如果制造該產(chǎn)品的公司一開始就沒有檢查出技術(shù)問題,而在現(xiàn)實(shí)中通過對(duì)該產(chǎn)品的使用發(fā)現(xiàn)了問題,這說(shuō)明了對(duì)高技術(shù)人工物的檢驗(yàn)還要在使用中進(jìn)行,通過使用來(lái)發(fā)現(xiàn)問題和改進(jìn)技術(shù)人工物,即是說(shuō),使用就是技術(shù)人工物的檢驗(yàn)。技術(shù)解釋中應(yīng)當(dāng)引入時(shí)間因素,因?yàn)榧夹g(shù)解釋不僅是解釋有一個(gè)技術(shù)人工物,還應(yīng)當(dāng)解釋它具有何種穩(wěn)定和可靠的功能,而這些因素都必須在技術(shù)的使用中來(lái)檢驗(yàn)。

[1]Pitt J C.Thinking about Technology:Foundations of the Philosophy of Technology[M].New York:Seven Bridges Press,2000.

[2]Pitt J C.Doing Philosophy of Technology[M].New York: Springer Press,2011.

[3]Kroes P.Technological Explanations:The Relation Between Structure and Function of Technological Objects[J]. Society for Philosophy and Technology,1998,3(3):18 -34.

[4]張華夏,張志林.技術(shù)解釋研究[M].北京:科學(xué)出版社,2005.

[5]王雨田.現(xiàn)代邏輯科學(xué)導(dǎo)引:上冊(cè)[M].北京:中國(guó)人民大學(xué)出版社,1987:593-607.

[6]Reichenbach H.Philosophic Foundations of Quantum Mechanics[M].Berkeley:University of California Press,1944.

[7]NASA.The Hubble Space Telescope Optical System Failure Report[R].Washington D.C.:NASA,1990:55.

(責(zé)任編輯:李新根)

Study on Technical Interpretation——Together with a Review on Pitt's Analysis of HST

WU Guo-lin,CHEN Fu
(Center for Philosophy of Science and Technology,South China University of Technology, Guangzhou 510640,China)

Pitt's pragmatic analytical philosophy of technology uniquely studies technology from the relationship between technology and society.His definition of technology and technical interpretation of technological failure involve excessively the factors beyond technology.The technical reasons for Hubble Space Telescope (HST)failure,for instance,were explained specifically from the perspective of logical analysis by introducing three-valued logic.In technical interpretation there are deficiencies of corresponding principles,which should be replaced by atomic structure-functionon in the mode of technical interpretation from structure to function.Such a technical interpretation is of significance to deductive reasoning, which is named Reichenbach's technical logic.What's more,Pitt's definition that technology is“humanity at work”is too broad,whereas technology is the practice capacity of reasoning and technical artifacts call for continuous testing.

Pitt;pragmatism;Hubble Space Telescope(HST);technical interpretation;technical logic;atomic structure-functionon

N 031

A

1008-3758(2015)05-0441-08

10.15936/j.cnki.1008-3758.2015.05.001

2015-02-25

教育部哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究重大課題攻關(guān)資助項(xiàng)目(11JZD007)。

吳國(guó)林(1963-),男,四川營(yíng)山人,華南理工大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,主要從事物理學(xué)哲學(xué)、技術(shù)哲學(xué)、現(xiàn)象學(xué)科技哲學(xué)研究;陳 福(1990-),男,湖南婁底人,華南理工大學(xué)碩士研究生,主要從事技術(shù)哲學(xué)研究。