論霍金的依賴(lài)模型的實(shí)在論

趙 煦

論霍金的依賴(lài)模型的實(shí)在論

趙 煦

近年來(lái)，實(shí)在論主張層出不窮，但眾多的觀點(diǎn)似乎都不能為世界提供一個(gè)令人信服的說(shuō)明。鑒于此，霍金提出了一種新的實(shí)在論——依賴(lài)模型的實(shí)在論。其主要觀點(diǎn)為：（1）一個(gè)物理理論和世界圖像是一個(gè)模型以及一組將這個(gè)模型的元素和觀測(cè)連接的規(guī)則的思想；（2）哪一個(gè)好，就用哪一個(gè)模型；（3）同時(shí)允許兩個(gè)或兩個(gè)以上相互競(jìng)爭(zhēng)的理論模型并存。不在終極的客觀存在的有無(wú)之間作無(wú)謂的爭(zhēng)論，只關(guān)注理論模型的好與壞，對(duì)于自然科學(xué)的發(fā)展，有著積極的意義。這些主張使得依賴(lài)模型的實(shí)在論與科學(xué)史的實(shí)際更相符合。

依賴(lài)模型的實(shí)在論；反實(shí)在論；模型；方法論

從地心說(shuō)到日心說(shuō)，再到牛頓的絕對(duì)時(shí)空，人類(lèi)追求的是一個(gè)穩(wěn)定不變的靜態(tài)世界。進(jìn)入20世紀(jì)以后，相對(duì)論為世界提供的說(shuō)明取代了牛頓的經(jīng)典力學(xué)所描述的世界圖景，宣告了那種如鐘表式運(yùn)作的世界的終結(jié)。而最新的科學(xué)研究表明，宇宙處于不斷的膨脹之中，而且膨脹是加速的。隨著人們的這一系列有關(guān)世界認(rèn)知的觀念性的變革，科學(xué)實(shí)在論的那種客觀的世界形象早已遭到顛覆。近年來(lái)，工具實(shí)在論、結(jié)構(gòu)實(shí)在論、經(jīng)驗(yàn)實(shí)在論等層出不窮，但其中“實(shí)在性的幼稚的觀點(diǎn)和現(xiàn)代物理不相容”①史蒂芬·霍金、列納德·蒙洛迪諾：《大設(shè)計(jì)》，吳忠超譯，長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社2011年版，第5頁(yè)。。他們眾多的觀點(diǎn)似乎都不能為世界提供一個(gè)令人信服的說(shuō)明。出于對(duì)上述實(shí)在論主張的不滿，霍金提出了一種新的實(shí)在論主張——依賴(lài)模型的實(shí)在 論。

一、依賴(lài)模型的實(shí)在論的提出

在《大設(shè)計(jì)》一書(shū)中，霍金以科幻影片《黑客帝國(guó)》所描述的一種不同類(lèi)型的另類(lèi)實(shí)在為例，指出影片中的人不知不覺(jué)地生活在由智慧電腦制造的模擬實(shí)在之中，而能夠保持平靜而滿意。其中的“模擬實(shí)在”對(duì)于我們絕大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，都是荒唐可笑的，它似乎與我們的實(shí)際生活無(wú)法相容，僅可作娛樂(lè)之用。但霍金卻表示，這也許沒(méi)那么牽強(qiáng)，并進(jìn)而提出了一個(gè)令人深思的問(wèn)題：何以得知，我們不僅僅是一部電腦制作的肥皂劇中的角色呢？如果我們生活在合成的虛世界中，事件就不必具有任何邏輯或一致性或服從任何定律。但如果合成虛世界的外星人實(shí)施一致的定律，我們就無(wú)法得知這模擬的實(shí)在背后還有另一個(gè)實(shí)在，原因是這些模擬世界中的生物不能從外面注視到他們的宇宙之中，他們就沒(méi)有理由懷疑自己的實(shí)在圖像。由此，霍金得出結(jié)論：“不存在與圖像或理論無(wú)關(guān)的實(shí)在概念?！雹偈返俜摇せ艚?、列納德·蒙洛迪諾：《大設(shè)計(jì)》，第34頁(yè)。在此基礎(chǔ)上他提出了依賴(lài)模型的實(shí)在論觀點(diǎn)：“一個(gè)物理理論和世界圖像是一個(gè)模型（通常具有數(shù)學(xué)性質(zhì)）以及一組將這個(gè)模型的元素和觀測(cè)連接的規(guī)則的思想?！雹谕蠒?shū)，第35頁(yè)。

接著，霍金對(duì)他的依賴(lài)模型的實(shí)在論進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。他指出，根據(jù)依賴(lài)模型的實(shí)在論主張，“去問(wèn)一個(gè)模型是否真實(shí)是無(wú)意義的，只有是否與觀測(cè)相符才有意義”③同上書(shū)，第37頁(yè)。。哲學(xué)家們一直在喋喋不休地爭(zhēng)論理論的真與假問(wèn)題，這在霍金看來(lái)，僅僅是一些無(wú)意義的不值得討論的話題。他所關(guān)心的只是理論模型是否可以與觀察或?qū)嶒?yàn)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合、相一致。能夠與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合的理論模型是有用的；反之，則沒(méi)有存在的價(jià)值。從這個(gè)意義上看，牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系，由于和“光線彎曲”的現(xiàn)象不相符合，因此在大尺度宇宙空間失去了存在的價(jià)值。而愛(ài)因斯坦的相對(duì)論則由于可與之相符合，因而就有了存在的根基。

不過(guò)，隨之而來(lái)的問(wèn)題是，相互競(jìng)爭(zhēng)的理論可能會(huì)同時(shí)建構(gòu)出與觀測(cè)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合的不同的模型。霍金表示：“如果存在兩個(gè)都和觀測(cè)相符的模型，……那么人們不能講這一個(gè)比另一個(gè)更真實(shí)。在所考慮的情形下，哪個(gè)更方便就用哪個(gè)?！雹芡蠒?shū)，第38頁(yè)?；艚鸬倪@一觀點(diǎn)與科學(xué)史的實(shí)際是相符合的。就目前人類(lèi)的已有認(rèn)知來(lái)看，在托勒密的地心說(shuō)模型與哥白尼的日心說(shuō)模型之間，就不存在真假之分，因?yàn)閮蓚€(gè)理論模型都存在問(wèn)題——宇宙既不是以地球?yàn)橹行模膊皇且蕴?yáng)為中心。但二者之間卻有好壞之別，由于從哥白尼的那個(gè)時(shí)代科學(xué)所得到的數(shù)據(jù)來(lái)看，哥白尼的日心說(shuō)可以對(duì)世界作出更為簡(jiǎn)潔的說(shuō)明，且同時(shí)面臨更少的反?，F(xiàn)象，因此日心說(shuō)模型更好，使用起來(lái)更為方便，所以逐漸得到了人們的認(rèn)同。不過(guò)，在霍金的眼中，這并不否認(rèn)地心說(shuō)也有合理的成 分。

那么，既然可能同時(shí)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上相互競(jìng)爭(zhēng)的、與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)都相符合的理論，那么哪一個(gè)更為方便、更為有用呢？這是霍金必須回答的問(wèn)題。因此，雖然霍金不想在理論的真與假方面參與到哲學(xué)家們的爭(zhēng)論之中，但由于有用性的需要，他卻必然要在理論模型的好與壞之間作出判斷?；艚鹫J(rèn)為，如果一個(gè)模型具備以下條 件：

（1） 它是優(yōu)雅的，

（2） 它包含很少任意或者可調(diào)整的元 素，

（3） 它和全部已有的觀測(cè)一致并能解釋之，

（4） 它對(duì)將來(lái)的觀測(cè)作詳細(xì)的預(yù)言，如果這些預(yù)言不成功，觀測(cè)就能證偽這個(gè)模型。①史蒂芬·霍金、列納德·蒙洛迪諾：《大設(shè)計(jì)》，第42頁(yè)。

那么，這個(gè)模型是好模型。

事實(shí)上，霍金的“好模型”的標(biāo)準(zhǔn)中，（1）和（2）都是主觀的。因?yàn)橐粋€(gè)模型是否“優(yōu)雅”，是仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智的事，無(wú)法給出一個(gè)客觀的標(biāo)準(zhǔn)。而模型中所包含的元素多少才叫作“很少”呢？什么樣的元素為“任意或者可調(diào)整的”？這都無(wú)法給出確切的答案。因此，（1）和（2）在霍金的“好模型”標(biāo)準(zhǔn)中并非剛性存在的。它們只有在相互競(jìng)爭(zhēng)理論的比較中，才會(huì)有所顯現(xiàn)。而（3）和（4）由于涉及模型與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比對(duì)，則成為一個(gè)模型“好”與“壞”的剛性判據(jù)，甚至可決定一個(gè)理論模型的生與死。需要說(shuō)明的是，（3）和（4）在本質(zhì)上是一致的。如果非得說(shuō)二者之間有所差別的話，最多就是（3）要求模型與已有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合，（4）則是要求模型與未來(lái)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合。而不管是在與已有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還是在與未來(lái)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比對(duì)時(shí)，一旦出現(xiàn)反?，F(xiàn)象，理論模型就可能被證偽。因此，在霍金為“好模型”所設(shè)定的衡量標(biāo)準(zhǔn)中，“好”的內(nèi)在要求是“與經(jīng)驗(yàn)相符合”。

霍金對(duì)于模型好壞的認(rèn)知，完全是以實(shí)用為準(zhǔn)則作出判斷的。從依賴(lài)模型的實(shí)在論出發(fā)，霍金認(rèn)為，似乎不存在一個(gè)單獨(dú)的數(shù)學(xué)模型或理論能夠描述宇宙的方方面面。因此，霍金相信，在M理論網(wǎng)絡(luò)中，各種模型都能夠找到對(duì)應(yīng)的位置。這樣，依賴(lài)模型的實(shí)在論就可以為當(dāng)前科學(xué)的實(shí)際作出一個(gè)較為貼切的描述。

二、依賴(lài)模型的實(shí)在論的方法論意義

霍金從實(shí)用主義的角度出發(fā)，將實(shí)在與模型相結(jié)合，避開(kāi)了哲學(xué)家們激烈爭(zhēng)論的理論的真與假問(wèn)題。從依賴(lài)模型的實(shí)在論出發(fā)，霍金甚至允許與一個(gè)事實(shí)相符合的多個(gè)模型在M理論網(wǎng)絡(luò)中并存。這使得依賴(lài)模型的實(shí)在論在指導(dǎo)科學(xué)實(shí)踐時(shí)，具有重要的方法論意義。主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：

（一） 好模型的標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)成為科學(xué)常態(tài)的情況下，相互競(jìng)爭(zhēng)的理論必然會(huì)將實(shí)用性作為首要的追求目標(biāo)。一個(gè)具體的科學(xué)理論如果一味地在真與假的問(wèn)題上糾纏不休，在世界是否是客觀存在的這樣的千百年來(lái)人類(lèi)一直難以作出定論的終極哲學(xué)問(wèn)題上耗費(fèi)精力的話，該理論將可能失去許多發(fā)展的機(jī)會(huì)和實(shí)際存在的價(jià)值。而依賴(lài)模型的實(shí)在論完成了人們從“對(duì)實(shí)在的追求”到“對(duì)有用的追求”的轉(zhuǎn)變，使得這一新實(shí)在論在方法論上表現(xiàn)得更加靈活，更能夠推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展和得到實(shí)際的運(yùn)用。

在傳統(tǒng)的宇宙學(xué)中，無(wú)論是在直觀感覺(jué)上，還是從數(shù)學(xué)計(jì)算上來(lái)看，一個(gè)靜態(tài)的宇宙都是可能的而且更能獲得人們的心理認(rèn)同。為了構(gòu)建一個(gè)靜態(tài)宇宙模型，愛(ài)因斯坦曾嘗試用引力場(chǎng)方程描述一個(gè)宇宙模型：

但在這一宇宙模型中，愛(ài)因斯坦認(rèn)為，如果宇宙在歐幾里得的空間內(nèi)存在一個(gè)有限的邊界，那么宇宙內(nèi)部的物質(zhì)就不會(huì)和宇宙外部的空間保持平衡，而這樣世界就不會(huì)形成一個(gè)穩(wěn)定的體系。因此，愛(ài)因斯坦所設(shè)想的宇宙“可能有一個(gè)有限的體積，但沒(méi)有固定的邊界”①斯蒂芬·F.梅森：《自然科學(xué)史》，周煦良等譯，上海：上海譯文出版社1980年版，第533頁(yè)。。但新的問(wèn)題隨之產(chǎn)生，假設(shè)宇宙在三維空間上是有限無(wú)邊的，而由于愛(ài)因斯坦的引力場(chǎng)方程只包含引力效應(yīng)，不包含排斥效應(yīng)，由于物質(zhì)只相互吸引而不排斥，世界將會(huì)不斷坍縮，這樣就不可能形成一個(gè)穩(wěn)定的靜態(tài)宇宙。為了克服這一困難，愛(ài)因斯坦又在引力場(chǎng)方程中引入了一個(gè)常數(shù)，形成了一個(gè)起相互排斥作用的項(xiàng)。他將方程修改為：

新引入的項(xiàng)被稱(chēng)為“宇宙項(xiàng)”，這一宇宙模型被稱(chēng)為愛(ài)因斯坦靜態(tài)宇宙模型，它是一個(gè)靜態(tài)的均勻各向同性的宇宙模型。顯然，愛(ài)因斯坦為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)靜態(tài)的世界，頗費(fèi)了些心思。但在不久后的1922年，一位名不見(jiàn)經(jīng)傳的蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家弗里德曼從不含宇宙項(xiàng)（或者說(shuō)宇宙常數(shù)為0）的引力場(chǎng)方程中得到了一個(gè)均勻的、三維各向同性的宇宙解。這個(gè)解所描述的宇宙是膨脹的或脈動(dòng)的（膨脹與收縮交替進(jìn)行）。弗里德曼的動(dòng)態(tài)宇宙模型遭到了愛(ài)因斯坦的多次拒斥。

那么，這兩個(gè)宇宙模型哪一個(gè)是“好模型”呢？根據(jù)依賴(lài)模型的實(shí)在論，這決定著這兩個(gè)理論模型能否為科學(xué)界所認(rèn)同并接受。在某種意義上說(shuō)，這決定了一個(gè)理論的未來(lái)發(fā)展走向。愛(ài)因斯坦的靜態(tài)宇宙模型顯然符合霍金的“好模型”的（1）和（2）兩個(gè)衡量指標(biāo)，因?yàn)檫@一模型在數(shù)學(xué)上是和諧的，在人們的心理感覺(jué)上是優(yōu)雅的，而且其中包含的變量也實(shí)現(xiàn)了最少化。相比較而言，弗里德曼的動(dòng)態(tài)宇宙模型在數(shù)學(xué)上同樣是自洽的，只不過(guò)二者對(duì)宇宙常數(shù)的態(tài)度不同。但動(dòng)態(tài)宇宙模型在心理感覺(jué)方面明顯處于劣勢(shì)，因?yàn)槿藗冊(cè)趦?nèi)心深處總是難以接受一個(gè)動(dòng)蕩的世界。但從（3）和（4）兩個(gè)剛性指標(biāo)上看，情況就不一樣了。因?yàn)樵?929年，哈勃通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，來(lái)自遙遠(yuǎn)星系的光線普遍存在紅移現(xiàn)象，且紅移與它們的距離成正比。這意味著，河外星系的視向推行速度與距離成正比，即距離越遠(yuǎn)，視向速度越大。哈勃的這一發(fā)現(xiàn)，可為弗里德曼的動(dòng)態(tài)宇宙模型提供一個(gè)強(qiáng)有力的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)證偽了愛(ài)因斯坦的靜態(tài)宇宙模型。因此，愛(ài)因斯坦晚年聲稱(chēng)，在宇宙模型的建構(gòu)中，宇宙常數(shù)的引入是他一生中最大的錯(cuò)誤。

事實(shí)上，從依賴(lài)模型的實(shí)在論出發(fā)，宇宙常數(shù)的引入并不一定是愛(ài)因斯坦的錯(cuò)，因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)建構(gòu)模型的條件下，愛(ài)因斯坦必須在靜態(tài)宇宙與動(dòng)態(tài)宇宙之間做出選擇，之后等待經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證。況且，目前人們正在追尋暗能量的蹤跡。如若暗能量真的存在的話，宇宙常數(shù)的提出將是愛(ài)因斯坦的又一偉大貢獻(xiàn)。但不管怎么說(shuō)，根據(jù)依賴(lài)模型的實(shí)在論，在愛(ài)因斯坦與弗里德曼的理論之間進(jìn)行對(duì)比，動(dòng)態(tài)宇宙模型是好模型。需要指出的是，弗里德曼之后還可能會(huì)出現(xiàn)新的更“好”的宇宙模型，并取而代 之。

（二） 實(shí)在與模型相結(jié)合

把實(shí)在與模型相結(jié)合，使實(shí)在概念的外延有所延伸，讓實(shí)在具有了更大的包容性。此處霍金的實(shí)在概念包涵“在自然界中真實(shí)存在的物質(zhì)實(shí)體，以及與自然界有物質(zhì)關(guān)聯(lián)的理論實(shí)體”①趙煦：《當(dāng)代科學(xué)前沿背景下的實(shí)在論研究》，載《北方論叢》2013年第6期。。

自夸克誕生以來(lái)，對(duì)于它的爭(zhēng)論與疑惑就一直未曾停止過(guò)。這是由夸克的獨(dú)特的性質(zhì)所決定的。在物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型理論中，夸克是構(gòu)成質(zhì)子和中子的一種基本粒子。但由于相互結(jié)合的夸克之間的束縛力會(huì)隨著相互分離而增大，所以孤立的自由夸克不可能在自然界中存在（人們稱(chēng)之為“夸克禁閉”）。這意味著我們將永遠(yuǎn)無(wú)法觀察到孤立的、自由的夸克。于是，人們會(huì)自然而然地想到，如果你永遠(yuǎn)不能分離出一個(gè)夸克，那么說(shuō)夸克真的存在是否有意義呢？因此，霍金設(shè)想，某種擁有17只手臂、紅外眼以及習(xí)慣從耳朵吹出濃縮奶油的外星生物可能會(huì)進(jìn)行與人類(lèi)相同的實(shí)驗(yàn)觀察，但在建構(gòu)理論模型時(shí)不用夸克描述之，而是構(gòu)建了其他更為簡(jiǎn)潔的模型?；艚鹫J(rèn)為這是完全可能的。因?yàn)橐恍┗玖Ｗ拥南嗷ソY(jié)合構(gòu)成某些更大粒子的思想只不過(guò)提供了一種編組原理，根據(jù)依賴(lài)模型的實(shí)在論，夸克存在于一個(gè)和我們對(duì)亞核子粒子如何行為的觀察一致的模型中。況且，夸克模型所導(dǎo)出的一系列預(yù)言也陸續(xù)為后來(lái)的實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證。這樣，雖然夸克因?yàn)樗肋h(yuǎn)不能被人們直接觀察到，而導(dǎo)致它是否如人、樹(shù)、石頭等事物一樣具有客觀實(shí)在性的問(wèn)題得不到絕對(duì)肯定的回答，但夸克在科學(xué)中的有用性使得它只能作為一個(gè)理論實(shí)體存在的合法性問(wèn)題得到了解決。當(dāng)然，這并不表明人類(lèi)僅憑主觀想象就可以任意建構(gòu)出像夸克一樣的理論實(shí)體來(lái)，因?yàn)榭淇俗鳛橐粋€(gè)理論實(shí)體而存在的根基是它與自然界存在著物質(zhì)關(guān)聯(lián)，與夸克模型有關(guān)的粒子得到驗(yàn)證，就是夸克與世界存在物質(zhì)關(guān)聯(lián)的表現(xiàn)。

依賴(lài)模型的實(shí)在論關(guān)于實(shí)在概念的這一擴(kuò)展，對(duì)于當(dāng)代科學(xué)前沿所面對(duì)的“看不見(jiàn)”的世界的探索有著重要的意義。因?yàn)?，無(wú)論是宇觀世界中人類(lèi)無(wú)法從中得到任何信息的奇點(diǎn)，還是2012年剛發(fā)現(xiàn)的希格斯玻色子，都和夸克一樣，僅僅能依賴(lài)模型和它們與世界存在的一些物質(zhì)關(guān)聯(lián)對(duì)世界作出說(shuō)明。

（三） 相互競(jìng)爭(zhēng)理論模型的關(guān)系

同時(shí)允許兩個(gè)或兩個(gè)以上相互競(jìng)爭(zhēng)的理論模型并存，這是依賴(lài)模型的實(shí)在論與科學(xué)史的實(shí)際相符合的突出表現(xiàn)。

在傳統(tǒng)的科學(xué)哲學(xué)領(lǐng)域，理論的進(jìn)步總是一個(gè)占統(tǒng)治地位的理論不斷地被后來(lái)理論取而代之的過(guò)程。早期的邏輯實(shí)證主義者主張，科學(xué)的發(fā)展是一種不斷為經(jīng)驗(yàn)所證實(shí)的累積的漸進(jìn)過(guò)程。而波普爾則認(rèn)為，理論的劃界標(biāo)準(zhǔn)不是可證實(shí)性，而是可證偽性。他要求理論“能在否定的意義上借助經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn)的方法被挑選出來(lái)；經(jīng)驗(yàn)的、科學(xué)的系統(tǒng)必須有可能被經(jīng)驗(yàn)反駁”①卡爾·波普爾：《科學(xué)發(fā)現(xiàn)的邏輯》，查汝強(qiáng)、邱仁宗、萬(wàn)木春譯，北京：中國(guó)美術(shù)學(xué)院出版社2008年版，第17頁(yè)。。在此基礎(chǔ)上，他通過(guò)把科學(xué)發(fā)展模式概括為四段模式：P1— TT — EE — P2……，主張理論的進(jìn)步是一個(gè)動(dòng)態(tài)的演進(jìn)過(guò)程。在這一過(guò)程中，先前的理論總是不斷地被后來(lái)理論所證偽而替代。證偽“借助于確鑿事實(shí)的幫助，不斷地推翻理論，這便是科學(xué)的增長(zhǎng)”②伊姆雷·拉卡托斯：《科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論》，蘭征譯，上海：上海譯文出版社2005年版，第8頁(yè)。。

庫(kù)恩則認(rèn)為，不存在邏輯主義者所追求的那種具有明確演繹結(jié)構(gòu)的理論。他以范式為核心概念，將科學(xué)發(fā)展分為常規(guī)科學(xué)和革命兩個(gè)階段。在常規(guī)科學(xué)時(shí)期，科學(xué)共同體遵循著一個(gè)統(tǒng)一的范式進(jìn)行解謎活動(dòng)?？茖W(xué)的大部分時(shí)間都處于這樣一種狀態(tài)之中——科學(xué)在緩慢地前行。一旦遇到某一個(gè)或一些嚴(yán)重的反常問(wèn)題，常規(guī)科學(xué)時(shí)期占主導(dǎo)地位的范式便面臨危機(jī)，當(dāng)反常嚴(yán)重到難以克服的時(shí)候，舊有的范式將遭到顛覆，“向新范式的轉(zhuǎn)變便是科學(xué)革命”③托馬斯·庫(kù)恩：《必要的張力》，范岱年、紀(jì)樹(shù)立譯，北京：北京大學(xué)出版社2004年版，第83頁(yè)。。庫(kù)恩指出，在新范式“同化反常的過(guò)程中，新理論勢(shì)必取代舊理論”④同上書(shū)，第90頁(yè)。。這意味著，前后相繼的理論如人類(lèi)社會(huì)的朝代更替一樣，是交替而行的，“在革命之后，科學(xué)家們所面對(duì)的是一個(gè)不同的世界”⑤同上書(shū)，第101頁(yè)。。

此后，拉卡托斯、費(fèi)耶阿本德、勞丹等人要么繼續(xù)在波普爾和庫(kù)恩所創(chuàng)立的道路上前行，要么尋求二者之間的融合，以期使自己的見(jiàn)解能夠與科學(xué)史一致起來(lái)。但在實(shí)際上，上述哲學(xué)家們都沒(méi)有注意這樣一個(gè)事實(shí)——前后相繼的理論之間必然會(huì)有一個(gè)并存階段的存在。這種并存情況的存在一直未能引起科學(xué)哲學(xué)界的注意。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)時(shí)候，后來(lái)理論取代先前理論的時(shí)間都很短，通常是伴隨著一個(gè)標(biāo)志性的歷史事件，理論的統(tǒng)治地位就發(fā)生了變化。比如，以比薩斜塔實(shí)驗(yàn)為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，伽利略的自由落體運(yùn)動(dòng)理論與亞里士多德的自由落體運(yùn)動(dòng)理論之間的地位轉(zhuǎn)換。而在事實(shí)上，這在科學(xué)史上只占少數(shù)情況，并不是理論發(fā)展的主流形態(tài)?？茖W(xué)哲學(xué)家們忽視了大多數(shù)情況——前后相繼的理論并存情況的存在。日心說(shuō)與地心說(shuō)，上帝造人說(shuō)與進(jìn)化論，牛頓的經(jīng)典力學(xué)與愛(ài)因斯坦的相對(duì)論等，都有一個(gè)長(zhǎng)期并存、相互競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程。霍金的依賴(lài)模型的實(shí)在論的一個(gè)重要成就，就是拋棄了傳統(tǒng)的科學(xué)哲學(xué)理論中，一個(gè)理論戰(zhàn)勝另一個(gè)理論或一個(gè)理論取代另一個(gè)理論的非此即彼的錯(cuò)誤思維。在此意義上，波普爾的證偽主義、庫(kù)恩的科學(xué)革命、勞丹的研究傳統(tǒng)等，都屬于同類(lèi)錯(cuò)誤思 維。

這就是說(shuō)，可能同時(shí)存在兩個(gè)理論模型T1和T2，在某些情況下運(yùn)用T1更為合適，而在另一些情況下運(yùn)用T2更為合適。目前，科學(xué)對(duì)世界所作的說(shuō)明是基于三個(gè)理論之上的：相對(duì)論為宇觀世界作出說(shuō)明，量子力學(xué)為微觀世界提供解釋?zhuān)谖覀兯畹暮暧^世界中運(yùn)用的依然是牛頓的經(jīng)典力學(xué)理論?？纯次覀兊默F(xiàn)實(shí)生活，小到用手拿著一本書(shū)，大到三峽工程的建設(shè)，甚至是火箭發(fā)射、宇宙飛船上天等，凡是涉及力的計(jì)算的，大多數(shù)依然是在牛頓的經(jīng)典力學(xué)理論體系框架內(nèi)運(yùn)作的。當(dāng)然，運(yùn)用相對(duì)論原理也必然可以為上述各種活動(dòng)作出說(shuō)明，但是實(shí)際上人們卻并沒(méi)有選擇它。事實(shí)上，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，相對(duì)論比經(jīng)典力學(xué)為上述活動(dòng)所提供的理論支撐應(yīng)該更為可靠。但在宏觀世界中，牛頓的經(jīng)典力學(xué)使用起來(lái)無(wú)疑更為方便。因此，這就導(dǎo)致了牛頓經(jīng)典力學(xué)理論與愛(ài)因斯坦的相對(duì)論同時(shí)并存的局面，雖然愛(ài)因斯坦的相對(duì)論更為精確，甚至在相對(duì)論發(fā)現(xiàn)光線彎曲、紅移與水星近日點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)等牛頓經(jīng)典力學(xué)理論所不允許的現(xiàn)象之后，依然如此。因此，依賴(lài)模型的實(shí)在論對(duì)相互競(jìng)爭(zhēng)的理論模型可以并存的認(rèn)識(shí)，與科學(xué)史的實(shí)際更相符合。

事實(shí)上，允許相互競(jìng)爭(zhēng)的理論模型并存，還有利于鼓勵(lì)創(chuàng)新，保護(hù)弱小的新理論，也將更有利于科學(xué)的發(fā)展。哥白尼在《天體運(yùn)行論》中，一開(kāi)始就向保羅三世教皇表明，他僅僅是模仿前人，而作出“地球有某種運(yùn)動(dòng)的假設(shè)，來(lái)確定是否可以找到比我的先行者更可靠的對(duì)天球運(yùn)行的解釋”①尼古拉·哥白尼：《天體運(yùn)行論》，葉式輝譯，西安：陜西人民出版社1999年版，第4頁(yè)。。眾所周知，日心說(shuō)和許多理論一樣，在剛剛誕生之時(shí)，大多是比較弱小的，往往會(huì)遭到相互競(jìng)爭(zhēng)的舊理論的打壓。哥白尼、伽利略、達(dá)爾文等人都曾面臨過(guò)幾乎同樣的問(wèn)題。因此，他把自己的新學(xué)說(shuō)解釋成一種假設(shè)的目的，就是為了取得與當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的地心說(shuō)同時(shí)并存的機(jī)會(huì)。這樣才會(huì)有發(fā)展壯大的可能。

三、對(duì)經(jīng)驗(yàn)實(shí)在論的超越

眾所周知，傳統(tǒng)的科學(xué)實(shí)在論認(rèn)為，我們生活在一個(gè)客觀真實(shí)的世界之中，其性質(zhì)是確定的，與人類(lèi)的感知無(wú)關(guān)，不依賴(lài)人的意識(shí)而存在。這與經(jīng)典科學(xué)所追求的一個(gè)機(jī)械運(yùn)作的世界是一致的。但霍金指出，我們有關(guān)的現(xiàn)代物理知識(shí)使得要為它辯護(hù)變得非常困難。事實(shí)上，霍金對(duì)于反實(shí)在論者的主張也同樣不滿，因?yàn)樗麄兿嘈沤?jīng)驗(yàn)知識(shí)和理論知識(shí)是互不相同的，所以他們認(rèn)為觀察和實(shí)驗(yàn)是有意義的，而理論只不過(guò)是一些工具，并不能揭露任何比觀察和實(shí)驗(yàn)所得到的知識(shí)更為深刻的真理。作為一名科學(xué)家，霍金在內(nèi)心深處顯然也無(wú)法認(rèn)同反實(shí)在論的主張。為了擺脫實(shí)在論與反實(shí)在論的困境，霍金才提出了依賴(lài)模型的實(shí)在論。

不過(guò)，將理論比喻為模型的觀點(diǎn)并非霍金的創(chuàng)造，范·弗拉森在論證他的經(jīng)驗(yàn)實(shí)在論時(shí)，就曾表示：“如果理論具有某種模型，以至于所有現(xiàn)象都與此模型的經(jīng)驗(yàn)結(jié)構(gòu)同構(gòu)，那么理論在經(jīng)驗(yàn)上是適當(dāng)?shù)?。”①B. C.范·弗拉森：《科學(xué)的形象》，鄭福祥譯，上海：上海譯文出版社2002年版，第82頁(yè)。通過(guò)比較我們可以發(fā)現(xiàn)，范·弗拉森的這一表述與霍金的依賴(lài)模型的實(shí)在論主張基本一致。不過(guò)，范·弗拉森的理論訴求與霍金卻大相徑庭。因?yàn)樗枋龅睦碚搱D景，是為他的經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)性真理觀服務(wù)的。因此，范·弗拉森所追求的經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)性，是為了判斷理論的真與假，進(jìn)而要求人們接受或拋棄它。但他很快就發(fā)現(xiàn)自己陷入麻煩之中：在任何特定的時(shí)候，經(jīng)驗(yàn)的適當(dāng)性都大大超過(guò)了我們所能知道的東西（所有的測(cè)量都不是完全成功的，它們也決不會(huì)完全成功，并且在任何情況下，我們都不能測(cè)量任何被測(cè)量的事物）。②同上書(shū)，第87頁(yè)。這就意味著，經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)性的困難在于自身，即無(wú)法得出一個(gè)如何斷定經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)性的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)此，范·弗拉森也沒(méi)有找到一個(gè)理想的答案。

相比較而言，霍金的依賴(lài)模型的實(shí)在論在方法論層面比范·弗拉森的經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)性更具有可操作性。而回避了傳統(tǒng)的實(shí)在論與反實(shí)在論之間長(zhǎng)期的爭(zhēng)論：有關(guān)客觀實(shí)在之爭(zhēng)，使得所有這類(lèi)爭(zhēng)議和討論變得無(wú)意義。不再討論理論的真與假，不在終極的客觀存在的有無(wú)之間作無(wú)謂的爭(zhēng)論，只關(guān)注理論模型的好與壞，或哪一個(gè)理論模型更加實(shí)用，這對(duì)于自然科學(xué)的發(fā)展顯然有著更為積極的意義。

（責(zé)任編輯：肖志珂）

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A

2095-0047（2017）04-0149-08

趙煦，河海大學(xué)馬克思主義學(xué)院副教授。

本文受?chē)?guó)家社科基金青年項(xiàng)目“當(dāng)代科學(xué)前沿背景下的思想實(shí)驗(yàn)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：12CZX015）、江蘇省社會(huì)科學(xué)基金重大項(xiàng)目“中國(guó)特色社會(huì)主義共享發(fā)展理念研究”（項(xiàng)目編號(hào)：15ZD001）、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助（2017B18714）、江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃專(zhuān)項(xiàng)課題“基于思想實(shí)驗(yàn)的高校德育活動(dòng)創(chuàng)新研究”（項(xiàng)目編號(hào)：C-c/2016/01/17）資助。