自然科學(xué)研究中的“糾錯(cuò)機(jī)制”及其推廣
——科學(xué)與人文漫話(huà)之十二

錢(qián)時(shí)惕

(河北大學(xué) 河北 保定 071002)

在中世記(5～10世紀(jì))經(jīng)院哲學(xué)中，判定是非的標(biāo)準(zhǔn)是看一個(gè)學(xué)說(shuō)(或理論)是否與“圣經(jīng)”、“圣典”相符．隨著文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的興起(14～16世紀(jì))，自然科學(xué)逐漸擺脫了神權(quán)統(tǒng)治，走上了獨(dú)立發(fā)展的道路．在科學(xué)方法論方面，一個(gè)突出貢獻(xiàn)就是建立了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)為關(guān)健的“糾錯(cuò)機(jī)制”，正是這個(gè)“糾錯(cuò)機(jī)制”保證了自然科學(xué)可以不斷排除錯(cuò)誤、修正并完善原有認(rèn)識(shí)，逐漸逼近真理．使自然科學(xué)快速發(fā)展．

1 “糾錯(cuò)機(jī)制”的理論基礎(chǔ)

1.1 科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程的分析

自然科學(xué)研究中的“糾錯(cuò)機(jī)制”是建立在對(duì)科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程的分析與認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)之上．圖1給出了這種認(rèn)識(shí)過(guò)程的一種圖示．分述如下.

(1)物質(zhì)(本體)世界不斷發(fā)出信息(物質(zhì)狀態(tài)及其變化)，這些信息作用在人的器官及其延伸物——儀器上就成為感性材料或?qū)嶒?yàn)事實(shí)．

(2)認(rèn)識(shí)主體(人類(lèi))根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)事實(shí)經(jīng)過(guò)邏輯過(guò)程(歸納、分類(lèi)、分析等)或非邏輯過(guò)程(猜測(cè)、推測(cè)、聯(lián)想等)提煉出基本概念及基本概念之間的關(guān)系——基本原理及基本定律．它們以假說(shuō)的形式出現(xiàn)，成為建構(gòu)理論體系的邏輯基礎(chǔ)．

(4)從邏輯基礎(chǔ)出發(fā)，經(jīng)邏輯推理(或數(shù)學(xué)演算)推出一系列的邏輯結(jié)論．

(5)把這些邏輯結(jié)論與實(shí)驗(yàn)事實(shí)(必要時(shí)，要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)某些檢驗(yàn)性的實(shí)驗(yàn))進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)理論的真理性．

圖1 科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程示意

1.2 嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)

一個(gè)理論體系的建構(gòu)，它最初一般都只是一種假說(shuō)，要使這種假說(shuō)提升到理論，必須經(jīng)受?chē)?yán)格的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)．

所謂嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，至少包括二個(gè)方面的要求.

(1)精確性：從邏輯體系推演出的邏輯結(jié)論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在允許的誤差范圍內(nèi)完全相符．

(2)整體性：由邏輯體系推演出的所有邏輯結(jié)論都應(yīng)與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符．也就是說(shuō)，一個(gè)理論正確與否，不能局限于某些結(jié)論與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符，而要求所有結(jié)論都與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符．

只有能通過(guò)整體性檢驗(yàn)理論才能被確認(rèn)，否則，將被淘汰．例如，在19世紀(jì)末20世紀(jì)初圍繞著解決“以太風(fēng)”的問(wèn)題提出了多種不同理論，也進(jìn)行過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)．最后，通過(guò)整體性實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，狹義相對(duì)論才被確認(rèn)．表1給出了這種整體性實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的比較與說(shuō)明．

表1 狹義相對(duì)論與以太理論、發(fā)射理論之比較

注：表中A表示理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合；D表示理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合；H表示理論不能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)

1.3 “糾錯(cuò)機(jī)制”實(shí)施

自然科學(xué)研究中的“糾錯(cuò)機(jī)制”實(shí)施步驟如下：

當(dāng)發(fā)現(xiàn)理論體系的邏輯結(jié)論與實(shí)驗(yàn)事實(shí)存在不相符的情況，說(shuō)明在某些環(huán)節(jié)存在著錯(cuò)誤．下面的任務(wù)，就是要分析錯(cuò)誤發(fā)生在什么地方，逐 個(gè)進(jìn)行排查．

RV10旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國(guó)IKA),TE1502S電子天平(北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司),CU-600電熱恒溫水槽(上海一恒科技有限公司),RV10DS25旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國(guó)IKA公司),UV-1800紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)儀器有限公司),3K15臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(Sigma公司)。

首先，檢查一下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有無(wú)問(wèn)題?測(cè)量?jī)x表能否提供理論要求的精度?實(shí)驗(yàn)測(cè)定或記錄有無(wú)錯(cuò)誤?若這些問(wèn)題都被排除，則轉(zhuǎn)入下一步．

其次，檢查邏輯推理過(guò)程是否存在錯(cuò)誤?若這些方面也不存在問(wèn)題，則要追溯到推理的邏輯基礎(chǔ)．

第三，若實(shí)驗(yàn)及邏輯推理過(guò)程都不存在問(wèn)題，那么，問(wèn)題就出在邏輯推理的起點(diǎn)，也就是作為假說(shuō)提出的基本原理或基本定律．因?yàn)椋@些基本原理或基本定律往往是通過(guò)非邏輯過(guò)程提出的，出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率較大．

第四，為了消除理論之錯(cuò)誤，修改或補(bǔ)充假說(shuō)，并以新的假說(shuō)為前提推演出一系列新的結(jié)論，再與實(shí)驗(yàn)事實(shí)去比較；若符合性程度有所改善，說(shuō)明錯(cuò)誤得到一定消除．這個(gè)過(guò)程要一直進(jìn)行下去，直至從理論前提推出的邏輯結(jié)論在精確性與整體性上都與實(shí)驗(yàn)事實(shí)完全相符，則表示錯(cuò)誤已得到完全糾正．

1.4 舉例說(shuō)明

下面，我們以人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過(guò)程，來(lái)對(duì)這種“糾錯(cuò)機(jī)制”作一具體說(shuō)明．

(1)X射線、放射性、電子發(fā)現(xiàn)后，科學(xué)家開(kāi)始探討原子的結(jié)構(gòu)模型．先后提出了動(dòng)力子模型(1902年)、布丁模型(1903年)、土星系模型(1903年)等．但這些模型都因?yàn)榇嬖诜N種問(wèn)題而被否定，特別是不能解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)(1909年)．

(2)受α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的啟發(fā)，盧瑟福提出了原子有核結(jié)構(gòu)模型(1911年)．這個(gè)原子有核結(jié)構(gòu)模型很好地解釋了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，但是，與原子光譜的分立性及原子的穩(wěn)定性不符．

(3)為了解決原子光譜的分立性及原子穩(wěn)定性問(wèn)題，玻爾提出了原子結(jié)構(gòu)的量子理論(1913年)．這種理論很好地解釋原子光譜的分立性及原子的穩(wěn)定性．但是，不能對(duì)原子現(xiàn)象作出全面解釋?zhuān)纾荒芙忉屧庸庾V的精細(xì)結(jié)構(gòu)．

(4)由于德布羅意在光的二象性的基礎(chǔ)上，引入電子二象性的概念，在此基礎(chǔ)上，至1926年，建立了微觀粒子運(yùn)動(dòng)的量子力學(xué)，進(jìn)一步建立了原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型．其結(jié)果與實(shí)驗(yàn)上觀察到的各種原子現(xiàn)象完全相符．人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)到此告一段落．

2 “糾錯(cuò)機(jī)制”在人文社會(huì)科學(xué)研究中的推廣

人文社會(huì)科學(xué)的理論觀點(diǎn)實(shí)際上也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)(“糾錯(cuò)機(jī)制”)來(lái)排除錯(cuò)誤，不斷修正、完善，最后逼近真理．但是，對(duì)于人文社會(huì)科學(xué)來(lái)說(shuō)，社會(huì)實(shí)踐檢驗(yàn)及糾錯(cuò)的方式、方法更為復(fù)雜，時(shí)間更長(zhǎng)，往往需要幾十年，甚至幾百年．

例如，對(duì)于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的認(rèn)識(shí)，就經(jīng)歷了200～300年才逐漸完善．

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的觀念，最早出現(xiàn)在18世紀(jì)．1776年，斯密的《國(guó)民財(cái)富的性質(zhì)與原因的研究》一書(shū)出版，提出了“看不見(jiàn)的手”的原理，即市場(chǎng)原理．20世紀(jì)30年代，資本主義經(jīng)濟(jì)危機(jī)暴發(fā)，顯示出自流放任的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的局限性．1936年，凱恩斯發(fā)表了《就業(yè)·利息和貨幣通論》，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)總量的研究，提出了國(guó)家對(duì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行干預(yù)的必要性及政策措施．

20世紀(jì)30年代以來(lái)，西方經(jīng)濟(jì)學(xué)家對(duì)市場(chǎng)失靈的問(wèn)題進(jìn)行了研究，指出導(dǎo)致“市場(chǎng)失靈”的因素有：外部性、公共物品、市場(chǎng)權(quán)力(壟斷的存在及過(guò)度競(jìng)爭(zhēng))，收入分配不均及經(jīng)濟(jì)波動(dòng)等．針對(duì)上述問(wèn)題，先后提出了福利經(jīng)濟(jì)學(xué)(庇古)、產(chǎn)權(quán)理論(科斯1960年)、規(guī)制經(jīng)濟(jì)學(xué)(施蒂格勒，1971年)，使市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制更有利于社會(huì)的穩(wěn)定與發(fā)展．

傳統(tǒng)的社會(huì)主義模式(斯大林時(shí)代)是反對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的，認(rèn)為只有計(jì)劃經(jīng)濟(jì)才是社會(huì)主義．前蘇聯(lián)在革命及戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，依賴(lài)政治力量，通過(guò)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)曾使蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展．但是，第二次世界大戰(zhàn)以后，當(dāng)時(shí)代主題從“革命與戰(zhàn)爭(zhēng)”轉(zhuǎn)入到“和平與發(fā)展”以后，計(jì)劃經(jīng)濟(jì)導(dǎo)致效率低下，經(jīng)濟(jì)短缺等的弊端暴露出來(lái)了，最后，導(dǎo)致前蘇聯(lián)的解體．

我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)行經(jīng)濟(jì)體制改革．1992年鄧小平提出“社會(huì)主義本質(zhì)論”,突破了傳統(tǒng)的社會(huì)主義模式，開(kāi)始在我國(guó)建構(gòu)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制．20多年的經(jīng)濟(jì)體制的改革實(shí)踐證明，在社會(huì)主義國(guó)家也可以搞市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)．

不過(guò)，由于搞市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)也帶來(lái)了不少社會(huì)問(wèn)題，例如貧富差距拉大，誠(chéng)信缺失、腐敗蔓延……等等．黨的新一代領(lǐng)導(dǎo)集體提出的“科學(xué)發(fā)展觀”、“ 以人為本”、“ 建設(shè)和諧社會(huì)”等思想，有望解決上述問(wèn)題．我們要把社會(huì)主義的原則(以人為本，共同富裕，公正、公平、正義)與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)更好地結(jié)合起來(lái)，走出一條社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的新路．通過(guò)“糾錯(cuò)機(jī)制”把人類(lèi)對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐提高到一個(gè)更新、更完善的階段．

參考文獻(xiàn)

1 錢(qián)時(shí)惕.重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)個(gè)例研究.北京：科學(xué)出版社，1987.249～277

2 張傳平.市場(chǎng)邏輯與社會(huì)主義.北京：人民出版社，2002.22～34

3 錢(qián)時(shí)惕.認(rèn)識(shí)中的客觀性原則及其與主體性之關(guān)系.河北學(xué)刊, 1991(5)