對(duì)科學(xué)理論內(nèi)在結(jié)構(gòu)及進(jìn)化模式的幾何解析

朱榮英

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對(duì)科學(xué)理論內(nèi)在結(jié)構(gòu)及進(jìn)化模式的幾何解析

朱榮英

（河南大學(xué) 馬克思主義學(xué)院，河南 開(kāi)封 475001）

科學(xué)理論結(jié)構(gòu)的幾何解析是指對(duì)構(gòu)成科學(xué)理論之知識(shí)元素的聯(lián)結(jié)方式的幾何圖解，旨在以幾何圖形的方式表明各種知識(shí)元素在科學(xué)理論中的內(nèi)在聯(lián)結(jié)過(guò)程，以直觀地顯現(xiàn)科學(xué)理論所具有的內(nèi)在結(jié)構(gòu)性特征及其動(dòng)態(tài)進(jìn)化的可能趨向；而對(duì)科學(xué)理論動(dòng)態(tài)發(fā)展模式的幾何解析，旨在以幾何圖形方式勾勒幾種不同科學(xué)理論發(fā)展模式動(dòng)態(tài)演化的邏輯軌跡，以生動(dòng)地顯現(xiàn)科學(xué)理論進(jìn)化的內(nèi)在機(jī)制與基本規(guī)律。

科學(xué)結(jié)構(gòu)；進(jìn)化模式；幾何解析

一、對(duì)科學(xué)理論內(nèi)在結(jié)構(gòu)的幾何解析

科學(xué)理論結(jié)構(gòu)的幾何解析是指對(duì)構(gòu)成科學(xué)理論之知識(shí)元素的聯(lián)結(jié)方式的圖解，旨在以幾何圖形的方式表明各種知識(shí)元素在科學(xué)理論中的內(nèi)在聯(lián)結(jié)過(guò)程，以進(jìn)一步直觀生動(dòng)地顯現(xiàn)科學(xué)理論內(nèi)在的結(jié)構(gòu)性特征及動(dòng)態(tài)的進(jìn)化過(guò)程。這種解析其實(shí)在古代抑或近代都不乏其人，但只是到了現(xiàn)代哲學(xué)才具有了完整性的形式，并成為科學(xué)哲學(xué)研究的主要論域之一。本文試圖通過(guò)對(duì)科學(xué)理論內(nèi)在結(jié)構(gòu)三種經(jīng)典模型的幾何圖解，揭示現(xiàn)代經(jīng)驗(yàn)主義之經(jīng)驗(yàn)證實(shí)原則及其意義劃界標(biāo)準(zhǔn)，集中凸顯現(xiàn)代科學(xué)整體的發(fā)展進(jìn)步情形及其經(jīng)驗(yàn)世界多邊切入的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

(一) 對(duì)羅素和維特根斯坦線性科學(xué)結(jié)構(gòu)的幾何解析

在現(xiàn)代西方哲學(xué)中，是羅素和維特根斯坦率先用數(shù)理邏輯來(lái)解析科學(xué)理論內(nèi)在結(jié)構(gòu)的。他們認(rèn)為一切科學(xué)命題所反映的都是不可再分的原子事實(shí)，對(duì)象在原子事實(shí)中相互銜接的方式就是原子事實(shí)的結(jié)構(gòu)[1]。而原子事實(shí)只有借助特定的邏輯形式，才能構(gòu)成各種命題并形成科學(xué)體系。在每一個(gè)命題和每一個(gè)推理中，除了和它們一一對(duì)應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)象外，還有命題和推理的各個(gè)成分借以組合起來(lái)的一定方式，無(wú)論經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容如何改變而結(jié)合形式是不變的。因此，檢驗(yàn)一個(gè)命題有否及有何意義，就取決于兩方面的因素，即經(jīng)驗(yàn)蘊(yùn)含和邏輯規(guī)則。一個(gè)理論，或者得到經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，或者在邏輯上自洽，其真假就能判斷出來(lái)。與原子事實(shí)對(duì)應(yīng)的是原子命題（基本命題），具體又有兩種形式：一種是主賓結(jié)構(gòu)即S是P，另一種是關(guān)系結(jié)構(gòu)即arb（r表示關(guān)系）。這種基本形式不是命題，但是它能夠給予事實(shí)以相應(yīng)的邏輯值并使之結(jié)合成命題。將原子命題加以邏輯運(yùn)算就形成否定的或復(fù)合的命題即分子命題，如P→非P；再如p、q→pùq或púq。分子命題沒(méi)有自己對(duì)應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，它們是由邏輯關(guān)系規(guī)定的，它們的真假是由原子命題的真假而確定，所以它們是原子命題的真值函項(xiàng)。再將原子命題及其真值函項(xiàng)的分子命題加以邏輯運(yùn)算就形成了有全稱判斷（凡S是P）和特稱判斷（有的S是P）組成的概括命題，它的真假同樣取決于原子命題的真假，并不存在與全稱判斷（凡S是P）對(duì)應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，而只存在S1是P、S2是P、S3是P……S是P等基本命題的邏輯的積，這完全是邏輯給予的、純粹是虛構(gòu)出來(lái)的。如果把一切原子事實(shí)都列舉出來(lái)，那么我們就能通過(guò)邏輯運(yùn)算描繪出整個(gè)世界，形成科學(xué)理論體系。用公式表示是：原子事實(shí)→原子句子→{S是P或arb}→{P→非P；p、q→p∧q或p∨q；凡S是P或者有的S是P}→科學(xué)理論。科學(xué)所描述的只是客觀世界之特殊形式的邏輯世界，而非現(xiàn)實(shí)世界本身。下邊的各種小圓圈表示各種原子事實(shí)和分子事實(shí)，而最高點(diǎn)的小圓圈表示由原子命題、分子命題及其結(jié)合而成的概括命題。原子事實(shí)及命題之間是各自獨(dú)立的、一一對(duì)應(yīng)的，而分子命題和概括命題取決于邏輯的形式（圖中的各種虛線）。如果用平面幾何圖表示，都能清晰表明科學(xué)理論與經(jīng)驗(yàn)對(duì)象之間的線性連接關(guān)系。若用幾何圖形表示就如圖1所示。

圖1

(二) 對(duì)卡爾納普雙層語(yǔ)言科學(xué)結(jié)構(gòu)的幾何解析

卡爾納普在《世界的邏輯結(jié)構(gòu)》一書(shū)中認(rèn)為，判斷一個(gè)句子的真假可以由經(jīng)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)，這遵循的是可實(shí)證性原則；而判斷一個(gè)句子有沒(méi)有意義則要看它是否違反了語(yǔ)言的邏輯句法規(guī)則，這遵循的是邏輯語(yǔ)義標(biāo)準(zhǔn)。易言之，判定一個(gè)句子有沒(méi)有意義，首先要看這個(gè)句子里有沒(méi)有無(wú)意義的詞，如果有，則這個(gè)句子是無(wú)意義的。其次，還要看這個(gè)句子是否符合語(yǔ)言句法與邏輯句法，若違反了語(yǔ)言句法與邏輯句法，即使不含無(wú)意義的詞，這個(gè)句子也是無(wú)意義的。對(duì)此，卡爾納普本人是這樣表述的：“假定‘a(chǎn)’為任何一個(gè)詞，‘s（a）’為這個(gè)詞出現(xiàn)在其中的基本句子，那么‘a(chǎn)’具有意義的充分必要條件，可用如下各種表述表現(xiàn)出來(lái)……1，同一事情‘a(chǎn)’在經(jīng)驗(yàn)中的標(biāo)準(zhǔn)已知；2，‘s（a）’可以從某種基本的觀察句子推斷出來(lái)；3，‘s（a）’的真值條件已經(jīng)確定；4，證實(shí)‘s（a）’的方法已知”[2]15。可見(jiàn)，在卡爾納普的雙層語(yǔ)言結(jié)構(gòu)中，存在著雙層語(yǔ)言模型即理論語(yǔ)言和觀察語(yǔ)言，它們之間又是通過(guò)什么取得聯(lián)系的呢？他認(rèn)為，靠的是對(duì)應(yīng)規(guī)則。在其設(shè)計(jì)的雙層語(yǔ)言模型中，全部科學(xué)語(yǔ)言L被看作包含兩個(gè)部分：觀察語(yǔ)言LO和理論語(yǔ)言LT。而觀察語(yǔ)言LO由觀察語(yǔ)詞VO和一些邏輯常詞（如大于、小于等）組成。觀察語(yǔ)詞VO是標(biāo)志事件或事物的可觀察屬性詞（如“紅”、“藍(lán)”等）或者它們之間的可觀察關(guān)系謂詞（如X大于Y等）。而理論語(yǔ)言LT由理論語(yǔ)詞VT和數(shù)學(xué)語(yǔ)言（包括一些邏輯常詞）組成。理論語(yǔ)詞VT是用來(lái)表示一般不可觀察或非觀察對(duì)象（例如“電子”“場(chǎng)”等）。觀察語(yǔ)言LO中的語(yǔ)句為直接經(jīng)驗(yàn)語(yǔ)句，可以直接得到經(jīng)驗(yàn)的支持；而觀察語(yǔ)詞VO與理論語(yǔ)言LT的關(guān)系通過(guò)對(duì)應(yīng)規(guī)則C相聯(lián)系，對(duì)應(yīng)規(guī)則C對(duì)科學(xué)理論獲得經(jīng)驗(yàn)證實(shí)來(lái)說(shuō)是至為關(guān)鍵的，沒(méi)有它一個(gè)理論就不能獲得檢驗(yàn)并確保其意義。總之，在上層是關(guān)于理論的陳述即全稱判斷，下層是關(guān)于觀察事實(shí)的陳述，二者通過(guò)對(duì)應(yīng)規(guī)則聯(lián)系起來(lái)，使得理論陳述還原為經(jīng)驗(yàn)陳述，進(jìn)而使得整體語(yǔ)句乃至整個(gè)科學(xué)理論體系都得到經(jīng)驗(yàn)證實(shí)。具體邏輯圖式是：科學(xué)語(yǔ)言L＝觀察語(yǔ)言LO{VO（如，紅、藍(lán)）+邏輯常詞（如，X大于Y）}+理論語(yǔ)言LT（理論語(yǔ)詞VT和數(shù)學(xué)語(yǔ)言）。若用幾何圖形表示就如圖2所示。

圖2

(三) 對(duì)哼普爾和奎因“安全網(wǎng)”科學(xué)結(jié)構(gòu)的幾何解析

哼普爾與奎因一樣，主張放寬經(jīng)驗(yàn)主義的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證是可取的，但是太過(guò)狹窄了，必須以整體論的意義觀取代最初原子論的意義觀。因?yàn)椋茖W(xué)理論接受檢驗(yàn)的不是個(gè)別的詞而是理論體系本身，從整體主義角度看，經(jīng)驗(yàn)論傳統(tǒng)中關(guān)于兩類命題及意義的劃界標(biāo)準(zhǔn)都必須進(jìn)行調(diào)整，意義檢驗(yàn)的最小單位不是一個(gè)個(gè)孤立的詞而是科學(xué)體系，“理論詞匯不是單個(gè)地、零碎地引入的，而是成批地、系統(tǒng)地逐漸生成發(fā)展的。在科學(xué)的研究中，概念的形成和理論的形成必須攜手前進(jìn)”[3]77。據(jù)此他提出了類似安全網(wǎng)的理論結(jié)構(gòu)模型，用公式表示就是：T＝〈C，R〉。這里，T表示任何一個(gè)理論系統(tǒng)，它由兩類句子C和R組成。C是不加解釋、不證自明的公理驗(yàn)算句子，它們是一些原始術(shù)語(yǔ)，它們的意義不是在理論系統(tǒng)內(nèi)部得到確證，相反，而是要確保理論中其他術(shù)語(yǔ)借此而獲得檢驗(yàn)；R表示的一些原初假說(shuō)即關(guān)于對(duì)應(yīng)規(guī)則的句子，由這組原初假說(shuō)通過(guò)邏輯驗(yàn)算而得到理論中其他句子，它把某些理論術(shù)語(yǔ)加以經(jīng)驗(yàn)解釋，從而使整個(gè)公理驗(yàn)算系統(tǒng)具有經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容。在受到反駁后，他又將此公式修改為：T＝〈T.B〉，T是內(nèi)在原理，它們?cè)敿?xì)地說(shuō)明了由理論假定的實(shí)體和過(guò)程，以及支配這些實(shí)體和過(guò)程的理論性定律；B是連接原理，它指出了理論假定的基本過(guò)程和可觀察現(xiàn)象之間的關(guān)系。他曾經(jīng)將科學(xué)理論的內(nèi)在結(jié)構(gòu)比喻為一個(gè)保護(hù)雜技演員的安全網(wǎng)，其底層是觀察層次，由觀察語(yǔ)句組成。理論系統(tǒng)中只有少數(shù)理論語(yǔ)句，即已定義的詞項(xiàng)（網(wǎng)絡(luò)），通過(guò)語(yǔ)義規(guī)則或者連接原理（支撐桿）與觀察層次中的觀察語(yǔ)句有直接聯(lián)系；還有一部分理論陳述是未定義的詞項(xiàng)（與支撐桿不是直接聯(lián)系在一起的網(wǎng)結(jié)），則要通過(guò)公理（網(wǎng)線）與其他的理論語(yǔ)句連接起來(lái)，因此，未定義的詞項(xiàng)（網(wǎng)結(jié)）與觀察語(yǔ)句只有間接的關(guān)系，它要在理論系統(tǒng)整體中獲得意義。奎因也認(rèn)為，科學(xué)理論猶如一個(gè)大網(wǎng)絡(luò)，它也隨經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的變化而變化，但是各部分變化的程度是不一樣的，處于網(wǎng)絡(luò)邊緣的具體科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)與經(jīng)驗(yàn)事實(shí)聯(lián)結(jié)的緊密一些，它們隨經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的變化的程度要大得多；處于網(wǎng)絡(luò)較內(nèi)層的理論科學(xué)，只是受到經(jīng)驗(yàn)的間接影響，隨著經(jīng)驗(yàn)事實(shí)變化的程度要小一些；數(shù)學(xué)和邏輯學(xué)處于最中心地帶，遠(yuǎn)離經(jīng)驗(yàn)事實(shí)且高度抽象，一般不隨經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的變化而變化，但是它們也不是固定不變的永恒真理，也要通過(guò)具體科學(xué)和理論科學(xué)的多層中介而與經(jīng)驗(yàn)事實(shí)發(fā)生聯(lián)系，它的意義與科學(xué)整體相關(guān)聯(lián)。若用幾何圖形表示就如圖3所示。

圖3

二、對(duì)科學(xué)理論進(jìn)化模式的幾何解析

對(duì)科學(xué)理論進(jìn)化模型的幾何解析，是指對(duì)科學(xué)理論動(dòng)態(tài)發(fā)展模式的圖解，旨在以幾何圖形的方式勾勒出在各個(gè)不同時(shí)期提出的科學(xué)理論發(fā)展模式動(dòng)態(tài)演化的特征，以進(jìn)一步直觀生動(dòng)地顯現(xiàn)科學(xué)理論進(jìn)化的內(nèi)在機(jī)制與基本規(guī)律。本文通過(guò)對(duì)五種經(jīng)典的動(dòng)態(tài)發(fā)展模式進(jìn)行圖解，闡釋了科學(xué)理論發(fā)展原本就是漸進(jìn)與飛躍、質(zhì)變與量變相統(tǒng)一的過(guò)程；而現(xiàn)代科學(xué)主義思潮在不斷接近與融入現(xiàn)代人本主義思潮過(guò)程中，其辯證性和正確性程度日益增加[4]。

(一) 對(duì)經(jīng)驗(yàn)歸納主義累進(jìn)模式的幾何圖解

傳統(tǒng)歸納主義認(rèn)為，科學(xué)理論從單稱命題到全稱命題再到理論整體的遞進(jìn)過(guò)程，純粹是經(jīng)驗(yàn)蘊(yùn)含在數(shù)量上的增加，沒(méi)有描述出科學(xué)理論發(fā)展的那種漸進(jìn)性的中斷和跳躍式中的革命變化。這種沒(méi)有質(zhì)的飛躍的平緩進(jìn)化，猶如中國(guó)套箱式的逐漸增大，又叫“中國(guó)套箱模式”的發(fā)展[5]126。一個(gè)相對(duì)自足的理論為另一個(gè)經(jīng)驗(yàn)蘊(yùn)含較大的理論所吸納，而這個(gè)較大經(jīng)驗(yàn)蘊(yùn)含的理論也將歸化到比之更大的理論中去……整個(gè)科學(xué)理論就是在不斷地吸納與歸化中發(fā)展的。總之，該理論模式認(rèn)為，科學(xué)發(fā)展是線性積累的，其間沒(méi)有質(zhì)的變化只有量的積累，換言之，知識(shí)的增長(zhǎng)是經(jīng)驗(yàn)命題不斷歸并的結(jié)果，科學(xué)發(fā)展的整個(gè)過(guò)程是經(jīng)驗(yàn)蘊(yùn)含不斷追加的結(jié)果。這種模式可簡(jiǎn)略記述為：經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的不斷累積→歸納出相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)命題→提出一定的科學(xué)假說(shuō)→經(jīng)過(guò)多次觀察和實(shí)驗(yàn)→發(fā)展為一個(gè)科學(xué)理論。這一動(dòng)態(tài)發(fā)展模式的邏輯出發(fā)點(diǎn)是一定量的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)和觀察命題，能不能經(jīng)受住經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)被看作是科學(xué)理論能否得以成立的全部基礎(chǔ)。一切科學(xué)理論都必須建立在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)（原點(diǎn)O）之上，唯有得到經(jīng)驗(yàn)證實(shí)才能從中歸納出科學(xué)定律和科學(xué)理論來(lái)，科學(xué)發(fā)展的動(dòng)態(tài)過(guò)程就是理論中經(jīng)驗(yàn)蘊(yùn)含的絕對(duì)量不斷增殖和不斷追加的過(guò)程，整個(gè)科學(xué)進(jìn)化史其實(shí)就是科學(xué)理論經(jīng)驗(yàn)蘊(yùn)含量不斷漸進(jìn)積累的歷史，科學(xué)理論發(fā)展史就是漸進(jìn)性的演化史。以公式表示就是：“（事實(shí)ABCD→歸納出一般規(guī)律R1）+（更多事實(shí)N→歸納出更一般規(guī)律R2）＝科學(xué)理論”。如圖4所示。

圖4

(二) 對(duì)經(jīng)驗(yàn)證偽主義否定模式的幾何圖解

波普爾反對(duì)邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的經(jīng)驗(yàn)證實(shí)原則，提出了否定性、革命性的經(jīng)驗(yàn)證偽主義。在他看來(lái)，科學(xué)理論都是與經(jīng)驗(yàn)事實(shí)有一定距離的理論整體，靠經(jīng)驗(yàn)累積并不能證實(shí)它相反而只能證偽它。科學(xué)是可錯(cuò)的，科學(xué)是具有批判精神的。科學(xué)知識(shí)的增長(zhǎng)不是純粹觀察的結(jié)果，而是采用猜想與反駁的試錯(cuò)法，一個(gè)理論不斷被另一個(gè)理論證偽或者推翻的結(jié)果，科學(xué)發(fā)展史就是理論不斷被證偽或者推翻的歷史。科學(xué)理論的動(dòng)態(tài)進(jìn)化過(guò)程，根本不是什么純粹經(jīng)驗(yàn)蘊(yùn)含量的累積過(guò)程，經(jīng)驗(yàn)蘊(yùn)含量的累積總是有限的，它根本不能確證一個(gè)一般性的科學(xué)理論，但是只有存在一個(gè)反例就能危機(jī)到這個(gè)科學(xué)理論的可靠性。科學(xué)理論的動(dòng)態(tài)進(jìn)化是從一種質(zhì)態(tài)飛躍到另一種質(zhì)態(tài)的過(guò)程，是科學(xué)發(fā)展的跳躍性、革命性的過(guò)程，它體現(xiàn)了科學(xué)理論發(fā)展的漸進(jìn)過(guò)程和連續(xù)性的中斷。用公式表示是：“P1→TT→EE→P2……”。其中P1，表示問(wèn)題，TT表示試探性理論，EE表示消除錯(cuò)誤或批判性檢驗(yàn)，P2表示新的問(wèn)題。換言之，科學(xué)理論的增長(zhǎng)永遠(yuǎn)開(kāi)始于問(wèn)題并終結(jié)于問(wèn)題，問(wèn)題是引導(dǎo)科學(xué)前進(jìn)的根本動(dòng)力，它的不斷深化就能啟發(fā)出更多的問(wèn)題。人們總是從某個(gè)問(wèn)題P1出發(fā)，提出一個(gè)嘗試性理論TT，然而它可能包含錯(cuò)誤，所以必須經(jīng)過(guò)消除錯(cuò)誤的步驟EE，進(jìn)而發(fā)展到一個(gè)正確的理論，這一理論又產(chǎn)生了新的問(wèn)題P2。這一動(dòng)態(tài)進(jìn)化模式突破了歸納主義的經(jīng)驗(yàn)累積模式只反映科學(xué)發(fā)展的漸進(jìn)性一個(gè)方面特征的局限，而是凸顯了科學(xué)進(jìn)化的不斷革命的飛躍性特征，強(qiáng)調(diào)通過(guò)“試錯(cuò)法”進(jìn)行“大膽猜測(cè)，嚴(yán)格檢驗(yàn)”，并成為善于“從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)”[6]155的特定問(wèn)題專家。

圖5

(三) 對(duì)基于范式進(jìn)化模式的幾何圖解

庫(kù)恩對(duì)波普爾邏輯證偽主義之“猜測(cè)與反駁的科學(xué)觀”持反對(duì)立場(chǎng)，認(rèn)為不斷實(shí)現(xiàn)革命性飛躍的科學(xué)動(dòng)態(tài)模式與科學(xué)發(fā)展的真實(shí)歷史并不一致，片面強(qiáng)調(diào)證偽而否定證實(shí)，忽視二者辯證統(tǒng)一關(guān)系，不利于很好說(shuō)明科學(xué)理論發(fā)展的基本規(guī)律。為此，他提出了一個(gè)科學(xué)革命的發(fā)展模式：“前科學(xué)→常規(guī)科學(xué)→科學(xué)危機(jī)→科學(xué)革命→新常規(guī)科學(xué)→……”。這里所說(shuō)的“前科學(xué)”是指，尚未形成統(tǒng)一范式的科學(xué)階段，科學(xué)家們尚未形成一個(gè)具有共同信念、方法、習(xí)慣的科學(xué)共同體，各有各的信念、各有各的方法，各種理論長(zhǎng)期論爭(zhēng)、莫衷一是。這里所說(shuō)的“常規(guī)科學(xué)”是指，科學(xué)家集團(tuán)形成了統(tǒng)一的研究范式的成熟科學(xué)階段，科學(xué)共同體受共同范式支配，步調(diào)一致地破解各種難題、化解各種危機(jī)，對(duì)共同恪守的研究范式堅(jiān)信不疑且極力保護(hù)。這里所說(shuō)的“科學(xué)危機(jī)”是指，科學(xué)家集體對(duì)原來(lái)一致堅(jiān)守的舊范式喪失了相信的科學(xué)階段，它導(dǎo)源于反常與危機(jī)的不斷增多，舊范式無(wú)論如何調(diào)整都不足于求解越來(lái)越多的新質(zhì)疑、新問(wèn)題，逐漸對(duì)范式本身表現(xiàn)出不信任，這樣就危及科學(xué)理論本身存在的正當(dāng)性。科學(xué)危機(jī)往往意味著科學(xué)發(fā)展重大機(jī)遇的到來(lái)，它能催生新范式取代舊范式之科學(xué)革命的到來(lái)。這里所說(shuō)的“科學(xué)革命”是指，科學(xué)危機(jī)發(fā)生后，科學(xué)家集團(tuán)中具有大膽探索精神的一部分青年人，開(kāi)始探索各種新的范式以成功解釋和吸納各種反常、反例（ABCDEF等），以化解科學(xué)危機(jī)，直到最后以新范式取代舊范式。科學(xué)革命發(fā)生后就進(jìn)入到新的常規(guī)科學(xué)時(shí)期，共同體又在新的統(tǒng)一范式支配下進(jìn)行工作，新的一輪發(fā)展又將持續(xù)進(jìn)行。科學(xué)發(fā)展的動(dòng)態(tài)模式就是常規(guī)科學(xué)與科學(xué)革命不斷交替的過(guò)程，是漸變與飛躍不斷統(tǒng)一的過(guò)程。如圖6所示。

圖6

(四) 對(duì)基于研究綱領(lǐng)進(jìn)化模式的幾何圖解

拉卡托斯在庫(kù)恩范式理論基礎(chǔ)上并經(jīng)過(guò)一番改造形成了自己科學(xué)研究綱領(lǐng)的理論。他認(rèn)為應(yīng)該用“科學(xué)系列”的概念取代了“科學(xué)理論”的概念，任何一個(gè)科學(xué)理論體系都是一個(gè)科學(xué)研究綱領(lǐng)，只有以之為對(duì)象才能更好地揭示科學(xué)理論體系的那種柔韌性和繼承性。科學(xué)研究綱領(lǐng)有自己復(fù)雜的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，它由四個(gè)互相聯(lián)系的部分組成：一是由最基本的理論構(gòu)成的“硬核”，它是堅(jiān)韌的、不容反駁的、不許改變的核心內(nèi)容，在本質(zhì)上規(guī)定著一個(gè)科學(xué)研究綱領(lǐng)的性質(zhì)與狀況，在科學(xué)研究活動(dòng)中具有基礎(chǔ)性的決定作用，它的一系列規(guī)則與方法均為科學(xué)共同體所集體捍衛(wèi)與恪守。如果它被否定了，整個(gè)科學(xué)研究綱領(lǐng)就倒塌了。二是保護(hù)科學(xué)研究綱領(lǐng)“硬核”的“保護(hù)帶”，它由許多輔助性假設(shè)構(gòu)成，它的職責(zé)是主動(dòng)地將反駁的矛頭引向自身，通過(guò)調(diào)整、修改甚至全部更換輔助性假設(shè)，以防衛(wèi)“硬核”免遭經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的反駁。三是“反面啟示法”即在方法上的反面的禁止性規(guī)定，采取一些禁令以應(yīng)對(duì)目前面臨的各種反常。禁止科學(xué)家集團(tuán)將反駁的矛頭指向“硬核”，并千方百計(jì)將之引向“保護(hù)帶”，通過(guò)修改、調(diào)整或者增設(shè)“保護(hù)帶”以避免“硬核”受到?jīng)_擊。四是“正面啟示法”即積極的鼓勵(lì)性規(guī)定，它由一些“部分的提示”或者“部分的暗示”所構(gòu)成，通過(guò)增減、修改輔助性假設(shè)的方法以發(fā)展、完善科學(xué)研究綱領(lǐng)，鼓勵(lì)科學(xué)共同體按照預(yù)先設(shè)想好的研究方向、方針和步驟進(jìn)行研究，從根本上消除反常以保護(hù)整個(gè)研究綱領(lǐng)。基于科學(xué)研究綱領(lǐng)的進(jìn)化模式是：“科學(xué)研究綱領(lǐng)進(jìn)化階段→科學(xué)研究綱領(lǐng)的退化階段→新的進(jìn)化的研究綱領(lǐng)證偽并取代退化的研究綱領(lǐng)→新的研究綱領(lǐng)的進(jìn)化階段→……”。科學(xué)研究綱領(lǐng)具有整體性、開(kāi)放性、連續(xù)性和繼承性，它表明經(jīng)驗(yàn)的反駁并不能立即證偽或者證實(shí)一個(gè)科學(xué)體系，新理論整體上的預(yù)見(jiàn)能力之大小才是檢驗(yàn)理論進(jìn)化或者退化的標(biāo)準(zhǔn)，較好地體現(xiàn)了科學(xué)理論進(jìn)化的漸進(jìn)與飛躍、質(zhì)變與量變的辯證整合。如圖7所示。

圖7

(五) 對(duì)基于多元論、信息域、研究傳統(tǒng)進(jìn)化模式的幾何圖解

費(fèi)耶阿本德強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究是一種無(wú)政府主義事業(yè)，一切普遍的方法、規(guī)則和傳統(tǒng)都應(yīng)被去掉，而主張“不做規(guī)定、怎么都行”，科學(xué)理應(yīng)多元發(fā)展、無(wú)邊寬容，在互相兼容中不斷增生和擴(kuò)散，推動(dòng)科學(xué)進(jìn)化。用公式表示是：“多元融通+韌性原理+增生原理＝科學(xué)進(jìn)化”。夏佩爾提出“信息域理論”來(lái)描述科學(xué)理論的進(jìn)化，在他看來(lái)，任何科學(xué)理論都有自己的“信息域”，它由觀察得來(lái)的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)和來(lái)自科學(xué)家集體的共同信念（學(xué)科的理論、方法、觀點(diǎn)、原則、信念等）各種信息組成的一個(gè)整體，它并非固定不變也在不斷變化，不過(guò)是整體推進(jìn)的。信息域中的核心問(wèn)題的改變及各種項(xiàng)目的不斷增減，都不會(huì)改變拋棄信息域自身，相反它是在不斷的合并、分化與重組中實(shí)現(xiàn)進(jìn)化的。用公式表示是：“信息域＝經(jīng)驗(yàn)事實(shí)（經(jīng)驗(yàn)信息項(xiàng)abcd…n不斷修改）&共同信念（理論信息項(xiàng)ABC…N不斷修改）”。而在勞丹的“研究傳統(tǒng)理論”看來(lái)，科學(xué)是為了解決問(wèn)題的，它必然隨著問(wèn)題求解力的發(fā)展而不斷進(jìn)化。其進(jìn)化的模式有二，一是通過(guò)修改研究傳統(tǒng)的一些具體理論而實(shí)現(xiàn)求解力的進(jìn)化；一是通過(guò)調(diào)整核心部分而實(shí)現(xiàn)研究傳統(tǒng)本身的“自然進(jìn)化”，研究傳統(tǒng)不是固定不變的，但是它不會(huì)完全拋棄，相反，它總是通過(guò)修改核心假設(shè)中的某些部分內(nèi)容獲得進(jìn)化。用公式表示是：“問(wèn)題1→理論1→問(wèn)題2→理論2……”。這三種表述均可用圖8表示。

圖8

[1] 朱榮英．自然事實(shí)、客觀事實(shí)與科學(xué)事實(shí)——當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)關(guān)于三種事實(shí)的理性辨析[J]．鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(6)（《新華文摘》2013年第9期轉(zhuǎn)摘）．

[2] 洪謙．邏輯經(jīng)驗(yàn)主義[M]．北京：商務(wù)印書(shū)館，1989．

[3] 舒?zhèn)ス猓袢首冢?dāng)代西方科學(xué)哲學(xué)述評(píng)[M]．北京：人民出版社，1987．

[4] 朱榮英．試析現(xiàn)代西方科學(xué)發(fā)展觀的辯證性蘊(yùn)涵[J]．河南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005(2)．

[5] 劉大椿．科學(xué)哲學(xué)通論[M]．北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社，1998．

[6] 夏基松．現(xiàn)代西方哲學(xué)[M]．上海：上海人民出版社，2006．

The Geometric Analysis of Internal Structure and Its Evolution Model of Science Theory

ZHU Rong-ying

(Henan University, Kaifeng Henan 475001, China)

Geometric analysis of science structure model refers to constitute geometry diagram of knowledge element connection, which is designed to show that all kinds of knowledge elements in the form of geometric in the process of inner connection in science theories to intuitively show the inner structural features and dynamic evolution trend of science theory. And the dynamic geometric analysis of scientific theory aims to outline several different patterns of dynamic logical evolution paths of the science theories and display the law and mechanism of the evolution of science theory.

science structure; evolution model; geometric analysis

2013-11-13

河南省高校人文社科研究中心資助項(xiàng)目（sci：2013-51/1）

朱榮英（1963―），男，河南尉氏人，教授，碩士生導(dǎo)師。

B80-0

A

1006?5261(2014)02?0023?05

〔責(zé)任編輯 趙賀〕