作為科學實驗介入的哲學意義

(成都理工大學 四川 成都 610059)

一、科學實驗的本體論意義

科學實驗，是人們?yōu)閷崿F(xiàn)預定目的，在人工控制條件下，通過干預和控制科研對象觀察和探索科研對象有關規(guī)律和機制的一種研究方法。它是人類獲得知識、檢驗知識的一種實踐形式。科學實驗是觀察的一種形式。由于科學實驗在經(jīng)驗科學研究中具有特殊重要的地位。當人們不滿足在自然條件下去觀察對象，要求對被研究對象進行積極的干預時，這就導致科學實驗的產(chǎn)生。

在古代社會，科學實驗就已經(jīng)在人們探索自然界奧秘的過程中逐步醞釀產(chǎn)生。但是那時的實驗還只是以原始樸素形式出現(xiàn)，它還沒有完全以正式的形式開始。

存在問題一直是哲學領域研究的根本問題，科學實驗研究其實也如同哲學本原問題的研究一樣。早在自然哲學時期，東方伊奧尼亞地方的一些哲學家開始提出世界的本原問題，他們反對過去流傳的種種神話創(chuàng)世說，認為世界的本原是一些物質性的元素，如水、氣、火等。他們最早用自然本身來解釋世界生成，是西方最早的唯物主義哲學家。與此同時，在意大利南部出現(xiàn)了具有另一種思想傾向的哲學學派，他們認為萬物的本質不是物質性的元素，而是一些抽象的原則，畢達哥拉斯學派認為是“數(shù)”，以巴門尼德為代表的愛利亞學派認為是“存在”，并認為“存在”是不變的，不生不滅，運動變化的只是事物的現(xiàn)象。他們提出的非物質性的抽象原則。尤其是在自然哲學時期的泰利斯提出水本原說，他認為水是萬物的本原，并且在當時還介入了實驗，將水置于容器中用火燒，但是結果剩下的是沉淀的物質，他們認為這種物質是土。所以他們就認為水可以變成土，這就給“水是萬物的本原”這一理論增加了更加強有力的科學支撐。在科學界，一直有許許多多的理論和實驗研究在不斷地發(fā)展，尤其以物理界的各種實驗為代表。比如伽利略的鐵球實驗，如果當時他不介入實驗的檢驗，那么可能直到現(xiàn)在錯誤的理論依然盛行。還比如牛頓的光學實驗以及米勒的放電實驗都是科學理論得來的前提條件。由此看來，實驗體現(xiàn)了人的實踐性，這為科學的進步發(fā)展發(fā)揮了積極的作用，科學實驗能夠為科學理論提供強有力的支持，通過實驗分析，解釋和檢驗原有理論，在其基礎上突破原有研究的束縛，得到新的結論。

(一)科學實驗體現(xiàn)了人的實踐性

馬克思認為，“全部社會生活在本質上是實踐的。凡是把理論引到神秘主義方面去的神秘東西，都能在人的實踐中以及對這個實踐的理解得到合理的解決。”認識源于實踐，實踐推動認識的進步，也是檢驗真理的唯一標準。實驗在傳統(tǒng)的科學哲學研究中被納入理論的范疇，然后在內格爾這里則認為實驗是具有生命力的。實驗作為以人為主體的一種實踐形式，在本質上是體現(xiàn)了人的意志和力量。

著名學者馬曉俊認為：“從本體論的角度看，科學實驗是人的實踐形式的一種。我們把科學實驗具有屬人的全部特性，既有主觀能動性，又在一定程度上具有客觀性，主觀與客觀在科學實驗這一人的活動中相互影響，相互作用。而科學實驗也就自然體現(xiàn)為人的本質力量，是對象化了的感性活動。”馬曉俊其實已經(jīng)認為人這個主體其實是作為科學實驗的本體介入的，突出體現(xiàn)了實驗者在實驗過程中發(fā)揮的著關鍵性的作用，實驗者文化水平和理論認知層次的高低對實驗過程和實驗結果產(chǎn)生很大的影響。實驗者的主觀因素對實驗結果的影響也是極其重要的，所以，實驗者的本體屬性層面的因素我們應該多加考慮。漢森則認為：“一切觀察都包含我們的理論知識所做的解釋”。漢森的理論主要是重點強調主體的作用，然而實驗的方式、實驗儀器設備都在改變，這種種因素都要求我們要重新對實驗的認識發(fā)生變化。

在實驗過程中，科學實驗體現(xiàn)的是人的實踐的一面，體現(xiàn)人作為實驗主體發(fā)揮其自身的主觀能動性。然而科學實驗除了作為主觀的一面之外，還有就是作為客觀的反映對象的一面。我們可以看出，實驗者的實踐屬性在科學實驗中得到體現(xiàn)，科學實驗作為人們實踐形式的一個主要表現(xiàn)，為人們的實踐活動提供了一個很好的平臺。

(二)儀器工具在科學實驗中發(fā)揮的作用

在上述的論述中，實驗者作為實驗環(huán)節(jié)中一個非常重要的角色，被廣泛受到重視。實驗者在整個實驗的過程中發(fā)揮著極其重要的作用。科學實驗的最終成功與否都與實驗者的這個主體的種種因素有關，受到實驗者的主觀情緒，知識儲備、對于實驗經(jīng)驗的積累等因素的影響。在以往傳統(tǒng)的科學實驗中，實驗儀器大多數(shù)沒有被受到重視和關注。我們所有的科學理論研究者都應該認識到，實驗儀器作為一種工具，其實在整個實驗研究的過程中都起著重要的紐帶作用，沒有實驗儀器的存在，所有的實驗想法都成為一紙空談。而沒有一個良好的實驗儀器支撐整個科學實驗的進行，那么我們得到的實驗結論也會是不準確的。把實驗僅僅作為認識論的范疇，而忽視實驗作為本體論，忽視和實驗者的協(xié)同作用是一種不合理的片面的認知。

不管我們所做的實驗得出的理論結果是什么，還是被后來的實驗證明之前的理論是錯誤的。在整個實驗的過程中，我們可以很準確無誤的說實驗儀器是不存在錯誤的，實驗儀器作為一種客觀的工具存在于實驗之中，不管是從自然界來的物體作為儀器工具，還是經(jīng)過人們改造后革新后的儀器，實驗結果的正確與否，都與實驗儀器沒有直接的關系，實驗儀器只是客觀的反映科學理論的一個器具而已。

在科學的發(fā)展過程中，實驗儀器作為一種重要的工具介入都對整個實驗起著舉足輕重的作用。但是隨著科學技術的發(fā)展，每一個階段實驗儀器的先進與否也影響著實驗結論的正確性，我們只有不斷的更新我們的實驗設備，不斷地去完善我們的實驗環(huán)境，將客觀影響因素降低到最小程度，不斷地去反復檢驗我們的實驗結論，才能得到更為科學的理論結果。要始終相信得來的結論都是可錯的和可檢驗的，要求我們要有批判質疑的思想，辯證的看待實驗和結論。

(三)科學實驗的本體論在科學理論中的引導作用

科學發(fā)展到現(xiàn)在，我們知道科學實驗與科學儀器之間有著緊密的聯(lián)系，可以說科學實驗是自然的反映，或者是制造出來的儀器可以反映自然的本性。但是科學發(fā)展涉及到的物質在現(xiàn)實中暫時沒有或者通過改造自然的方式也暫時得不到，那么我們如何來界定這個科學理論的本體？即使我們假定可以將來通過實驗的方法對其進行驗證，但是這一本體到底存在與否我們并不明確。這就是儀器工具本體遇到的一個重要的難點，也就是說這個科學儀器或這個科學事實在未來某一天可能會出現(xiàn)，但是也可能永遠不會出現(xiàn)。因此我們就能界定這個本體不存在嗎？可能現(xiàn)在看來是不存在的，既然這個本體不存在，那么我們的科學理論能確定是假的嗎？

在當今科學的前沿理論問題中，本體論問題是其研究過程中比較困難的領域之一。因為沒有可用來觀測或者進行實驗的儀器來源。對于宇宙空間的有限和無限問題的研究，現(xiàn)在我們的觀測范圍根本無法達到研究的深度和廣度空間，所以對很多理論只能是停留在電腦模擬和主觀的猜測上，必然導致研究的進展緩慢和停滯不前。由此可以看出，對于科學理論如果沒有了實驗儀器介入作為支撐，勢必會造成一定的本體缺失，這就導致人們在認知層面存在很大的局限性，所以有些科學理論很有可能就此蕩然無存。然而，科學研究是一個永不停止的發(fā)展過程，否定是科學發(fā)展的必由之路。如果我們把本體缺失看成是阻礙科學發(fā)展的絆腳石，未免有些太悲觀。在我們科學歷史上的很多理論，其實在一開始并沒有一定完整的本體作為支持，但是隨著時間的推移，隨著科學技術的發(fā)展進步最終被檢驗為正確的理論。科學就是一個不斷否定不斷革新的過程，我們可以將未知的領域暫且擱置，在其他領域進行研究。當一個科學工作者搞科學研究遇到了瓶頸時該如何繼續(xù)他的科研之路？我想應該有如下兩種可能，一種是暫且先放下當前的困難和問題，繼續(xù)進行后面的科學研究之路。還有一種可能就是先把這個問題弄清楚再繼續(xù)后面的研究。但是如果這個問題需要耗費很長的時間，那么我們難道就停滯不前，陷入死循環(huán)了嗎？也許第一種可能的方法是比較合理和正確的，暫且放下眼前問題，繼續(xù)做其他的研究，隨著時間的推移，有可能會發(fā)現(xiàn)原來感覺很苦惱的科學難題會不攻自破。

所以，對于當今科學前沿的一些理論，涉及本體問題的時候，大部分科學工作者都會對這一點產(chǎn)生懷疑，質疑這個本體是否存在？存在的話科學理論將會得到實驗的證實，就會給理論一個客觀的評價。如果最終本體根本就不存在，那么科學家很多年的努力也就沒有得到想要的結果。科學需要經(jīng)驗事實作為依據(jù)，沒有經(jīng)過事實和實驗檢驗的理論我們都可以懷疑其正確性，都可以對其進行批判。所以我們做任何科學理論研究都要抱著懷疑的態(tài)度對待其發(fā)展。

二、科學實驗的認識論意義

關于科學實驗的認識論可以說是科學實驗的核心問題，主要是涉及到觀察、實驗、理論三者之間的關系。認識論即個體的知識觀，也即個體對知識和知識獲得所持有的信念，主要包括有關知識結構和知識本質的信念以及有關知識來源和知識判斷的信念，還有這些信念在個體知識建構和知識獲得過程中的調節(jié)和影響作用，長久以來一直是哲學研究的核心問題。

(一)科學實驗是科學理論發(fā)現(xiàn)的源泉

牛頓認為，科學就是通過實驗即人為地對自然界外加一些條件，并與之發(fā)生作用而揭示出來的，實驗是獲取科學知識和檢驗知識的試金石。牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的例子說的是，一開始蘋果落在牛頓頭上，牛頓考慮為什么蘋果會是向下掉落，而不是向其他方向。后來牛頓做了大量的實驗，才發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并且還給出了確定的公式。牛頓的成功，跟他注重實驗研究有著極大的聯(lián)系。

培根認為一切都是來源于感覺經(jīng)驗，在他的認識論中引進了科學實驗。科學實驗之所以作為科學理論的基礎，其主要方面就是作為科學的手段的觀察主要依賴于實驗。科學實驗中的偶然與必然現(xiàn)象是值得我們深思的一個問題。諾貝爾的獲得者倫琴發(fā)現(xiàn)x射線的實驗其實是偶然的機會，本來在做其他的研究，卻得到了意外的收獲。還比如弗萊明發(fā)現(xiàn)的青霉素，玻意爾發(fā)現(xiàn)石蕊試劑。這些看似科學實驗中的偶然現(xiàn)象，實際上體現(xiàn)著實驗發(fā)現(xiàn)科學理論的必然性。對于任何科學研究，要想得到偶然的收獲，還必須要有深厚的知識儲備和大量的研究事實作為基礎，由此無論是哪一科學領域都需要介入實驗的研究。

科學實驗無論是偶然還是必然，人們的科學理論總是離不開實驗的介入。科學實驗中由于好多偶然現(xiàn)象產(chǎn)生了許多新的理論，實際上我們后來發(fā)現(xiàn)這些問題實際上如果沒有實驗很可能會推遲發(fā)現(xiàn)的時間，或者說如果沒有實驗有些理論是永遠也不會被發(fā)現(xiàn)的，所以我們說科學實驗是科學理論的源泉。這也對我們今后的工作提供了一定的指導，那就是要注意實驗中的實際情況，不要輕易由于主觀的判斷錯失發(fā)現(xiàn)科學理論的機會，而應該注意實驗中的實際情況，應該緊緊抓住實驗的真實性、客觀性、在經(jīng)過縝密的分析最終才能得到比較客觀的結論。

(二)科學實驗對于檢驗理論具有重大意義

關于實驗與理論的問題始終是科技哲學上一個非常重要的問題。實驗是為了檢驗理論而設計的，只有當實驗的檢驗獲得成功，理論才獲得具有一定意義的稱號。一方面實驗是由理論設計的，實驗是依賴理論的。另一方面，理論是要受到科學實驗檢驗的，實踐檢驗通過證明了理論成立，否則就意味著理論的不確定性，這可以認為是理論依賴實驗的檢驗。那么到底是實驗依賴理論還是理論依賴實驗？從馬克思主義哲學的辯證法中我們可以清楚的認識到，兩者之間是相互依賴，相互促進。在某種程度上，實驗又具有相應的獨立性。

在科學技術的發(fā)展過程中，有許多曾經(jīng)因為沒有足夠的科學實驗作為支撐而沒有得到認可的例子。“日心說”的誕生具有相當曲折的歷程，哥白尼當時對于“日心說”已經(jīng)有了足夠充分的證據(jù)，但是在當時沒有足夠的實驗作為理論的支持，導致他的科學理論不被接受和認可。直到后來伽利略發(fā)明了天文望遠鏡才為“日心說”提供了新的證據(jù)。哥白尼的“日心說”取代“地心說”的這一曲折過程中，實驗在驗證這一科學理論的過程中發(fā)揮了重要的作用，如果不介入科學實驗的驗證和支持，那么理論很難立足。

三、科學實驗的方法論意義

科學實驗在長期的發(fā)展中，積累了比較經(jīng)典的科學方法，但實際上，科學實驗本身就有著極大的方法論意義，如果沒有科學實驗這一方法的誕生，就不會有科技的巨大發(fā)展和理論的快速成長。如果理論沒有科學實驗的支持和檢驗，就不會有理論的迅速發(fā)展。科學實驗方法論涉及科學家如何開展實驗的一些方法、策略和步驟，并在此基礎上形成方法論認知。實驗的方法極大地豐富了人們進行科學研究的方式，實驗方法一直起著重要作用，如果沒有科學的實驗方法，許多理論或許僅僅只是停留在空想甚至理論的階段，而不會上升到實踐的層面。

伽利略引入望遠鏡觀測行星以及訴諸光滲現(xiàn)象都是體現(xiàn)出方法中的方法論變革。對于人們接受通過望遠鏡所獲得的某些重要發(fā)展的過程，伽利略進行了論證，經(jīng)過考察他的論證方式，是令人信服的。伽利略在形成科學的共同趨向，即用儀器觀察的事實取代肉眼觀察的事實方面邁出了第一步，在此過程中突破和改變了“科學本身的標準”。

在認識世界和改造世界的進程中，科學實驗具有深遠的意義和作用。科學實驗為人們認識世界提供了可靠的保證，科學實驗的介入，打破了靠主觀經(jīng)驗來判斷認識的正確與否，這樣科學就具有合理性。科學儀器的介入，儀器工具的不斷革新，讓科學理論更加合理準確有說服力。

四、科學實驗對當今科學發(fā)展的意義

科學實驗從產(chǎn)生至今在科學理論的建立和發(fā)展中都起著重大作用，通過研究分析我們可以清楚的認識到科學實驗對于本體論、認識論、方法論以及當今科技發(fā)展的意義。因此，我們更應該注重科學實驗的地位和作用，實驗對理論的產(chǎn)生和發(fā)展有著關鍵的源泉和檢驗作用，科學實驗中的實驗者和實驗儀器發(fā)揮著極其重要的作用，還有科學的實驗方法對于科學發(fā)展也起著指導作用。通過科學實驗的哲學意義分析，科學實驗對當今科技的發(fā)展具有很多啟示和意義。

1.科學實驗是科學發(fā)展的動力支持

2.科學實驗有利于對科學理論的檢驗

3.科學實驗方法對科學發(fā)展具有重要推動

4.科學實驗的進步和科學發(fā)展相互協(xié)同

五、結論

綜上所述，科學實驗使人的聰明才智和科學儀器的作用巧妙地結合起來，能夠充分發(fā)揮人的主觀能動性，具有許多獨特的認識功能。在科學技術不斷發(fā)展的當今社會，科學實驗作為實踐介入科學理論的研究層面，對科學技術的發(fā)展具有重要的推動和強有力的支撐。在本體論層面，多關注對實驗者和實驗工具對實驗結果的影響，突出人在實踐過程中的巨大作用，要加強對實驗儀器的改造和革新。在認識論層面，要深刻認清科學實驗在科學理論和整個科學發(fā)展過程中扮演的重要角色，不能忽略實踐對于理論的推動作用，明確實踐是檢驗真理的唯一標準。在方法論層面，科學合理的實驗方法對于科學發(fā)展和研究是至關重要的，因此我們要選擇正確的方法論，合理的準確的認識世界和改造世界，做到結合實際，結合實踐和理論做研究。在當今科技發(fā)展的浪潮下，要重視科學實驗的積極意義，協(xié)調好科學實驗和科學理論之間的關系，用一套合理的方法論推動社會科技的進步和發(fā)展。