挑战费曼： 为什么科学哲学对科学很重要？

刘海明

在一个诸如多重宇宙这样无法验证的理论大行其道的时代，与那些认为我们无望为物理现实给出准确定义的人不同，米凯拉·马斯米为科学作了辩护。

受访者 | 米凯拉·马斯米（Michela Massimi）

采访者 | 菲利普·玻尔（Philip Ball）

译  者 | 王培

要想证明科学哲学的作用，如今正当其时。一方面，有些研究弦理论或多重宇宙的科学家——这些理论远非当前技术所能验证——必须为他们的研究作哲学上的辩护，也即是说，这些研究不能依赖传统的假说检验法。另一方面，有些物理学家，比如理查德·费曼和斯蒂芬·霍金都曾公开否认过科学哲学的价值。

但这种价值得到了米凯拉·马斯米温和而又坚定的支持。去年，她荣获了英国皇家科学协会每年颁发的“威尔金斯-伯纳尔-米达瓦奖”（Wilkins-Bernal-Medawar Medal）（译注：该奖项主要颁给为研究科学史、科学哲学和科学的社会作用做出突出贡献的学者）。马斯米发表的获奖演说，为科学和科学哲学的紧密关系作了辩护。她认为，两者都不能只从功利角度来评判其价值，并声称两者应该结成联盟，以更开放的心态来探索物质世界，证明这些科学研究的社会和智识价值。

除了作为科学价值的捍卫者，马斯米还围绕“实在论”和“反实在论”之间的争论进行了研究：如果科学能够反映客观现实，这种反映是如何做到的呢？她在著作中问道：科学研究处理的是单一的、真实的世界概念，还是说，只是简单满足于描述物理现象，而对科学理论是否真实反映了物质世界不感兴趣。出生于意大利的马斯米，目前是苏格兰爱丁堡大学的哲学教授，她属于实在论者阵营，并认为她的观点可以被称为“视角实在论”（perspectival realism），也即是说，尽管科学不可避免地会受到社会和历史因素的影响，但科学能够取得进步，而这在哲学领域仍是颇有争议的问题。当马斯米正在为获奖演说做准备时，Quanta杂志采访了她。以下采访做了编辑和删减：

人们经常引用理查德·费曼的名言，他说，科学哲学对于科学家的作用就像鸟类学对于鸟类的作用。你如何看待他的观点？

很多著名物理学家认为哲学要么是无用的智力训练，要么就与物理学无关，因为它不能取得进步。这种看法似乎基于一种错误的前提，认为哲学要么必须对科学家有用，要么就完全无用。

但所有事物都有某种程度的价值。我们不会从罗马历史对于古罗马人本身有什么作用的角度去评估罗马历史的智识价值，这一逻辑同样适用于考古学和人类学。为什么科学哲学就该不一样呢？

那么，如果科学哲学对于科学本身没有用，那它存在的意义是什么呢？我认为，从更大的格局上讲，它有益于整个人类。我们哲学家为科学本身构建叙事，我们仔细审视科学方法和建模行为。我们深入到科学的理论根基和它的概念细节。我们要把这些智力研究活动归功于整个人类，它是我们文化遗产和科学历史的一部分。在宇宙学领域研究贝叶斯（统计）方法的科学哲学家，或者仔细审视高能物理简化模型背后的前提假设的科学哲学家，与考古学家、历史学家或人类学家在创造对人类有价值的知识方面，没有什么区别。

很多科学家在20世纪早期曾经深度参与了哲学讨论，包括爱因斯坦、玻尔、马赫和玻恩。我们这个时代已经失去这一传统了吗？

是的，我认为我们失去了思考科学的这种独特方式。科学是我们更广阔的文化历史的一部分，但现在我们已经失去了这种观念，而这种观念要追溯到文艺复兴和科学革命。

在20世纪初期，相对论和量子力学的创建者们都受过哲学方面的训练。当时物理界最艰深的辩论具有鲜明的哲学性质。当爱因斯坦和玻尔就量子力学的完备性进行争论时，实际上他们争论的焦点是“物理实在”的定义究竟是什么：如何定义量子理论中什么是“真实”的存在。在量子力学中，即使我们无法同时观测到电子的位置和速度，但我们能认为一个电子处于“真实的”位置和“真实的”速度中吗？这是一个深刻的哲学问题。

出于诸多理由，我们现在已经很难在当代物理学中发现类似的争论了。今天的物理学家没必要在大学读其他学科的书籍，或者在学校受到更广泛的学科训练。大量的科学合作项目导致科学研究更加专业化。更重要的是，整个科学研究的潮流——反映在组织化的科学研究当中，比如，如何激励、评估科学研究，并为其分配研究资金——已经发生了变化。今天，科学成果要么被一群专家认定为是有用的，要么就被认定为是完全无用的。

但是与哲学一样，我们需要从事基本的科学研究（也要从事基本的人文研究），因为这是我们文化遗产和科学历史的一部分，也是我们之所以为人的一部分。

有种批评认为，科学取得了进步，而哲学仍在处理同样的老问题。科学是否曾经引出过新的哲学问题呢？

我还是认为，我们应该抵制以评价科学进步的方式来评价哲学进步的诱惑。可以说，关于如何评价科学取得的进步，存在着不同的看法。是通过科学越来越接近最终的真理来评判，还是说，通过解决更多的实际问题来评判？还是说，通过技术进步来评判？这些问题本身都是未有定论的哲学问题。

在1960年代以前，被广泛接受的观点是，科学进步应该通过理论是否越来越逼近真相、越来越接近于科学研究的终极局限来进行评判，比如，是否更接近于某种能够解释一切事物的统一理论，如果这种理论存在的话。由于托马斯·库恩在1960年代出版了里程碑式的著作（译注：《科学革命的结构》），这一观点部分被另一种观点取代了，后者认为我们应该把解决越来越多的问题和难题当作评判科学成功与否的标准，无论是否存在着我们必将面临的科学探索的终极局限。

科学哲学为设定科学成功和进步的标准做出了贡献。作为这一贡献的结果，我们今天的看法更为精细了，也更具历史敏锐度。

但相反的情况也出现了：科学也为科学哲学提出了新的问题。比如，以科学模型为例。过去一个世纪以来，在生物医药科学、工程科学、地球科学和物理学等领域所提出的科学模型数量以几何指数增长，这使得哲学家需要提出一些新的问题，比如，科学模型的角色和性质是什么，以及它们与理论和实验证据之间有着怎样的关系。类似地，科学领域所普遍使用的贝叶斯统计方法使得哲学家回到贝叶斯定理，去揭示它的问题和前景。由于神经科学所取得的进展，神经科学家已经开始邀请哲学家来一起构建人类心智工作机制的新理论。

因此，进步的累积是通过共生关系、通过哲学和科学的共同发展、通过两者的进化和相互依赖而实现的。

你说过，在科学观的实在论者和反实在论者之间存在着争论，你能解释一下这一争论吗？

这一争论有着很长的历史，它基本上涉及的是如何从哲学角度来看待科学。科学的主要目标是什么？科学的目标是为我们提供接近于自然的真相，就像实在论所认为的那样？还是说，科学的目标只是为了让能够观察到的现象自圆其说，而不必然要告诉我们真相，就像某些反实在论者所认为的那样？

在天文学历史上，这一区别是至关重要的。为了让行星运动现象可以自圆其说，托勒密提出了本轮和均轮概念（对圆周运动的阐述），但这种做法并不是为了给现实世界提供真相。当哥白尼的天文学出现后，伽利略和罗马天主教会之间的斗争就开始了。但这一斗争的实质是，哥白尼的天文学是否提供了行星运行的真实图景，还是说仅仅是为了让哥白尼的理论自圆其说。

我们也可以就当前科学理论的研究对象提出同样的问题。有颜色的夸克是真实存在的吗？它们只是为了让我们已有的量子色动力学中强作用的经验证据能够自圆其说，还是说，希格斯玻色子是真实存在的？暗物质也是真实存在的？

            

你提出了一种新的观点，叫做“视角实在论”，怎么理解？

我把视角实在论视为一种实在论，因为它认为（至少在我的版本中）科学真理的确存在。我们不能满足于只是为了让可观测的现象自圆其说，以及构建理论去迎合证据。然而，它也承认，科学家没有上帝的视角：我们的概念资源、理论方法、方法论和技术设施都受到历史和文化的局限。但这是否意味着我们无法获得关于物质世界的知识呢？当然不是。这是否意味着，我们应该放弃科学可以取得进步的这样一种坚定信念呢？当然不是。

关于证据在科学研究中起什么作用，你已经写了一些著作。这是一个争论很激烈的问题，因为当今的物理学已经努力推进到了这样一些领域，物理学家几乎没有证据来检验自己提出的理论。你认为真正的科学理论即便不采用经验主义方法（比如当前面临的问题）也能得到证实吗？

这是一个很重要的问题，因为正如我所提到的，我们的知识具有视角特征，如何在承认这种特征的情况下仍能捍卫实在论，这一问题的答案取决于我们如何为假想的新实体（也许是真实存在的，也许不是）搜集、分析和理解证据。这种证据不仅很难在类似宇宙学或粒子物理学中找到，而且我们理解这些证据的工具也通常具有视角的特征。所以，我们如何把这些工具用于“发现真相”，比如说，发现超对称粒子或暗物质，就变得十分关键了。

以超对称研究为例。就这一案例而言，古老的哲学思想——科学家先提出理论假设，推断经验结果，然后通过做实验来验证该结果是否得到证实——被证明完全过时了，不足以理解正在发生的真实的科学研究。考虑到粒子对撞机所产生的海量数据，要验证每一个超对称理论模型，这对实验物理学家来说，既费时间，又很低效。

相反，粒子物理学家已经设计出更有效的策略。目标是排除能量区域，该区域没有证据显示存在着标准模型之外的新物理现象。通过把验证物理上可设想的事物的空间当作客观上可能存在的事物——以及在这一可能性领域中施加更多严格的限制——我们的这种能力可以被当成是一种进步，哪怕经过所有努力，最终没有任何粒子被探测到。

从哲学的视角来看，这一巨大变化不仅意味着理论和证据相互支持的传统观念发生了变化，更重要的是，我们对科学进步和实在论的观念也发生了变化。就这一案例而言，进步不仅仅意味着发现新的粒子，实际上还意味着，多数时候，能够以置信度很高的方式构建出自然界中有可能存在的物质空间，这种进步已经足够了。将这种观念传递给公众是非常重要的，可以纠正公众的错误理解，比如说，纳税人的钱是否应该被用于建造大型粒子对撞机，特别是在这种机器有可能发现不了新的粒子的情况下。

与此同时，我们实在论者的信念应该得到重新审视。我个人相信，一个实在论者的观点应该包括我们构建客观上在自然界中可能存在的物质空间，而不仅仅包括真实存在的事物。这就是视角实在论想要达到的目的。

你是如何开始思考所有这些问题的？

转折发生在1996年的一天，当时我正在罗马大学位于地下室的物理学图书馆浏览布满灰尘的《物理学评论》（Physical Review）。我无意中看到了发表于1935年的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森所写的著名论文（《量子力学对物理现实的描绘是完备的吗？》，“Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete？”这是第一篇讨论现在所谓“量子纠缠”现象的论文）。我被论文首页提到的“物理现实的标准”问题迷住了——如果没有任何方式能干预一个系统，我们就能确定预测物理量的数值，然后，存在着物理现实的元素与这一物理量相对应。我想知道，为什么一篇物理学文章会以似乎是很哲学的方式开始探讨“物理现实”。我想，不管怎么讲，物理现实的“标准”究竟是什么呢？这一标准能得到证明吗？我记得，随后我又读了尼尔斯·玻尔对EPR论文的回应，他的文章在我脑海中形成了更温和的、基于知识的看法，也即是关于我们如何知道现实世界存在着什么的看法。就在那时，我认定这是一个非常有价值的哲学问题，等待我去探索。

你在皇家科学协会的获奖演说内容是关于科学的价值。你认为哲学能为科学带来什么价值？

价值巨大！显然，从事科学研究，或者证明一个理论比另一个理论更靠谱，或者告诉科学家他们应该如何进行科学研究，这些都不是哲学家的职责。我怀疑有些轻视哲学家的不良媒体误以为，哲学家应该从事这些工作。但我相信，我们的职责是要向公众普及科学的价值，并确保关于证据扮演的角色、科学理论的准确性和可靠性以及方法论的有效性等问题能够得到恰当地研究。

就此而言，我认为科学哲学履行了一种重要的社会职责：让普通公众意识到科学的重要性。我认为作为公共知识分子的科学哲学家应该公开谈论科学，纠正普遍的错误观念或无知的判断，而这些观念或判断会进入政治游说和议程，并影响最终的政策制订。科学哲学是我们关于科学的公共叙事的组成部分，这就是为什么我总是会尽可能地去传播科学对于社会的价值。

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/5BA6eYADV2i7nQIV2ns9Qw

编辑：董莉