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2013年6月19日

從當代科學哲學的發展看宗教的合理性 (二之一)

關啟文
簡單版: 新科學哲學與宗教的合理性
第二部份: 從當代科學哲學的發展看宗教的合理性 (二之二)
摘要

「科學是理性的典範,宗教基本上是非理性的。」這種看法好像不可置疑的常識,然而卻是建基於某些現代的科學哲學:實證主義(positivism) 和素樸歸納主義(naive inductivism) ,這些科學哲學投射的科學形象是客觀、邏輯、準確和不斷進步的,對比起來,宗教自然顯得主觀。然而當代科學哲學的發展普遍質疑以上那些科學觀,本文會透過兩位重要的當代科學哲學家(波普和孔恩)的思想,帶出實證論等的不足,從而論證傳統的科學與宗教的對比的錯謬。我亦會探討波普和孔恩的如何啟迪我們再思宗教的合理性。



宗教與科學的對比

「科學是理性的典範,宗教基本上是非理性的。」這種看法已是現代文化的常識。這種對比往往建基於幾種流行科學哲學:經驗主義(empiricism) 、實證主義(positivism) 或素樸歸納主義(naive inductivism) ,這些科學哲學投射的科學形象是客觀、邏輯、準確和不斷進步的(參Nagel 1961):

1) 科學是建基於觀察的,這就為科學提供一種客觀的基礎,是不受人的偏見和詮釋所沾染的。

2) 有一種清晰、客觀的科學方法(如歸納法),能幫助我們從數據衍生科學定律或理論,數據足以使那些定律很有可能是真的,而衍生定律的方法是一種有規律的運算程序(algorithm) 。

3) 隨著我們有新的觀察,我們便得知新的定律,科學就不斷進步,這種進步是線性的,科學知識只會不斷增加,不會減少。



對比起來,宗教的宣稱經常建基於沒有根據的神聖典籍或主觀的宗教經驗,它們不能理性地由可在主體際間測試(intersubjective testing)的經驗衍生,宗教的思想在歷史中也有改變,但這些改變是由外在的社會和歷史因素產生(如新的教皇當權),並不像科學──科學思想的改變都是源自內在的理性考慮(如新證據的發現)。再者,這些改變並不能使我們更接近真理。



不單宗教宣稱沒有理性基礎,宗教的心態也往往是非理性的,宗教信仰使人心靈封閉,只懂盲目地擁抱著「啟示」或「聖經」,把它們當作不可質疑的絕對權威。因此,信徒對各種新知識的批評或挑戰置若罔聞。有科學精神的人卻截然不同,他們的心靈是完全開放的,只要是追隨著證據,無論是甚麼結論他們都願意接受。當他們的信念有理性根基時,他們會持守信念;但當它們被證偽時,他們就會放棄舊信念,接受新發現的真理。例如培根(Francis Bacon) 就提倡這種精神:「自然哲學必須摒棄所有外在權威,單單倚賴純經驗的方法。為了明白大自然的奧秘,我們必須直接向大自然發問,然後單單聽從她告訴我們的答案。我們不用理會所有專斷的宣告,而要對所有先入為主的概念和假設懷疑。」(Torrance 1980, p. 41)這樣,我們不難明白為何很多強調科學精神的哲學家對宗教的心態很反感。



然而以上關於科學與宗教的典型對比是否完全正確呢?事實上,當代的科學哲學正在遠離以上的典型,我在本文探索這方面的新發展。(參舒偉光、邱仁宗1990)


波普(Karl Popper) 1902-1994 (可參考wikipedia)

波普(Karl Popper) 的證偽主義(Falsificationism)

波普的科學哲學被稱為證偽主義(亦有叫作可錯主義[fallibilism] 或批判理性主義[critical rationalism]) ,它對實證主義提供第一個主要的衝擊。波普對實證主義有幾個主要批評:

1) 觀察是被理論滲透的(theory-laden) 。

波普是最早的幾個哲學家,能明白縱使一個很常識的觀察語句,如「這是一杯水」,所包含的內容已超過感官經驗的直接內容,因為「杯」和「水」這些概念涵蘊著一些規律性的預測,如:「這杯若跌到地上便會碎裂」、「喝了這水後我們不會中毒」。雖然以上觀察語句看似簡單無比,但其實已蘊涵著一些理論。再者,波普明白科學觀察通常是由一些理論指導的,因為我們可能作出的觀察是無限的,沒有理論的指導,我們怎知道要作這種而不是那種觀察呢?



2) 經驗並非知識的唯一來源。

傳統的經驗主義認為感官經驗是知識的唯一來源,波普對此不以為然,他就用「看報紙和百科全書也可是知識來源」來作反例。他預期經驗主義者會反駁:「那些知識最終不也是來自感官經驗嗎?」但波普指出:這始終不是你自己的感官經驗,你又如何知道那些記者或專家真的有那些經驗,又或者那些經驗千真萬確、不可置疑呢?你能用純粹個人的經驗去解答這些問題嗎?波普設想一個人嘗試去求證報紙的報導,但他指出:「隨著你踏出的每一步,進一步求證的需要,會像雪球愈滾愈大。」(Popper 1969, p. 22) 所以這種很平凡的知識來源並不能還原為自己的感官經驗,最後我們也要信任某人的見證(testimony) 或其他報紙/媒體的報導。波普相信知識的來源是多樣化的,知識的來源是不是感官經驗並不重要,重要的是,這些來源能否被測試。



3) 歸納法並不存在。

波普重提休謨對歸納法的質疑,並且認為並不存在滿意的答案。他相信人的心理上有傾向在大自然中看出規律,所以「歸納法」的出現是可以理解的,然而這不表示歸納法在理性上是可證立或可靠的。或然率的計算也沒有幫助,就讓我們考慮一條普遍定律(general law)的或然率。任何普遍性的宣稱會涵蘊無限個觀察語句,但每個觀察語句成立的或然率都小於一,所以任何普遍定律的先前或然率(prior probability) 會趨向零!所以無論支持這定律的觀察有多少,它之後的或然率仍然是零。



雖然波普對傳統的經驗主義不大滿意,但他仍希望保留經驗主義的兩種精神

a) 經驗從某意義來說是基礎;

b) 科學仍然是合乎理性的。

所以他企圖在摒棄了歸納法和感官經驗的無誤之後,仍然能確立科學的合理性。他認為關鍵在於證實(verification) 與證偽(falsification) 在邏輯上是不對稱的:普遍定律雖然不能被證實(或被證明有高或然率),但只要有一個反例,就能被證偽。觀察便擔當這證偽的角色,在波普的科學哲學中仍然有舉足輕重的地位。波普認為科學是猜測與反駁的循環,科學發現並沒有甚麼歸納邏輯,科學理論都源自一些猜想,科學家應大膽提出能被證偽的理論,並列明在甚麼情況下他們的理論會被證偽。(只有這樣做,我們才能避免科學家在理論被證偽後,還不斷提出臨時的假設[ad hoc hypotheses] 去挽救他們的理論。) 由於科學理論並非基於觀察,它們的源頭並不重要,它們源自哲學、星相學和煉金術也不打緊,只要它們能被證偽而不被證偽,那它們就是好的科學理論。科學的進步不是建基於真理的證實,而是錯誤的消除。當舊理論被觀察駁斥,我們便猜想新的理論,科學的進程就是如此。當我們努力嘗試去證偽科學理論,那些仍能屹立不倒、不被證偽的理論就有機會是真的。波普希望透過這過程,科學能一步步逼近真理,而科學理論也有近真性(verisimilitude) 。



波普很關注真科學與偽科學的區分,兩者的區別判準就是可證偽性(falsifiability) ,偽科學的問題不是缺少說明能力,而是它們基麼都可以說明,例如馬克思主義和心理分析學派就能吸納所有可能的經驗數據,這樣它們根本不能被證偽(unfalsifiable)。波普認為這正是偽科學(或形而上學)的特徵。真科學理論與此有強烈對比,它們能被證偽、能被批評。



對波普而言,理性的標誌是批判性(criticism) 。他承認他的批判理性主義最終也是建基於一種非理性的抉擇:「我的理性主義是非獨斷性的,我完全承認我不能用理性證明它。我坦白承認我選擇理性主義,是因為我憎恨暴力,而我不會自欺地說這種憎恨有任何理性根據。換言之,我的理性主義不是自足的,而是建基於對合理的態度的非理性信任。我看不到我們如何可超越這地步。…我相信人們有平等與相互的權利去說服他人和被他人說服(這信心是非理性的) ,這也是對人類理性的信心;更簡單點說,我對人類有信心。」(Popper 1969, p. 357) 波普相信,當人們都對理性的討論有信心,就不會那麼容易訴諸暴力去強逼他人了。



雖然波普有很大影響力,他的證偽主義卻面對不少難題:

1) 科學理論真能被斷然證偽嗎?

由於波普承認觀察已被理論滲透,那觀察又如何能成為證偽的無誤基石呢?他這樣說:「從邏輯的角度而言,理論的測試建基於一些基礎語句(basic statements) ,而我們是否接納這些基礎語句,則視乎我們的抉擇,是這些抉擇最後決定理論的命運。」 (Popper 1968, p. 108) 既然如此,「客觀科學的經驗基礎並沒有甚麼『絕對性』,科學並不是建築於穩固的基石之上,科學理論的龐大架構基實凌駕於一沼澤之上,它好像建於樁柱的建築物,那些樁柱被打進泥沼之中,但它們並不能直達一自然而『給定』的底層;若我們不再把樁柱打得深一些,這不是因為我們已到達堅實的土地,而是因為我們感到滿意,認為樁柱的力度足以承托上面的架構,起碼暫時如此。」 (Popper 1968, p. 111)



所以當觀察與理論矛盾時,我們原則上可以(事實上也可以)否定那觀察,而不認為理論已被證偽。另一重要科學哲學家拉加圖(Imre Lakatos)指出,問題在於孤立地處理科學理論,他認為理性評論的單位是一個科學研究計劃(research programme),當中是一整串不停發展、修正的理論(眾數),而每個研究計劃可分為核心與外圍,科學測試不能決定性地否定整個計劃,因錯誤可能只出現在外圍的理論或數據上,所以當實驗結果不符合理論時,大自然的呼喊並不是黑白分明的:「錯了!」而是:「有矛盾!」科學家解決矛盾的方案,不一定是放棄核心理論,也可以重新建構外圍的理論。他們亦可訴諸一些原先未計算在內的額外因素,甚或否定觀察背後所假定的理論。他舉這樣一個例子:假使我們用射電望遠鏡觀察一星球和它的衛星,所得的數據與科學家相信的重力理論不符,這就證偽了那重力理論嗎?不一定,我們只知道我們的信念之間存在矛盾,假若那重力理論有很穩固的地位,或許我們會放棄的是射電望遠鏡的數據所建基其上之無線電理論!(Lakatos 1978)

布楠(Hilary Putnam)1926- (可參其wikipedia)


布楠(Hilary Putnam)對波普也提出猛烈批評,他以牛頓的萬有引力定律為例:

F=G M1M2/d2,指出這定律本身並不能推論出任何觀測結果!假設我們想用這定律去說明地球環繞太陽的軌跡,單有定律/理論是不足夠的,我們還要作出3個輔助假設(auxiliary hypotheses):(1)只有太陽與地球存在;(2)太陽與地球都在真空中存在;(3)除了相互的引力外,沒有其他力量加在太陽與地球上。理論加上這些假設(並其他常數值和經驗數據)才可作出預測。



那怎樣去證偽萬有引力定律?假設預測的軌跡與實質觀測的軌跡不吻合,我們就可以否定萬有引力定律嗎?非也,我們大可說是那些假設和數據出錯,又或者說是觀測錯誤。一個很著名的例子是天王星軌跡的偏差,這表面上的「證偽」不被天文學家接受,他們反而蠻有信心的預測一定有另一顆行星在干擾天王星,後來海王星的發現應驗了這預測。但正如布楠指出,假若這預測落空,天文學家很可能會作其他修改,例如假設天王星在非真空中移動,或假設一些非重力的作用。



布楠也舉出另一些例子,如有些星體的運動也與理論相違,但解決的方法是假設這些星體有一黑暗伴星(Dark Companion)──這些是不可觀測的,它們的存在是為了保存理論而推論出來的!他的結論是:「事實上,科學中很多假設都不能直接受測試,在科學理論中也有很多『黑暗伴星』」(Putnam 1981, p. 66)。



這種例子在科學史中俯拾皆是,「就算在牛頓出版了《力學原理》之後,他的理論與觀察和實驗的結果有一些重大差距,例如他知道他所計算到月球軌跡的數據,只是觀察到數據的一半…超過60年後,Clairaut才解開疑團,他證明問題不在牛頓的力學本身,而發生於把數學應用到物理情況時。… 牛頓計算到的聲音速度也與實際數字相差20%,這理論與觀察的矛盾持續了超過一世紀。」 (Brown, p. 96) 以上的問題最終都被解決,但牛頓的理論始終難以解釋水星的近日點(perihelion)的偏差,到後來種種解說都不成功,但科學家只是慢慢忘了這「否證」,而不是放棄萬有引力定律(直至相對論出現為止)。另一個例子:在研究beta-衰變時,Pauli發現數據與動量守恆定律有矛盾,他不把這視作動量守恆定律的否證,反而為了解釋這矛盾,提出中微子(neutrino) 的存在,但那時中微子是完全不可觀察的,二十年之後我們才有中微子存在的經驗證據。(Brown, p. 99) 看來孔恩(Thomas Kuhn) 的評論雖不中亦不遠已:「沒有任何理論能在某一時間解答它所面對的所有疑難… 假使每一個理論與觀察的不吻合就是否定那理論的(充足)理據,那任何時刻所有理論都應被否定。」 (Kuhn 1970a, p. 146)



這樣看來,波普對證偽在科學測試中的角色的理解有很大問題,有趣的是,有時他也承認在測試科學理論時,我們也需要一種堅持的原則(principle of tenacity) (Popper 1979) ,就著對理論的批評我們也要批判地檢視! (Popper 1974, p. 984)



2) 波普的理論與科學實踐相符嗎?

關於科學的規範性理論與科學的實踐關係,是一個複雜的問題。有些人完全不理會實際的科學史就提出他們規範性的理解,另一些卻堅持科學的規範應與科學的實踐相符。在這裡我指出波普是希望他的規範性科學哲學,是能證立科學的實踐是合理性的(至少大體如是),所以若他的科學哲學最終不能達成這目的,那他的理論就有困難了。很多人循這方向批評波普,他們指出波普對歸納法的否定與科學實踐不符,因事實上科學理論的證立很多時會使用歸納法。波普若單用演繹法,是很難證立科學是在逼近真理的。假設T1已被證偽而T2則屹立不倒,但這是否就表示T2比T1更接近真理嗎?不一定,因為我們並不知道最後的終極真理(T)是甚麼,我們又如何知道那個比較接近T呢?波普企圖用理論的真理內容(truth content) 和錯謬內容(falsity content) 去闡釋近真性的概念,它們分別是那理論所涵蘊的「真觀察語句的集」和「假觀察語句的集」。假定T1不等於T2,若T1的真理內容是T2的真理內容的子集(subset),而T2的錯謬內容是T1的錯謬內容的子集,那我們可說T2更接近真理,然而只有當T2涵蘊(entail)T1但T1不涵蘊T2時,這種情況才會發生。就科學史上兩種交替的理論而言,這是罕見的,如刻卜勒(Kepler) 的理論和牛頓力學並不互相涵蘊,牛頓力學與相對論也如是。在這情況下,兩個理論的真理內容和錯謬內容都是無限大的集,它們的大小是難以比較的。再者,雖然T2還未被證偽,但這不就表示它的真理內容比T1的真理內容大。有可能在還未測試的領域,T2涵蘊大量假觀察語句。最後,因為波普不相信歸納法,他堅持不被證偽的紀錄只告訴我們現在某理論的地位如何,並不能告訴我們這理論將來是否可靠,若然如此,為何要接受一不被證偽的理論?若所有科學理論最多只是還未被證偽的猜想,那為何還要信任科學呢?一個跟隨波普的科學哲學家沃特金斯(John Watkins)最後也承認:「在我們的新波普主義知識論中有悲觀主義成分,這是因為我們認識到,那種追求認識論可靠性的意願儘管由來已久,卻是渴求一種幻影、渴求某種我們不能具有的東西。」