規(guī)范場論的科學方法論意義

1、規(guī)范場論的科學方法論意義    規(guī)范場論的科學方法論意義摘 要：狹義的 科學 哲學 主要討論一般科學 方法 論，科學方法論中最為基礎(chǔ)的 問題 是科學 理論 的結(jié)構(gòu)問題，繼邏輯經(jīng)驗主義關(guān)于理論結(jié)構(gòu)的“公認觀點”之后，又出現(xiàn)過語義學的理論觀、結(jié)構(gòu)主義的理論觀和科學理論的模型觀，這種 發(fā)展 趨勢，從語言哲學的觀點看，有一     摘要：狹義的 科學 哲學 主要討論一般科學 方法 論，科學方法論中最為基礎(chǔ)的 問題 是科學 理論 的結(jié)構(gòu)問題，繼邏輯經(jīng)驗主義關(guān)于理論結(jié)構(gòu)的“公認觀點”之后，又出現(xiàn)過語義學的理論觀、結(jié)構(gòu)主義的理論

2、觀和科學理論的模型觀，這種 發(fā)展 趨勢，從語言哲學的觀點看，有一種從語形學到語義學和語用學轉(zhuǎn)向的趨勢(因為 自然 化認識論更多的要涉及到 研究 者)；從具體方法上看，“公認觀點”強調(diào)科學理論是由命題集組成，而語義學的理論觀和結(jié)構(gòu)主義的理論觀則強調(diào)科學理論是由數(shù)學結(jié)構(gòu)組成，科學理論的模型觀最終是強調(diào)數(shù)學建模，也試圖直接以其中數(shù)學為其研究的主要 內(nèi)容 。規(guī)范場論的理論結(jié)構(gòu)明顯地比它之前的科學理論更好地體現(xiàn)了科學理論的結(jié)構(gòu)觀的這種發(fā)展趨勢，甚至進一步促使人們認為， 分析 科學理論的結(jié)構(gòu)最好直接分析科學理論中的數(shù)學。關(guān)鍵詞：規(guī)范場論 理論結(jié)構(gòu) 數(shù)學結(jié)構(gòu)正如江天驥先生 總結(jié) 的，“狹義的科學哲學(即一般

3、科學方法論)主要研究以下三大問題：(1)經(jīng)驗科學理論的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，(2)經(jīng)驗科學理論的語義學，(3)理論之間的關(guān)系與理論變化。過去往往把科學理論簡單地看作一個全稱陳述(或幾個全稱陳述的合取)，第一個問題便不需要加以專門研究但是，要能夠很好地解決理論評價問題也好，理論選擇問題也好，都必須首先弄清楚什么是科學理論。以往歸納邏輯或科學方法論教科書所舉的簡單的科學理論的例子(例如：一切天鵝都是白的或所有行星都按橢圓形軌道運動)作為說明某一邏輯要點的例子是可以的，作為說明科學家如何評價，選擇理論的例子，就完全失真?！?(P1-2)可見，科學理論的結(jié)構(gòu)問題是科學方法論中其它問題的基礎(chǔ) ，科學理論結(jié)構(gòu)問題的

4、研究一定要結(jié)合具體的科學理論進行。那么，作為最能體現(xiàn)本義上的自然科學的純粹部分的規(guī)范場論2，對科學理論的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)問題一定有重要的科學方法論意義。 一、 科學哲學中的科學理論結(jié)構(gòu)觀在 現(xiàn)代 西方科學哲學中，隨著相對論和量子力學的建立，特別是用分析哲學的方法，加上現(xiàn)代數(shù)理邏輯的工具，在經(jīng)驗論的基礎(chǔ)上，先后發(fā)展了四種關(guān)于科學理論結(jié)構(gòu)的主要觀點：理論結(jié)構(gòu)的“公認觀點”、語義學的理論觀、結(jié)構(gòu)主義的理論觀和科學理論的模型。1、理論結(jié)構(gòu)的“公認觀點”理論結(jié)構(gòu)的“公認觀點”(the recEived view)是邏輯經(jīng)驗主義對科學理論結(jié)構(gòu)的形式化構(gòu)造，正如薩普介紹的“出于對物 理學 進展的回應，到二十世紀二

5、十年代科學哲學界已熟知，把科學理論構(gòu)造成公理運算就可通過對應規(guī)則給出部分可觀察的解釋，這種分析通常被稱為關(guān)于理論的公認觀點，(公認觀點這個名稱最初由Putnam1962引入)。”3(P)事實上，坎貝爾在1920年出版的物理學原理一書中，為了把所謂的科學理論同日常語言中對理論一詞的各種用法區(qū)別開，他指出“一個科學理論就是命題的一個連通集(a connected set of propositions)，它包括兩組命題：一組由關(guān)于這個理論所持有的一類觀念的陳述組成，即后來哲學家所謂的理論陳述；另一組由關(guān)于這些觀念和其它性質(zhì)不同的觀念之間關(guān)系的陳述組成，就是所謂對應定義(賴興巴赫)或“符合規(guī)則”(對

6、應規(guī)則)(卡爾納普)?！?(P3)坎貝爾當時把前一組命題總稱為假說，把后一組命題稱為“詞典”，并強調(diào)“類比”在理論 應用 時的重要性。坎貝爾對理論結(jié)構(gòu)的看法，被卡爾納普，賴欣巴哈，內(nèi)格爾和享佩爾等邏輯經(jīng)驗主義者授受并發(fā)展成所謂理論結(jié)構(gòu)的“公認觀點”(或標準觀點)。按照內(nèi)格爾的區(qū)分，科學理論有三個主要部分：(1)一種抽象的演算，(2)一套規(guī)則，(3)對抽象演算的解釋或模型。這套理論后來被享佩爾精致化為內(nèi)在原理、橋接原理和導出原理三部分，并由于科學理論只是被部分地解釋，而稱之為科學理論的部分解釋觀。 這種“公認觀點”最大的問題是，把科學理論中的名詞嚴格地分為“理論名詞”和“觀察名詞”不能截然分開，

7、并且“因為它對觀察和理論區(qū)別的依賴使得它模糊了科學理論結(jié)構(gòu)的一些認識論上重要并且具有啟示性的特征?！?(P108)另外，公認觀點“困難的一個來源是這個可疑的假設(shè)：科學理論在其對象語言中含有一類語法對象(符合規(guī)則)，它們具有特殊的語義學的和方法論的功能(給予理論名詞的解釋)?！?1(P5)還有就是，“存在由漢森、庫恩、費伊阿本德和其它馬上起來反對公認觀點的人所提出的科學哲學理論替代品，以及為其它理論觀和科學知識觀所作的爭辯?！?3(P4)而使這種觀點一蹶不振。2、語義學的理論觀和結(jié)構(gòu)主義理論觀語義學的理論觀和結(jié)構(gòu)主義理論觀都可統(tǒng)稱為語義學的理論觀(the semantic conception

8、of theories)，相比之下，“公認觀點”由于主要集中于理論的語法分析，又稱為語法學(語形學或句法學)的理論觀。貝斯、范弗拉森和薩普的語義學理論觀(這是他們對自己觀點的稱謂)和蘇佩斯，史尼德，施太格繆勒的結(jié)構(gòu)主義(這也是他們對自己觀點的稱謂)都有一個共同的中心思想：“理論并不是演繹地相連通的語句或命題的集合，而是由數(shù)學結(jié)構(gòu)(理論結(jié)構(gòu))組成的，這些結(jié)構(gòu)作為同實在的或物理地可能的現(xiàn)象處于某種表象關(guān)系而被提出來?！?1(P6) 在對“公認觀點”的批判過程中，語義學理論觀和結(jié)構(gòu)主義理論觀逐漸明確“理論并不是命題或陳述集，而是可被大量不同語言形式描述或刻畫的超語言實體?！?3(P77)范弗拉森把理

9、論結(jié)構(gòu)看作構(gòu)形相空間(confabulated state space)，認為理論結(jié)構(gòu)的語義學理論觀中，重點應討論諸模型及它們的邏輯空間，以及理論結(jié)構(gòu)與世界關(guān)系。1(P173-P187)也就是說，理論結(jié)構(gòu)與經(jīng)驗結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系是同構(gòu)關(guān)系，這是通過把理論看作一簇模型，模型又是與世界結(jié)構(gòu)同構(gòu)而達到的。正如薩普后來總結(jié)的，“語義學觀點把理論等同于某種抽象的理論結(jié)構(gòu)（比如構(gòu)形相空間），這種理論結(jié)構(gòu)是建立在與現(xiàn)象的映射關(guān)系之中，理論結(jié)構(gòu)和現(xiàn)象的關(guān)系是理論的語言形式系統(tǒng)的所指。其基本思想就是理論結(jié)構(gòu)與合適地連通的模型簇等同?！?( PP: S105)受布爾巴基數(shù)學結(jié)構(gòu)主義思想的啟迪，在亞當斯(E.Adams

10、)尤其是蘇佩斯(P.suppes)的二十世紀五十年代集合論公理化思想的 影響 下，史尼德在1971年出版的數(shù)學物理學的邏輯結(jié)構(gòu)標志著結(jié)構(gòu)主義理論觀的建立，后來施太格繆勒和巴澤爾(Bazler, W)等人作了很大的修改和應用，并與庫恩合作用以解釋科學理論之間的發(fā)展問題。這種觀點試圖用集合論謂詞作為公理化的形式，將科學理論中多種函項，各種關(guān)系用謂詞表達出來，先展示出理論的內(nèi)在數(shù)學結(jié)構(gòu)，由核心(core)K和期望應用(intended application)I所組成的對偶(KI) 理論元素(theory element)，在此基礎(chǔ)上形成理論 網(wǎng)絡 (theory-nets)，理論網(wǎng)絡又連成理論整體

11、(theory-holon)5( P13)。結(jié)構(gòu)主義理論觀和范弗拉森、薩普的語義學理論觀一樣，認為理論并不等同于提出理論時的命題集，而是語言外的理論結(jié)構(gòu)，不過結(jié)構(gòu)主義認為理論結(jié)構(gòu)是可以用一個集合論謂詞來加以公理化的集合論對象，也就是說，結(jié)構(gòu)主義所使用“模型”是一個集合論的謂詞。 二、規(guī)范場論的科學方法論意義1、對現(xiàn)有科學理論觀的分析從上節(jié)對已有科學理論觀的介紹，我們就知道各種已有科學理論觀是有其優(yōu)點和缺點的。從理論結(jié)構(gòu)的“公認觀點”到語義學的理論觀和結(jié)構(gòu)主義理論觀，由于“公認觀點”強調(diào)科學理論是由命題(或陳述)集組成，對科學理論的分析也就是利用現(xiàn)代邏輯對其中的科學語言進行句法學(語形學)的分析，其中雖有語義方面的分析，但只表現(xiàn)為一種經(jīng)驗語義學。相反，不論是語義學的理論觀還是結(jié)構(gòu)主義的理論觀，都否認理論是命題的集合，而認為理論是由數(shù)學結(jié)構(gòu)組成的，考察科學理論的結(jié)構(gòu)重點是看這些數(shù)學結(jié)構(gòu)與現(xiàn)象之間的一種語義關(guān)系。而科學理論的模型，則從語義學理論觀中逐漸對模型的重視，試圖轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯友芯靠茖W模型，尤其是突出科學模型的自然化認識論作用?？梢姡茖W理論結(jié)構(gòu)觀的這種發(fā)展趨勢，從語言哲學的角度看，只是一種從語形學