科学与辩证

“辩证”一词在当代中国人的生活中非常常见。作为学习科学的理科生,笔者思考了这样的几个问题——辩证法/辩证性是科学的吗?科学具有辩证性吗?因而在此作文讨论。出于方便,本文仅讨论辩证、辩证法和辩证性这三个与辩证相关的基础概念与科学,或者说科学性的关系。

“辩证”一词源自古希腊语,词根是διά ‎(diá,透过‎) + λέγειν ‎(légein, 说‎),本意是交谈,后来又逐步引申出了辩论、方言、论证等很多其他的意思。而后随着历史的沿革,欧洲大陆上的各种主要语言都引进了这个词汇并且更多地保留了方言、辩论、论证的含义。或许是出于这个原因,最早的译者在翻译dialectical这个词语的时候采用了“辩论+证明”的思路,由此才产生了我们所熟悉的“辩证”。

那么“辩证性”(dialectics)又是怎么回事呢?辩证性最初其实是一个哲学概念,描述的是某种事物的发展具有否定该事物自身的趋势。这个词语及其现有含义的产生现在已经很难考证,个人认为可能是出自古希腊哲学中的某位大师。有意思的是,《追忆似水年华》一书中就有作者本人和一个姑娘相爱结果因为思考姑娘为什么爱自己而得出姑娘可能根本不爱自己的结论(原话不太记得了,大致思路如此),这算得上是辩证性的一个好玩儿的体现。

终于说到“辩证法”了。这个词在当代中国……只能用毁誉参半来形容……粉它的人认为这东西是一种放之四海皆准的普遍规律,黑它的人则给它扣上了“一分为二的分析内容本质上是动机论下自圆其说”这顶“阿巴顿的死亡之帽”。但实际上辩证并不是一种方法而是一种对现实的概括。事实上我们从康德的先验辩证论中关于理性与现实的论述来知晓这一点:康德认为理性探究现实的过程不可避免地会接触到超乎理解的领域(理性的边界),结果导致了理性发现自己似乎什么都不知道——看待事物自身否定自身的趋势。由此还引申出了所谓强调全面和发展眼光看问题的辩证法(这个糟糕的解释据说和黑格尔大神有关?),结果这种把本就抽象的问题搞得更复杂化的解释随着古典哲学和马克思主义的传播而流传甚广,一个直接的后果就是当代中国人们对辩证法的普遍理解是:“任何事物都由矛盾组成,有它不好的一面,肯定有它好的一面”,或“一切事物”都有“两个方面”。简言之,辩证法只是哲学上阐述辩证性事实的过程,并非一种描述和分析问题的方法(相关的论述在知乎上有很多,个人觉得这口黑锅应该甩给当年那个提出辩证法这种翻译的人,人家根本就不是一种方法论好吗)。

聊完了辩证,我们来聊聊科学。先问大家,科学的基本属性是什么?或者说,什么是科学性?

事实上早在中世纪就已经有了科学以实验为基础的说法(“知识最根本的来源是经验。认识有三种方法:权威、判断和实验。权威必须通过理智来判断,而判断又必须通过实验才能证实是真理,所以,人类认识的道路‘是从感官知识到理性’。”——罗杰·培根)。这种经验主义的观点最早可能可以追溯到亚里士多德的时代。这就得到了科学的第一种属性:可实验性。即,我们可以通过实验来证明一个观点是否与现有的假设有逻辑上的矛盾。

科学的第二种属性叫做可重复性。这种属性的出处可能是法理上的孤证不立理论。放到科学的语境中去就是,任何一个科学的推导过程或者实验必然是可重复的,当然结果可不可重复我们另当别论。

还有一种属性经常为大家所忽略,那就是可证伪性。科学具有可证伪性这一论调出自波普尔的《猜想与反驳》一书。科学的可证伪性由现代科学体系的基础——命题逻辑得出。众所周知,命题必有真伪,且由排中律可知,一个命题必然非真即伪;而根据矛盾律,两个相互矛盾的命题如果一个被证实/证伪,那么另一个必然同时被证伪/证实。由此我们可以得出这样一个结论——只要可以证明一系列与科学相矛盾的命题都是伪命题那么剩下的一个命题(即科学)必然是真命题。这一点从科学史上也可见一斑:托里拆利的水银真空管实验就是通过证明大气压强的存在而对伽利略的真空恐怖学说进行证伪进而开拓了科学上新的疆域,并为后来的气体方程的建立乃至热力学四大平衡的提出打下了基础。

但是以上的论述并不能证明科学本身也需要可被证伪,这就需要引入一致性和完备性的概念。所谓一致性,是指一个系统不会自相矛盾,一会儿肯定一个命题一会儿否定一个命题或者说命题的真伪不会改变;所谓完备性,是指任意一个命题进入了这一系统之后,必然可以通过这一系统的假设判断其真伪。由此可得,如果可以确定一个命题A为必然伪命题,那么只要令“A为伪命题”这一命题为真,就可以通过与它相符或矛盾的命题逐步建立起一个相符/矛盾关系树(一致性)进而推导出现有一切命题的真伪(完备性),而推出一切命题真伪的万能钥匙就是一个最根本的假命题——一切命题都为真。如果科学不具有可证伪性,那么就能得出一个结论:一切科学命题都为真。但是,由于我们知道一个系统如果一致且完备,就必然得出该系统内必定存在一个唯一的假命题——系统内的一切命题都为真;而由归纳法可得,科学这个由命题逻辑推导而出的自洽系统必然符合一致性和完备性,因此在这个系统内一切命题为真就必然是伪命题。由此,我们顺利地证明了科学必须具有可证伪性。

在得到了科学的基本属性之后,对于“辩证法/辩证性是科学的吗?”这个问题,我们只需要讨论辩证法、辩证性是否与科学的基本属性矛盾即可。由于刚刚已经论证得到真正意义上的辩证法并非我们通常所说的辩证法而是对辩证性的一种诠释和延伸,因此我们只需要证明辩证性是否与科学属性矛盾即可证明真正意义上的辩证法是否与科学属性矛盾;至于说我们中国人通常所理解的辩证法……我也会单独讨论,现在就来讨论。

先说中国人通常所理解的辩证法:“任何事物都由矛盾组成,有它不好的一面,肯定有它好的一面”,或“一切事物”都有“两个方面”(应当具体情况具体分析)。那么,如果把事物的好与不好看做命题,结合排中律,我们可以得到这样一个结论:任何事物在任何具体的情况下都可以呈现出唯一对应的一面,或者好(“好”的命题证实,“不好”的命题证伪)或者不好(“好”的命题证伪,“不好”的命题证实)。由此,我们可以进一步得出这样的一个结论:必然存在某种或者若干种情况,使得任何事物都呈现出单一的好(“好”的命题证实,“不好”的命题证伪)或者不好(“好”的命题证伪,“不好”的命题证实)的状态。这就麻烦了,因为科学具有可证伪性,这也就意味着在这些情况下,“‘好’的命题证实而‘不好’的命题证伪”或者“‘好’的命题证伪而‘不好’的命题证实”这两个命题竟然不具有可证伪性,这与科学的基本属性矛盾。同时,由此我们还能进一步得到,在这个系统中,与这两个命题所对应的的任何命题都为真,或者说这种辩证法连一致性和完备性都没有。

那么再来看看辩证性呢?辩证性代表着否定自身的趋势也就意味着自带可证伪性的被动;但也正是这种自我否定的趋势,导致它具有非常多的不确定性——否定也可以有很多种不同的走向,更不要说还有由此推导而出的“世事无绝对”这样的BUG级描述,也就是说,我们并不能确定辩证性的结论能否重复或者能否实验。也正因为如此,我们规定,辩证性不属于一般意义上的狭义科学——尽管我们并不能证明它没有科学性但在通常的逻辑框架内我们也没办法证明它有科学性,本着质疑精神,我们姑且认为它不具有科学性。关于辩证性不属于一般意义上科学的观点其实在国内已经有了一定的市场,但他们论证的方向却是五花八门。个人觉得在知乎上有一些关于辩证法和辩证性的回答比较完备,在这里附上其中两个回答的原文链接:https://www.zhihu.com/question/20636850/answer/30212532;https://www.zhihu.com/question/20299429/answer/98008279。

最后,让我们来聊一个非常有趣的话题:科学是否具有辩证性?

要回答这个问题,关键在于我们能否找到科学自我否定的趋势,或者说,是否存在一个通过具有科学性的前提、借助具有科学性的方法推导出但它本身却并不具有科学性的结论呢?科学的三大基本属性中,可实验性和可重复性都是人为规定的,基本没有证伪的可能(类似于公理化的基本假设),因此我们要找科学的自我否定趋势,就只能从非公理化的可证伪性入手——上文已经阐明可证伪性是源自命题逻辑,本身并非不证自明。所以我们的目标就变成了:能否找到一个通过具有科学性的前提、借助具有科学性的方法推导出但它本身却并不具有可证伪性的命题?

那么,什么样的命题是不可证伪的呢?

1、公理化的基本假设;

2、超出逻辑和我们现有已知条件范围的命题;

3、命题本身与它的否定会同时成立;

首先它肯定不会是什么公理化的东西,因为我们已经说了这个命题是推导而来,也就是说它肯定不像形式逻辑或者算数公理那样对于科学而言不证自明。其次,如果一样事物超出了逻辑的范畴或者想要证伪它所需要的条件不在我们的已知条件范围内,那么这个命题就是不可证的,可证伪性自然无从谈起;但很遗憾,目前来看至少在我们的这个世界里,一切符合因果律的事物必然都是可以通过逻辑来推导的——当然对于那些不符合我们一般意义上因果律的系统我们的逻辑肯定会失效但是因为这个问题其实已经超出了“借助具有科学性的方法”(连逻辑自身都被超越那么科学方法自然也被超越了)的范畴所以这里不讨论这个问题——同理,我们也不会去讨论科学所未知的东西毕竟它们是否具有科学性就像辩证性本身是否具有可重复性和可实验性一样还是个未知数,所以我们要讨论的命题必然是一个还在逻辑范围之内并且已经被证明推导它所需要的一切前提都已经被证实具有科学性。于是,我们只剩下了最后一种选择——这个命题与它的否定会同时成立,这是因为这种情况下对这个命题不论证实还是证伪都会得到自相矛盾的结果,因此我们只能认定该命题不可证实亦不可证伪。

那么,科学上真的存在这样的命题吗?嘿嘿,还真的有一位大佬证明了这一点。哥德尔不完备定理讨论的就是这样一个问题:在任意一个自洽的逻辑系统中,必然存在某些系统内所允许的方法既不能证明真也不能证伪的命题。或者说,尽管我们并没有找到一个确定是不可证伪的命题,但是我们可以证明科学上必然存在这样的命题。这就麻烦了,因为这意味着我们可以找到某个通过具有科学性的前提、借助具有科学性的方法推导出但它本身却并不具有可证伪性的命题。也就是说,具有科学性的前提、具有科学性的方法却推导出了一个不具有科学性的结论,这相当于否定了科学性以及科学自身。由此,我们得知,科学本身就包含了这样一种否定自身的趋势,因此,我们证明了科学自身也是一种具有辩证性的事物。

说到这里有人会问:“那这岂不是证明了不论是辩证性还是科学都不对咯?”笔者认为可以这么理解,或者说,一切理论本身都具有不可弥补的局限性,不可能解释一切问题。说真的,当我得出这样一个有些讽刺的结论时我反而有些轻松。虽然这意味着我们无法找到一个可以诠释世界上一切现象的绝对真理,也没办法找到一个可以解决世界上一切问题的终极方法,但我们成功地证明了科学精神的内涵——真理的探索永无止境。这大概是对我们的一切思辨,最好的诠释。

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