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为什么要了解科学哲学？
注：以下为第一章初译稿（尚未校对），其他章节将陆续译出。先放在新语丝网上供大家阅读。
―――――――――――――――――――――――――――――――――《科学哲学：现代教程》（PhilosophyofScience:AContemporaryIntroduction）
亚历山大·罗森伯格（1946－）
英文版2000年，Routledge,LondonandNewYork,pp.191中文版，即将由上海科技教育出版社出版。
译者刘华杰的话：
亚历山大·罗森伯格的《科学哲学》是一部反映当代成果的简明教材，可作为我国哲学系或者理工科院校自然辩证法领域“科学哲学”课程的教科书使用。
众所周知，科学哲学在20世纪发展壮大，但也几乎是在20世纪走向衰落的，到了20世纪90年代，全世界范围找不到一部令大家可以接受的教材。世纪末情况有了转机，两位亚力克斯(Alex)做出了贡献。首先是英国的伯德（AlexanderBird），写了一部哲学味很浓的《科学哲学》，是一部好的教材。接着美国的亚历山大·罗森伯格（AlexanderRosenberg）写了一部哲学味道适中的《科学哲学》教程。后者可能更适合目前的中国。在国内，长期以来没有一部像样的科学哲学教程，早年翻译的查尔默斯的《科学究竟是什么》曾用过一段，但毕竟那是70年代中期的作品，观点与写法已经老化（现在该书英文已经出第三版，内容有增补）。1998年邱仁宗教授译出哈雷的小册子《科学哲学导论》（辽宁教育出版社）；2000年张莹译出法国“观点”丛书中布鲁诺·雅罗森的《科学哲学》（北京大学出版社）小册子。两书虽各有特色，但都不太适合作教材使用（在西方虽然也当教材用过）。前者太哲学化，后者太科学化。
基于以上考虑，首先从教学的角度，我们想到要译出卢森堡这部科学哲学教程。相信中译本的出版，会有助于学生了解当代科学哲学的状况。对社会上更广大的科学哲学爱好者，此书作为一种入门，有助于人们了解科学的本性。
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评语：
“一部强调了科学哲学之哲学的第一流的、具有挑战性的教材。罗森伯格为现代科学之中的认识论和形而上学诸问题，撰写了一部宏伟的导论。”－－马丁·库尔德（MartinCurd）教授，美国印第安纳，普渡大学
“科学哲学中的问题与认识论和语言哲学中的基本关切联系起来了，哲学学生会喜欢这种处理方式。”－－皮特·科索（PeterKosso）教授，美国北亚利桑那大学
“一部引人注目的、叙述清晰的科学哲学导论。我特别高兴地看到，其中讨论了概率、科学理论的语义学观点及科学元勘（sciencestudies）。”－－皮特·利普顿（PeterLipton），英国剑桥大学
所有与科学接触过的文化最终都接纳了科学，在这方面科学或许是独一无二的西方建制。科学的范围、本性和方法，在其历史上一直被不断讨论着。自然科学不但为哲学家提出了最基本的问题，而且塑造了哲学家关于实在本性的理论，和我们关于实在之知识范围的理论。
《科学哲学》通过考察科学的本性、方法和证明等具有持久影响的问题，阐明了科学所提出的一些深刻的哲学论题。着手把握科学中说明、定律、因果性、理论、模型、证据、还原论、概率、目的论、实在论和工具论的本性，事实上等于面对柏拉图、亚里士多德、笛卡儿、休谟、康德及其后继者不断探讨的同样的问题。
科学哲学是哲学的一个中心分支，这部晓畅、读者界面友好的教程作为科学哲学的一种入门读物特别适合，也适合于主修科学的学生。它具有教科书所具有的如下特点：
●每章均有“概述”和“小结”；●来自科学的各种各样的、明晰的支持案例；●提了许多供探究的问题；●附有术语表和加有注释的供进一步阅读的文献。
亚历山大·罗森伯格是美国北卡罗莱纳州位于杜尔汉姆的杜克大学的哲学教授。他的十部科学哲学著作包括《生物科学的结构》（1985）和《社会科学的哲学》（1995）。他是古根海姆基金获得者，美国学术社团理事会成员与国家科学基金的获得者。1993年荣获科学哲学界的拉卡托斯奖。
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致谢第一章为什么要了解科学哲学？
概要科学与哲学的关系科学问题与关于科学的问题作为哲学的现代科学理解科学与理解西方文明小结问题扩展性读物
第二章说明、因果性和定律
概要我们为何需要一种科学说明的理论？定义科学说明定律为什么能够说明？反例与说明的语用学小结问题扩展性读物
第三章科学说明及其不足之处
概要非严格定律与概率因果性与目的论从明晰性到必然性小结问题扩展性读物
第四章科学理论的结构与形而上学
概要理论是如何起作用的？理论项及其理论项所命名的事物问题理论与模型小结问题扩展性读物
第五章科学理论化的认识论
概要作为科学之认识论的经验论的简史科学检验的认识论统计学与解救概率未决性小结问题扩展性读物
第六章历史与后实证主义的挑战
概要历史之地位如何？没有第一哲学的地盘？小结问题扩展性读物
第七章科学的本性与哲学的基本问题
概要从哲学到历史、到相对主义地球真的是扁平的吗？小结问题扩展性读物
术语表文献索引--------------------------------
致谢
撰写本书的雄心之一是，提供类似亨普尔（CarlG.Hempel）的《自然科学的哲学》那样的一部后续教程。亨普尔的那部杰出著作初版于1966年，后来再没有修订过。布朗宁的《德萨托的安德里亚》告诉我们的：“啊呵！可是人之所欲应当超越其能力所及。否则，要天堂干什么？”
//语出英国19世纪诗人布朗宁（RobertBrowning，1812-1889)的一首诗《德萨托的安德里亚》（AndreaDelSarto）第97－98行。该诗主要根据瓦萨里（GiorgioVasari）著作《画家的生活》（1550)的材料，借文艺复兴时的画家安德里亚（Andrea，1486-1531)的生平喻自己的身世和处境，最早见于1855年的《男人和女人》。画家安德里亚是佛罗伦萨一个裁缝的儿子，于是叫delSarto。这首诗又名《完美的画家》。当时，布朗宁在诗坛的知名度远不及其妻子巴雷特（ElizabethBarrett）。妻子1861年去世后，布朗宁才渐渐出名。历史上画家安德里亚与寡妇LucreziadelFede结了婚,他作画时由她当模特。近代学者一般认为，瓦萨里的故事并不可靠。//
我的第二个雄心似乎更现实一些。本书试图阐明，科学哲学的问题处于哲学的基本问题之中，并且这些问题产生于我们尝试理解科学之本性的过程之中。
我最终认识到这个事实，要感谢下述诸多学者对我三十余年的教化，他们是PeterAchinstein,NickRescher,AdolphGrunbaum,RicharBraithwaite,JohnEarman,DavidHull,MichaelRuse,BasvanFraassen,ElliotSober,PhilipKitcher,LindleyDarden,DanHausman,CarlHoefer,marcLange,Paul和PatChurchland,NancyCartwright,JarrettLeplin,ArthurFine,BrianSkyrms,PaulTeller,JanCover,PaulThompson,JohnBeatty,KenWaters,LarryHardin,RichardBoyd,AlisonWylie,HaroldKincaid,StevenLukes,RichardJeffrey,JohnWatkins,AlanNelson,TomKuhn,DonCampbell,DavidLewis,HohnMackie,WesleySalmon,MerrileeSalmon,BillNewton-SMith,JoePitt,RobertBrandon,LarryWright及HelenLongino。
本书写作过程中，得到MartinCurd,PeterKosso,PeterLipton,NevenSesardic,JarrettLeplin和CarlHoefer的细致评论，以及MarcLange的大力帮助。我很抱歉，未能写出令所有建议和劝告都得到全面考虑的一部著作。
没有MarthaReeves的研究兴趣的激励，这部书永远也不会启动；没有MoiraTaylor的再三敦促，它永远也不会完成。
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第一章为什么要了解科学哲学？
概要科学与哲学的关系科学问题与关于科学的问题作为哲学的现代科学理解科学与理解西方文明小结问题扩展性读物
概要
科学哲学这门学科很难定义，部分是因为哲学很难定义。但是，依据某个略有争议的哲学定义，物理学、生物学、社会或者行为科学这些科学与哲学之间的关系，至少是很紧密的，以致于科学哲学必然是哲学家和科学家关注的一个中心话题。根据这个定义，哲学主要考虑科学目前不能回答或者也许永远不能回答的问题，进一步考虑的是科学为什么不能回答这些问题的问题。
是否存在诸如此类的初始问题，这本身也是一个只有依靠哲学论证才能解决的事情。进而，如果没有这样的问题，科学应当如何前进来尝试回答它目前尚未回答的问题，也是一个哲学争论的问题。这使得哲学对于科学来说是不可避免的。对自古希腊经牛顿和达尔文到二十世纪的科学史的粗略分析，便可展示（迄今）尚未科学地解决的这些问题是什么。
反思当代科学的发现与理论影响哲学的方式就知道，对于理解对方，各自都是不可或缺的。的确，这一章会说出，后面几章会证明，哲学是理解科学的历史、社会学及其他有关科学的研究的一个基本前提，是理解科学之方法、成就和未来的一个基本前提。经典的哲学问题，如自由意志与决定论，或者心（mind）是否身(body)的一部分，或者在一个纯粹物质的宇宙中是否有目的、智能和意义的位置，都是一些科学迫切需要面对并深受科学发现和理论影响的问题。
科学作为一种有特色的事业，或许是西方思想对它所接触的世界上的其他文化的独特贡献。果如此，理解科学对于我们理解作为总体的我们的文明，就是至关重要的。
1科学与哲学之间的关系
自古希腊到现在的科学史，是哲学中的某一部分不断从哲学中分化出来，并成为一门独立学科的历史。比如，欧几里得的工作使得几何学成为一门“空间之科学”（scienceofspace），从柏拉图学院的哲学分离出来，但学院的哲学家仍然讲授几何学。伽利略、开普勒以及十七世纪牛顿的最终革命，使物理学(physics)作为一门学科与形而上学（metaphysics）分开。到了现在，有些系的名字仍叫做“自然哲学”，在这些系里也研究物理学。1859年的《物种起源》使生物学与哲学（和神学）相分离；到了二十世纪初，心理学作为一门独立学科也从哲学中分割出来。哲学对逻辑有长达千年的关注，在最近的半个世纪中，这最终导致了计算机科学的诞生。
但是，从哲学中分离出来的每一门学科，都给哲学留下了一些独特的问题：一些它们不能解决的东西，却使得哲学必须永久面对或者至少暂时要面对的问题。例如，数学处理数字，但它不可能回答数是什么。注意，这不是指“2”或者“dos”[代表“2”。译者注。]或者“II”或者“10（2的二进制表示）”是什么的问题。它们每一个都是一种数字，一种符号，一种书写，并且都命名同一个东西，即数字2。当我们问数是什么，我们的问题不是关于（书写的或者言说的）符号的，而显然是关于事物的。柏拉图坚持数是事物，虽然是抽象事物，至少自他以来，哲学家对这样的问题一直在提供不同的解答。与柏拉图不同，别的哲学家认为数学真理不是关于抽象实体和抽象实体之间的关系的，它之为真理是基于关于宇宙间具体事物的事实，并反映了我们对数学表式的用法。但是，已经没有人认为这种思路穷尽了数学的本性。
考虑第二个例子，牛顿第二定律告诉我们F=ma，力等于质量乘以加速度。加速度相当于dv/dt，即速度对时间的一阶导数。可是，什么是时间？这个概念我们都明白，也是物理学所要求的。但是，无论就平常人而言，他们确实知道时间是什么，还是就物理学家而言，时间概念对他们是不可或缺的，他们都难以明确地告诉我们时间究竟是什么，或者如何定义它。注意，用时、分和秒这样的术语去定义时间，是把时间与我们用以度量时间的单位混淆了。这好比用米或者英寸来定义空间。另一方面，我们不能说时间是持续，因为持续恰恰只是时间的流逝。这样做，我们的定义恰恰预设了我们试图要定义的那个概念。精确说明时间是什么或者给它下定义，是科学留给哲学至少300年的一个问题。随着广义相对论的问世，科学家又适时地捡起这个问题，并最终自己刻划它。
类似地，许多生物学家及若干哲学家坚持认为，自达尔文以后，进化生物学从哲学中拿回了这样的问题：识别人的本性，或者确定生命的目的或意义。并且某些人认为，证据表明，人之本性只是在程度上与其他动物的本性有所不同而已，就生命而言不存在目的和意义。正是基于这一理由，进化论常常受到抵制；它试图去解答那些应当留给哲学的问题。
所有科学，特别是定量科学，都很强地依赖于逻辑推理和演绎有效论证（deductivelyvalidarguments）的可行性；科学也依赖归纳论证(inductivearguments)，即从有限个数据达到一般性理论的论证。可是，没有哪一门自然科学直接提出这样的问题：为什么第一类论证总是可行的，以及为什么我们明明知道第二类论证并不总是可行的我们还要使用呢。哲学的一门子学科逻辑学在宽泛的意义上就处理这样的事情。
科学史及它留给哲学的问题遗产表明，这两股智力探索活动总是难解难分地联结在一起。并且这些遗产可以帮助我们来定义哲学。哲学的一个古怪之处在于，它似乎是一门完全异质的学科，没有诸如经济学或者化学那样的统一特征。哲学的子学科，有逻辑，研究推理的有效形式；有美学，研究美之本质；有伦理学和政治哲学，关注道德价值与正义的基础；有认识论（epistemology），研究知识的本性、范围和确证；还有形而上学，试图确定实际存在的事物的种类。是什么东西把所有这些极不同的问题凝聚成了一个学科？下面是有关哲学的一个工作定义，用它可以确定所有这些子学科共同具有的一些东西：
哲学处理两类问题：
首先，包括科学——如物理的、生物的、社会的和行为的科学——现在不能回答并且也许永远也不能回答的问题。
其次，包括为什么科学不能回答第一种类型问题的问题。
关于这个工作假设值得做如下注记。
只有哲学才处理的一种类型的问题是规范性的（normative）问题：伦理学、美学和政治哲学中的价值问题，关于事情应当怎么样的问题，我们应当做什么，关于什么是好和坏、正确和错误、正当和不正当的问题等等。科学可以说成是描述性的，或者说成是实证的，而不是规范的。这些规范性问题中有许多在科学中有其近亲。因而，心理学可能会对为什么有些个体坚信某些行动是正确的而其他的则是错误的这样的问题感兴趣；人类学可能考虑各种文化中关于何为好何为坏之差别的来源；政治科学家可能研究以正义的名义建立的各种不同政策的可能后果；经济学将考虑在满足福利应当如何最大化的规范性假设之下如何使福利最大化的方法。但是，自然科学或者社会科学都不挑战或者捍卫我们所持有的规范性观念。这正是哲学的一个任务。
在考虑我们有关哲学的工作假设时，假定人们坚持认为，事实上没有科学现在不能或者将来永远也不能回答的问题。人们可能主张，任何永远也无法回答的问题，实际上是一个伪问题，一种伪装成合法问题的无意义的噪声，诸如这样的问题：“绿的观念疯狂地睡觉吗？”或者“格林尼治的正午是什么时候，太阳上现在是什么时间？”科学家以及另外一些人，没有耐心追问那些似乎最终不会导致可靠答案的显然没完没了的哲学问题，他们可能就持这种观点。他们或许会承认，确实有一些问题科学还没有回答，比如“在大爆炸导致宇宙开始之前发生了什么？”或者“无机分子如何产生出了生命？”或者“意识是否仅仅是大脑过程？”但是，他们坚信，给定足够的时间和金钱，假设有足够的理论天才和实验，所有这些问题都是可以回答的，在科学探索的最后，剩下来不能回答的问题，将是伪问题，智力上负责任的人们根本不需要理会它们。当然，像我们这样的智慧生物在宇宙的历史中，不可能存活足够长的时间以穷尽科学，但是不能据此得出结论说科学及其方法原则上能够回答所有有意义的问题。
声称它能够做到，需要一种论证或者证据。诸如“什么是数？”或者“什么是时间？”这样的问题数个世纪以来我们一直面对着，一直没有答案，这一事实确实在某种程度上证明，科学可能永远也无法回答的严肃问题是存在的。这些真的都是伪问题吗？我们应当只接受基于论证或者良好理由的结论。假设某人试图争论，当科学所能做的一切贡献已经都做完了，任何在“探索的最后”依然存留的问题，必定是伪问题。作为一个哲学家，我可以考虑某些论证来赞成这一结论。但是，这些论证，就我个人可以设想的而言，都具有两个相关的特征：首先，它们实质上都是基于对科学本身的本性的一种理解而得出的，而科学之本性是科学未提供的。第二，这些论证不是科学可以自身加以构造的，它们是哲学的论证。并且这是因为它们援引了规范性假设，而不只是科学所能提供的事实性假设。例如，这样的论证要基于这样的假设，要某种程度上考虑到科学应当、应该、有责任做出等，这些是它本身不能安全地回避的东西。当判定哪些问题是可回答的，这些问题的答案是什么，以及哪些是不可回答的之时，这些因素为知识指明了科学应当担负的责任。这便涉及认识论问题，它研究知识的本性、范围和确证。并且这意味着，哲学是不可避免的，即使在论证现在或者最终或者也许只是“原则上”没有科学不能回答的问题时。
要注意，这并意味着哲学家具有某种特殊的立场或者视角从而可以提出和回答一系列科学家不可能考虑的问题。这些关于科学、科学之范围和限度的问题，是为哲学家准备的问题，也是科学家为之可以作出自己独特贡献的问题。确实，在许多情况下，正如我们将看到的，科学家常处于有利的位置来回答这些问题，或者他们提出的理论和作出的发现对于回答这些问题具有根本性的作用。但是这里的结论是，哲学是责无旁贷的，即使有人坚信，最终所有真实的问题、所有值得回答的问题，只可能由科学来回答，他们也会有这样的结论。只有一种哲学的论证才敢作如是观。
2科学问题与关于科学的问题
除了科学迄今不能回答的问题以外，还有关于科学为何迄今不能回答或者为何永远不能回答这些问题的问题。想一下那样的问题，如数是什么，时间是什么，或者正义与美是什么，这都是一阶问题。二阶问题是，为什么科学迄今还不能有效地对付这些一阶问题，这就涉及到科学的限度是什么，它是如何运作的，人们以为它是如何运作的，它的方法是什么，在哪些方面可以应用它们而在哪些方面不可以应用。回答这些问题或者使我们在迄今没有回答的一阶问题上取得进展，或者使我们认识到某些一阶问题不是科学能够或者需要回答的问题。回答科学的本性是什么、科学的方法是什么这些问题，也有助于我们评估是否有足够的资质对科学的提问给出预想的答案。
不过，还有别的方面的关切，并不直接与科学有关，科学哲学有可能给我们以帮助。下面就是一些例子。
哲学家、科学家和那些捍卫科学之统一性及其作为获得客观知识的一种工具的独特性的人们，长期以来就反对给予信念形式（belief-formation）的非科学方法以对等的地位。他们竭力非难星占、水晶或金字塔魔力，或者任何新时代时尚、东方神秘主义、整体形而上学等，将它们斥为伪科学，斥为娱乐、消遣，认为它们不足以充当真实的科学说明，更不能在实际应用中改善人的生活。
这并非是纯粹的学术问题。在美国，多年以前，一伙对用正规经验的、实验的以实验室为基础的科学来理解和对付疾病感到不耐烦的人，组成一个联盟。他们共同相信，关于疾病、发病原因及其治疗存在着重要的治疗上有用的另类（也译“替代”）知识，它们具体体现在一类或者另一类非实验的方法中。这个联盟说服美国国会，指示以实验为定向的国家卫生研究院（NIH）建立一个另类（替代）医学部（OAM），让它负责花大量的资金（据说是从主流的正规科学研究中抽取出来的）来寻找那样一种知识。
反对者针对这种浪费科学之稀缺资源以支持他们声称的充满希望的想法和江湖医术的消遣，要论证另类医学不能提供知识，也显然是相当困难的，除非反对者清晰地说明是什么使得科学发现能成了真正的知识。
另一方面，这些新玩艺的倡导者同样有志于证明，正规科学的本性中存在着盲区，使人们无法看到这种非实验知识。这些倡导者可能与其他人，比如人文学者，达成共识，反对他们所说的“科学主义”，即想利用已经建成的科学方法处理所有问题的那种无根据的过分自信，以及那种甚至想在常规的科学方法显得不恰当、无效或者会损害其他目的、价值和洞见的领域当中，消除其他“认知方式”的倾向。
争论的双方都同样会对科学的本性感兴趣，不但关心科学的实质内容，还关心在证据收集中借以前进的方法，关心说明模式和理论评价。换句话，争论双方都需要科学哲学。
那些欣赏自然科学的威力和成功的人士，以及那些希望把在这些领域成功的方法应用到社会和行为科学当中的人们，都有一个特别的动机：好好分析一下使得自然科学获得成功的方法。自从社会和行为科学作为自觉的“科学的”事业出现以来，社会和行为科学家以及科学哲学家，就坚持认为这些领域相对于自然科学领域之所以取得较少的成功，恰在于没有正确地体认和贯彻自然科学的方法。对于学习社会科学的学生，科学哲学具有一种显然的“指示性”作用。一旦它展示了证据收集和说明战略的窍门，以及在自然科学用于推动技术进步的方法，在社会和行为科学中取得类似进步的钥匙就算找到了。或者说，这是学习科学方法论的学生要如此论证的命题。
同样，考虑到围绕“另类（替代）医学”的争议，有人反对用科学的办法对待社会和行为事物。他们试图论证，自然科学的方法对他们的学科来说是不可应用的，他们还要论证“科学帝国主义”不但智力上无根据而且通过使人伦和精致的社会建制丧失人性而成为有害物。他们进一步论证道，这样的一种进路容易被误用，导致道德上危险的政策和计划（如二十世纪当中在许多国家实施的各种优生学政策），或者诱使人们闯入最好留着不要考察的领域（如行为的遗传学）。显然，这些试图使人之事务免受科学探察的捍卫者们，既需要理解科学探索是由什么构成的，也要识别出要免于科学探察的人类操行（如“自由意志”）有哪些特别之处。
3作为哲学的现代科学
除了每一门科学都作为一种智力遗产留给哲学的传统问题以外，科学在过去两百多年的发展中持续不断地提出让哲学家对付新的问题。非但如此，这两百多年的科学发展已经也塑造和改变了哲学研究的议程。自十七世纪科学革命获得巨大成功以来，科学确实是哲学创新最有力的源泉。
牛顿证明，无论是行星还是彗星，无论是加农炮弹还是潮汐，都服从一组简洁的、可用数学公式表达自然定律，无一例外。这些定律完全普适，一旦给定行星在任何时刻的位置，物理学家就可以计算出过去任何时候以及未来任何时候它们的位置。//根据非线性动力学，特别是混沌研究，即使是简单的天体系统，长期行为也不可预测。何为“长期”，在不同的系统中的不同的含义。－－译者注//如果牛顿是对的，那么任何时刻的位置和动量就确定了所有未来时刻的位置和动量。不但如此，同样一组无情的定律束缚着所有具有质量的事物。牛顿力学的决定论（determinism，也译确定论）也引出了人类行为中决定论的幽灵。
如果人类只是分子，即物质，的集合体，如果这些集合体服从自我同一的定律，那么就不存在选择的自由，只存在这样一种幻觉。我们假设追踪我们显然自由的同时也是负责任的行动的原因，可以追究追踪到先前的原因，如我们的选择、我们的欲望和我们大脑的物理状态，正是在大脑中这些欲望才得以表达。如果大脑不是别的，只是一种复合的物理对象，其状态与其他物理对象一模一样都受物理定律的制约，那么，我们头脑中所发生的事情，就是由先前的事件决定好的，正好比在一长串多米诺骨牌中，触动其中一块骨牌后发生的一块压倒下一块的现象。如果我们头脑中确定事件的原因包罗万象，包括我们无法控制的事件，如我们儿童时期的教育、我们现象的感觉刺激和生理状态、环境、我们的遗传特质等，那么就可以声称，在如此广博的因果之网中，没有自由选择的地位，没有行动（与单纯的行为相对）的地位，进而没有道德责任的地位。对于由先前的事物状况所决定的东西，它们超出了我们控制的范围，我们不能因此而受到指责，当然也不能因此而受到嘉奖。
随着牛顿的成功，决定论成为一种活跃的哲学选择。但是，对于某些哲学家，当然包括对于神学家，还留有余地，他们坚持认为，物理学并不能束缚人的行动，也不能制约任何生命的行为。他们认为，生物学的王国超越了牛顿决定论的势力范围。对这一点的证明是，物理科学根本不能说明生物过程，更不用说达到说明运动物体之行为那样的威力和精度了。
到了十九世纪中叶，决定论的反对派已经不满足于这样的想法：人的行动，以及一般来说生命的行为，免除了牛顿运动定律的约束。人的行动和生物学过程显然是目的导向的，它们之发生是为了一个目标，反映了我们努力奋斗的预定结局的存在性，反映了上帝轻松玉成的事物之宏大蓝图的存在性。生物王国展示了极大的复杂性、多样性和适应性，不大可能仅仅是运动物质的产物；它之具有设计的外观显示了上帝在背后的作为。的确，在达尔文以前，生物王国的多样性、复杂性和适应性，是上帝存在以及赋予宇宙以意义的一种“计划”的存在的最好的神学论据。（上帝的）这个计划，同时也是生物王国这三个特征的最好的科学说明。反对达尔文的神学家迅速地认识到的，正是达尔文的成就，摧毁了这种神启的形而上学世界观，他们不遗余力地进行着反击。在达尔文敢于发表《物种起源》二十年以前，他在他未出版的笔记中写道：“人的起源现在得证了。形而上学必将兴盛起来。理解狒狒的人，将为形而上学贡献良多，比洛克还多。”我不能总结达尔文本人这里所感悟到的宗教本意到底如何（但可以参见第三章）。倒是可以说，如果达尔文对多样性、复杂性和适应性作为可遗传的变异和自然环境的选择的结果，所作出的进化论解释，是正确的，那么除了牛顿所取得的钟表式决定论以外，宇宙本身也没有意义、目的或者可理解性（intelligibility）。这是一个深刻的哲学结论，这比决定论仅仅说明大自然中所有的目的都是幻觉甚至走得更远。在所有人当中，牛顿和达尔文是哲学物质主义（materialism，以前通常译作唯物主义）或者物理主义最强大的源泉，这种思想动摇了传统上包括形而上学、心智哲学在内的哲学理论，进而可能威胁到道德哲学。
然而，二十世纪的物理学进展和数学的基础撼动了哲学物质主义的信念，而且不仅仅是在哲学论证层面。首先，试图把决定论的物理理论从可观测现象扩展到不可观测过程，遭遇了自然中的亚原子非决定论表象。局面是，在量子过程的层次上，电子、质子、中子和构成光的光子的行为，以及阿尔法、贝它、伽玛辐射，都不存在无例外的定律，定律似乎都具有不可消除的概然性。这不仅仅意味着我们不可能确切地知道发生了什么，以及必须满足于概率上的了解。勿宁说，几乎所有物理学家都相信，物理学上已经确认的观念是，量子力学的概率不可能以一种幻想的高精度说明物质（以及万物）的基本构成物的行为，这种幻想的精度是指，假设存在着更深一层的一种决定论的理论能够以某种方式说明这些概率，它能够精确反映事物的准确过程。在下一分钟内，一个铀原子是否会放射出一个阿尔法粒子，比如说具有0.5E-9的概率。任何进一步的考察都不会提高或者减少这个概率。在一分钟内将会放射出阿尔法粒子的那个铀原子的状态，与下一分钟内不放射出阿尔法粒子的铀原子的状态，是无差别的。在自然的基本层次上，同因同果原理，不可避免地被违反。
当然，电子、质子和其他粒子可以聚集成分子，它们的行为开始趋近于牛顿力学所要求的决定论模式。但是，牛顿最终还是出错了，如果人们心怀希望，牛顿理论所处理的可观测物体的世界免除了量子力学的非决定论，只需回忆一下盖革记数器，把这种可观测的探测装置放在放射性物质周围，它的嘀哒声意味着量子层次非决定性的阿尔法粒子发射，可以在宏观世界中产生观测上可探测的差别。
此时，所有这一切是否意味着，如果决定论是假的，自由意志和道德责任就被证明是我们哲学世界观的可接受的组成部分呢？事情并没有那么简单。因为，如果构成我们大脑过程的基本的亚原子相互作用根本不由任何东西决定，正如量子物理学告诉我们的，那么，在我们的行动中就更不必顾及什么道德责任了。因为行动将从自身没有任何原因的事件导出，对其发生根本不需要什么理由。简言之，量子非决定性进一步加深了人之主体性、慎思、真实选择、自由意志和最终意义上道德责任如何可能的神秘性。假设我们可以追踪你的行动，不管是道德上允许的还是道德上不允许的，比如追溯到你大脑中的一个事件，它自身没有原因，而是完全随机的、非决定的、无法解释的，无论你还是其他人和其他事物都无法控制它。好了，在这种情况下，没有人可以对那一事件的后果，包括出于和根据你的欲望、你的选择、你的行动的后果，承担道德责任。
如果科学为哲学所引导的方向是一条通往物理主义、决定论、无神论以及或许还有虚无主义的单向通道，那么那些努力探索哲学问题的人们，就将肩负起不可回避的责任。我们必须理解物理科学的实质性主张，我们必须深思熟虑，慎重解释这些主张对于哲学思考的意义，我们必须理解科学作为对这些问题之解答的力量和限度。
但是事实上，科学为哲学所引导的方向决不只是通向物理主义、决定论、无神论和虚无主义的单向通道。自十六世纪以来，许多哲学家和科学家已经承认数学家、物理学家和哲学家笛卡儿（ReneDescartes）的论证，心智（mind）不同于身体(body)或者身体的任何部分，特别是不同于大脑。笛卡儿的后继者从未论证心智没有大脑可以存在，好比人之生命在没有氧的情况下可以存在。但是，他们坚持认为，（正如生命不只是氧的在场一样）心智也不等同于大脑。心智是一种分离的、不同的实体（substance），一种非物理的东西，因而不遵从物理科学所揭示的定律。如果心智确实不是一种物理上的东西，这就将使人和人之行动免于遵守科学所发现的自然定律（naturallaws），甚至本身不需要进行科学研究。情况变成，人和人的行动必须根据完全不同于自然科学所具有的特别方法来理解。或者情况是另一种样子，人类事务根本不可能被理解。
认为心智是一种超越自然科学能力范围的观点，或许令人惊慌，可能被斥为反启蒙主义，是智力进步的障碍。不过，责骂它并不能反驳笛卡儿及其他人为此所发展出的论证。由自然科学的方法和理论所激发出来的那些社会科学所具有共同弱点，更使得人们对于拒斥笛卡尔式的论证显得犹豫不决。在社会科学中，导致我们在自然科学中所拥有的那种预测精度和说明能力的唯一障碍是人类行为及其原因的更大的复杂性，事情真的如此吗？
对这一问题给出肯定回答的人有心理学家和沿着计算机的路线试图把心智当作一种物理装置理解的那些人。大脑的神经体系结构毕竟在许多重要方面像一台计算机：它通过把网络结点的状况推向“开”和“关”的电信号来运作。有兴趣了解人类认知过程的心理学家试图用计算机通过改变状态来模拟大脑，他们认识到，人类的大脑比目前最强大的超级计算机威力更强大得多，并且所用的计算程序与我们目前为计算机所编写的程序完全不同。但是，如果大脑是一种高性能计算机，并且心智是大脑，那么通过开发简单的程序用计算机可以模拟比大脑稍逊的能力方面，借助观察计算机对于给定输入时的输出的办法，对认知的模拟至少将会告诉我们并于心智的一些东西。
在这一点上，有人论证说，科学的发展对这种“科学上”激发出来的研究计划提出了限制。关于计算机我们确切知道的是，它们的运行就是实现具有一定数学特性的软件程序。特别地，软件使得计算机的运行与一种数学公理系统保持一致，能够使它推导出数量不定的不同的定理。看一个简单的例子，考虑计算机要做的算术计算。它可以做任何两个数的乘法。在有限时间内计算机唯一可以做的是，按照编好的程序运行，程序并不提供每一个乘法的正确答案，因为那样的话有无穷多种可能，为机器编写的程序只告诉它符合算术公理形式的乘法规则。当然，一台计算机实际上所能做的计算是受到限制的。玩过小计算器的人都知道有些什么样的限制。如果机器电力耗尽，或者相乘的数值位数太多屏幕写不下，或者有试图除以零这样的非法操作，或者命令机器去计算圆周率pi，那么它不会给出唯一的、完备的、正确的答案。在这一方面计算机倒像人脑计算器。
但是，二十世纪三十年代，一个奥地利数学家哥德尔（KurtGo..del）从数上证明，计算机在本质上不同于人脑计算器。随后，某些哲学家和科学家论证说，这一结果构成了科学理解认知和科学理解心智的一个障碍。哥德尔所证明的是：任何足够强大的包含所有算术规则的公理系统（axiomaticsystem）将会导出一个定理，即一个蕴含序列或者一个演绎上导出结论，至少有一个命题，它是自相矛盾的，可以证明是错误的，必然为假的。并且，任何保证完全排除了此种矛盾的公理系统，将是不完备的，即至少缺少一个在算术中可证明为真的命题。因为计算机程序是公理系统，这意味着，没有一台被输入程序的计算机可以正确地做出所有算术计算，如果所有正确的计算它都能够做出来，那么它所做的计算中至少存在一个计算是错误的。另一方面，给计算机编程，让它永远不出错的唯一方法是，同时使它不能胜任做出所有正确的计算。没有一台计算机可以运行一种包含算术、既正确又完备的程序。但是显然，这并不是能我们的限制。现在，至少我们人类中一个，比如哥德尔博士，证明了这一结果。他之所以能够做到这一点，是因为与计算机不同，我们的心智能够在一种完备的公理系统程序中识别出一个不相容的命题，这一命题在其他避免了不相容性的公理系统程序中是不可证明的。于是，很显然，或者我们的心智，或者至少我们采用的思想规则，不仅仅是我们大脑的硬件（或者湿件）上运行的软件。因为这一数学结果反映了对任何物理系统的一种限制，而不管它是由硅片、真空管、齿轮或者神经元和胞突接合（synapses）等什么物质构成的，所以有人指出人的心智根本不可能是物质的。因此，不能用适合物质对象的研究手段来研究心智，不管那些手段是在物理学、化学还是在生物学中发现的。
于是，这种现代科学（和数学）的结果趋向于消弱把科学世界观作为一种哲学的信心。应当提醒读者的是，现在已经明确，上述从哥德尔的“不完备性”证明提取出来的结论是有很大争议的，决不是大家一致同意的。的确，我就不认为它证明了上面得出的那种结论。但是，要点在于，科学中像哥德尔定理这样的结果对于传统的哲学议程是极其重要的，即使如这一案例所述的它们暗示了对作为一种哲学的科学世界观的限制。
4理解科学和理解西方文明
不管我们喜欢与否，欧洲文明对其他世界的唯一普适性的贡献也许就是自然科学。它是在欧洲发展起来的唯一的东西，要学习它的每一社会、文化、地区、国家、群体和种族都从欧洲人那里采纳了它，对此或许有些争议。西方的艺术、音乐、文学、建筑和经济秩序、法律法规和伦理及政治价值体系并没有得到广泛的接受。的确，一旦摆脱了殖民化，非欧洲人对欧洲文化的这些“恩赐”通常一点都不否认。非欧洲人没有否认科学，他们却否定了西方几乎所有别的东西。我们不必说“西方”科学。因为没有别的科学，在2500年前的希腊人当中科学崛起了，在其涌现之前、同时和之后，科学都没有在别处真正独立地出现过。促进西方在政治、军事和经济上统治其他世界的某些技术，如火药，活字印刷和面条，起源于别的地方，主要源于中国。并且若干非西方文明保留了重要而周详的天象记录。但是技术进步和天文历书并不是科学。伴随这些成就的预测能力并没有推动产生一种制度性的驱动力，来说明和改进散漫的理性理解，而后者才是从古希腊到中世纪的伊斯兰、到文艺复兴的意大利、到新教革新和二十世纪现世主义的西方科学的一般特征。
于是，在西方世界，存在着某种特别的东西，它导致了科学的出现，科学的起源也表征了独特的西方文化的价值。西方文化和科学的特点彼此使得对方得以产生，这一直是两个领域的学者值得讨论的问题。关于这些特征究竟是什么，没有一致的意见。不管其间的联结是什么，它决不是一种排除、抑制甚至阻碍非西方人发展出所有科学的一种东西。并且这些人和更多的人们接受西文科学之锅碗瓢盆和实验等东西的理由，似乎是显然的和无可争议的：科学有着长期连续的预测成功的记录，特别是它体现在技术进步中，增强了我们对环境的控制。
如果正是预见能力和技术控制的持续改进使得科学对于非欧洲人具有吸引力的话，那么可以假定，这也是西方人相信科学的理由所在。但是这并没有说明科学为什么起源于西方文明，也没有说明为什么其他同样重要的文化建制，如宗教、艺术、政治制度，似乎没有起源于单一的文化之中。也许回答这个问题已经超出了我们的能力所及。但是回答它的一个重要步骤是，理解科学是什么，它如何运作，它的方法、基础和预设是什么。
这些都是科学哲学长期以来给自己定下的任务。我们如何把这些任务与二十世纪晚期的科学之社会学、心理学和经济学，以及其他科学之社会的和行为的研究等领域的任务区别开来？这些领域在二十世纪最后三十多年中生长起来，现在这些领域中有一大批研究科学的学生，他们渴望增强我们对科学的理解。科学哲学对于所有试图理解科学的这些领域，具有某种优先性。
首先，这些智力探索活动本身被设想是科学的：在考察科学之社会的、心理的和政治的特征当中，它们希望尽可能地分享自然科学的方法。在我们搞清楚科学的方法是什么之前，在试图获得其科学的客观性方面，这些探索面临尴尬和失败的风险。这并不意味着，在我们确切地阐明科学的方法是什么，并确切知道如何对其进行辩护之前，我们不能做任何有关科学的研究。但它意味着，我们应当研究那些在追求客观性中已经被广泛承认获得了成功的学科，以有效地把可行的方法成功地运用到不太发达的学科，如科学社会学或者科学心理学。
我相信，这种细致考察不可能是社会学的、心理学的、经济学的或者政治学的，至少在一开始不是。因为科学作为一种产品，如概念、定律、理论、实验和观察方法，与科学作为科学家的一项事业，并不反映社会学、心理学，经济学，政治学或历史学等领域研究的那些因素的运作。看起来，驱动科学研讨、争论、接受、和拒绝的考虑，是逻辑推理、证据、检验、辩护、说明的观念，这是自柏拉图以来哲学的惯常探索方式。如果最终，对这些观念以及它们在科学中如何运作进行分析和反思，都不能回答我们关于科学之特征的问题，也没有支持它的主张：提供其他探索活动未能获得的客观知识，那么我们可以实用地转向对科学本性的社会的和行为的研究，以真正阐发西方献给世界文明的这种独特贡献的价值。但是，首要的是，我们努力钻研科学哲学。
小结
哲学是一门很难精确定义的学科，但是它所处理的各种各样的事情，与科学之间都具有一个共同的关系。本章把哲学定义为处理科学所不能回答的问题以及处理为什么科学不能回答第一类问题的问题的学科。
科学作为客观知识的一种来源的特别地位提出了这样的问题：它如何获得这种知识的，获得它是否还有替代的源泉和手段。因为科学关于实在总是提供一种有影响力的描述，所以它在历史上对哲学问题的提出和表述就一直是最有影响力的。的确，某些哲学问题追踪着自然科学的变化。哲学家如何思考心智与它在自然中的地位、自由意志与决定论、生命的意义、所有这一切都深深地受科学进步的影响。由于科学对实在的描述在过去的几个世纪里不断变化，于是哲学问题的本性也随之变化。
科学或许是西方文明独具特色的东西，所有其他世界都接受了科学，因为这一点，理解科学对于把握其影响来说就是重要的，不管它对其他文化的影响是好还是坏。
问题
回答每一章后面供研讨的问题，并不只要求把该章中的内容重新表述一遍。相反，它们是该章所遇到的哲学理论的一些基本问题，它们提供了一些有争议的论题，欢迎读者就它们提出不同于作者的见解，提出例子、论证；还有其他的考虑，因为文字是静止的，欢迎读者形成自己的理解。每章末尾提出的某些问题值得在读过后面的章节后再重新思考一番。
1本章从一个潜在有争议的哲学定义开始。请为哲学提出另外一种定义，要求定义能够说明这一领域中形而上学、认识论、逻辑、伦理学和政治哲学、美学等不同部分的统一性。
2捍卫或批评：“科学是西方对世界的独特贡献，这种主张是种族中心论的、无知的，与理解科学的特征无关。”
3“作为对世界本性的一种心态开放的、客观的探索，科学应当欢迎某种非正统的研究，如应当鼓励替代医学部的研究。”你认为这一主张很有根据吗？
4考虑到科学的世界观念在过去的几百年中不断在变化，哲学是否过多注意了科学的发现和理论在处理哲学问题上的重要性？
5科学哲学关于科学本性的观念与科学社会学的观念相比，哪一个更有竞争性？
进一步的读物
想了解科学史，特别是自文艺复兴以来的科学史的读者，可以读巴特菲尔德（HerbertButterfield）的《近代科学的起源》（TheOriginsofModernScience）。库恩（ThomasKuhn）的《哥白尼革命》（TheCopernicanRevolution）对十七世纪的科学提出一种解释，作为科学史家他的思想在哲学界影响最大。柯恩（I.BernardCohen）的《新物理学的诞生》（TheBirthofaNewPhysics）和威斯特福（RihcardWestfall）的《近代科学的建构》（TheConstructionofModernScience）说明了牛顿力学及其兴起。柯南（JamesB.Conant）的《实验科学哈佛案例史》（HarvardCaseHistoriesintheExperimentalSciences）是另外一部对理解物理科学的历史有帮助的重要文献。
二十世纪最重要的科学哲学家之一赖辛巴赫（HansReichenbach）在《科学的哲学的兴起》（TheRiseofScientificPhilosophy，商务印书馆有中译本）中追溯了科学对哲学的影响。科学与哲学观念史的一部经典著作是伯特（E.A.Burtt）的《近代物理科学的形而上学基础》（TheMetaphysicalFoundationsofModernPhysicalScience，四川教育出版社有中译本），初版于1926年。
道金斯（RichardDawkins）的《盲人钟表匠》（TheBlindWatchmaker）是对达尔文主义和自然选择理论的精彩介绍。当然这不能代替阅读达尔文（CharlesDarwin）的《物种起源》（OntheOriginofSpecies，商务印书馆有中译本）本身。向非专家最好地介绍量子力学神秘性的是费曼（RichardFeynman）的《QED：光与物质的奇怪故事》（QED:TheStrangeStoryofLightandMatter），而纳格尔（E.Nagel）和纽曼（J.R.Newman）的《哥德尔的证明》（Go..del'sProof）提供了有关这一核心数学结果的通俗解释。
科学社会学中的重要工作始于默顿（R.Merton）的《科学社会学》(TheSociologyofScience)。关于科学社会学与科学哲学之间关系的不同于本章阐述的观点，可从布鲁尔(D.Bloor)的《知识和社会意象》(KnowledgeandSocialImagery，东方出版社2001年有中译本)中找到。巴恩斯（B.Barnes）、布鲁尔和亨利（J.Henry）合写的《科学知识：一种社会学分析》（ScientificKnowledge:ASociologyAnalysis）提供了对其早期强硬反对立场的修正。皮克林（A.Pickering）的《建构夸克》（ConstructingQuarks）运用一种社会学的分析来解释科学发现。沙宾（StevenShapin）的《科学革命》（TheScientificRevolution）把科学史和科学社会学结合在一起，反映了当前社会学家对科学史的思考方式。
―――2002/4/2
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