知识从何而来——《无穷的开始》读书笔记

北大纵横
2022-10-14

《无穷的开始》这本书作者戴维·多伊奇是美国著名的量子物理学家,他关于量子计算的论文开辟了计算理论和物理学的新领域。在本书中多伊奇对世界进步的本源进行了探讨,但在这里我们主要关注书中所提出的“知识从何而来”的观点。从东方思想与智慧的角度出发,我个人并不完全赞同多伊奇的理论,但它对于理解西方科学知识的起源非常有帮助。

知识从何而来?经验主义认为人们从感觉经验中推演出知识,而多伊奇认为这种观点是错的。多伊奇认为理论的真正源头是猜想,知识的真正源头是随批评而修改的猜想。人们对现有观点进行重组、合并、修改和增添,希望在原有基础上作出改进,从而创造出理论。多伊奇主张,知识增长是从问题到更好问题的持续过渡,而不是从问题到解决方案或从理论到更好的理论。对科学知识而言,真正的关键是解释性理论,可以通过推测、批评和测试来改进。就算是他们最好、最重要的解释性理论,在真理之外也包含着谬误,随时需要准备努力修正理论以做得更好。

多伊奇实质上是继承并发扬了卡尔·波普尔的证伪主义。证伪主义让人们不要寻求权威,而是承认人类一直在犯错,并努力纠正错误。人们通过寻求好解释来做到这一点,好解释是难以改变的,改变细节会毁掉整个解释。这才是科学革命的决定性因素,也是启蒙运动取得进步的决定性因素。证伪主义主张知识的来源如下:

知识不是来自经验主义

科学理论就是各种各样的解释:关于自然界里有什么东西以及它们怎样运作的主张。这些理论是从哪里来的呢?在科学史上的大部分时间里,人们错误地相信,理论是从人类的感觉证据“推演”出来的,哲学上称之为经验主义。

经验主义寻求“从感官数据中推演出科学理论”。它寻求建立一个系统,用来从现有数据中推演或证明其作出的选择是正确的。经验主义树立了两个错误的权威:1、感觉经验;2、某种虚构的“推演”过程。例如,经验要依赖于观察,而观察这个活动有两个难以逾越的障碍:第一个障碍是,观察只能看到表象,而表象是有欺骗性的,“眼见并不为实”。这种例子在现实中很常见,比如夜观星空会得出地心说的推论。观察活动还有第二个障碍,那就是能直接观察到的世界,太有限了。比如暗物质、磁场,都是一种看不见、摸不着的特殊物质,都超越了人们观察的界限,没有办法直接感知。

经验对于科学研究的确是必不可少的,但它的作用却同经验主义者所说的大相径庭。它不是推演出理论的源泉,其主要作用是用于挑选已经提出的猜想,这就是从“从经验中学习”的意义所在。

知识不是来自归纳主义

从前有学者认为,如果人反复在相似条件下得到相似的经验,就理当“外推”出该现象模式,并预测这种模式将持续下去。例如从太阳东升西落中人们推演出这样的理论:在相似条件下我们将始终得到这种经验,或者可能将如此。如此一来人就应该可以根据过去获取有关未来的更可靠认知,并根据特例获取有关普遍规律的更可靠认知。这种方法称为 “归纳法”,认为科学理论通过这种方法获取的学说称为归纳主义。

归纳主义的第一大问题是,人类大部分的理论知识都不是通过体验得来的。大部分现象从来没有人看到过:没有人体验过10亿年或1光年,宇宙大爆炸时没有人在场。我们所有关于事物看起来将怎样的预测,都是从关于事物是怎样的解释中演绎出来的。因此归纳主义无法解答,我们怎么能仅凭天上的小光点来了解恒星和宇宙是怎么一回事。

归纳主义中第二个最重要的错误观念是,认为科学理论是预测“未来将与过去相似”、“未曾看见的会与已看见的相似”。但是在现实中未来与过去并不相似,未曾看见的事物同已经看见的事物也很不同。自然科学经常会预测一些与以前人类所经历过的事物都特别不同的现象。以前人类从来没有看到过核裂变,然而,人们精确地预测到了首次这样的爆炸,以及产生该爆炸的条件,这可不是从未来将与过去相似的假定中得出来的。甚至归纳主义最喜欢的例子 - 日出也不一定是每隔24小时看到一次:在环绕地球的轨道上可能每90分钟看到一次,也可能永远看不到。早在任何人进行环地球飞行之前,人们就通过理论知道了这一点。

知识不是来自权威主义

这一点很好理解。认为知识需要权威使其真实可靠,这样的错误观念可以追溯到古代,如今仍然十分流行。直到今天,大多数关于知识的哲学课都教导说,知识是某种确证的真实信念,“确证”指根据知识的某种权威来源或检验标准来说是正确的。它把对真理的追寻变成了对确定性或认可的追寻,这种错误观念称为权威主义。

知识来自证伪主义

证伪主义认为并不存在权威的知识来源,也不存在任何可靠手段能证明观念是真实的或概然的。证伪主义者认为,就算是他们最好、最重要的解释性理论,在真理之外也包含着谬误,因此他们随时准备着努力修正理论以做到更好。证伪主义的逻辑是,人不仅要试图修正过去的错误观念,还希望在未来能发现那些迄今还没有人质疑或认为有问题的错误观念,并且改变它们。

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证伪主义首先是猜想

如果以经验为起点,人类就会受制于观察的局限性,从而没有足够的能力获取知识。可见,知识并不是来源于科学发现。知识的真正起点,是猜想,而猜想正是创造力的产物。猜想就是凭空想象,或者叫“灵光一现”。人们可以通过猜想,在脑子里解释现象背后的原理。它发生在头脑里,所以完全不受感官的约束,也就不会遇到观察的两个障碍了。人们是先有了一个猜想,然后再通过各种实验来证明或者证伪这个猜想,被证明的那些猜想,就会被保留下来最终形成知识。

猜想是所有理论的真正源泉。因为如果感觉是知识的唯一来源,那么错误只可能是由于对来源本身添加了些什么、减去了些什么或是由曲解造成的。正如波普尔指出的,所有的观察都是理论负载的,从而可能出错,像人类所有的理论一样。想一想从我们的感觉器官传到大脑的神经信号。它们根本就不会提供直接或未经污染的现实体验,在很大程度上,我们也不曾体验过它们到底在哪里。

世界上存在这样一些事物,当我们观察它们时,它们能准确呈现出位于别的地方、构成与它们差异很大的事物的表象及其他属性,这实在太奇妙了。我们的感官系统也是这样的物体,因为在我们观察事物时,只有它们直接影响着我们的大脑。我们并非只看到蓝色,而是看到上方蓝色的天空;不只是感到疼痛,而是觉得头疼或胃疼。大脑把这些解释,“头”、“胃”和“上方”,附加在我们脑内发生的真实事件之上。我们的感觉器官本身,以及所有我们在其输出内容之上有意识或无意识地附加的解释,都是出了名地靠不住。

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证伪主义其次是批判

究竟是什么东西发生了改变?是什么让科学有效地理解现实世界,而此前所有的方法都失败了?人们做了些什么前所未有的事,使得情形得以改善?科学革命是一次更广泛的思想革命的一部分,这次思想革命就是启蒙运动 ,它带动了其他领域里的进展,特别是在道德、政治哲学和社会体制的进展方面。有一点是所有关于启蒙运动的观念都认同的:这是一场反叛,是专门针对西方教会为代表的旧的知识权威的反叛。

批判力是指怀疑的能力,是理性思考的重要表现。有了批判力,人类才有对各种猜想的纠错能力。知识来源于猜想,但是猜想并不一定就等于知识。只有不断发现猜想中的错误,一个个纠正过来,才能最终形成知识,这就是纠错的过程。这个过程对形成科学理论非常重要,是人类能不能取得进步的决定性因素,而这个过程只有依靠批判力才能完成。

拒绝知识权威不仅仅是一个抽象分析的问题。它是进步的必要条件。进步取决于学习如何拒绝权威。然而,对权威的反叛本身并不能真正改变什么。历史上人们曾多次反叛权威,但很少产生出任何持久的好处,通常的结局只不过是新权威取代了老权威。要实现知识的持续快速增长,需要的是批评的传统。在启蒙运动之前,这样的传统非常罕见:通常,传统的要点就是保持事物不变。

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科学知识是一种解释

解决问题意味着提出一种不包含矛盾的解释。知识本质上就是一种对现象的解释,包括自然科学知识、社会科学知识等等。但并不是所有的解释都是知识。人类历史上出现过很多解释体系,最早的巫术,后来的基督教,这些都是解释体系。各个解释体系之间,还时常会发生冲突。

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科学知识必须是好的解释

就算是可检验的解释性理论,也不是造成停滞与进步之间的差异的关键所在。因为这类理论一直以来也十分普遍。例如古希腊神话用大地女神情绪变化解释四季更替。然而,在许多世纪的历程中,神话被修改或被其他神话所取代,新神话却从来都没能更接近事实真相。这些神话容易被改写的原因是:它们的细节与现象本身的细节根本没有关系。对季节更替的这些神话解释,其根本缺陷在于可以随意作出巨大改动。这就是为什么编造神话通常并不是理解世界的有效途径。

只要可以轻易改变解释而不改变预测,就可以同样轻易地按需要作出不同的预测。一般来说,当理论很容易改变时,实验检验对于纠正错误几乎毫无用处。正如“这是上帝做的”永远是一个无用的解释,任何声称是一切解释的基础的东西,必定是无用的,它必定很容易改变,因为它无法回答这样的问题:为什么是这个基础而不是另外一个?

解释在科学中起着核心作用,必须寻求对相关现象作出更好解释。这才是科学的思考框架。正如物理学家理查德·费因曼所说:“科学是让我们学会防止自我欺骗的东西。”好的解释有三个特点,第一是难以改变,第二是能够延伸,第三是可验证。

什么是难以改变?就是知识中的每个细节都和现象有对应的关系,改变任何一个细节,这个知识都没法再自圆其说了。难以改变是知识最核心的特点,也是知识相较其他解释体系最大的不同,除了知识以外的其他解释体系,大多是可以随意改变的,例如基督教或神话。

什么是能够延伸?就是知识不能局限于某事某地,它得能解释所有这类现象,否则就不是知识。例如西方的神话在中国就说不通,这就是缺乏延伸性。

什么是可验证?就是你可以通过实验或预测,证明或者证伪这个知识。如果实验或预测的结果,在所有细节上都能和知识的内容一一对应,那么这个知识就是正确的。只要有一个细节对不上,整个知识就必须作出改进。这就叫可验证。这方面有很多精彩的例子,你比如海王星的发现,那就是人们在还没有观测到海王星的情况下,用牛顿力学推测出来的,所以海王星也被叫做“笔尖上的星球”。海王星的发现,就是对牛顿力学的一次精彩的验证。

有了难以改变、能够延伸、可验证这三大特点,特别是难以改变这个核心特点,知识就一下子从一大堆解释体系中脱颖而出,成为了一种“更好的解释”。人类一旦掌握了大量的知识,就能运用这些知识,透过表象看到事实,更重要的是,就能对造成表象的原因给出科学解释并且通过验证不断改进这种解释了。

结论

人类的知识和生物适应性,广义上说都是进化创造出来的:对人类知识来说,变种是通过猜想产生的,选择则通过批评和实验进行。在生物圈里,变种由基因突变产生,自然选择青睐那些能提升生物体繁殖能力的变种,从而使基因变异在群体中扩散。它与人类的知识有密切的相似之处。但也存在重大差异:人类知识可以是解释性的,并有着广阔的延伸范围;适应性不具备解释性,延伸范围很少超出它的环境。

人类的知识创造总会出错,而纠错总会带来更多好问题。错误对人类而言的问题是不可避免的,但是人类能够生存并发展,靠的是在每个问题出现时解决它。层出不穷的问题中没有哪一个会成为无法逾越的障碍,问题是可以解决的,并且知识在原则上是可获得的。

作者:王静,北大纵横商学院合伙人

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