1.2 关于社会建构、经验建构与循环建构

托马斯·库恩（Thomas Kuhn）在《科学革命的结构》（The Structure of Scientif c Revolutions，1970）[1]一书中提出了他关于自然科学中的建构所做的思考。库恩（1970，第206页）在第二版后记中写道：

一个科学理论通常被认为优于它之前的理论，这不仅在于它是发现和解决谜题的一种更好的工具，也因为它在某种意义上是对自然真实状况的一种更好的表示。人们常听说，一些相继提出的理论越来越接近真理，或者说近似程度越来越接近真理。显然，像这样的概括并不是指理论中谜题的发现与解决，也不是指它得出的具体预言，而是指其本体论，指理论置于自然中的那些实体与“真实在那里”的事物之间的那种匹配。或许还有其他方法可以拯救“真理”这一概念，以便将其用于所有的理论，但此处的方法做不到这一点。我认为，并不存在独立于理论的方法能重构诸如“真实在那里”这样的说法；现在在我看来，理论的本体论与其在自然中“真实的”对应物之间的匹配这一概念在原则上是虚幻的。

物理学家有种令人遗憾的倾向，总想宣称我们终于就要找到终极理论了，就要发现实在的终极本质了。但物理学做不到这一点，因为所有经验检验的准确性是有限的。这意味着我们的世界观、我们的本体论，一定会随着科学的进步而演化。库恩是正确的，我们只能声称确立了一些有说服力的理由来支持我们对假设的实在所做的近似。在接下来的几章里，我会转而讨论一些非常有说服力的例子。[2]

再来考虑一下加里森（Galison，2016）从库恩的通信中节选出的这段话的想法：

客观观测这种说法从某种重要意义上讲是自相矛盾的。任何一组特定的观测……都预设了一种趋于相应类型概念体系的倾向：科学的“事实”已经包括了（在心理学而非形而上学的意义上）理论的一部分，而这些“事实”也终将从该理论中推演出来。

这很好地描述了理论的循环建构：这些理论之所以符合我们对证据的认识，是因为它们本来就是为了符合我们的认识而设计的。这是自然科学研究中的一个标准而重要的部分。一种更委婉的说法是，我们在努力追随证据。随后的阶段就是设法对这样建构起来的一个理论进行检查。然而这利用的是从该理论推演出的结果，它不属于已融入其建构的那些认识。这些预言检验早已成为物理科学家难以抗拒的习惯。

广义相对论和相对论宇宙学的预言通过了类型广泛的严格检验（这些预言检验将在以下几章中讨论）。那么，这在库恩的哲学中意味着什么？库恩拥有物理学博士学位，在范弗莱克（van Vleck）指导下完成了博士论文（Kuhn and van Vleck，1950），但他后来并没有对物理学的实验方面表现出多大兴趣。这一点可见于库恩（1970，第61页）在《科学革命的结构》中所写的：

从事这种理论工作，倒不是因为它们引出的那些预言具有内在价值，而是因为它们可以直接面对实验。

这种表述方式与自然科学阵营中对预言的强调截然不同。人们当然明白，如果一套说辞只是为了符合一组给定观测而发明的，那么我们不必期待它给出成功的预言，除了偶尔碰巧之外。

但是，如果一个理论对假设中遵循理性运行的实在是一种有用近似，那么我们就要求它必须给出成功的预言。这一规则也有例外——想想1960年广义相对论得到了学界接受，但在目前的讨论中我不考虑它们。成功的预言对科学家来说意义重大，而在物理科学的那些确立已久的分支学科中，这样的例子比比皆是。我没发现任何迹象表明库恩意识到了这一点。

库恩（1970）引入了“范式转移”（paradigm shifts）这一影响深远的概念，即已被接受的世界观发生的改变，其中世界观是基于被用来描述实在的常规科学。库恩所举的历史上那些例子是真实而重要的。但是，关于在20世纪物理科学中引入的那些范式，其效果应该更确切地说是增加了物理科学世界观的层叠发展。例如，电磁学中麦克斯韦方程组的提出已有一个多世纪，而我们现在拥有一个更深层的理论：量子电动力学。这个量子版本是一个极其重要的范式，但很多内容仍然没变。我们现在仍然教授量子电动力学的经典极限，即麦克斯韦方程组，因为它们在科学中应用广泛，而且在社会上具有普遍的实用性。这一经典理论并没有被取代，它已成为那个量子理论的一种有用的极限情况，而后者又是电弱对称理论遗留下来的。后两种范式的增加丰富了我们的世界观，但是麦克斯韦的经典电动力学仍然是常规科学的一个重要部分。要是欧姆定律偶尔在不该失效时失效的话，我们一定会听说的。

我们将会讲到物理宇宙学的科学也是通过种种观点的层层叠加发展起来的：1917年时爱因斯坦的宇宙图像视宇宙为均匀而静态的；1930年的观点认为均匀的宇宙在膨胀；1970年的观点认为宇宙在膨胀早期是炽热的而且留有遗迹；1990年的观点认为宇宙的质量中大部分是非重子暗物质，而且爱因斯坦的宇宙学常数正使当前的宇宙膨胀率增加；2000年左右的精确检验平息了许多争论，从那时起检验种类的增多以及精度的提高，促使学界接受了一个经过充分检验的描述宇宙大尺度性质的标准理论。你也许会称之为一系列的革命，或范式转移。但更确切的说法是，科学通过一系列范式增加而得到发展。我们目前也期待转变的到来；最好是找到关于非重子暗物质性质的一种更具经验基础的图像。

实际上可能发生一种范式转移，转向一种不存在暗物质的宇宙吗？考虑到我们将在第6.10节讨论的那些检验，这看来是非常不可能的。但我们无法证明，而时间会告诉我们的。

物理科学经过几个世纪的发展已经能够在越来越大的范围内适用于各种现象，有着更高的精确性和更多的实际应用。库恩当然认可这样的发展过程。他还论证说，尽管如此，当一个物理学家随口提到某样东西为真时，严格地讲，他一定不是真这么想的。库恩这种说法是对的。物理学中有些理论通过了严格的检验，但是无论检验多么精确，它们也不过是一些近似，而且这些理论无论多么成功，它们也是不完善的。

我曾听说库恩的书面世后，他的想法遭到了物理学家的反对。这倒不是因为他关于循环建构的观点，而是因为库恩论述了在这种揭示客观实在而本应与人无关的研究中，居然有社会学的用武之地。我记得当时认真看过此书，但不记得自己或物理学同行对此有什么明显抵触。物理学家通常有不少其他事是他们更愿意做的。但我觉得物理科学的文化氛围已有所发展，因为科学与社会之间的相互影响现在看来是显然的。这是第2章的主题。

波普尔和库恩都同意，物理学家无法像证明定理那样证明客观实在的存在。但是波普尔毫不犹豫地接受实在的观点，而库恩则强调社会在确定将什么视为实在这一问题上所起的作用。相较于波普尔的观点，在实在和社会这类问题上与库恩的想法更为接近的思想，早在一个世纪前曾由席勒表达过。类似的想法后来也由哲学家布鲁诺·拉图尔和社会学家史蒂夫·伍尔加在其《实验室生活：科学事实的社会建构》（1979）一书中表达过。该书描述了拉图尔花两年时间置身于一个分子生物学研究实验室——索尔克生物学研究所（Salk Institute for Biological Studies）时所收获的想法。他们对科学社会学的评价将在第2章讨论。和我们此处直接相关的是他们的两点评论。第一点是：

对实在缺乏一个合适的定义造成实在论者和相对主义者之间的争论加剧。也许如下定义就足够了：不能由意志来改变的即为实在。

我想今天的大多数物理学家都不会对这种表述感到困惑。它是可操作的，这一点很好。这个定义随着科学的进步而变化，这一点虽不是人们期待客观实在应有的性质，但这也没什么问题，因为我们对定义进行调整就意味着我们找到了对实在本质的更好近似。

要考虑的第二点评论是如下报告：

我们没有观察到这个实验室给出的某个陈述得到过独立验证，一次也没有。相反，我们观察到了实验室中的某些做法被推广到了社会实在（social reality）的其他场所，例如医院和企业。……这并不意味着上述陈述在任何地方都成立。……要证明一个给定陈述在实验室以外得到验证是不可能的，因为这样的陈述其存在本身依赖于实验室背景。我们并不是说生长抑制素［一种调节内分泌系统的肽激素］不存在，也不是说它不起作用，而是说它不能脱离那个使其得以存在的社会实践网。

我们可以用这个报告和珀斯的讨论做对比。珀斯讨论的是，通过截然不同的观测方法所得结果之间的一致性对光速进行“独立验证”。珀斯的例子之所以可能，是因为这些测量尽管微妙但容易解释，而且它们似乎也不可能与这些现象的复杂性混为一谈。通过对不同现象进行观测并应用不同理论进行分析，光速的多个度量之间得到了定量的一致性，这就构成一个很好的理由支持光速的实在性。这一点令我印象深刻。拉图尔和伍尔加没有报告在配有适当设备的实验室以外对大质量分子研究进行“独立验证”的类似事例。与珀斯的例子相比，最大的不同在于生物物理学中的分子很大，其结构复杂，而且它们与环境的相互作用非常难解。

对于一种更加简单的分子，即氢分子，我们确实有很好的理由支持其客观实在性。利用标准量子物理学计算得到的氢分子结构及其预言出的结合能与能级都通过了精确检验。这构成了一个令人信服的理由，说明这种分子是真实的，在物理科学那些公认的理论所给出的众多预言中具有稳固的地位。对于生物物理学中的分子，要想在理论和观测上得到类似程度的一致性则是个更大的挑战。科学家们的标准观点是：这一未决的挑战只能被视为该学科不完善的地方之一，而它会随着分析方法的进步而逐渐改善，至于生物物理学中的分子是否适合我们现有的（或希望改进的）基础物理学理论，对此问题没人能保证给出可靠的回答。

珀斯和马赫表达了对事实或至少是它们的良好近似的信任。拉图尔和伍尔加（1986，第175页）给出了一致性的衡量标准：

事实拒绝被社会学化（sociologised）。它们似乎能够回到它们那种“在那里”的状态，于是就能够超出社会学分析的掌控范围。

我认为在这段话中拉图尔和伍尔加表达的是他们愿意接受这样一种实在的观念，即事实“在那里”，有待任何愿意观察的人来发现，但我想他们更愿意说的是，有待任何有合适仪器去观察的人来发现。当然，对金星凌日也是同理。

另一位社会学家罗伯特·默顿（Robert Merton，1973）在针对苏联的科学政治化，特别是针对一篇社论《反对世界主义的布尔乔亚意识形态》（“Against the Bourgeois Ideology of Cosmopolitanism”，第271页）所做的一段评论中表达得更直白：

科学知识主张有效性的标准与国家的喜好和文化无关。相互竞争的有效性主张迟早会由普遍性的标准做出决断。

马赫大概会反对“拒绝被社会学化”的事实这种过于形而上学的说法，但我估计他和物理学一方的珀斯，以及社会学一方的拉图尔、伍尔加与默顿一样会乐意接受如下观点：事实就在那里，等着我们去发现，同时不依赖于想要对其进行观察的人所遵循的社会规范。其他社会学家和哲学家也许对此并不确信，这一问题将在第2章继续讨论。

[1] 中文版参见托马斯·库恩：《科学革命的结构》，张卜天译，北京，北京大学出版社，2022年。

[2] 戴维·I .凯泽（David I. Kaiser）在私人通信中写道：“库恩特别关注被不同理论作为实在的一部分来描述的那些实体之间的明显不对应。例如，在麦克斯韦那个年代，并没有证据支持一些基本的、具有确定电荷的微观电荷载体——它们后来被等同为电子［和离子］。然而，量子电动力学的计算却是基于一种假设，即电子是存在的，而且属于用来解释电磁现象的那类基本实体。鉴于对世界最终由什么构成这一问题存在非常不同的假设，以及麦克斯韦理论和量子电动力学在各种极限下都能给出一致的预言这一同样引人注目的事实，一些科学哲学家已逐渐形成一些论据主张‘结构实在论’：也许自然科学揭示出了在自然中真实存在的关系，即便不同理论对特定理论实体的论断是不相容的。参见《斯坦福哲学百科》中的条目‘结构实在论’（Structural Realism）（Ladyman，2020）。”