段伟文 | 何谓新科技哲学+科学的自然哲学向度与工具向度( 二 ) 段伟文：中国社科院哲学所研

用科学的自然哲学向度而不是科学理论来概观科学中的理论性活动旨在强调科学的自然哲学性，即科学理论之中必然存在着自然哲学因素，至少可以说很多原理性的科学理论在一定程度上扮演着自然哲学的角色。由此提示可获得的重要线索是，科学理论的可接受性取决于其可理解性，即它能让我们更好地理解自然或赋予世界以意义。从可理解性的视角来看，传统科学哲学仅仅关注科学理论的经验检验并不能解答理论的内部自洽和外部关联等可理解性问题。如就理论的内部自洽而言，可理解性的争论焦点在于科学理论中存在的难以消除的固有的不完备性——难于理解甚至不可理解的形而上学的冗余。何谓形而上学冗余？作为自然哲学的科学的一个基本信念是：事物以其本来所是的（唯一的）样子存在，并为自然哲学或科学的真理所显露。正如奎因等自然主义者所指出的那样，在形而上学与科学之间没有明确的界线。为了揭示所谓事物的本质或本来所是、增加理论的可理解性、寻求解释或说明的自洽，科学理论难免引入一些假设。这些假设：（1）很难确定是科学的还是形而上学的，如“超距作用”、以太、几率波等；（2）具有不可理解性（如概念上的矛盾、悖论、不自洽、不完备等），特别是不可观测或者难于观测；（3）影响理论的形式但不影响其工具效能。故而可称此类假设为科学理论的形而上学冗余，亦即彭加勒的约定论所说的那些科学理论中无法用实验检验的独断或约定的解释性假说。

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纵观科学的历程，消除形而上学冗余既是科学及其哲学论争的热点，也是科学共同体克服科学理论的不完备性和提升其可理解性的常规步骤。尽管牛顿的万有引力定律描述了引力如何起作用，但在当时的批评者看来，他未能阐释万有引力究竟是什么，而且他有关万有引力的“超距作用”的假定也无法用机械力学解释。在整个１８世纪，人们越来越多地运用万有引力解决实际问题，并逐渐接受了“超距作用”的假定。但到了１９世纪后半叶，麦克斯韦等英国物理学家又转而主张以机械性的接触作用解释万有引力，为此提出了以太假说并视其为电磁波传播的介质。虽然麦克斯韦的电磁理论在应用上取得了成功，但后来的发展表明，曾经被其视为实体的以太因无法通过实验观测到而最终为相对论所抛弃。类似地，燃素说和热质说也在理论范式的转换中最终被放弃。这些形而上学冗余微妙而复杂，它们似乎是科学理论中不可或缺的观念填充物，但也可能是心理幻象和观念偏见等巴什拉所称的“认识论的障碍”；它们可能是为了增加理论的可理解性而有意引入，也可能由特定观念或思维习惯无意带进；它们可能推动理论的整体发展，也可能是无关紧要的概念泡沫。不论科学发展到哪一步，形而上学冗余显然无法根除。时至今日，科学哲学家和有哲学兴趣的科学家依然在为时空本质、测量问题、EPR悖论、引力波、希格斯粒子、夸克禁闭、超弦等关于科学理论的可理解性和科学理论实体的实在性之类的难题所困惑，但它们已经不再是科学关注的主要问题了，而这种变化是由科学的工具向度的发展带来的。
近代以来，科学成功的关键在于其自然哲学向度与工具向度之间的相互支持，后者作为前者的前提和判据得到不断发展。虽然经典力学以自然哲学之名行事，但其内涵逐渐从亚里士多德传统对自然本质的形而上学思辨转变为对自然现象的实验与数学研究。在回溯的视角看来，尽管此过程并无规划且相当繁复，但在各种思想碰撞下，最终形成了一种对待自然的全新方式——“探究事物真正本性的‘实体性’（substantial）思维，不得不替换成试图确定事物行为相互依赖性的‘函数性’（functional）思维；对自然现象的语词处理必须被抛弃，取而代之的则是对其经验关系的数学表述。”于是，本质的自然嬗变为现象的自然，工具主义和主张哲学跟随科学的自然主义由此萌生。莱布尼兹明确指出，除了包含在物理学微分方程中的意义外，力没有其他意义，方程中的数学实体是找不到的，它们只是抽象和精确计算的工具。欧拉则干脆告诉哲学家，力学规律的确定性是研究的起点，只有当形而上学原理能同物理学相融合时，才能被选用。在此转变中，虽然基于经验的科学理论时常会把基本概念和理论实体弄得一团糟，但它们一般会选择沿着经验有效性的方向继续前进而把问题当作无关紧要的包袱扔给哲学。也就是说，随着实验技术等科学的工具向度的发展，科学找到了物质性效能这一更容易呈现的可接受性标准，并用它检验科学概念和理论实体——不仅电磁与原子理论建立在实验观测之上，以太之类的形而上学假设也成为实验观测的对象。