“如何获得科学知识”学术报告会
时间:2005-04-17
4月8日下午,英国伽的夫大学(Cardiff University)资深教授柯林斯(H. M. Collins)在山西大学文科大楼九楼报告厅为广大师生作了题为“公共领域中的科学”的学术报告,这是继4月6日下午“开启科学之箱”与4月7日下午“公共领域中的科学”之后的又一场学术报告。内容简要概括如下:
学习和研究科学社会学、科学知识社会学和在进行科学社会学研究时,科技哲学的学者更关心相对主义。相对主义可分为本体论的相对主义、认识论的相对主义和方法论的相对主义。本体论的相对主义认为世界对于不同的观察者来说是不同的,不同的研究团体拥有不同的世界。认识论的相对主义认为对于不同的观察者,他们所看到的世界是不同的。因此尽管世界自身可能根本不发生改变,但在不同观察者眼中的表现形式是不同的。对于实在论与相对论在哲学上的争论是永无休止的,没有人能够证明世界究竟是实在的,还是相对的。
我的书《引力的阴影:引力波的探测》就是基于方法论的相对主义的哲学思想而成的。方法论的相对主义的基本观点是:不管哲学上的相对论是真是假,你在科学研究的时候,你的行为必须以假定相对主义是真的为前提。因为你在科学外部学习的时候,你想要理解为什么人们相信一种理论而否定另一种理论。如果你认为他们相信一个理论的原因是它是真的,那么你永远也不会发现任何有趣的解释。科学社会学家和科学知识社会学家的工作就是要揭示人们根本无法处理真理信念问题的原因。在进行研究的过程中必须尽可能地回避真理问题,假定根本不存在真理。
事实上,坚持相对主义是非常困难的,因为你们在学习科学的时候,你们希望获得的是绝对真理,你们根本不可能忘记真理的存在。无论实在论者、哲学上的相对论者还是方法论的相对论者,人们在进行研究世界的过程中,都会假定一些东西是实在的。方法论的相对主义与一般的相对主义的区别在于,你看到引起科学争论的问题以及争论各方的信念和理论是用真理去判断和解释的。
人们研究科学社会学和科学社会学史时把什么作为实在的,把什么看成是没有真理的?如果我们把一个圆看成是我们对世界的所有认识,实在论者认为这些都是实在的,都是真理。绝对的相对主义者认为这些都不是真理,只是人们自己的梦想或构想。而我认为绝大部分是实在的,中间有一部分是不能确定的,是相对的。我认为这样的模型是最佳的,因为中间相对的那部分是开放的,是科学家感兴趣的东西,是科学家也在争论的东西,这是非常有意义的。
我们如何来确定中间的开放部分?我们要做的是去找到引起科学家争论的问题。进行这种社会学研究,你必须一直呆在实验室去发现什么问题引起了科学家的争论,然后去不同的试验室采访他们各自的观点,再进行分析。下面我想介绍这样一个理论,就是“相对主义的经验纲领”(Empirical Programme of Relativism),简称EPOR。EPOR有三个阶段:
1.解释的弹性期(Interpretative Flexibility)。回顾和分析科学知识的不同解释,一个科学实验的结果不能用来作为证据,因为这取决于你是用哪种理论来解释;
2.争论终结期(Closure)。尽管存在不同的理论和解释,这些不同的解释是如何达成共识,产生终结理论的。
3.社会极大影响终结理论时期(Large Social Influences on Closure)。研究社会对科学理论的巨大影响。
韦伯(Joe Webber)宣布他探测到了引力波,而其他的物理学家都没有发现。韦伯在玛丽兰大学和芝加哥大学有两个实验室,他说他在一个地方得到了引力波存在的信号,另一个实验室也做出了相同的结果。在他的努力下,其他科学家终于开始关注他的试验,并对他的想法进行测试。到1972年世界上已有6个引力波探测器。
我采访了英国和美国的所有实验室和所有的有关专家,他们争论的焦点是如何发现实验者回归的。对于不同的试验结果,物理学家们争论的焦点是,谁的装置运行得更好。他可能会说他的结果跟我的不一样,他的装置肯定不好。这就是EPOR的第一阶段,解释的弹性期。要知道一个试验成功还是失败,必须知道我们是否得到了正确的结果;要知道什么是正确的结果,我们必须考察什么是正确的结果;如果你要考察什么是正确的结果,你必须知道试验是否成功。这就是实验者的回归。我们虽然不知道引力波探测器是否起作用,但是我们可以在引力波探测器的末端安置一个电子测能仪,来判定哪一个引力波的探测装置更好。
另外一种终止这种实验者回归的方法是一种理论。韦伯可能没有看到引力波,因为它的探测器可能不够精密,以致不足已发现引力波的存在。如果他的装置足够精密,那么他应该探测到引力波。因为引力波应该非常强大。那么如此大的能量来源于哪儿呢?来自于星球之间的质量转化,质量转化为能量。试想,如果能量来自于星系,星球燃烧起来,质量以极快的速度转化为能量,以极快的速度转化为引力波,那么星系中将几乎没有星球存在了。而星系在不断扩张,因为没有足够的引力波可以将它们联结起来。人们通过这种推算,宣称韦伯一定错啦。
我们再来看另外一个例子,你们非常熟悉麦克尔森-莫雷实验(Michelson-Morley Experiment),这个实验是在1887年实施的,他的内容是光的速度不会受地球运动和以太风的影响。麦克尔森和莫雷用了一个伏特表来探测以太风,他们发现根本就探测不到以太风的能量。直到1905年爱因斯坦发表了狭义相对论,指出光速应该是一个常量。
但这完全是错误的,因为麦克尔森-莫雷实验并没有得出光速是一个常量的结果。他们没有发现,是因为他们就没有准备去发现这个结果。他们试图通过实验来探测出地球的速度,但他们什么也没发现,这个实验是失败的。要证实光速是一个常量,我们必须一年探测两次。假定太阳系同时也在运动,要注意地球和太阳运动的方向是发生改变的,你必须在6个月后再测一次;因为地球上有太多高山和建筑,以太可能被这些阻碍了,因此应该在高山上来进行这个的实验,还应该在透明的建筑里进行相同的试验,当然他们什么都没有做。因此,试验的环境是很难决定的。
1887年麦克尔森-莫雷实验,1905年爱因斯坦的狭义相对论发表,到1924麦克尔森和莫雷的同事米勒,他更好地重复了这个实验,结果他发现了以太的存在。他测量到了地球以太风的速度。1925年美国科学协会为米勒颁发了物理学奖,以表彰他发现光速不是常量成果。在1928年,米勒与麦克尔森有很激烈的争论,因为麦克尔森不认可他的结果。在1933年,米勒在他的文章《回顾现代物理学》,光速不是一个常量。这就是EPOR的第一阶段解释弹性期的一个典型案例。即使霍金也只是表明在1887年莫雷的实验结果,而不简单地说这是正确的还是错误的,这就是解释的弹性。但同时这也是EPOR的第二阶段,争论终结期。尽管麦克尔森-莫雷实验存在很多的不确定性,但他们的结果是清晰的。尽管科学领域内部对此仍存在很多争论和质疑,但在科学领域之外,人们已经把这个结果看成是确定的了。
因此,对于科学社会学的研究来说,有一点是非常重要的,就是我们要找到从哪里观察和研究科学。科学共同体有核心领域,这一领域中的人组织实施科学实验,他们是处于科学争论的真正语境中的人。如果你要做科学社会学的研究,你必须进入到科学共同体的核心。因为如果从科学共同体的核心领域外部来观察它内部的活动,会有极大的不同。人们发表的文章和专著,都处于核心领域的外部,他们看不到事实的真相。核心领域的东西是争论的焦点,是不确定的非常复杂的。但当他们进入第二层的时候,所有的事情都被简化了。如果你站在核心领域之外,你会看到所有的事情都是确定的,清晰的。但如果你进入到核心领域内部,你会发现所有的缺陷和不确定性。你在外部发表论文,论文是对真实情况的简化版,论文要尽量减少不确定性,把可能变成必然。如果你要成为一个科学社会学家,你不能仅通过外层来获得对科学的认识,你必须亲自进入到科学中去,去实验室观察你在书上所不能学到的东西。