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2021-08-02以哲學之身跳著科學之舞 620 期

Author 作者 陳瑞麟∕中正大學哲學系教授,對於理解我們生存的自然與社會世界有高度的興趣,相信理解世界最好的方式是結合哲學與科學。

筆者是個科學哲學的專業研究者,每年都會在哲學系開設相關課程,也經常有理工與社會科學系的同學來選修。根據經驗,歷來修過這堂課程的同學大致有兩種反應:一種在課業表現上優於哲學系同學;另一種則逐漸地消失在課堂上。我沒有機會調查後者的反應,但我猜測可能是教學內容與他們預先期待的有所落差,也許他們心目中的科學哲學不是哲學系課堂所授的模樣?

 

你心中的科學哲學是什麼?

或許科學哲學有兩種?一種是哲學家的科學哲學,另一種是科學家的科學哲學。兩者的思想並非截然不同,而是密切相關,只是關注的重點略有不同。科學家透過測量、觀察、實驗、數學、模擬、計算等各種科學方法,發現自然的定律或機制,並建立科學假說與理論來認識與理解我們生存的世界。然而,這些科學方法通常運作在抽象符號或數量上,它們表示什麼意義?揭示了什麼樣的世界實況(reality)?科學家必須提供說明與詮釋,而他們的詮釋構成自然哲學的傳統。

哲學家一方面想認識與理解我們生存的世界,另一方面則對科學家的活動與詮釋深感好奇,雙重興趣使他們採取比較迂迴的路線。那便是透過閱讀、分析、反思,比較過去與現在科學家的種種理論、思想、活動來了解科學,從而認識、理解並反思科學所揭示與詮釋的世界,甚至進一步建立哲學家自己的世界觀,形成了今天所謂的「科學哲學」。

 

哲學家的科學哲學

科學哲學的首要問題是「科學是什麼」,其反面則是「科學不是什麼」,兩者共同蘊涵了「科學與非科學」的區分。很多科學家十分在意非科學的從業者,例如占星者或算命者,偽稱自己的行業是科學,因此如何分辨科學與偽科學就成了科學哲學的一個核心任務。

哲學家波普(Karl Popper)用「可否證性」(falsifiability)來定義「科學性」,主張能被否證的理論或假設才有資格成為科學。但我們又該如何否證一個科學假設呢?只要找到一個反例就行了,例如「所有生物體都由細胞構成」的假設,會被一個「不是由細胞構成的生物體」否證。然而,做為科學性定義的「可否證性」本身會不會有反例?就像我們似乎無法找到反例,以否證宇宙起源的大霹靂(Big Bang)假說?反過來說,如果現代占星家承認自己的預測可以否證,是否就可以被列入「科學」的行列之內?

事實上,我們很難透過一個簡單的定義來回答「科學是什麼」。回答任何「X 是什麼」的問題總是免不了分類系統的建立,例如在科學上我們想回答「現代智人(homo sapiens)是什麼」就得了解關於「人種、人屬、人科」的分類與相關理論。回答「科學是什麼」的問題亦然,我們甚至需要一個「分類人類活動的認知理論」,並建立一個科學哲學理論,才能完整地回答這個問題。波普的可否證性也不是一個簡單的定義,而是一個系統性的否證論。

科學進展到現在已經發展出一個龐大的系統,包含大量形形色色的知識,諸如假說、理論、定律、模型等,以及產生那些知識的種種方法和工具,還有建立與應用知識的活動或實作,概括了探索、說明、解釋、預測、實驗、模擬、干預、控制、改造等,並構成一個複雜而長遠的歷史,發生過革命性的變遷。

如果我們想徹底了解「科學是什麼」,就得探討上述各個主題,也就是科學知識的本質、科學方法的本質、各種科學活動的特性、科學的歷史演變等,其相應的名目就是「科學方法學」、「科學知識論」、「科學實作的哲學」、「科學史的哲學」等,這一切構成了「科學哲學」這門領域的內容。在這方面,國內已經有不少紙本書籍與線上文章能供讀者參考,可見文末的資訊欄。

 

進行哲學思考的科學家

在19世紀之前,科學和哲學尚未分家,科學就是自然哲學。專業的科學哲學也是建立在19 世紀末如馬赫(Ernst Mach)、龐加萊(Henri Poincaré)、杜恩(Pierre Duhem)等科學家手上,然後在20世紀上半葉發展成一門專業,至今已有100多年的歷史。雖然今日多數在思考、談論、教學、研究科學哲學的人是哲學家,但這並不意味科學家沒有貢獻。20世紀之後仍有許多科學家對哲學深感興趣,他們經常將自己的科學∕自然哲學思考寫在其科普著作中,形成一個深厚的傳統,例如,海森堡(Werner Heisenberg)的《物理學與哲學》(Physics and Philosophy: The Revolution in Modern Science)、薛丁格(Erwin Schrödinger)的《生命是什麼?》(What Is Life?)、莫納德(Jacques Monod)的《偶然與必然》(Chance and Necessity: Essay on the Natural Philosophy of Modern Biology)、道金斯(Richard Dawkins)《自私的基因》(The Selfish Gene)、維爾澤克(Frank Wilczek)《萬物皆數》(A Beautiful Question: Finding Nature's Deep Design)和《物質之輕》(The Lightness of Being: Mass, Ether, and the Unification of Forces)、葛林(Brian Greene)的《眺望時間的盡頭》(Until the End of Time: Mind, Matter, and Our Search for Meaning in an Evolving Universe)等。

然而對於專業科學家來說,他們更感興趣的是「世界的起源」、「物質的起源」、「生命的起源」、「心智∕意識的起源」、「語言的起源」、「宗教信仰的起源」等在傳統上屬於形上學(metaphysics)〔註〕的問題,他們企圖透過各個相關的科學理論推論並回答。不管答案的依據是什麼,他們的思想和論述都超出了科學的界限,進入哲學的層次,換言之,科學家此時在作科學哲學、科學形上學。


〔註〕哲學的核心部門,研究最根本與最抽象的「存在」、「實在」、「世界」、「時空」、「範疇」、「物質」、「心智」、「個體」、「共性」等概念的哲學。
 

臺灣的科學哲學

其實臺灣同樣也有科學家在進行哲學書寫,例如天下出版社「科學文化」書系的幾位策劃人林和、李國偉、周成功等寫作的科普譯書導讀,又如物理學家高涌泉的《科學人:非物理不可》與他在《科學人》雜誌中的長期專欄「形上集」,以及免疫學家楊倍昌更偏向學術性的科學哲學作品《變遷:生醫實驗室的知識拼圖》,並與臺灣的科學哲學家對話。

筆者相信這些臺灣的科學家,在「科學家的科學哲學」上,已經提供可資學習的典範,期待透過《科學月刊》的引介,臺灣未來有年輕一代的科學家走上哲思之道,持續發展本土科學家的科學哲學。

 

尋找更多科學哲學的資訊

筆者已經在網路上刊過一些介紹性的文章,以下分成三部分提供資訊,希望有興趣的讀者能按圖索驥,以探索更多科學哲學內容。

1. 關於科學與偽科學的區分問題
●陳瑞麟,〈【科哲絮語】占星學的巫術性與科學性〉,《想想副刊》,2018年4月29日。
● 陳瑞麟,〈【科哲絮語】怎樣才算是科學?或者,一門學問的科學性程度有多高?〉,《想想副刊》,2018年11月4日。
● 陳瑞麟,〈第三問 如何寫自然哲學與科學史?科學編史方法學的問題〉,《人類怎樣質問大自然》,八旗文化,2020年。

2. 科學哲學的理論與歷史
● 陳瑞麟,《科學哲學:理論與歷史》,群學,2010年。
● 陳瑞麟,《科學哲學:假設的推理》,五南,2017年。
● 陳瑞麟,《人類怎樣質問大自然》,八旗文化,2020年。
● 陳瑞麟,〈當代科學哲學的新發展〉,哲學新媒體,2021年。
● 線上《華文哲學百科》「科學哲學」部分現有的詞條。

3. 科學家的科學哲學
● 陳瑞麟,〈科學家的哲學思考,探討世界起源的科普書寫──《眺望時間的盡頭》〉,故事StoryStudio,2021 年。
● 林義宏,〈科普能改變文化?中正陳瑞麟破解科普書籍暢銷秘訣〉,人文・島嶼,2021 年。