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与科学定律相关的特点

2020年7月18日  来源:世界观:现代人必须要懂的科学哲学和科学史 作者:(美)理查德·德威特 提供人:heidong86......

|与科学定律相关的特点|

通常认为,一条科学定律反映了宇宙某个基础且无例外的方面,也就是说,科学定律反映的是事物应当具有的运转模式,而不仅仅是事物的某个偶然行为。以我们通常所说的开普勒行星运动第二定律为例。这一定律通常也被称为“等面积”定律,我们在第16章中首次对这一定律进行了讨论。可以回忆一下,简单地说,这条定律是,如果用一条直线把一颗行星和太阳连接起来,那么这条直线在相同时间内扫过的面积相等。(回去查阅一下图16-3可能会有帮助。)

正如在前面提到过的,我们通常认为这条定律反映了,或者至少部分反映了宇宙中某个基本的、无例外的规律性。值得注意的是,我说的是至少部分反映了,因为严格来说,最多只有在理想状态下,比如这颗行星不受任何其他外力影响,包括太阳系中其他天体所施加的万有引力作用的影响,这样一个定律才会完全准确。下面我们将对与理想状态相关的命题进行进一步讨论。

这里我想让你关注的关键点是,通常认为这条定律反映了(或者至少近似反映了)一个无例外的规律性,也就是说,行星总是按照这个模式来运转,而且很有可能过去也是按这个模式来运转的,而将来,只要行星继续存在,它们还将继续按照这个模式运转。因此,通常认为科学定律与我们所观察到的其他大多数规律性都有所不同。举个例子,我们本地的餐馆只要开门营业就可以提供热咖啡,这就是一个规律性。但这不是一个无例外的规律性,也就是说,我们本地的餐馆还是偶尔不能提供热咖啡的,尽管这种情况并不常见。同样,“6月的平均温度高于5月”是一个规律,但这也不是一个无例外的规律。尽管不常见,但有时5月还是会比6月热。

然而,通常认为像开普勒第二定律这样的一个表述所描述的是行星一直会遵循的运转模式,而不仅仅是行星通常如何运转,而这正是科学定律的一个特点,也就是它们反映了无例外的规律性。目前,让我们暂时记下这个观点,也就是反映无例外的规律性似乎是科学定律的一个关键特点。

通常与科学定律联系在一起的另一个关键特点是,我们认为科学定律反映了世界的客观特点。尽管我们在本书已经对客观性这个话题有所涉及,但并没有详细探讨。因此,接下来我将讨论一下这个话题。

我在这里所使用的“客观”,其关键点是某个东西是否依赖于人类。更具体地说,我们通常认为如果即使人类不存在,某个东西也可以存在,那么这个东西就是客观的,如果情况相反,那么我们通常就认为它不是客观的。我必须指出这不仅是“客观”这个词的意思,也是我在这里所要使用的这个术语的意思。

举个例子,思考一下某些特别受欢迎的甜点,比方说巧克力慕斯。根据食品历史学家的研究,巧克力慕斯似乎是于17世纪首先出现在法国,随后在世界各地都变得越来越受欢迎。巧克力慕斯毫无疑问是人类的一个发明,而且如果人类不存在,放到这个例子里,那就是如果法国人不存在,那么巧克力慕斯同样也就不会存在了。从这个意义上来说,巧克力慕斯并不是这个世界的一个客观特点(重申一下,我在这里使用的是前面提到过的“客观”这个词的意思)。

相比之下,我们通常认为木星是客观的。也就是说,我们大多数人所秉持的观点是,即使人类从来不曾存在,木星也仍然会存在。举个例子,我们有非常合理的理由认为,如果过去某些事件没有发生,比如如果在大约6500万年前没有发生陨石撞击地球的事件,恐龙也就没有因此而灭绝,那么大型哺乳动物包括人类的演化可能就不会发生。不过,想象一下,如果陨石没有撞上地球,恐龙继续像之前的1亿年里那样统治着地球,而大型哺乳动物包括人类从来都没有存在过,在这个场景里,即使没有人类,我们仍然倾向于认为木星是存在的。也就是说,与巧克力慕斯不同,我们通常认为木星不依赖于人类而存在,即木星是这个世界的一个客观特点。

顺带提一下,“木星”这个名字当然不是客观的。这个词显然是人类发明的。但是,我们通常认为这个名字所指代的物体,也就是我们称为木星的行星,即使在人类从来不曾存在过的情况下也仍然会存在。

除此之外,在前面所描述的那样一个场景里,也就是一个没有人类的场景里,我们通常认为木星仍会像现在这样围绕太阳运转。这里我们就回到了开普勒第二定律。具体来说,我们通常认为,如果人类从来没有存在过,木星仍将根据开普勒第二定律所描述的轨道运转。换句话说,我们通常认为开普勒第二定律抓住了这个世界的一个客观特点。

与“木星”这个词的情况相同,如果人类没有存在过,“开普勒第二定律”这个短语当然也不会存在。然而,正如我们通常所认为的,即使人类不存在,“木星”这个词所指代的物体也仍然存在,我们还认为即使人类不曾存在,“开普勒第二定律”这个短语所反映的规律性也仍然是宇宙的一个特点。重申一下,这就是说,我们通常认为开普勒第二定律和其他科学定律抓住了这个世界的客观特点。

如果总结一下关于科学定律的常见观点,其实还有很多内容可以探讨。然而,为了我们的讨论,让我们先把重点放在前面所分析的科学定律的两个特点上。第一个特点是,我们通常认为科学定律反映了无例外的规律性,第二个特点是,我们通常认为科学定律反映了宇宙的客观特点。在接下来的篇幅中,让我们对这两个特点进行探讨。我们将发现自己很快就会遇到难以解决而又让人感到困惑的命题。

科学定律 / 规律性

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