實在論核心論證戰:無奇蹟論證 vs 悲觀歸納與未決定性

「科學能否發現真理」在當代科學哲學裡,幾乎就是「科學實在論(scientific realism)要靠什麼論證來支持、又被什麼論證挑戰」的問題;本篇整理這場攻防的核心武器。

一分鐘看懂

一、無奇蹟論證與最佳解釋推論:實在論的正面論證

Putnam 的無奇蹟論證 能

核心主張:Putnam 在 1975 年提出,實在論是唯一不把科學成功變成奇蹟的哲學立場(Putnam 1975, Mathematics, Matter and Method)。成熟科學不只是「符合已知資料」,還能預測全新的現象,如果理論對世界的描述根本是錯的,這種成功只能靠巧合。

例子:勒維耶(Le Verrier)根據牛頓力學推算出天王星軌道異常,預測有一顆未知行星,後來果然發現海王星。若牛頓力學與「存在一顆未見行星」的說法完全是假的,這樣的命中似乎難以解釋。

論證形式:這是一種最佳解釋推論(Inference to the Best Explanation, IBE,又稱溯因 abduction):從「成功」這個現象,推到「最能解釋它的假說」,也就是近似為真。

Boyd 的強化版:Boyd (1983) 把論證推進到方法論層次:我們的科學方法本身依賴既有理論的背景知識,而這些方法之所以可靠,最佳解釋是背景理論大致為真。因此實在論是一個「經驗性假說」,與科學本身連續,而非外在的形上學。

最強反駁:(1) 循環性:用 IBE 證明「IBE 可靠」,本身預設了 IBE 可靠,而這正是反實在論者質疑的(Laudan 1981 批評的正是這類「從成功推真理」的推論)。(2) 基率謬誤,見第四節。(3) 歷史反例,見下節。

Lipton 的 IBE 辯護 有條件

Lipton (2004) 主張 IBE 是我們日常與科學推論的真實寫照,而且「可解釋性(explanatory considerations)」確實能引導我們趨近真理。但他區分「最可能的解釋(likeliest)」與「最有啟發性的解釋(loveliest)」:後者是否可靠,是要面對的關鍵問題,因此他的辯護是有條件的。

二、悲觀後設歸納:歷史對實在論的挑戰

Laudan 的〈A Confutation of Convergent Realism〉(1981) 不能

核心主張:Laudan 挑戰的是「收斂實在論」:成熟科學會越來越逼近真理,而其成功可由近似為真與指稱成功(reference)來解釋。他指出,歷史上有大量經驗上成功、卻被後人判定其核心理論詞項沒有指稱的理論,因此成功不能作為(近似)為真的可靠指標。

經典案例(Laudan 列出的清單,學界常引用):

後設歸納:過去成功的理論多半後來被證明錯誤(或詞項不指稱),所以現今成功的理論大概率也會如此。「後設」的意思是:這是對「理論」的歸納,不是對自然現象的歸納。

最強反駁:(1) Psillos (1996) 認為清單挑選過於寬鬆,很多所謂「成功」只是事後適應資料,而非新預測式成功。(2) 基率謬誤的批評。(3) 選擇性實在論:成功理論的「有效成分」其實被保留下來,見下節。

Psillos 的 divide et impera(分而治之) 有條件

核心主張:Psillos 在 Scientific Realism: How Science Tracks Truth (1999, 第 5 章) 中主張(1996 年論文亦為對悲觀歸納的回應)實在論者不必為整套舊理論辯護,只需區分「真正促成成功的工作性假設(working posits)」與「空轉部分(idle parts)」。前者在理論更替時被保留,後者才被丟棄。SEP 引述其立場(Psillos 1999: 108):促成過去成功的定律與機制,多半保留在當前科學圖像中。

例子:以太理論中,光以波的形式在空間傳播、且遵循特定的波動方程,這些結構在馬克士威電磁理論中被保留;被丟棄的是「以機械媒質承載波」這一部分。

最強反駁:「事後諸葛」問題:我們似乎只能在理論被取代之後,才知道哪些成分是「真正促成成功」的,因此這個策略無法預先告訴我們今日理論中哪些部分可信。

三、未決定性與未設想替代理論

Duhem–Quine 論題 不能(整體論式)

核心主張:假說從不單獨面對實驗,而是與一整套輔助假設、儀器理論一起被檢驗。預測失敗時,我們可以修改任何一環,因此證據不能唯一決定「錯的是哪一個」。Quine (1951) 進一步推廣為整個信念網。

物理學家永遠無法把孤立的假說單獨拿去做實驗檢驗,而只能檢驗一整組假說。
— 中譯;英文原句 “the physicist can never subject an isolated hypothesis to experimental test, but only a whole group of hypotheses”(Duhem [1914] 1954, p. 187,經 SEP「Underdetermination of Scientific Theory」轉引)

最強反駁:實際科學中我們常能靠進一步實驗孤立問題;而且「可以修改」不等於「所有修改同樣合理」。Laudan 與 Leplin (1991) 也主張,經驗等價性是隨背景理論而變的,並非永久的。

經驗等價理論的對比式未決定性 有條件

核心主張:兩個理論若對所有可能觀察給出相同預測,則證據無法在它們之間做選擇。經典例子是牛頓力學加上「整個宇宙以任意等速直線運動」的版本,觀測上完全無法區分,卻在形上學上互斥(van Fraassen 之例,見 SEP)。

對實在論的殺傷力:若總有經驗等價的對手,NMA 中的「最佳解釋」就得靠證據以外的「理論美德」(簡單性、統一性)來挑選,而這些美德為何與真理相關,仍待說明。

最強反駁:Laudan & Leplin 認為經驗等價不蘊含證據等價,因為輔助理論可以帶來新的可檢驗後果。

Stanford 的未設想替代理論問題 不能

核心主張:Stanford《Exceeding Our Grasp》(2006) 提出「新歸納」:過去的科學家一再未能設想出一些替代理論,這些理論在當時證據下與他們自己的理論同樣受支持,之後卻被科學界接受。因此,我們有理由相信今日也存在我們尚未設想的替代理論。書中以遺傳與繼承的早期理論(如 Darwin 的泛生論、Galton、Weismann)作為案例。

與 Laudan 的差別:Laudan 說「舊理論後來錯了」,Stanford 說「我們的認知限制使我們看不到證據所容許的其他理論」;後者的威脅面更廣,也針對最近的成熟科學。

最強反駁:實在論者可回應,Stanford 的歷史案例本身取自較早、較不成熟的科學;且今日科學的方法與探測工具遠優於過去,未必適用同一歸納。

四、基率謬誤:雙方都被拉下水

Magnus & Callender (2004) 有條件(對兩方皆批評)

核心主張:NMA 的形式大致是「這理論成功,所以它大概為真」。但要說成功是為真的證據,必須知道所有理論中「為真理論」的基本比例(基率)。這正是我們沒有的資訊。舉醫學檢驗類比:即使檢驗準確率有 95%,若疾病本身罕見,陽性結果仍可能多半是誤報。同樣地,PMI 從「歷史上多數成功理論是假的」推論到「今日也是」,也需要對理論母體的基率假定。

結論:雙方看似在同一個證據上爭吵,其實各自暗中預設了不同的基率,所以爭論難以解決。作者甚至希望科學哲學擺脫這兩個論證,轉向更局部、針對具體理論的討論。

最強反駁:有人認為實在論者可以不預設全體基率,而改用「局部」證據(針對特定理論、特定成分的成功)來避免此謬誤。

關鍵名詞表

中文英文白話解釋
科學實在論scientific realism成熟科學理論大致為真,連不可觀察的東西(電子、基因)也真的存在。
無奇蹟論證No-Miracles Argument科學這麼成功,不是奇蹟,就是因為理論大致為真。
最佳解釋推論Inference to the Best Explanation (IBE)幾個假說中,選最能解釋證據的那個當作為真。
悲觀後設歸納Pessimistic Meta-Induction過去成功的理論多半後來被推翻,所以今日的也可能被推翻。
指稱reference理論詞項(如「以太」)是否真的指向世界上某個東西。
近似為真approximate truth理論不完全對,但差不多對;這個概念本身難以精確定義。
未決定性underdetermination同一批證據可以支持不只一個理論。
整體論holism假說必須連同其他假設一起被檢驗,無法單獨測試。
經驗等價empirical equivalence兩個理論對所有可能觀察預測一致。
未設想替代理論unconceived alternatives證據允許、但人類至今還沒想到的其他理論。
基率謬誤base rate fallacy忽略事件的背景發生率,而高估某個證據的意義。
分而治之divide et impera把理論拆成「促成成功」與「空轉」兩部分,只為前者辯護。

可以放進論文的論點

  1. 「成功」不是單一概念:區分「解釋已知資料」與「新穎預測」,可以讓 NMA 較有說服力,也能削弱 Laudan 的清單(Psillos 的路線)。
  2. NMA 與 IBE 的循環性:想論證科學能發現真理,若使用的是科學式推論,就有循環嫌疑。可討論這是「不可避免的自然主義循環」還是「惡性循環」。
  3. 從「整套理論」退到「理論成分」:即使 PMI 成立,也未必否定所有科學的真理性,只否定「全盤相信」。這連結到結構實在論等更弱的立場(他篇可補充)。
  4. Stanford 的威脅比 Laudan 更根本:它訴諸人類認知限制而非單純的歷史失誤,論文可以比較二者強弱。
  5. 基率謬誤作為「僵局診斷」:可主張雙方論證都無法單獨決勝,因此應改看具體個案,而非一般性的形上學論證。
  6. 「真理」的層級:問「科學能否發現真理」時,可分成「可觀察層次」「不可觀察但可操作(如電子)」「宇宙整體圖像」,而答案很可能因層次而異。

延伸問題

參考文獻

  1. Chakravartty, A. (2011; rev. 2017). "Scientific Realism." Stanford Encyclopedia of Philosophy. https://plato.stanford.edu/entries/scientific-realism/
  2. Stanford, P. K. (2009; rev. 2023). "Underdetermination of Scientific Theory." Stanford Encyclopedia of Philosophy. https://plato.stanford.edu/entries/scientific-underdetermination/
  3. Putnam, H. (1975). Mathematics, Matter and Method: Philosophical Papers, Volume 1. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521206655. Google Books(無奇蹟論述見 p. 73,依 SEP「Scientific Realism」引用)
  4. Boyd, R. N. (1983). "On the Current Status of the Issue of Scientific Realism." Erkenntnis 19(1/3): 45–90. Springer
  5. Lipton, P. (2004). Inference to the Best Explanation, 2nd ed. London: Routledge. ISBN 9780415242035. Routledge
  6. Laudan, L. (1981). "A Confutation of Convergent Realism." Philosophy of Science 48(1): 19–49. doi:10.1086/288975
  7. Psillos, S. (1996). "Scientific Realism and the 'Pessimistic Induction'." Philosophy of Science 63 (Proceedings): S306–S314. doi:10.1086/289965
  8. Psillos, S. (1999). Scientific Realism: How Science Tracks Truth. London: Routledge. Routledge(divide et impera 見第 5 章 “Resisting the pessimistic induction”;SEP 引其 p. 108)
  9. Magnus, P. D. & Callender, C. (2004). "Realist Ennui and the Base Rate Fallacy." Philosophy of Science 71(3): 320–338. doi:10.1086/421536
  10. Stanford, P. K. (2006). Exceeding Our Grasp: Science, History, and the Problem of Unconceived Alternatives. New York: Oxford University Press. ISBN 9780195174083. Oxford University Press
  11. Laudan, L. & Leplin, J. (1991). "Empirical Equivalence and Underdetermination." Journal of Philosophy 88(9): 449–472. PDC
  12. Quine, W. V. O. (1951). "Two Dogmas of Empiricism." Philosophical Review 60(1): 20–43. doi:10.2307/2181906
  13. Duhem, P. (1954). The Aim and Structure of Physical Theory, trans. P. P. Wiener. Princeton: Princeton University Press.(法文原著 La théorie physique: son objet, sa structure, 1906;英譯本據 1914 第二版。p. 187 之句見 SEP「Underdetermination of Scientific Theory」引用)
  14. Liston, M. "Scientific Realism and Antirealism." Internet Encyclopedia of Philosophy. https://iep.utm.edu/scientific-realism-antirealism/(作者:Michael Liston)