中間與替代立場:建構經驗論、結構實在論、實體實在論等

「科學能否發現真理」不必二選一:這些立場各自回答「發現了『什麼』真理」——是可觀察的現象、數學結構、可操作的實體,還是特定視角下的知識——因此是把問題拆細的最佳工具。

一分鐘看懂

0. 這一組立場的共同背景

科學實在論(scientific realism)常以兩個論證對打。支持方有「無奇蹟論證」(no-miracles argument):如果理論不是大致為真,它的預測成功就像奇蹟。反對方有「悲觀歸納」(pessimistic meta-induction):歷史上成功的理論(例如燃素說、光的以太理論)後來都被推翻,我們憑什麼認為現在的理論不會重蹈覆轍?本頁的立場,大多是為了在這兩個論證之間找到平衡而提出的。

1. 建構經驗論:van Fraassen

van Fraassen 《The Scientific Image》(1980)不能

對核心問題的答案:科學並不以真理為目標。科學的目標是「經驗適切性」(empirical adequacy):理論對「可觀察」的現象說得對。至於理論談到的不可觀察物(電子、夸克)是否存在,我們可以保持不可知,不需要相信。

主要論證:

生活化例子:你用地圖導航到目的地,地圖對「路線」的預測都對。你不必相信地圖上每個圖例符號都對應真實事物,才能安心使用它。

"Science aims to give us theories which are empirically adequate; and acceptance of a theory involves as belief only that it is empirically adequate."
——van Fraassen, The Scientific Image (1980), p. 12(英文原文,據 SEP "Constructive Empiricism" 條目所引)

最強反駁:「可觀察/不可觀察」的界線是否站得住腳?(Maxwell 的連續體論證:透過窗戶、眼鏡、顯微鏡的觀看是連續的。)van Fraassen 回應:這條線是「模糊但有用」的,且以人類的感官為準。另一個反駁是:既然承認科學對可觀察世界為真,那麼「經驗適切」本身就是一種對「未觀察到的可觀察事物」的真信念,而這已經需要歸納,也已超出資料。

2. 結構實在論:Worrall 與 Ladyman

認識論的結構實在論(Worrall, 1989)有條件

核心主張:我們有理由相信的,是理論所描述的「結構」(數學關係),不是「事物本性」。Worrall 的經典例子:Fresnel 的光學理論以「彈性以太」的振動描述光,後來被 Maxwell 的電磁理論取代,以太被丟掉了;但 Fresnel 方程式(描述反射與折射的強度關係)在 Maxwell 理論中仍然成立。所以科學累積的是結構,而不是關於「光是什麼東西」的形象。

對核心問題的答案:能,但只能發現「世界的結構」;世界的「內在本性」是不可知的(類似 Russell、Poincaré 一路延續的想法)。因此它同時容納了無奇蹟論證(結構之所以成功預測,是因為它對)與悲觀歸納(本性的部分會丟掉,結構會保留)。

最強反駁:(1)「結構/本性」的區分難以劃分:純粹的結構描述過於空洞(Newman 反駁:只要基數夠大,任何集合都可以賦予任何結構)。(2)結構有時也會斷裂,不是所有理論更替都保留方程式,只是「一般地」近似保留。

本體結構實在論(Ladyman, 1998;Ladyman & Ross, 2007)能

核心主張:Ladyman 把結構實在論區分為「認識論的」(我們只能「知道」結構)與「本體的」(ontic structural realism, OSR)(世界「本來就只有」結構)。動機之一來自量子力學:全同粒子沒有個體性,難以視為「有各自本性的小東西」。因此,世界的基本構成不是「個體+關係」,而是關係結構本身。

對核心問題的答案:能,而且能發現關於世界最基本層面的真理,只是那個真理的內容跟日常直覺很不一樣:沒有「自足的個體物件」。

最強反駁:「沒有關係項(relata)的關係」是否連貫?批評者認為關係必須有東西可以連結。另外,該立場高度仰賴當前物理(尤其量子力學)的詮釋,若詮釋改變,論證基礎就會動搖。

3. 實體實在論:Hacking

Hacking《Representing and Intervening》(1983)有條件

核心主張:「表徵」(representing,也就是理論)與「介入」(intervening,也就是實驗)是兩回事。對實體(entities)的實在論,來自實驗上的「使用」,而不是來自理論的解釋力。

"So far as I'm concerned, if you can spray them then they are real."
——Hacking, Representing and Intervening (1983), p. 23(英文原文;頁碼據多篇二手文獻一致引用,未能直接翻閱原書,請以手邊版本核對;實驗的完整討論見第 16 章〈Experimentation and scientific realism〉)

例子:物理學家用電子槍向鈮球噴射電子,以改變球上的電荷(Hacking 書中的 Stanford 實驗)。這時電子已經是「工具」,不是「假設」。若電子不存在,這個因果操作就成了奇蹟。

對核心問題的答案:對「實體」而言,能;對「理論」而言,不必。Hacking 對理論保持反實在論傾向:不同理論可以對同一個實體有不同、甚至互相矛盾的描述,但不影響我們操作它。

最強反駁:「使用」一個實體,往往已經預設了某個理論對它的描述(Morrison 等人的批評);要說「這是電子」,就已經帶入理論。另外,你相信實體卻不信它的性質,這種立場是否穩定?一個沒有任何真描述的實體,還算是那個實體嗎?

4. 半實在論:Chakravartty

Chakravartty《A Metaphysics for Scientific Realism》(2007)有條件

核心主張:半實在論(semirealism)試圖結合 Hacking 的實體與 Worrall 的結構:理論中值得相信的部分,是「探測性質」(detection properties)——那些我們透過因果互動而探測到的性質,它們構成穩定的「因果結構」,而理論中其他的「輔助性質」(auxiliary properties)則不必相信。理論更替時,探測性質及其關係會被保留。

對核心問題的答案:能發現真理,但要有選擇地「相信」:只相信與因果探測有緊密連結的部分。

最強反駁:「探測」與「輔助」的區分,是事後才能劃定的嗎?如果只能事後判斷,這個區分就不能用來預測「哪一部分現在該相信」。

5. 視角實在論:Giere 與 Massimi

Giere《Scientific Perspectivism》(2006);Massimi《Perspectival Realism》(2022)有條件

核心主張:科學知識永遠是「從某個位置出發」的。Giere 用色覺為例:顏色不單獨存在於物體,也不單獨存在於眼睛,而是兩者互動的結果;科學儀器與模型也是如此,只能從特定視角捕捉世界的某些面向。Massimi 進一步主張:這種視角性不會使我們走向相對主義;多重視角彼此可以互相評估,並作為探索「可能性」的推論藍圖。她的實在論偏向「現象」(phenomena)而非理論或不可觀察物。

對核心問題的答案:能,但那種「真」是「視角之內的真」(Massimi 討論過多種視角性的真),而不是「上帝之眼」的真理。

最強反駁:如果所有的知識都是視角性的,我們如何判斷哪個視角比較好?這是否讓「實在論」名存實亡?批評者認為需要一個非視角的標準才能避免相對主義。

6. 主動實在論:Chang

Chang《Realism for Realistic People》(2022)有條件

核心主張:傳統實在論執著於「絕對真理」,而我們根本沒有辦法判斷自己是否達到了它,所以這個目標「不切實際」。Chang 建議把科學看成「主動的」活動:知識是一種實踐技能,重點是各個認識要素(觀察、概念、操作)能否「運作上一致」(operational coherence)地協調,指向特定的目標。他也接受一種本體論的多元主義:不同的概念框架可能各自有效。

對核心問題的答案:「發現真理」這個說法本身需要重新表述:科學未必是在發現一個現成的真理,而是在與實在互動的過程中,不斷改進我們對它的掌握。

最強反駁:把「真」換成「有效的整合」,是否只是另一種偽裝的工具主義?批評者會問:是什麼使得整合「對世界負責」,而不只是對我們的目的負責?

7. 各立場一覽

立場代表相信什麼對「科學能否發現真理」
建構經驗論van Fraassen可觀察現象不能(不以真理為目標)
認識論結構實在論Worrall理論結構有條件(結構,不含本性)
本體結構實在論Ladyman、French世界即結構能
實體實在論Hacking可操作的實體有條件(實體,不含理論)
半實在論Chakravartty探測性質的因果結構有條件
視角實在論Giere、Massimi視角內的現象有條件
主動實在論Chang運作上一致的知識有條件(重述問題)

8. 關鍵名詞表

中文英文白話解釋
經驗適切性empirical adequacy理論對「可觀察」的事物說得都對,包括過去、未來與尚未被觀察到的部分。
證據不足決定理論underdetermination同一組證據可以支持不只一個理論。
無奇蹟論證no-miracles argument若理論不為真,它的成功就是奇蹟;所以理論大致為真。
悲觀歸納pessimistic meta-induction過去成功的理論常被推翻,所以現在的理論也可能是錯的。
最佳解釋推論inference to the best explanation某理論是最好的解釋,所以相信它為真。
認識論/本體結構實在論epistemic / ontic structural realism前者說「我們只能知道結構」,後者說「世界只有結構」。
實體實在論entity realism相信能被操作的實體,不必相信整個理論。
探測性質detection property透過因果作用被偵測到的性質,半實在論相信的部分。
視角主義perspectivism科學知識來自特定的歷史與文化位置。
運作上的一致operational coherenceChang 的用語:各要素為某個目標而協調運作。

9. 可以放進論文的論點

  1. 「真理」不是一個整塊:先區分科學可能發現的對象(現象、實體、結構、視角下的事實),再分別問能不能。這可以讓你的論文避開「能/不能」的粗糙二分。
  2. 從悲觀歸納出發的收縮策略:各中間立場都是對悲觀歸納的回應,只是「縮回」到不同的核心(現象、實體、結構、探測性質)。你可以比較哪個核心最抗得住歷史反例。
  3. Fresnel 例子的雙面性:方程式保留支持結構實在論;但方程式的「保留」是否只是近似的極限關係?你可以提出這是否足以作為「發現真理」的證據。
  4. Hacking vs. van Fraassen:兩者在「實驗操作是否構成信念的理由」上正面衝突,是很好的對比軸。
  5. 「視角性」不等於「相對性」:用 Giere/Massimi 主張:承認位置性的科學仍可以有實在論的內容。之後可以比較 Chang 的「不追求絕對真理」是否有同樣結論。
  6. 你自己的立場建議:可以採取「選擇性實在論」,也就是對科學不同部分給予不同程度的信任,並主動說明你的選擇準則(如:可預測新現象的部分、可獨立由多種實驗方式探測的部分)。

10. 延伸問題

11. 參考文獻

  1. van Fraassen, B. C. (1980). The Scientific Image. Oxford: Clarendon Press. 出版社頁面;PhilPapers。
  2. Worrall, J. (1989). Structural Realism: The Best of Both Worlds? Dialectica, 43(1–2), 99–124. DOI: 10.1111/j.1746-8361.1989.tb00933.x. Wiley;PhilPapers;JSTOR(Vol. 43, No. 1/2, pp. 99–124)。
  3. Hacking, I. (1983). Representing and Intervening: Introductory Topics in the Philosophy of Natural Science. Cambridge: Cambridge University Press. PhilPapers;第 16 章(Cambridge Core)。
  4. Ladyman, J. (1998). What is Structural Realism? Studies in History and Philosophy of Science Part A, 29(3), 409–424. DOI: 10.1016/s0039-3681(98)80129-5. PhilPapers;ScienceDirect。
  5. Ladyman, J. & Ross, D., with Spurrett, D. & Collier, J. (2007). Every Thing Must Go: Metaphysics Naturalized. Oxford: Oxford University Press. 出版社頁面;PhilPapers。
  6. Chakravartty, A. (2007). A Metaphysics for Scientific Realism: Knowing the Unobservable. Cambridge: Cambridge University Press. Cambridge Core;NDPR 書評。
  7. Giere, R. N. (2006). Scientific Perspectivism. Chicago: University of Chicago Press. PhilPapers。
  8. Massimi, M. (2022). Perspectival Realism. Oxford: Oxford University Press. 出版社頁面;NDPR 書評。
  9. Chang, H. (2022). Realism for Realistic People: A New Pragmatist Philosophy of Science. Cambridge: Cambridge University Press. PhilPapers。
  10. Chakravartty, A. (2011 初版;後續修訂). Scientific Realism. Stanford Encyclopedia of Philosophy. https://plato.stanford.edu/entries/scientific-realism/(初版 2011 年 4 月 27 日;現行版本已增列 Massimi、Sprevak 為共同作者,引用時請以網頁「Author and Citation Info」為準)
  11. Mohler, C. & Monton, B. (2008; 2025 修訂). Constructive Empiricism. Stanford Encyclopedia of Philosophy. https://plato.stanford.edu/entries/constructive-empiricism/(初版 2008 年 10 月 1 日,最近實質修訂 2025 年 7 月 30 日)
  12. Ladyman, J. (2007; 2023 修訂). Structural Realism. Stanford Encyclopedia of Philosophy. https://plato.stanford.edu/entries/structural-realism/(初版 2007 年 11 月 14 日,最近實質修訂 2023 年 5 月 18 日)
  13. Jacoby, F. Perspectivism in Science. Internet Encyclopedia of Philosophy. https://iep.utm.edu/persp-sc/(作者 Franklin Jacoby,Dartmouth College;條目未標示日期)

註:本頁中「Maxwell 連續體論證」「Newman 反駁」「Morrison 對實體實在論的批評」「Hacking 的鈮球實驗細節」為作者依既有知識所述的標準討論,本次未逐一於原文查證,寫論文引用前請回原始文獻核對。