武夷山
科学与想象对立吗? 精选
2021-6-18 07:14
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科学与想象对立吗?

■武夷山

(发表于2021年6月17日《中国科学报》)


2019年12月,英国牛津大学出版社出版了以色列耶路撒冷希伯来大学的科学哲学家Arnon Levy和澳大利亚悉尼大学的哲学家Peter Godfrey-Smith合编的The Scientific Imagination:Philosophical and Psychological Perspectives(本文作者译为“科学想象:哲学视角和心理学视角”)。

想象并非创意之随机发生器,也不限于思路之联想。想象经常是智慧的、信息依据充分的和高度聚焦的。本书收入了13篇文章,反映了学界共识程度越来越高的一个认识,即想象在科学中发挥着关键作用。不仅提出假说需要想象力,验证假说也需要想象力,思想实验和理想化模型都是反映想象之重要性的突出例子。

不过,准确地描述科学想象及其产物的性质仍是严峻的挑战。这13篇文章共有16位作者,他们主要是哲学家和科学史家,其中有些对于科学想象已有多年的研究与思考。

本书提供的最重要信息是让大家认识到,想象在科学探究中确实扮演着认识论和本体论的角色。无论我们怎么评价这一角色,反正该角色的功能是广泛而复杂的,是迄今没有深究的。

两位主编在开篇就写道,“尽管想象是如此重要,但它在科学哲学中很少获得系统性的关注”。本书抵制一种常见的看法,人文学科尤其是虚构作品才强调想象。这16位作者一致认为,想象是科学思维的重要工具。

Deena Skolnick Weisberg在其文章的开头写道,“科学本质上就涉及想象。这一说法或许会惊到多数人,他们习惯于觉得科学和想象是对立的”。后来她分析了“对立”的原因:“科学是要发现现实世界的运行机理,而想象,根据定义,关心的就是现实世界以外的东西。”

本书第一章是Fiora Salis和Roman Frigg的文章。他俩提请读者关注两种过程:科学模型和思想实验。他们把二者放在一起讨论,因为二者都能“通过想象或假装来做出自然的解释”。

有3篇文章是认知心理学家写的。Tania Lombrozo讨论的是“科学和日常生活中的‘通过想象进行学习’”;Deena Skolnick Weisberg提出的问题是“对于科学来说想象力是否太受限了”;Igor Bascandziev和Paul L. Harris两位作者则问道,“孩子能受益于思想实验吗”?这几篇文章提供的证据表明,在对简单的因果关系做出正确预测时,想象发挥了认知作用。

Amie L.Thomasson提出的问题是“如果模型是小说,那么会是什么样子呢”。Martin Thomson-Jones则讨论了“关于缺失系统的现实看法”。Martin Thomson-Jones说,假定有两个人在讨论福楼拜的《包法利夫人》,感慨道“爱玛不幸福”。这两人并不认为爱玛真有其人,但“爱玛不幸福”这句陈述还是有意义的。这一现象与缺失系统建模之语义问题其实是相通的。这两位作者都关注模型的本体论问题。

Arnon Levy讨论的是“隐喻与科学解释”。确实,科学解释中不断采用着各种比较和类比,但它们在心理上、认知上和语义上都与隐喻有别。将双方区分得较清楚的是Elisabeth Camp的文章,“科学探究之富有想象力的框架:隐喻、生动的事实和假想的故事”。

在《通过图形来想象机理》一文中,Benjamin Sheredos和William Bechtel两位作者通过一个详细的案例来说明,人们在推想蓝绿菌的生物周期之解释机理时,图形发挥了关键作用。

Michael Weisberg的《计算结构之抽象与表现能力》一文是要回应这样的看法:为了充分表现因果结构,模型需要成为反事实的虚构作品,而不是纯数学性的结构。

他解释说,目标系统的因果结构可通过计算机程序的计算结构来表达,而计算结构之阐释可以进行调整以获得所需的一般性,而这些都是虚构作品做不到的。

Stephen Yablos的文章讨论的是“模型与实在”,这篇文章有点“建模之建模”的味道。这类元问题,如“科学之科学”“意义之意义”“数据之数据”(即元数据)等,都是极其重要的。

Elisabeth Camp的文章是本书最后一篇。她区分了一系列相关的概念:隐喻、类比、框架、抽象、观念化等等。贯穿全书的还有其他一些重要概念,如虚构、“反事实论”、现实世界、假装等。

尽管有这么多说法,但本书考察最多的还是科学模型和思想实验。

《中国科学报》 (2021-06-17 第7版 书评)

 


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