在这个时代,不可检测的思想诸如像多元宇宙那样摇摆不定。米歇拉·马西米极力地捍卫着科学,尽管有些人认为科学无法摆脱现实的束缚。这是一个为科学哲学举例的有趣时代。一方面:一些科学家正在研究诸如弦理论或多元宇宙理论,尽管这些理论想法远远超出了人类目前能力范围,因此他们不得不对那些不能依靠传统假设检验的研究进行哲学辩护。另一方面:一些物理学家,如理查德·费曼和史蒂芬·霍金等对科学哲学的价值不屑一顾。
图是Michelle Massimi(米歇尔马西),英国皇家学会每年颁发的威尔金斯-伯纳-梅达瓦奖章(Wilkins-Bernal-Medawar)获得者。
博科园-科学科普:这一重要性被米歇尔马西米以温和但坚定的态度地肯定了这一价值,马西米是最近威尔金斯-伯纳-梅达瓦奖章(Wilkins-Bernal-Medawar)的获得者,这是英国皇家学会每年颁发的奖项。早些时候马西米发表获奖感言:通过对无关科学的指责,捍卫了科学和科学哲学。她认为,任何一个企业都不应该从纯粹的功利主义角度来评判并且断言,在为现实世界的开放式探索社会和智力价值的案例中应该成为盟友。除了充当科学价值的捍卫者之外,马西米还研究了围绕“现实主义”和“反实在论”的问题:科学如何与客观现实联系在一起。
她的研究是问:科学的过程是否接近一个单一的、真实的世界概念,或者它是否满足于简单地描述物理现象,而忽略了它所讲述关于世界故事的真实感觉。马西米出生于意大利,目前在苏格兰爱丁堡大学,做为一个现实主义者,她在一个被她称之为“透视现实主义”的立场上提出科学可以取得进步。“透视现实主义”在哲学上是一个备受争议的词,尽管它不可避免地受到社会和历史因素影响(下面是一个经过编辑和浓缩关于马西米的采访)。
Q1、引用理查德·费曼的话,科学哲学对于科学家来说,就像鸟类学对鸟类一样,你要怎么保护它呢?
著名的物理学家们认为哲学要么是无用的智力活动,要么就是不能进步,无法与物理学相提并论。这似乎是源于一种错误的假设,即哲学必须为科学家所用,否则它根本就没有用处。但重要的是它一定有用处,我们不会根据罗马人自己对罗马历史的有用程度来评估罗马历史的知识价值。考古学和人类学也一样,那为什么科学哲学就要被区别对待?
那么,如果不是对科学家本身而言,科学哲学又有什么用呢?从广义上讲,目标受益者是人类。哲学家建立关于科学的叙述,仔细研究科学方法和建模实践,积极从事科学理论基础及其概念上的细微差别。我们应该对人类进行这种智力调查研究,因为它是人类文化遗产和科学史的一部分。科学哲学家探索宇宙学中的贝叶斯统计方法,或仔细研究高能物理学中简化模型背后的假设;这些与考古学家、历史学家或人类学家在人类知识的贡献上没有什么不同。
Q2、20世纪早期许多科学家都对哲学有很深的兴趣,包括爱因斯坦、玻尔、马赫和波恩,现在我们已经失去了联系吗?
是的,我想我们失去的是一种独特的科学思维方式。追溯到文艺复兴和科学革命时期,科学一直是我们更广泛的文化史的一部分。二十世纪初,相对论理论和量子力学的开创者们接受了一些哲学学习。当时物理学上一些最深刻的争论具有一定的哲学性质。当爱因斯坦和玻尔讨论量子力学的完整性时,其中最关键的就是“物理现实”的定义:如何定义量子物理学中的“真实”。
在量子力学中,即使形式主义不允许我们同时获得“真实”的位置和“真实”的动量,但一个电子能被赋予“真实”的位置和“真实”的动量吗?这是一个深刻的哲学问题。由于许多原因,在当代物理学中很难找到类似的争论。如今物理学家不一定在大学里读其他学科,也不一定在学校里接受广泛的学科培训。大型科学合作加强了更精细的科学专业知识学习。
更重要的是,整个科学研究的精神反映在如何激励、评估和分配研究资金的机构实践,这已经发生了变化。今天科学必须对一个身份明确的群体有益处,否则就会被认为毫无用处。但就像哲学一样,我们需要在科学和人文方面进行基础研究,因为它是我们文化遗产和科学史的一部分,也是人类本身的一部分。
Q3、有人批评说,科学在前进,但哲学仍然停滞不前,科学能否激发出新的哲学问题?
我认为我们应该抵制诱惑,以同样的方式来评估哲学的进步和科学的进步。对于如何评估科学进展就有不同的看法。科学进步的考核标准是科学越来越接近最终的真实理论,还是增加解决问题的能力,或是技术进步;这些都是哲学上尚未解决的问题。到20世纪60年代,人们是从产生越来越接近真实理论的角度来理解科学的进步。从某种意义上说,它是对科学探究的理想极限靠近。
在20世纪60年代的托马斯·库恩的历史著作中,这一部分观点被另一种观点所取代,这一观点认为解决越来越多问题和困惑的能力是衡量科学成功的尺度,而不是十分接近理想科学探究的极限。科学哲学为这些关于科学成功和进步本质的争论做出了贡献,因此我们今天有了更微妙和更具历史意义的观点。
但反过来也是正确的:科学为科学哲学家们提供了新的思考问题。以科学模型为例,过去一个世纪,生物医学、工程学、地球科学和物理学领域的各种建模实践呈指数级增长,这促使哲学家们对科学模型的作用和本质以及它们与理论和实验之间的关系提出了新的问题。
类似地,在科学领域中无处不在的贝叶斯统计方法已经吸引了哲学家们回到贝叶斯定理,并研究它的问题和前景。神经科学的发展已经让哲学家们去寻找人类大脑如何运作的新答案。因此,进步是通过一种共生关系产生的,哲学和科学通过这种共生关系相互发展、进化和相互滋养。
Q4、你说在现实主义和反现实主义的科学观点之间存在着争论,你能解释一下吗?
这场辩论有着悠久的历史,从根本上来说是关于科学的哲学立场。科学的首要目标是什么?科学是否像现实主义那样为我们提供一个关于自然近似真实的故事?或者正如一些反现实主义者所主张的那样,科学的目的是保存可观察到的现象,而不必告诉我们一个真实的故事?这一区别在天文学历史上是至关重要的。几个世纪以来,托勒密的天文学都能通过假设行星运动(对圆形运动的阐述)来“保存可观测的现象”,而不用虚构一个关于行星运动的真实故事。
例如哥白尼的天文学被引入的时候,伽利略与罗马教会之间的战争,最终也是一场关于哥白尼天文学是否要给出行星如何移动的“真实故事”战斗,而不是仅仅保存这些现象的争论。我们可以对当前科学理论的对象提出完全相同的问题。彩色夸克是真的吗?或者他们只是保存了关于量子色动力学强相互作用的经验证据?希格斯玻色子是真的吗?暗物质存在吗?
Q5、你所主张的一个叫做透视现实主义新的立场是什么?
我认为透视现实主义是一种现实主义立场,因为它宣称真理在科学中是重要的。我们不能仅仅满足于保存可观察的现象,并产生解释现有理论的证据。然而,这一立场承认科学家们对自然并没有纯粹的看法:概念资源、理论方法、方法论和技术基础设施都处于历史和文化之上。这是否意味着我们无法真正了解自然?当然不是!这是否意味着我们应该放弃关于科学进步的整体观念?也绝对不是!
Q6、你曾明显受到科学作用的影响,由于物理学某些领域努力推动,这已经成为一个热门话题,并且很少有证据可以用来检验这一理论,但你所认为的真正科学可以在没有经验主义的情况下完成吗?
这是一个重要问题,因为正如我所提到的,尽管知识具有透视性质,如何成为现实主义者的答案还取决于我们如何收集、分析和解释假设新实体的证据(可能是或不是真的)。这些证据不仅在宇宙学或粒子物理学等领域很难收集,而且用来解释证据的工具常常存在透视问题。因此,我们如何将这些工具用于“寻找真相”变得至关重要,例如超对称粒子或暗能量。
在超对称性的研究计划中,旧哲学思想的科学家从理论假设出发,推论经验结果,然后进行实验来检验结果是否正确,最后证明出这一研究完全过时了,不足以捕捉实际科学实践中发生的事情。考虑到来自对撞机的大量数据,对于实验物理学家来说,测试超对称中产生的每一个理论模型都是耗时和低效的。相反,粒子物理学家已经设计出更有效的策略。目标是排除能源领域没有证据尚未发现新的物理超出标准模型。
我们的能力是研究物理可想象空间的客观可能性指南,并在这一可能范围内确定更严格的限制。即使在经过努力后没有检测到粒子,这也算是一种进步。从哲学的角度来看,发生了巨大变化的不仅仅是关于理论与证据相互作用的旧观念,更重要的是,我们对科学和现实主义进步的看法。这里的进展不仅仅是发现一个新粒子。事实上,在大多数时间里,能够自信地挖掘出自然界中可能存在的的空间就已经足够了。
如果这些机器并没有发现新的粒子,将这些信息传达给公众对于回答纳税人的钱是否应该花在建造更强大的对撞机上这一问题是很重要的。同时,我们应该重新考虑现实主义的承诺。我个人认为,现实主义的观点可以包括挖掘出客观上可能存在的空间能力,而不是映射到一些实际的事务状态上的能力,这就是透视现实主义的驱动力。
Q7、你是怎么想到这些的?
转折点发生在1996年的一天,当我在罗马大学物理图书馆的地下室里翻阅陈旧的物理评论时,我偶然发现了爱因斯坦1935年的著名论文《物理现实及量子力学描述能否认为是完备的》,这是第一篇指出了现在被称为量子纠缠现象是论文。我被第一页上的“物理现实准则”所震撼:如果不以任何方式干扰一个系统,可以准确地预测一个物理量的值,那么就存在一个与这个物理量相对应的物理现实元素。
我想知道为什么一篇物理学的文章会从对“物理现实”这种看似非常哲学的主张开始。无论如何,我想什么是物质现实的“标准”?这是合理的吗?我记得当时我读了尼尔斯·玻尔对EPR论文的回应,这篇论文更谦虚、更基于知识的观点在我的脑海中回响——即我们是如何开始了解这个世界的。那时我坚信这个领域有一个哲学宝库等待着我去探索。
Q8、你在英国皇家学会发表的获奖演说是关于科学的价值,你认为哲学能给这个讨论带来什么?
很多!显然,哲学家的工作不是搞科学,也不是对一种理论作出评判,也不是告诉科学家他们应该如何开展自己的事业。我怀疑一些针对哲学家的负面报道源于他们试图做这些事情。但我认为,我们的工作是对科学价值进行公开讨论,并确保讨论证据的作用,科学理论的准确性和可靠性以及方法的有效性。
在这方面,我认为科学哲学实现了一项重要的社会功能:使公众更加意识到科学的重要性。我认为科学哲学家是公共知识分子,为科学大声疾呼,纠正常见的误解或无知的判断,这些判断可能会引入政治游说,议程和最终的决策。科学哲学是我们关于科学公共话语的一个组成部分,这就是为什么我一直致力于将科学的价值传播给整个社会!
博科园-科学科普|文:Philip Ball|来自:Quanta magazine