《科学结构的表征与不变性》(Representation and Invariance of Scientific Structures)一书是美国斯坦福大学的苏裴斯(Patrick Suppes)教授撰写了四十多年的一部著作,出版不久便荣获了2003 年的拉卡托斯奖。在本书的中译版受2009 年度国家社科基金的后期资助并即将由上海译文出版社出版之前,为了让读者能够更准确地理解本书作者的主要观点和当前本人的一些想法,我通过电子邮件与作者就本书的要点与意义作了进一步的专访。这次专访的内容透射了作者在近90 岁高龄的今天回顾他在科学哲学的教学与研究中的一些感悟与体会,以及对当代科学哲学发展趋势的看法。
问:您在《科学结构的表征与不变性》一书的序言中说,当您开始撰写此书时,您还不到40岁,而在您退休10年之后的80岁才完成。这意味着,在您的学术生涯中,这本书是一本重要之作。那么,它对当代科学哲学的贡献是什么呢?
答:首先,我在本书的一开始研究的是当时的时代问题。我认为,对这个问题没有一个明确的答案。原手稿的标题是《科学中的集合论》,它开始于20 世纪50 年代我在斯坦福大学的科学哲学课上发给学生的一些笔记。我每年都连续上这门课,并每年都新增很多笔记。10 年之后, 我开始有了一个近似合理的手稿。这大约是在1965 年。接下来的30 年的进展比较零散,不过,每当我做学术报告时,只要报告主题与本书的最终版本相关(比如,概率的基础),我往往都会把相关内容增加到手稿里。因为我做过许多不同论题的学术报告,所以,我从量子力学到心理学的很多论题积累了相当详细的论述。然而,我的进路是从一种形式的立场来统一许多不同的论题,这种立场当然是成为本书核心的一般集合论的观点。
就本书对当代科学哲学的意义而言,我相信,我能对这个问题给出一个相当一般的但言简意赅的回答。在20 世纪初,占有统治地位的逻辑实证主义的哲学核心主要是努力给出所谓的科学基础的逻辑解释。有意义的进步是由像鲁道夫·卡尔纳普(Rudolf Carnap)和汉斯·赖欣巴哈(Hans Reichenbach)那样的哲学家取得的。但由于种种原因,他们的努力并没有深入到能被认为是很成功努力的现代科学的复杂结构当中。我分析,关于这一点的主要原因是,在现代物理学中,更一般地说,在现代概率论中,对许多数学的广泛而必要的运用,要求一种形式方法(formal apparatus),这种形式方法不容易以任何简单方式或自然方式还原为作为一个框架的纯逻辑。另一方面,在量子力学和概率中很重要的数学概念,具有纯集合论的本性,但还没有把集合论框架用于或还原为集合论的公理基础。总之,以直接的方式还原为逻辑在实践中是不可能的。另一方面,把集合论还原为公理理论本身是一条违背了充满现代数学的数学精神与实践的漫长之路。真正遍布于整个纯数学的实践是在纯集合论的框架内对概念进行确切的形式表述。一个首要目标也是一致的目标是表明,我们能够以一种自然的方式把纯数学的标准方法扩展到为几乎任何得到精确表述的科学理论提供适当的集合论基础。在科学哲学中当然可能有其他的基本方案,而且,我也绝不声称,我选择的路是唯一的,但我确实觉得,我在这条路上相当成功。
问:您认为,科学结构的表征和不变性的论题是科学哲学的主要部分。您能总结一下您关于这两个论题的主要观点吗?
答:这个问题是在我回答了第一个问题之后自然会接着提出的问题。在我对第一个问题的回答中,我只提到了把科学理论的表述还原为在纯数学中得到广泛运用的集合论的框架。我没有在关于这种结构通常用法的纯数学中继续对这种实践说什么。19 世纪下半叶,帕斯(Pasch)和希尔伯特(Hilbert)承认,几何基础的恰当进路一定是一种形式的进路,即我在本书的第2 章描述的一种进展。在希尔伯特于19 世纪末出版的名著《几何基础》中很好地举例说明了,这种几何的公理基础的下一步是寻找对下列问题的回答:我们如何知道,这个公理集合在直觉上是正确的,而且,我们如何知道,它恰好有正确的直觉力量(intuitive strength)。请注意,在这两个问题中,第一个问题是经典的表征(representation)问题,第二个问题是经典的不变性(invariance)问题,它们完全不同于一致性(consistency)问题,也与公理无关,因此,在逻辑学中是突出的,但在几何或物理学中并非如此。随着20 世纪的发展,很快就看清楚,表征与不变性的这些问题在一般的集合论框架中能够得到最佳表述。在内在于数学的这种演化中对这样一个事例的出色的历史说明是武辛(Wussing)的著作①。在这本著作中,他详细地记述了抽象群概念的起源。
我出于对数学中结构概念的这种发展美(beauty)的热情,我对这些结构概念在短期内延伸到科学哲学的程度,近乎肯定太乐观。