科学发现的逻辑 - 第七章 简单性

作者: 卡尔·波普尔5,599】字 目 录

关于所谓“简单性问题”的重要性几乎没有一致意见。weyl在不久前说:“简单性问题对于自然科学的认识论是最重要的”。然而,近来对于这个问题的兴趣低落了;也许是因为似乎很少有机会来解释这问题,特别是在weyl进行透彻的分析之后。

直到最近,简单性观念一直在无批判地使用,仿佛简单性是什么,为什么它应该是有价值的,是很明显的。不少科学哲学家在他们的理论里给予简单性概念一个关键性的重要地位,甚至没有注意到它引起的困难,例如,mach,kirchhoff,avenarius的追随者试图用“最简单的描述”这一观念来代替因果解释的观念。没有形容词“最简单的”或者类似的词,这个学说就什么也没有说。当应该解释为什么我们认为用理论对世界进行的描述,优于用单称陈述对世界进行的描述时,就似乎预先假定,理论比单称陈述更简单。然而很少有人曾经尝试解释过,为什么理论应该是更简单的,或者更确切地说,简单性是什么意思。

而且,如果我们假定,使用理论是由于简单性,那么显然,我们应该使用最简单的理论。poincare(他认为理论的选择是一个约定的问题)就是这样来表述他的理论选择原理的:他选择可能的约定中最简单的。但是,哪一个是最简单的?

41.排除美学的和实用的简单性概念

“简单性”这个词用于很多不同的意义。例如schrodinger理论在方法论意义上具有很大的简单性,但是在另外一种意义上,完全可以说它是“复杂的”。我们可以说,一个问题的解决不是简单的而是困难的,或者说,一个描述或一个说明不是简单的而是难以理解的。

首先,我要从我们的讨论中排除简单性这一术语应用于任何像描述或说明这类东西。有时,我们说到同一个数学证明的两种说明,其中一个比另一个更简单或更优美。从知识理论的观点看来,这种区别意义很小;它不在逻辑的范围之内,只是表示一种美学性质或实用性质的选择。当人们说,一项工作比另一项工作可以“用更简单的办法完成”时,意思是,它可更容易地完成,或者,为了完成它,需要较少的训练或较少的知识,这情况是类似的。在所有这些情况下,很容易排除“简单”这个词;这一词的使用是逻辑外的。

42.简单性的方法论问题

在我们排除了美学的和实用的简单性观念以后,如果有什么东西余留下,那是什么呢?是否有对于逻辑学家是重要的简单性概念?是否可能按照它们的简单度来区别在逻辑上不等同的理论?

对这个问题的回答似乎是很可疑的,因为大部分想定义这个概念的尝试得到很小的成功。例如,schlick给了一个否定的回答。他说:“简单性是……一个概念,它表示的选择性质上,部分地是实用的,部分地是美学的”。值得注意的是,他给出了这个回答,是在他写到这里使我们感兴趣的概念,我称之为简单性的认识论概念的时候;因为他继续说道:“即使我们不能解释简单性在这里的真正意思是什么,我们仍然必须认识到这样的事实:任何科学家成功地用一个非常简单的公式(例如:一个线性的,二次的,或指数的函数)来描述一系列观察,他就立即确信,他已发现了一条定律。”

schlick讨论了用简单性概念来定义似定律的规律性概念,特别是“定律”和“机遇”区别的可能性。他最后排除了这个可能性,说道:“简单性显然是一个完全相对和模糊的概念;用它不能得到因果性的严格定义,定律和机遇也不能精确地区别开”。从这一段话中真正期待简单性概念完成什么就很清楚了:它要提供一种事件的似律性或规律性程度的量度,feigl说出了同样的看法,他说到“用简单性概念来定义规律性或似律性的程度”。

简单性的认识论观念在归纳逻辑理论里起着特殊的作用,比如联系到“最简单曲线”问题。归纳逻辑的信仰者假定,我们通过概括特殊的观察到达自然律。如果我们设想在一系列观察中的各种结果,作为在一个坐标系统中标绘的点。那么定律的图形表示就将是一条通过所有这些点的曲线。但是,通过有限数目的点,我们总能画出形式极为多样的数目无限的曲线。因此,由于定律不是单单由观察决定的,归纳逻辑面临在所有这些可能的曲线中决定选择哪一条曲线的问题。

通常的回答是:“选择最简单的曲线”。例如,wittgenstein说:“归纳过程在于发现可以使之和我们的经验相协调的最简单的定律”。在选择最简单的定律时,通常不言而喻地假定,比方说,线性函数比二次函数简单,圆比椭圆简单,等等。但是,没有给出任何理由,或说明选择这个特殊的简单性等级,而不是任何其他的等级,或说明相信“简单的”定律优于比较不简单的定律——除了美学的实用的理由以外schlick和feigl提到natkin的一篇未出版的论文,按照schlick的叙述,natkin建议称一条曲线比另一条更简单,如果它的平均曲率更小的话,或者按照feigl的叙述,如果它偏离一条直线更小的话(这两种叙述是不等价的)。这个定义似乎和我们的直觉符合得相当好;

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