波普的否證論及其批判

1. 波普的否證論及其批判 2013.10.22 （復旦大學哲學院） 臺灣大學哲學系教授兼系主任 苑舉正

2. 波普的否證主義 Karl Popper (1902-1994) 「否證主義」是對「歸納法」的挑戰，主要質疑它對歸納結論的訴求。 「否證主義」並不是什麼新鮮的概念，但他卻指出邏輯實證論的問題核心：歸納法的應用。

3. 回顧「歸納法」 3 培根表示，在客觀調查的觀察資料中，經過分析與比較，可以歸納出自然現象發生的原因（發熱的原因是自然物體內粒子的運動）。 只要原因（粒子運動）存在，就會導致我們企圖研究的結果（發熱的現象）。 這就是歸納後的「規律」。

4. 回顧「歸納法」 4 當這個理論假設被提出來之後，科學家們便透過實驗來進一步檢驗這個歸納出來的假設。他們盡可能地找出所有「發熱」的例子，然後檢驗它們之中是否都有「粒子運動」的現象。 經過繁複的試驗，如果這個假設一直都能通過檢驗，它就逐漸被視為「普遍法則」(general laws)。 這其中，經過了兩次歸納法的應用：獲得假設與獲得法則。

5. 休謨對歸納法的批評 5 • 歐洲人曾經在觀察無數次後，確定天鵝是白色的，但在澳洲所發現的黑天鵝卻否定了這個認定。 休謨(D. Hume, 1711-1776)認為從嚴格的邏輯角度而言，我們沒有理由用經驗過的例證，來證明這些例子在將來會繼續發生。即使到目前為止所有見過的翡翠都是綠色的，但誰能保證以後不會出現藍色的翡翠？

6. 歸納法遭受挑戰的後果 6 基本上科學家的理論都以普遍化(generalization)為原則，強調未來自然現象發生的因果規律，與目前為止所觀察的相同。 我們不但以觀察的證據作為分析的根據，還對未來發生的現象做預測。 我們對歸納法所提出的挑戰，卻在根本上質疑科學家們所做預測的有效性，因為科學以其已經被肯定的理論模式、數學量化、應用成就等價值呈現在我們面前時，難道我們能說科學所創造的這一切，都是「幸運」的結果嗎？

7. 波普的否證主義 7 科學依然是理性的、客觀的、累積的，更重要的是科學締造的成果所包含的精確與進步，高於其他型態的知識，所以它在本質上不同於其他型態的知識。 最著名的波普便認為他所提出的「否證主義」，不但解決歸納法所面對的問題，也保留了所有科學具備的價值與特性。 波普的基本立場：科學根本不以歸納推理為基礎；他甚至否認科學家以觀察為科學實踐的起點，然後再提出科學理論的看法。

8. 波普認為，「歸納法」有問題 8 前提與結論之間的不一致： 前提是有限數目的例證，而結論則涵蓋無限數目的預測。 我們不知道什麼理由足以讓我們確定過去發生的有限事例，在未來永遠也會無限地發生？ 在多的事例，也只能證明，這個我們已經知道的規律。

9. 「歸納法」的問題 9 例如說， 我們的規律是「每逢烏雲密佈的時候，就是即將下雨的時候」。 「現在是烏雲密佈的時候」， 所以，「現在是即將下雨的時候」。 這個推論，只能證明，這個我們已經知道的規律。

10. 「歸納法」的問題 10 科學不是以「已知」為主，科學追求的是進步。 我們的規律是已知的部分，而為求進步，我們還需要突破已知。 如何突破？ 波普：「大膽假設，無須排斥形上學的假設」。 這能突破，我們已經知道的規律。

11. 「形上學」？ 11 「形上學」會不會是沒有經驗基礎的純粹臆想呢？。 波普：「只要這個臆想，可以提出在經驗上能夠被否定的假設，就可以『否證』這個形上學理論」。 這就是科學能夠突破的關鍵，也就是「大膽假設，努力否證」。

12. 波普的否證主義 12 科學家先提出一個尚未被證實的理論假設，然後將這個理論假設所包含的預測作為實驗的對象，經由觀察來檢驗這個理論假設是否經得起考驗。 如果實驗的結果是否定的，則證明這個理論假設是假的，我們必須揚棄這個理論，另外尋找一個替代的理論。

13. 波普的否證主義 13 如果實驗的結果是肯定的，這個結果表示，這個理論假設經得起考驗，我們可以繼續保有這個理論，但並不以它是經過證實而為真的態度保有它，而是以一個「更加堅定的」(well-corroborated)態度（因為它尚未被證實為偽）保有它。

14. 波普的否證主義 14 對於波普而言，這個態度上的差別具有關鍵的意義。正是因為這個差別，科學得以成為一個永不止息以及持續進步的活動。 它追求的是原則上永遠不能獲得，但可以越來越接近的真理。 這是科學之所以不同於其他型態知識的主要原因。

15. 波普的否證主義 15 若以「否證主義」的態度來檢視科學的本質，我們會發現科學根本不需要歸納法的支持。 科學實踐中的重點在於否證，而不是證實。否證是將待檢驗的「形上假設」作為前提，然後盡可能地去發現不一致的觀察。當不一致的觀察被發現時，該假設必須立即被拒絕。

16. 波普的否證主義 16 如此，拒絕假設的過程是演繹的，而不是歸納的。 在邏輯中，這是「否定後件」（MP） 若p→q; -q, ∴ -p 因為結論的真實性完全包含在它的前提中。 如同當我們發現一隻白色的烏鴉時，我們可以非常肯定地說，「所有烏鴉都是黑色的」這句話為偽一樣。

17. 波普的否證主義 17 Point：只要一個例子我們就可以否定一個我們永遠無法證實為真的假設。 它是演繹的，與歸納推理截然不同。 因此，科學就是一連串「假設與否證」(Conjectures and Refutations；波普的書名)的過程。

18. 波普的否證主義 18 「假設與否證」的過程：理論先被提出當成假設，再以嚴格的態度透過實驗來檢驗這個假設；當實驗結果否定該假設時，新的理論必須被提出以取代舊的理論。 「理論假設」取代「理論假設」的過程，凸顯出科學發展中最關鍵的一部分。 科學的主要任務就在於「否證理論」，而我們在科學中所能夠掌握的部分永遠是「假設性的」(hypothetical)，即尚未被否證的假設。

19. 波普的否證主義 19 然而，如果科學內容只是「假設性的」，我們如何能在科學與非科學之間做出區別？ 算命、星象、迷信、巫醫等同樣是以假設為主，而不強調證實，它們與科學知識之間有什麼差別？

20. 波普的否證主義 20 波普稱這類問題為「分界問題」(problem of demarcation)。 他認為，雖然我們不能證明某個理論為真，但科學理論與宗教迷信不同之處在於： 前者是「可被否證的」(falsifiable)，而後者卻連證明它為偽的可能性都沒有。

21. 波普的否證主義 21 在設計科學理論的時候，科學家必須提供該理論被檢驗的可能性，也就是具有可以被否證的預測性假設。 當這個假設所提出來的預測實現時，我們並不具有理由說這個理論為真；但我們卻有理由說，到目前為止這個理論尚未被否證，因而我們可以繼續保有它。

22. 波普的否證主義 22 例如：牛頓的理論告訴我們行星運行的位置與時間。透過這個理論，我們可以觀察天象，並以此確定行星的位置與牛頓理論所預測的是否吻合。 如果依照牛頓理論所計算出來的天象預測（例如日蝕）沒有發生時，那麼我們就可以肯定，做出這個假設預測的理論是錯誤的。

23. 波普的否證主義 23 相反地，在占星術的信念系統(belief system)中，我們不可能以檢驗預測的方式，來確定占星術的基礎是建立在一個錯誤理論之上。 波普認為占星術會以各種曖昧不明的方式，解釋、說明、甚至辯稱為什麼預測的現象會與事實有所不同，以避免被徹底否證的命運。

24. 波普的否證主義 24 真正的科學家會在事實改變他們的假設之前，先闡明在什麼情況之下，他們會放棄他們的理論。 波普的科學哲學被譽為「批判理性主義」(critical rationalism)，因為他以「否證的精神」來展現科學的本質。 他以「否證」為科學實踐的基礎，科學的訴求正是「批判」理論假設。

25. 波普的否證主義 25 此外，因為科學是以批判精神為訴求，從這個過程中所累積的知識，都是「理性」的知識。 據此，「批判精神」便成為「理性知識」的基礎，而「批判理性主義」也就成了波普哲學的代名詞。

26. 波普的否證主義 26 就其表面意義而言，它符合現代科學進步的主要因素是來自於「反對傳統限制」與「批判精神的發揚」。但是波普的理論在解決歸納問題與發揚批判精神之外，仍然包含了許多問題。 （一）「否證」與「理性」之間的問題（二）「否證」與「觀察」之間的問題（三）「觀察」與「理論」之間的問題

27. 「否證」與「理性」的問題 波普針對科學的發展，提供的不只是一個透過否證，追求進步的方法論，也是一種如何建構知識態度：批判理性。 波普指出，科學的精髓，就是以最嚴格的態度，否定一個尚未被否定的理論假設。 一旦實驗顯示這個理論中所假設的預測失敗了，我們就可以很肯定地揚棄這個理論。 他認為，這個方法論，不但顯示科學的內在邏輯性，也符合歷史發展的實際成果。

28. 「否證」與「理性」的問題 28 在「否證」與「理性」之間劃上等號，其實並不適當，它不具有實質上的意義。 這種「否證主義」與我們一般的思考方式有很大的不同。在波普的科學哲學中，我們只談「負面的」科學知識，卻無法擁有「正面的」科學知識。 事實上，除非牽涉個人利益，幾乎沒有人會懷疑大家已經接受的「正面知識」（例如，中立的觀察，可以幫助我們判斷一個假設；一旦肯定假設，我們會對這個假設「增加信心」，而不是維持「可能為偽」的注意。

29. 「否證」與「理性」的問題 波普強調否證主義解決了「歸納問題」，不過我們在日常生活上對歸納推理的依賴卻是不容否定的。 歸納的問題在於過去發生的事例不能作為未發生事例的依據。但是，這並不真的妨礙我們在日常生活中運用過去所累積的經驗，來對未來的生活做判斷。用邏輯規則限制科學這種實際活動，是錯誤的，也是荒謬的。

30. 「否證」與「觀察」的問題 波普認為，要使科學家對一個理論產生更加堅定的信心，就必須通過觀察實驗來檢驗它具備非常明確的預測力。但是，問題在於若依照否證主義，這個理論永遠不能突破它其實僅是一個假設的範圍。 一個新的理論在剛出現時，需要爭取堅定的信心，波普的理論在這一點上與科學實踐是相符合的。如同愛因斯坦(A. Einstein)提出「廣義相對論」(the general theory of relativity)時，所有科學家都會把他當成是一個假設一般，並且對於這個理論的預測感到好奇。

31. 「否證」與「觀察」的問題 但是在1919年後，愛因斯坦的理論在科學社群中，逐漸不再被視為假設。「廣義相對論」對於因為太陽引力影響，會導致接近太陽的光折射向太陽的預測，在1919年由愛丁頓(Authur Eddington)於南美洲利用一次日蝕機會，獲得證實。

32. 「否證」與「觀察」的問題 從那時起，有越來越多人提昇他們對這個理論的信心。 「廣義相對論」在近百年來更成為當代天文物理學發展的核心，提供許多如「引力改變」(gravitational red-shifts、「時間膨脹」(time-dilation)與「黑洞」(black holes)等假設所需要的基礎。 因此就科學的發展而言，波普只說明了前半段，但是真正的重點卻在後半段。

33. 「否證」與「觀察」的問題 當我們說出「行星、原子、病毒、DNA是存在的」這句普遍命題，我們並沒有忽略歸納法的問題，不過我們也知道這種命題確實構成現代科學中的一部份。 然而，依照波普的觀點，由於這些對象無法在觀察的基礎上被「否證」，所以是「偽科學」。 如此導致了荒謬的結果。

34. 「否證」與「觀察」的問題 因此拉卡托斯(I. Lakatos, 1922-1974)說：「科學中最重要的勝利，是『證實』(verification)，而不是『否證』。」 顯示科學發展的主要部分，並不是理論如何被觀察證明為偽，而是理論被接受為真的過程。 被接受的理論，會以多次證實的方式，根深蒂固地將「觀察事實」深植心中；單憑一次觀察就想否定整個理論是不可能的。

35. 「觀察」與「理論」的問題 牛頓的理論在預測行星的運動方面，不但能經常保持準確，還能在預測的成就上，反過來發現導致預測不如期待準確的原因。E.g.海王星與冥王星。 但是牛頓理論卻因為尚未發現太陽對於光線所造成的吸引力，導致在預測水星的位置上一直有錯誤。這種錯誤不但沒有造成波普所說的「否證」，反而使科學社群為此添加了「特置假設」(ad hoc hypotheses)。

36. 「觀察」與「理論」的問題 牛頓理論的例子顯示出，這個成功的理論，在面對預測失敗的時候，不但「否證」的現象不會發生，它還會受到支持者的保護、辯解、拯救、甚至乾脆將失敗的事例放在一旁，繼續引用該理論。 水星運行的軌道與牛頓理論的預測有差距，於是科學家想利用解決天王星的方法來解釋這個差距，即在水星與太陽之間假設一顆行星，取名為Vulcan。

37. 「觀察」與「理論」的問題 拉卡托斯指出，在任何科學實踐中，波普所期盼的「否證」都不會發生在一個已經建立聲望的理論上。 理由：這個理論的基本假設已經成為一整個科學研究綱領的核心，它不再是一個接受觀察實驗測試的對象，而是一個形成假設的基礎。

38. 「觀察」與「理論」的問題 這個「基礎」使得科學的歷史以及科學的理性都面對極大的挑戰。 最足以代表這個挑戰的兩個人，就是同實在1962年提出「不可共量性」的兩位： 庫恩與費耶阿本。

39. 明天，我們從科學歷史與科學理性的角度，討論這兩位科學哲學家。明天，我們從科學歷史與科學理性的角度，討論這兩位科學哲學家。