論庫恩的思想實驗觀

劉沛妤

（河海大學馬克思主義學院，江蘇南京 210098）

論庫恩的思想實驗觀

劉沛妤

（河海大學馬克思主義學院，江蘇南京 210098）

托馬斯·庫恩在《思想實驗的作用》一文中對思想實驗的作用條件、作用機制和作用效果三方面進行了分析，并選取心理學和物理學上著名的思想實驗案例加以詳盡論證。在《必要的張力》一書德文版序言中，庫恩對其《思想實驗的作用》一文在“范式”和“不可通約性”兩個核心概念發展過程中的影響給予重新評價和反思?？梢哉f，庫恩的思想實驗觀是理解庫恩思想歷程不可或缺的部分，對研究科學哲學的歷史轉向和詮釋學轉向具有重要意義。

思想實驗；概念分析工具；范式；不可通約性

在自然科學的發展過程中，思想實驗以其思維和實驗的雙重特征對科學認識的發生、形成和深化起到了不可估量的作用。至于思想實驗何以能夠產生這樣的作用，不同學者有各自獨到的見解。其中，托馬斯·庫恩（Tho mas Sa m m ual Kuhn）認為，思想實驗是科學家采用或建構科學理論時所使用的概念工具，用以考察概念系統能否容納或處理他論域對象的全部經驗。目前，國內外學界雖然對思想實驗（趙煦，2011；Aspasia S· Moue，2006）及其作用（舒煒光，1980；Rachel Cooper，2005）均有論述，但是，對庫恩關于思想實驗作用的專門研究卻較為鮮見。因此，筆者擬在疏理庫恩思想實驗觀的基礎上，探究這一思想對庫恩兩個核心概念發展的影響及其對于科學哲學轉向的意義。

一、庫恩對思想實驗作用的論述

庫恩關于思想實驗的論述主要體現在《思想實驗的作用》（1964）這一文本中。他指出，“在物理科學的發展過程中，思想實驗不止一次地起了關鍵性的重要作用”［1］236，并明確指出思想實驗與操作實驗的區別在于前者假定的情況是后者“完全不能考察甚至根本不可能在自然界中發生的”［1］236。具體來講，庫恩從作用條件、作用機制和作用效果三方面入手，選取心理學和歷史兩方面案例，對思想實驗加以詳盡闡述。

（一）思想實驗的作用條件

庫恩認為，一個思想實驗要有成效，必須滿足一定的“逼真性（verisimi l itude）”標準，即思想實驗在使用中并不是任意的，需要服從似真的條件［1］236。與波普爾對“逼真性”的界定不同，庫恩并不以“理論更好地符合于事實”作為更具“逼真性”的標準［2］，他認為，只有實驗者使用概念的方式與以前相同且分析實驗的人能夠用以前的經驗去處理時，思想實驗才能起作用。例如，在伽利略的“斜坡實驗”中，庫恩認為實驗條件（如物體運動時是否勻加速運動、物體在底部時是否達到相等的瞬時速度）并不是決定思想實驗能否起作用的重要因素，將科學文本置于其原有概念的語境中進行分析（如在新的概念語境“量子跳變”出現之前，對“更快”一詞的分析并不能增加知識）才是思想實驗作用得以體現的條件［1］246。庫恩本人也承認這種觀念受到了分析哲學的影響，盡管他的洞見并非當時分析科學哲學思想所樂見的，但正是庫恩運用邏輯經驗主義的標準（科學理論的前后一致性）閱讀亞里士多德理論時所遇到的困難才使得歷史合理性標準受到了挑戰。

（二）思想實驗的作用機制

庫恩對思想實驗作用機制的論述與其提出的科學發展模式密切相關。他指出，思想實驗與實驗室實驗不同，實驗室實驗為科學研究提供新的信息，而思想實驗為科學家接近這些信息提供機會，并進一步幫助修正原有概念。這種修正作用貫穿于科學發展模式的各個階段，尤其是“反?！焙汀案锩彪A段：第一，思想實驗所揭示概念的混亂狀況使研究重心向“反?！鞭D移，例如，亞里士多德以起點和終點的參數度量運動的量和速率，這種對“更快運動”的定義在現實測量中難免會引起瞬時速度標準和平均速度標準的矛盾，雖然這個定義在長達兩千年的時間中一直被使用，卻也不斷遭受質疑，乃至部分悖理在中世紀被“總速度”與“速度強度”的研究逐漸取代；第二，思想實驗作為危機中的分析工具，促進了基本概念的變革，例如，基于亞里士多德關于“速率”概念的矛盾，伽利略用“斜坡思想實驗”把亞里士多德的悖理突出出來，并引入了“加速度”的概念，指出速度并非均勻的，也不是運動的唯一量度，速度可以隨所加的力、物體大小而變化，以一種新的速率觀幫助修正這些自相矛盾的混亂概念。

（三）思想實驗的作用效果

庫恩認為，思想實驗通過向科學家揭示其思想方式中暗含的矛盾或沖突而起作用。這種作用的效果十分接近于實際的實驗室實驗和觀察所起的雙重作用：“其一，思想實驗能夠揭示自然界不符合于以往堅持的一套預測。其二，它們可以提示一些具體的途徑，今后都必須通過這些途徑來修正預測，也修正理論?！保?］253思想實驗通過“把‘反?！D化為具體矛盾”［1］256告知我們，經驗與原有概念的預期不相符，更為重要的是，它還提供了修正概念的途徑。由此可見，思想實驗促進概念變革不會是一勞永逸的。例如，“速率”概念的演化并未止步于伽利略，“加速度”概念隱含著存在相對靜止的空間參照系，牛頓以水桶思想實驗證明絕對運動的存在，闡發他對空間、時間和運動的觀點；而馬赫在宏觀層面理解速度，認為速度是相對的，轉動的水桶是相對于其他天體的相對運動，水面變化是離心力作用的結果；愛因斯坦進一步提出廣義相對論的等效原理，使速度、空間和時間重新概念化。思想實驗為我們提供了關于世界的知識和關于概念的知識。并且，在概念演化的過程中，科學共同體所具有的共同范式也在改變。

二、思想實驗觀對庫恩核心概念發展的影響

《思想實驗的作用》（1964）被收錄于庫恩的論文集《必要的張力》（1977）中，并作為元歷史研究的一部分再次以英文和德文兩種語言出版，在為德文版所作的序言中，庫恩回顧其思想自1947年以來的發展，詳細論述了此次結集出版的文章對他的核心概念“范式”和“不可通約性”的影響。其中，對《思想實驗的作用》一文在上述兩個核心概念發展過程中的影響給予了重新評價和反思。

（一）思想實驗觀對“paradigm”概念發展的影響

面對英美主流科學哲學家的抨擊，庫恩逐漸意識到《結構》（1962）中“paradig m”概念的不可分析性和模糊性。于是，自1969年的三次回應之后，庫恩愈發強調“paradig m”的狹義意義的重要性［1］XII。在《必要的張力》（1977）中，他更是將這一概念的涵義退回到同名論文《必要的張力：科學研究的傳統和創新》（1959）的意義上使用，主張用“專業機體（disciplinary matrix）”代替“范式”表述一個科學共同體成員獲得的一套認知承諾?！皩I機體”與“范式”最大的不同之處在于它被明確界定為包含“符號概括”“模型”和“范例”三種成分。其中，“范例”為澄清“paradig m”的本義提供了新的途徑。庫恩認為，科學概括往往是以符號形式出現，雖然未經解釋的符號式能為科學共同體成員提供邏輯和數學的起點，但不能將這種富于經驗意義的基本詞匯直接關聯為理論術語。也就是說，庫恩對于薩普（F·Suppe）所主張的“對應原則”會在數量上和力度上充足到足以說明實際存在的相互聯系是持懷疑態度的［3］。他認為，科學解決實際問題的過程是一個通過新、老問題的相似性習得范例的過程。

這一點從庫恩的思想實驗觀中早就有所體現：第一，思想實驗能夠發揮作用是以概念使用或實驗分析方式的相似為條件的，基于這種相似性，才會有一個適當的形式系統將符號推導結果應用于自然界；第二，庫恩認為，共同體成員運用思想實驗幫助修正那些自相矛盾的混亂概念，總是力求用處理之前范例問題的方式對待新問題，以邏輯上或心理上的類似感而非那些標準定義為基本準則，這使“范例”具有了規范、訓練意義；第三，思想實驗的作用結果不僅幫助修正經驗與原有概念預期不相符之處，還提供了修正概念的途徑，表明“范例”是具體問題解法的典范，給予“對應原則”以有力反擊［1］287－307。

（二）思想實驗觀對“incom mensurability”概念發展的影響

庫恩在《結構》（1962）中以一種相對主義的方式表述了科學革命前后“范式”的“不可通約性”，包含了語義、方法論和本體論三個層面的不可通約性，并因其非理性主義和相對主義的特點而備受詬病。在《必要的張力》（1977）德文版前言中，庫恩承認受到奎因（Willard Van Orman Quine）的影響，著重從語義方面來談論“inco m mensurability”。他認為，“不可通約和局部交流問題可采取另一種處理方式，不同理論或者不同的范式的支持者各自說著不同的語言，即表達不同的認識規定的語言，適應于不同的世界”［1］XII。使用不同范式理論詞匯的人之間只能通過翻譯進行交流，這種交流總是不完全的，庫恩把以交流的可能性不可避免地受制于翻譯過程中指稱判定的不完善性來解釋“不可充分交流”的問題，回應戴維森（Donald Davidson）對其“概念系統和經驗內容對立的新二元論”的指責［4］8。但是，這種將“不可通約性”理解為“不可翻譯性”的做法本身已經在很大程度上將這一概念軟化了。

關于這一語言學轉向的研究，學界普遍追溯到庫恩1969年的三次回應。事實上，庫恩在1964年論述其思想實驗觀時對這一點已經有所體現，而且也只有將“不可通約”放在概念轉換的分析工具——思想實驗中去理解，才能闡明“不可通約”的語言學轉向何以可能。一方面，庫恩認識到概念的意義與其使用標準是密切聯系的，如果這種意義與范式和自然界的知識體系相悖，便產生了反常，并進一步討論了思想實驗在處理反例中作為糾正概念混亂的分析工具的作用，為概念轉換和部分交流提供了支持；另一方面，庫恩指出，不同理論之間的“不可通約”并不是由指稱與所指的一一對應關系的不同導致的，而是由理論背后的信念不同所導致的，思想實驗正是要迫使共同體成員承認其思想方式中固有的矛盾，消除混亂，得到不同于他們以前所堅持的理論。正是在這個意義上，庫恩同意“范式”可以部分交流，但也只能是部分的和不完全的，因為他預設了理論和語言的封閉性，甚至將封閉的科學共同體的形成作為一個學科成熟的標志。

三、庫恩思想實驗觀的意義

庫恩選擇在《必要的張力》（1977）中再次強調思想實驗作為科學進步的重要環節所發揮的作用，并以此對其《結構》（1962）中的核心觀念進行發展和修正。他認為，某一概念體系之于經驗事實的適宜性不是完備的，由此產生的“反常問題”和基礎概念之于經驗事實的適宜性問題，對單個思想試驗的考察也“不足以代表所有那些歷史上有重大意義的思想實驗”［1］236。這一思想實驗觀的獨特之處在于：認識到科學與歷史的張力，對思想實驗在科學進步中作用的把握帶有歷史主義的視角。這也為他晚期用歷史學家的詮釋學（hermenautics）方法解讀科學文本奠定了基礎。

（一）科學哲學的歷史主義轉向

庫恩的思想實驗觀對于科學哲學歷史主義轉向的意義在于：一是在思想實驗的研究中對科學史的重視，他運用科學史上的著名案例對思想實驗概念分析工具的作用詳加闡述，通過伽利略的“斜坡思想實驗”使亞里士多德“速率”概念的悖理表面化；二是從歷史角度來探討科學的本質，庫恩不反對科學應具有邏輯和經驗的因素，但是反對全面轉向邏輯和科學哲學去認識科學概念的合法功能，通過考察思想實驗在元素、物種、質量和力等概念演化中的作用，他認為，“不同的支配科學概念使用的標準的共存只有通過參考許多不同的科學信仰才能理解”［1］252，不存在一個能決定所有理論優劣取舍的超然標準；三是將局部合理性放入歷時性中，在科學哲學領域對理性充分歷史化，他以伽利略的思想實驗對亞里士多德“速率”概念澄清的例證說明科學發展的非連續性，認為理性處于歷史流變之中，這種流變也是非連續的，在不同的共同體中有不同的合理性，合理性之間不可通約；四是繼承了歷史主義固有的相對主義氣質，庫恩以科學史上亞里士多德、伽利略、牛頓和愛因斯坦等人的運動觀來說明不同范式所應用的概念體系是不可通約的，認為這種不可通約是建立在觀察滲透理論基礎上的，指出“伽利略的重新表述并不使它一勞永逸的在邏輯上純粹化了……20世紀物理學的偉大勝利正是認識到對這些信息可以表示懷疑”［1］252－253，并將這種概念的相對主義歸結為詞匯的詮釋學轉變。

（二）科學哲學的詮釋學轉向

在近現代西方哲學中，科學哲學和詮釋學分屬于英美哲學傳統和歐陸哲學傳統，直到20世紀中葉，二者的分裂態勢才在一定程度上得以緩解。其中，庫恩可謂是科學哲學詮釋學轉向的先驅。他將“范式”這一富有詮釋學意蘊的范疇引入自然科學研究中。庫恩聲稱，他對科學哲學詮釋學轉向的開創是不自覺的，正如他在《必要的張力》（1977）的序言中所稱，“上面簡要用過的‘詮釋學’一詞，甚至直到五年以前在我的詞匯中還不存在”［1］VI。但事實上，他運用詮釋學方法闡釋“范式”卻是早已存在的，只是到了晚期他才明確意識到這一點，并主動地向它靠攏。

盡管庫恩對詮釋學的理解并未觸及本體論層面，只是把詮釋學作為一種理解“范式”的方法論來看待，但也正是在這個意義上，詮釋學之于科學的意義才更加深刻地體現在庫恩思想實驗觀形成和發展過程中。庫恩仔細分析了亞里士多德的《物理學》和伽利略的《關于兩個主要宇宙體系的對話》，在詮釋學基礎上把它們分別置于文本寫作的特定情境中去討論“更快”這一表述的真正意義，伽利略“斜坡思想實驗”中“速率”概念在整個運動和部分運動之間產生的悖理使人們認識到亞里士多德“速度”概念的困難之處在于未對“瞬時速度”和“平均速度”作出區分。庫恩認為，“只有對過時的著作恢復過時的讀法才能真正理解‘變革’，‘變革’并非是知識的增加和積累，也不是對傳統錯誤的逐步修正，實際上是一下子切換到了另一種思路。只有這樣理解，我們才不致于離傳統越來越遠，而是以新的形式返回到傳統”［1］252。由此可見，在《必要的張力》（1977）時期，庫恩“paradig m”概念的收縮并非簡單地退回到1959年的觀點上去，而是在詮釋學的基礎上修正和發展了這一概念。

［1］ 托馬斯·庫恩．必要的張力科學的傳統和變革論文選［M］．北京：北京大學出版社，2004．

［2］ 波普爾．猜想與反駁科學知識的增長［M］．上海：上海譯文出版社，1986：332－336．

［3］ FREDERICKS．The structure of scientific theories ［M］．Illinois：University of Illinois Press，1977：464 －472．

［4］ DONALDD．Inquires into truth and interpretation ［M］．Oxford：Claredon Press，1984：183－198．

（責任編輯：郭紅明）

On Kuhn′s View of Thought Experiments

LIUPeiyu
（School of Marxism，Hohai University，Nanjing Jiangsu 210098，China）

InFunctions of Thought Experiment（1964），Tho mas Kuhn analyzes the conditions，mechanism and effects of thought experiment and discusses in detail the psychological and physical wellknow n thought experiment．In the preface to the German edition ofThe Essential Tension，he reappraises the influence of the tw o core concepts：“paradig m”and“inco m mensurability”inFunctions of Thought Ex perimentIt can be said that Kuhn′s view of thought experiment is an indispensable part to understanding of Kuhn′s thought．It also has an im portant significance to the study of develop ment of philosophy of science and hermeneutics．

thought experiments；tools of conceptual analysis；paradig m；inco m mensurability

N031文獻標示碼：A

1673－0453（2015）03－0006－04

2015－07－24

劉沛妤（1990－），女，山東濟南人，河海大學碩士研究生，主要從事科學技術哲學研究。