爱因斯坦说：想象力比知识更重要。你真的理解这句话背后的内涵吗？大家好，今天我们继续分享逻辑实证主义哲学家，卡尔纳普的哲学思想。今天我们来聊聊：科学规律。在科学中有两类规律，经验规律和理论规律，它们有什么区别和联系呢？经验规律是可以由经验观察直接确证的规律，比如“所有的乌鸦都是黑色的”，“物体受热会膨胀”，但是“可观察”这个概念对于哲学家和科学家有点一点区别，对于哲学家来说，可观察仅仅意味着直接由感官观察到的性质，比如颜色、声音、气味和触感等等，但对于科学家来说，可观察范围更广一些，它包括可以用相对简单的、直接的方法来测量的任何量值。比如物体的重量是83公斤，水的温度是83摄氏度等等，这些在科学家看来也是可观察的。但它们之间并没有清晰的界限。这里卡尔纳普倾向于用科学家的方法，在更广义的意义上来指“可观察”。所以，卡尔纳普的“经验规律”是指直接用感官可观察的，或者用相对简单的技术测量的规律。比如气体的压力、体积和温度的定律也属于经验规律。经验规律来自于我们人们日常重复的观察和测量，然后发现其中的规律性，并把它们表达为一个定律，这就是经验规律，前面我们介绍过，经验规律是用来解释观察到的事件，并且预言未来的可观察事件的。但和经验规律相对于的理论规律，并不涉及可观察的东西，是一个纯粹抽象和理论性的表达，比如在物理学中，关于分子、原子、电子、质子、电磁场以及其他不能用简单的、直接的方法来测量的实体的规律。简单来说就是，那些包含不可观察的东西的规律。如果理论规律是无法直接观察到的，那理论规律是如何获得的呢？是通过经验规律推论出来的吗？我们可以观察到一根铁棒受热会膨胀，这会得到一个经验规律；我们更进一步观察到任一铁的物体受热都会膨胀，这会得到更普遍的一个经验规律；我们更进一步发现，所有金属受热都会膨胀，或者所有固体受热都会膨胀等等，那我们是否可以通过经验规律不断地概括，进而得到一个更加普遍的理论规律呢？答案是否定的。因为，在上面所有的规律中，都是可以观察的，或者通过简单的仪器测量的。而理论规律是那些无法简单和直接测量事物的规律。当我们说：分子受热会加速运动，这条规律就可以称之为“理论规律”，理论规律的表述中，不涉及可观察的东西。比如我们看到一个事实：一只乌鸦是黑色的，而得出一个经验规律“乌鸦是黑色的”。经验规律有助于解释已经观察到的事实，并预言尚未观察到的事实，但是经验规律是指向事实的。而理论规律不同，它并不指向任何具体的事实，比如分子受热会加速运动，这并不涉及任何可观察的物体，它只是描述了一种更底层，更普遍的规律。卡尔纳普说，理论规律和经验规律的区别，有点类似经验规律和个别事实的关系一样。意思是说，它们之间是存在思维跃迁的，无法从个别事实推导出普遍的规律。一个经验规律可以由个别事实的观察来证明，但是要证明一个理论的规律，无法做出类似的观察，因为理论规律中所指的实体是不可观察的。看起来，经验规律和理论规律之间仿佛存在一条无法逾越的鸿沟。就像我们无法从经验知识跃迁到普遍真理一样。那具有普遍性的理论规律是如何产生的呢？我们从“事实”讲起。什么是“事实”？我们通常认为，事实都是经验性的，比如这个苹果是红色的，现在外面正在下雨，这些都是经验事实，可以直接观察到，但是有点科学家们也会说“铜的比热是0.090”这是一个事实，甚至有的科学家也把热膨胀定律和欧姆定律以及其他定律称之为“事实”。那到底什么是事实呢？卡尔纳普说，这样其实就混淆了“事实”的概念，事实应该被限定在能从时空上详细说明的、特别的、具体的事实，不是一般的热膨胀，而是早上10点观察到的这跟铁棒当被加热时的这种膨胀，事实应该是具体的。我们观察石头、树木与花朵，注意到各种规则性，并用经验规律来描述它们。但无论我们怎样长时间地或怎样小心地观察这些事物，我们从来不会达到观察一个分子的程度。“分子”一词绝不是作为观察的结果而产生的。由于这个理由，即使对观察做了大量的概括，也不会产生分子过程的理论。这样的一种理论必须以另一种方式产生。它不是作为事实的概括而被陈述的，而是作为假说而被陈述的。这句话很重要。理论规律和经验规律的关系是，一开始一些假说以类似检查经验规律的方式被检验，从假说中导出某些经验规律，而这些经验规律转而用事实的观察加以检验。我们可以想象把：事实、经验规律、理论规律看成一个金字塔结构，最上面是理论规律，它一开始是以一种假说的方式被提出的，这个假说可以被经验规律检验，同时还会推导出更多经验规律，而底层的事实是检验经验规律的。这里理论规律有两个意义，一个是它可以被经验规律所检验，一个是它可以导出其他经验规律，尤其是第二点非常重要，科学的进步往往就是这么产生的。同时，卡尔纳普提醒我们：科学家并不是从一个经验规律开始，然后推导出一个理论规律的。而是，科学家首先提出一个比较普遍的理论或者说“预言”，从这个理论可以推导出多种多样的经验规律。这样的经验规律越多，它们的多样性就越大；它们之间表面上看来联系越少，实则解释它们的理论就会越强。这种预言以假说的方式被人们理解，如果这个理论成立，那么一定的经验定律也将会成立。相反，如果这个经验规律被确证了，它也为这个理论规律提供了间接的确证。但无论是经验规律还是理论规律，它们永远都不会是完全被确证，它们只会被部分确证。新理论的最高价值，就是它预言新经验规律的预言力。这句话也非常重要。卡尔纳普说，新的理论有两种，一种是对已知经验规律的整合，这种规律以更加优美的方式来统一各种经验规律，而还有一种理论，是可以导出更多新经验的能力，在物理学中，所有导致向前做出巨大飞跃的新理论，都是能导出新经验规律的理论。比如爱因斯坦的相对论，就首次解释了比如水星近日点运动、光线在太阳附近弯曲等现象的新的经验规律。这些预言表明，相对论不只是一个表达旧规律的新方式，它是一个有极大的预言力的理论。这才是它真正的价值。古希腊哲学家德谟克里特曾经说：所有的事物都由原子组成。但是他当时并没有给出任何确证，而在2000多年后，这个意味深长的洞察被确证了。好了，今天我们介绍了经验规律和理论规律，谈谈了人类在追求真理的道路上，是如何一步步获得突破。从经验规律的归纳中，无法得出理论规律，而提出新的理论规律才是人类进步的根源，而如何获得理论规律呢？想象力是非常重要的。正如爱因斯坦说：想象力比知识重要。为什么想象力比知识更重要呢？因为想象力可以带来新的理论规律的猜想，而知识更多是对过去经验的归纳。