论库恩的思想实验观

刘沛妤

（河海大学马克思主义学院，江苏南京 210098）

论库恩的思想实验观

刘沛妤

（河海大学马克思主义学院，江苏南京 210098）

托马斯·库恩在《思想实验的作用》一文中对思想实验的作用条件、作用机制和作用效果三方面进行了分析，并选取心理学和物理学上著名的思想实验案例加以详尽论证。在《必要的张力》一书德文版序言中，库恩对其《思想实验的作用》一文在“范式”和“不可通约性”两个核心概念发展过程中的影响给予重新评价和反思。可以说，库恩的思想实验观是理解库恩思想历程不可或缺的部分，对研究科学哲学的历史转向和诠释学转向具有重要意义。

思想实验；概念分析工具；范式；不可通约性

在自然科学的发展过程中，思想实验以其思维和实验的双重特征对科学认识的发生、形成和深化起到了不可估量的作用。至于思想实验何以能够产生这样的作用，不同学者有各自独到的见解。其中，托马斯·库恩（Tho mas Sa m m ual Kuhn）认为，思想实验是科学家采用或建构科学理论时所使用的概念工具，用以考察概念系统能否容纳或处理他论域对象的全部经验。目前，国内外学界虽然对思想实验（赵煦，2011；Aspasia S· Moue，2006）及其作用（舒炜光，1980；Rachel Cooper，2005）均有论述，但是，对库恩关于思想实验作用的专门研究却较为鲜见。因此，笔者拟在疏理库恩思想实验观的基础上，探究这一思想对库恩两个核心概念发展的影响及其对于科学哲学转向的意义。

一、库恩对思想实验作用的论述

库恩关于思想实验的论述主要体现在《思想实验的作用》（1964）这一文本中。他指出，“在物理科学的发展过程中，思想实验不止一次地起了关键性的重要作用”［1］236，并明确指出思想实验与操作实验的区别在于前者假定的情况是后者“完全不能考察甚至根本不可能在自然界中发生的”［1］236。具体来讲，库恩从作用条件、作用机制和作用效果三方面入手，选取心理学和历史两方面案例，对思想实验加以详尽阐述。

（一）思想实验的作用条件

库恩认为，一个思想实验要有成效，必须满足一定的“逼真性（verisimi l itude）”标准，即思想实验在使用中并不是任意的，需要服从似真的条件［1］236。与波普尔对“逼真性”的界定不同，库恩并不以“理论更好地符合于事实”作为更具“逼真性”的标准［2］，他认为，只有实验者使用概念的方式与以前相同且分析实验的人能够用以前的经验去处理时，思想实验才能起作用。例如，在伽利略的“斜坡实验”中，库恩认为实验条件（如物体运动时是否匀加速运动、物体在底部时是否达到相等的瞬时速度）并不是决定思想实验能否起作用的重要因素，将科学文本置于其原有概念的语境中进行分析（如在新的概念语境“量子跳变”出现之前，对“更快”一词的分析并不能增加知识）才是思想实验作用得以体现的条件［1］246。库恩本人也承认这种观念受到了分析哲学的影响，尽管他的洞见并非当时分析科学哲学思想所乐见的，但正是库恩运用逻辑经验主义的标准（科学理论的前后一致性）阅读亚里士多德理论时所遇到的困难才使得历史合理性标准受到了挑战。

（二）思想实验的作用机制

库恩对思想实验作用机制的论述与其提出的科学发展模式密切相关。他指出，思想实验与实验室实验不同，实验室实验为科学研究提供新的信息，而思想实验为科学家接近这些信息提供机会，并进一步帮助修正原有概念。这种修正作用贯穿于科学发展模式的各个阶段，尤其是“反常”和“革命”阶段：第一，思想实验所揭示概念的混乱状况使研究重心向“反常”转移，例如，亚里士多德以起点和终点的参数度量运动的量和速率，这种对“更快运动”的定义在现实测量中难免会引起瞬时速度标准和平均速度标准的矛盾，虽然这个定义在长达两千年的时间中一直被使用，却也不断遭受质疑，乃至部分悖理在中世纪被“总速度”与“速度强度”的研究逐渐取代；第二，思想实验作为危机中的分析工具，促进了基本概念的变革，例如，基于亚里士多德关于“速率”概念的矛盾，伽利略用“斜坡思想实验”把亚里士多德的悖理突出出来，并引入了“加速度”的概念，指出速度并非均匀的，也不是运动的唯一量度，速度可以随所加的力、物体大小而变化，以一种新的速率观帮助修正这些自相矛盾的混乱概念。

（三）思想实验的作用效果

库恩认为，思想实验通过向科学家揭示其思想方式中暗含的矛盾或冲突而起作用。这种作用的效果十分接近于实际的实验室实验和观察所起的双重作用：“其一，思想实验能够揭示自然界不符合于以往坚持的一套预测。其二，它们可以提示一些具体的途径，今后都必须通过这些途径来修正预测，也修正理论。”［1］253思想实验通过“把‘反常’转化为具体矛盾”［1］256告知我们，经验与原有概念的预期不相符，更为重要的是，它还提供了修正概念的途径。由此可见，思想实验促进概念变革不会是一劳永逸的。例如，“速率”概念的演化并未止步于伽利略，“加速度”概念隐含着存在相对静止的空间参照系，牛顿以水桶思想实验证明绝对运动的存在，阐发他对空间、时间和运动的观点；而马赫在宏观层面理解速度，认为速度是相对的，转动的水桶是相对于其他天体的相对运动，水面变化是离心力作用的结果；爱因斯坦进一步提出广义相对论的等效原理，使速度、空间和时间重新概念化。思想实验为我们提供了关于世界的知识和关于概念的知识。并且，在概念演化的过程中，科学共同体所具有的共同范式也在改变。

二、思想实验观对库恩核心概念发展的影响

《思想实验的作用》（1964）被收录于库恩的论文集《必要的张力》（1977）中，并作为元历史研究的一部分再次以英文和德文两种语言出版，在为德文版所作的序言中，库恩回顾其思想自1947年以来的发展，详细论述了此次结集出版的文章对他的核心概念“范式”和“不可通约性”的影响。其中，对《思想实验的作用》一文在上述两个核心概念发展过程中的影响给予了重新评价和反思。

（一）思想实验观对“paradigm”概念发展的影响

面对英美主流科学哲学家的抨击，库恩逐渐意识到《结构》（1962）中“paradig m”概念的不可分析性和模糊性。于是，自1969年的三次回应之后，库恩愈发强调“paradig m”的狭义意义的重要性［1］XII。在《必要的张力》（1977）中，他更是将这一概念的涵义退回到同名论文《必要的张力：科学研究的传统和创新》（1959）的意义上使用，主张用“专业机体（disciplinary matrix）”代替“范式”表述一个科学共同体成员获得的一套认知承诺。“专业机体”与“范式”最大的不同之处在于它被明确界定为包含“符号概括”“模型”和“范例”三种成分。其中，“范例”为澄清“paradig m”的本义提供了新的途径。库恩认为，科学概括往往是以符号形式出现，虽然未经解释的符号式能为科学共同体成员提供逻辑和数学的起点，但不能将这种富于经验意义的基本词汇直接关联为理论术语。也就是说，库恩对于萨普（F·Suppe）所主张的“对应原则”会在数量上和力度上充足到足以说明实际存在的相互联系是持怀疑态度的［3］。他认为，科学解决实际问题的过程是一个通过新、老问题的相似性习得范例的过程。

这一点从库恩的思想实验观中早就有所体现：第一，思想实验能够发挥作用是以概念使用或实验分析方式的相似为条件的，基于这种相似性，才会有一个适当的形式系统将符号推导结果应用于自然界；第二，库恩认为，共同体成员运用思想实验帮助修正那些自相矛盾的混乱概念，总是力求用处理之前范例问题的方式对待新问题，以逻辑上或心理上的类似感而非那些标准定义为基本准则，这使“范例”具有了规范、训练意义；第三，思想实验的作用结果不仅帮助修正经验与原有概念预期不相符之处，还提供了修正概念的途径，表明“范例”是具体问题解法的典范，给予“对应原则”以有力反击［1］287－307。

（二）思想实验观对“incom mensurability”概念发展的影响

库恩在《结构》（1962）中以一种相对主义的方式表述了科学革命前后“范式”的“不可通约性”，包含了语义、方法论和本体论三个层面的不可通约性，并因其非理性主义和相对主义的特点而备受诟病。在《必要的张力》（1977）德文版前言中，库恩承认受到奎因（Willard Van Orman Quine）的影响，着重从语义方面来谈论“inco m mensurability”。他认为，“不可通约和局部交流问题可采取另一种处理方式，不同理论或者不同的范式的支持者各自说着不同的语言，即表达不同的认识规定的语言，适应于不同的世界”［1］XII。使用不同范式理论词汇的人之间只能通过翻译进行交流，这种交流总是不完全的，库恩把以交流的可能性不可避免地受制于翻译过程中指称判定的不完善性来解释“不可充分交流”的问题，回应戴维森（Donald Davidson）对其“概念系统和经验内容对立的新二元论”的指责［4］8。但是，这种将“不可通约性”理解为“不可翻译性”的做法本身已经在很大程度上将这一概念软化了。

关于这一语言学转向的研究，学界普遍追溯到库恩1969年的三次回应。事实上，库恩在1964年论述其思想实验观时对这一点已经有所体现，而且也只有将“不可通约”放在概念转换的分析工具——思想实验中去理解，才能阐明“不可通约”的语言学转向何以可能。一方面，库恩认识到概念的意义与其使用标准是密切联系的，如果这种意义与范式和自然界的知识体系相悖，便产生了反常，并进一步讨论了思想实验在处理反例中作为纠正概念混乱的分析工具的作用，为概念转换和部分交流提供了支持；另一方面，库恩指出，不同理论之间的“不可通约”并不是由指称与所指的一一对应关系的不同导致的，而是由理论背后的信念不同所导致的，思想实验正是要迫使共同体成员承认其思想方式中固有的矛盾，消除混乱，得到不同于他们以前所坚持的理论。正是在这个意义上，库恩同意“范式”可以部分交流，但也只能是部分的和不完全的，因为他预设了理论和语言的封闭性，甚至将封闭的科学共同体的形成作为一个学科成熟的标志。

三、库恩思想实验观的意义

库恩选择在《必要的张力》（1977）中再次强调思想实验作为科学进步的重要环节所发挥的作用，并以此对其《结构》（1962）中的核心观念进行发展和修正。他认为，某一概念体系之于经验事实的适宜性不是完备的，由此产生的“反常问题”和基础概念之于经验事实的适宜性问题，对单个思想试验的考察也“不足以代表所有那些历史上有重大意义的思想实验”［1］236。这一思想实验观的独特之处在于：认识到科学与历史的张力，对思想实验在科学进步中作用的把握带有历史主义的视角。这也为他晚期用历史学家的诠释学（hermenautics）方法解读科学文本奠定了基础。

（一）科学哲学的历史主义转向

库恩的思想实验观对于科学哲学历史主义转向的意义在于：一是在思想实验的研究中对科学史的重视，他运用科学史上的著名案例对思想实验概念分析工具的作用详加阐述，通过伽利略的“斜坡思想实验”使亚里士多德“速率”概念的悖理表面化；二是从历史角度来探讨科学的本质，库恩不反对科学应具有逻辑和经验的因素，但是反对全面转向逻辑和科学哲学去认识科学概念的合法功能，通过考察思想实验在元素、物种、质量和力等概念演化中的作用，他认为，“不同的支配科学概念使用的标准的共存只有通过参考许多不同的科学信仰才能理解”［1］252，不存在一个能决定所有理论优劣取舍的超然标准；三是将局部合理性放入历时性中，在科学哲学领域对理性充分历史化，他以伽利略的思想实验对亚里士多德“速率”概念澄清的例证说明科学发展的非连续性，认为理性处于历史流变之中，这种流变也是非连续的，在不同的共同体中有不同的合理性，合理性之间不可通约；四是继承了历史主义固有的相对主义气质，库恩以科学史上亚里士多德、伽利略、牛顿和爱因斯坦等人的运动观来说明不同范式所应用的概念体系是不可通约的，认为这种不可通约是建立在观察渗透理论基础上的，指出“伽利略的重新表述并不使它一劳永逸的在逻辑上纯粹化了……20世纪物理学的伟大胜利正是认识到对这些信息可以表示怀疑”［1］252－253，并将这种概念的相对主义归结为词汇的诠释学转变。

（二）科学哲学的诠释学转向

在近现代西方哲学中，科学哲学和诠释学分属于英美哲学传统和欧陆哲学传统，直到20世纪中叶，二者的分裂态势才在一定程度上得以缓解。其中，库恩可谓是科学哲学诠释学转向的先驱。他将“范式”这一富有诠释学意蕴的范畴引入自然科学研究中。库恩声称，他对科学哲学诠释学转向的开创是不自觉的，正如他在《必要的张力》（1977）的序言中所称，“上面简要用过的‘诠释学’一词，甚至直到五年以前在我的词汇中还不存在”［1］VI。但事实上，他运用诠释学方法阐释“范式”却是早已存在的，只是到了晚期他才明确意识到这一点，并主动地向它靠拢。

尽管库恩对诠释学的理解并未触及本体论层面，只是把诠释学作为一种理解“范式”的方法论来看待，但也正是在这个意义上，诠释学之于科学的意义才更加深刻地体现在库恩思想实验观形成和发展过程中。库恩仔细分析了亚里士多德的《物理学》和伽利略的《关于两个主要宇宙体系的对话》，在诠释学基础上把它们分别置于文本写作的特定情境中去讨论“更快”这一表述的真正意义，伽利略“斜坡思想实验”中“速率”概念在整个运动和部分运动之间产生的悖理使人们认识到亚里士多德“速度”概念的困难之处在于未对“瞬时速度”和“平均速度”作出区分。库恩认为，“只有对过时的著作恢复过时的读法才能真正理解‘变革’，‘变革’并非是知识的增加和积累，也不是对传统错误的逐步修正，实际上是一下子切换到了另一种思路。只有这样理解，我们才不致于离传统越来越远，而是以新的形式返回到传统”［1］252。由此可见，在《必要的张力》（1977）时期，库恩“paradig m”概念的收缩并非简单地退回到1959年的观点上去，而是在诠释学的基础上修正和发展了这一概念。

［1］ 托马斯·库恩．必要的张力科学的传统和变革论文选［M］．北京：北京大学出版社，2004．

［2］ 波普尔．猜想与反驳科学知识的增长［M］．上海：上海译文出版社，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．

（责任编辑：郭红明）

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文献标示码：A

1673－0453（2015）03－0006－04

2015－07－24

刘沛妤（1990－），女，山东济南人，河海大学硕士研究生，主要从事科学技术哲学研究。