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科学研究中的实验者的回归类型

时间:2023-11-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:[44]上述描述构成了“实验者的回归”理念的雏形,正式以概念的形式命名,则见于《改变秩序》一书。[45]其二,“实验者的回归”是一个悖论,源于希望用复制来检验科学知识的真理性。[46]通过调查,柯林斯发现实验者在回归推理过程中,碰到了下列两种回归:首先,回归到实验结果。

科学研究中的实验者的回归类型

2.3.2 “实验者回归”的两种类型

“实验者的回归”论题最早出现在柯林斯于1975年发表的《七种性别》一文。[43]文中,柯林斯写道:“……在引力波领域,无法确立‘为科学共同体所接受的结果’。把什么当作是‘运行的引力波探测器’仍然是个颇受争议的问题。现在,不知道什么是‘好的引力波探测实验’,那么社会学家就不知道建造‘好的引力波探测器’的知识是如何在科学家之间传递的。同理,如果科学家无法判定初始者探测引力波的实验设备,他们就不能确定这种知识是由什么构成的。也就是说,只要他们不能确定他建造了一台‘好的引力波探测器’,他们就不会模仿他的实验。还有,如果他们自己的设备不能‘探测到引力波’,就不得不把他们定义为是无效率的科学家(例如建造的激光器不起作用),就会合理地拒绝他们发现的引力波。”[44]

上述描述构成了“实验者的回归”理念的雏形,正式以概念的形式命名,则见于《改变秩序》一书。在这本书中,关于“实验者的回归”概念有两处描述:

其一,“正确的结果所依赖的是,在检测通量时是否有引力波冲击地球。为了搞清楚这一点,我们必须建造一台好的引力波探测器,然后进行观察。但是,在我们获得正确的结果之前,我们不知道我们建造的探测器好不好!我们也不知道什么才是正确的结果,直到……等等,没有尽头……我把这个循环称为‘实验者的回归’。”[45]

其二,“实验者的回归”是一个悖论,源于希望用复制来检验科学知识的真理性。问题是,既然实验是一个技能实践的问题,因此,永远无法弄清楚第二次实验是否做得足够好,是否能算作是对第一次实验结果的一种核实;有必要进行进一步的检验来检测第二次实验的质量,如此等等。[46]

通过调查,柯林斯发现实验者在回归推理过程中,碰到了下列两种回归:

首先,回归到实验结果。这是指,对于任何实验来说,我们只有知道了什么是“正确的结果”,才能判定哪一个是“正确的实验;但是没有“正确的实验”,哪有“正确的结果”呢?!

例如,在引力波实验中,虽然我们不知道引力波是否存在,但是我们知道当实验结果与事实不匹配时,只有两种可能性——要么实验操作是适当的,但现有的知识无法解释结果;要么实验操作本身有误,导致结果出现偏差,与实际所运用到的知识无关。但是,柯林斯发现,科学家们是不会相信知识有误的,他们宁肯相信是实验的操作不当导致实验得不到结果。这样一来,柯林斯认为,关于实验结果的争论,实质上是关于实验的操作过程的争论,关于实验振作过程中的争论就是关于实验者的胜任能力的争论。(www.xing528.com)

通常,在谈到实验者的胜任能力时,总是会想到他们在实验时够不够“细心”,然而柯林斯通过以鞭尾蜥蜴的性生活案例为例证,向世人揭示实际情况并非如此。在鞭尾蜥蜴的性生活案例中,批评者们总是批评克鲁斯(David Crews)在实验时不细心。他们要求克鲁斯提供所有与蜥蜴发生交配行为有关的生存环境和拥挤程度等实验步骤的具体细节。当克鲁斯公开了他的实验方法、蜥蜴的饲养条件等细节时,他本以为批评可以停止了,谁知却遭到批评者们更多、更猛烈的批评。例如,批评者们又批评克鲁斯没有提供笼子的尺寸、每个笼子饲养蜥蜴的数量……于是,每当克鲁斯向他的批评者们提供他所认为能够充分证明他是“细心”的证据时,反而会遭到批评者们的更多、更猛烈的批评。最后甚至发展到,争论蜥蜴的一举一动,如挥手和撕咬等是否代表着一只蜥蜴在向另一只蜥蜴示爱等等。通过这个案例,我们可以看到当争论发展到后来,争论的焦点已经与实验者是否胜任无关了。

在此基础上,柯林斯又进一步分析了制约实验结果的因素。他发现,可能会影响到实验结果的因素有很多,诸如:数据、算法、实验步骤……这些因素都会导致复制相同的实验未必会得到相同的结果。例如,我们都知道水的沸点应该是100摄氏度。我们在中学时曾做过测量水的沸点的实验。有人测量到的沸点温度会低于100摄氏度(如98摄氏度),而有的测量的温度则有可能高于100摄氏度(如103摄氏度)。这时,老师会告诉我们98摄氏度和103摄氏度的测量结果都不准确,一定是我们在测量时温度计出现了问题,或者是水里有杂质……细细想来,决定我们没有测到100摄氏度的因素有很多:比如我们所在地区的海拔、气压、空气的湿度、空气中是否有灰尘……这些外在的客观实验条件是我们无法决定的。然而在科学争论中,任何有可能会导致复制相同实验不能得到相同结果的因素都会导致争论的爆发。

其次,回归到基本信念。这是指科学家们是否相信实验结果,取决于结果是否为真;而结果是否为真,又取决于科学家们是否相信结果为真。同样,在案例研究中,柯林斯发现,科学家们到死都会坚持自己的观点,一旦某位科学家的实验结果被视为是“异端”的话,他就很难翻身了。但是如果你和他们聊聊的话你就会发现,他们都有很好的理由去坚持自己的信念,而且他们也都会寻找到充足的证据来支持自己的观点。

围绕此观点,柯林斯列举了他对探测引力波的物理学家韦伯的采访。自1975年后,几乎所有科学家都认为韦伯说了谎——他说他探测到了引力波,实际上他没有探测到。然而当1995年,柯林斯对他进行采访时,尽管韦伯已经76岁了,他还在耐心细致地向柯林斯逐一讲解他的实验原理、实验步骤……韦伯坚持认为自己的实验没有问题,而是其他的科学家的实验操作不当,导致他们没有测到引力波。有可能是,他们没有把压电晶体放到正中央的位置;也有可能是,转换器的位置不正确……

但是,从另外一方面的调查来看,几乎所有的物理学家们都认为的确是韦伯错了。他们希望韦伯能够转变自己的观点、正视现实。甚至,有科学家说:“如果约瑟夫能转变自己的观点承认自己错了,那么作为探测引力波的先驱、他将会变成这个领域的大英雄。”这次调查,使柯林斯意识到,支撑科学家进行科学实验的是他们的信念,即所谓科学家们“珍爱的信念”(cherished belief)。

关于对韦伯的采访,还有一点让柯林斯感到好奇的是:在1972年到1975年间,几乎所有重复韦伯实验的科学家得到的都是否定的结果,但是,却没有一个人愿意站出来公布自己的结果。那么,这种现象产生的原因何在?经过柯林斯的推测,他认为,如果引力波存在,而你没测到,这是否意味着你不够聪明?但是,假如引力波真的不存在呢?

基于这样的分析,柯林斯认为,在科学实践中,科学家把什么结果当作真、什么结果当作假,关键取决于社会的接受程度,怎样说合法、怎样说合理。[47]所谓真理,只在科学共同体内部为真,它是科学家们争论的结果。最终,韦伯的结果之所以被判定为错误,主要原因在于韦伯站错了队——他站到了不被认可的那个科学家共同体里去了。

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