想象在科學中發揮著關鍵作用
2019年12月,英國牛津大學出版社出版了以色列耶路撒冷希伯來大學的科學哲學家Arnon Levy和澳大利亞悉尼大學的哲學家Peter Godfrey-Smith合編的The Scientific Imagination:Philosophical and Psychological Perspectives(本文作者譯為“科學想象:哲學視角和心理學視角”)。
想象并非創意之隨機發生器,也不限于思路之聯想。想象經常是智慧的、信息依據充分的和高度聚焦的。本書收入了13篇文章,反映了學界共識程度越來越高的一個認識,即想象在科學中發揮著關鍵作用。不僅提出假說需要想象力,驗證假說也需要想象力,思想實驗和理想化模型都是反映想象之重要性的突出例子。
不過,準確地描述科學想象及其產物的性質仍是嚴峻的挑戰。這13篇文章共有16位作者,他們主要是哲學家和科學史家,其中有些對于科學想象已有多年的研究與思考。
本書提供的最重要信息是讓大家認識到,想象在科學探究中確實扮演著認識論和本體論的角色。無論我們怎么評價這一角色,反正該角色的功能是廣泛而復雜的,是迄今沒有深究的。
兩位主編在開篇就寫道,“盡管想象是如此重要,但它在科學哲學中很少獲得系統性的關注”。本書抵制一種常見的看法,人文學科尤其是虛構作品才強調想象。這16位作者一致認為,想象是科學思維的重要工具。
Deena Skolnick Weisberg在其文章的開頭寫道,“科學本質上就涉及想象。這一說法或許會驚到多數人,他們習慣于覺得科學和想象是對立的”。后來她分析了“對立”的原因:“科學是要發現現實世界的運行機理,而想象,根據定義,關心的就是現實世界以外的東西。”
本書第一章是Fiora Salis和Roman Frigg的文章。他倆提請讀者關注兩種過程:科學模型和思想實驗。他們把二者放在一起討論,因為二者都能“通過想象或假裝來做出自然的解釋”。
有3篇文章是認知心理學家寫的。Tania Lombrozo討論的是“科學和日常生活中的‘通過想象進行學習’”;Deena Skolnick Weisberg提出的問題是“對于科學來說想象力是否太受限了”;Igor Bascandziev和Paul L. Harris兩位作者則問道,“孩子能受益于思想實驗嗎”?這幾篇文章提供的證據表明,在對簡單的因果關系做出正確預測時,想象發揮了認知作用。
Amie L.Thomasson提出的問題是“如果模型是小說,那么會是什么樣子呢”。Martin Thomson-Jones則討論了“關于缺失系統的現實看法”。Martin Thomson-Jones說,假定有兩個人在討論福樓拜的《包法利夫人》,感慨道“愛瑪不幸福”。這兩人并不認為愛瑪真有其人,但“愛瑪不幸福”這句陳述還是有意義的。這一現象與缺失系統建模之語義問題其實是相通的。這兩位作者都關注模型的本體論問題。
Arnon Levy討論的是“隱喻與科學解釋”。確實,科學解釋中不斷采用著各種比較和類比,但它們在心理上、認知上和語義上都與隱喻有別。將雙方區分得較清楚的是Elisabeth Camp的文章,“科學探究之富有想象力的框架:隱喻、生動的事實和假想的故事”。
在《通過圖形來想象機理》一文中,Benjamin Sheredos和William Bechtel兩位作者通過一個詳細的案例來說明,人們在推想藍綠菌的生物周期之解釋機理時,圖形發揮了關鍵作用。
Michael Weisberg的《計算結構之抽象與表現能力》一文是要回應這樣的看法:為了充分表現因果結構,模型需要成為反事實的虛構作品,而不是純數學性的結構。
他解釋說,目標系統的因果結構可通過計算機程序的計算結構來表達,而計算結構之闡釋可以進行調整以獲得所需的一般性,而這些都是虛構作品做不到的。
Stephen Yablos的文章討論的是“模型與實在”,這篇文章有點“建模之建模”的味道。這類元問題,如“科學之科學”“意義之意義”“數據之數據”(即元數據)等,都是極其重要的。
Elisabeth Camp的文章是本書最后一篇。她區分了一系列相關的概念:隱喻、類比、框架、抽象、觀念化等等。貫穿全書的還有其他一些重要概念,如虛構、“反事實論”、現實世界、假裝等。
盡管有這么多說法,但本書考察最多的還是科學模型和思想實驗。