因果的系统观:休谟

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楼主 (文学峸)
因果的系统观:休谟

杨道还 3/9/22

大衛·休谟(David Hume,1711-1776)指出,虽然我们能观察到一件事物随着另一件事物而来,我们却并不能观察到这两件事物之间的关联。他说:“因此我们不能说一件事物造就了另一件事物,我们所知道的只是一件事物跟另一件事物可能有所关连。”

休谟被归类为怀疑论者,即怀疑因果知识论的人。因为按照他这样讲,科学的因果关系就不像人们以为的那样,反映了必然的自然规律;而只是关联。这个关联不能被“观察到”,那么就只能是人脑补的,这个就动了客观科学的奶酪,即,科学的因果关系不客观了。而且如果这个关联不能被“观察到”,说明通过观察而认识,此路不通,这就又动了另一块奶酪,即可知论。所以也有人说休谟是不可知论者。

我在拙著《传统学术和个人修养》里讲,古希腊哲学的致命问题是,它只能描述死的事物,一动起来就会露馅,出悖论。比如说芝诺悖论。休谟指出的就是这一类的问题,康德继之而起,就发展出类似于中国传统学术的认识。而那些头脑一根筋的人,还在用怀疑论和不可知论往他们头上套。

可以先解释一下,休谟所见到底是什么。实际上,休谟是将因果认识分成平行的三个过程:“客观的”事物A……事物B;人通过感官或仪器得到的观察A……观察B;人的思维中发生概念A……概念B。 

休谟之前的哲学认为,事物A……事物B之间的省略号,是客观规律;而概念A……概念B之间的省略号是逻辑因果,这两者是完全相同的,乌拉,人就这样通过客观观察认识了客观世界的真相——不仅不需要人主观的参与,而且应该消灭主观,消灭得越彻底,认识就越真。现在很多中国学者、教授、博士仍处在这一阶段的认识,相当经典。

但休谟认为,观察A……观察B之间的省略号,其实的确是省略号,没有东西。想要把省略号里每个点都填满,需要上帝视角,无时不在、无处不在地观察,这是做不到的。这一步出了问题,那么事物A……事物B之间的省略号就都成问号,没有观察与之对应。与其说事物A到B如此演变,不如说A通过一个黑匣子到B,更客观和正确。这个黑匣子,即是我在上一篇中所讲的各种有复杂性等级的系统。简单思维的人,认为黑匣子是最简单的线性系统,就造出文化决定论一类的东西。

休谟学术出世的时间太早,没赶上他的想法的科学证据。二十世纪初,人们才发现了测不准原理。这个原理表明,微观粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性越小,则动量的不确定性越大,反之亦然。也就是说,观察A……观察B之间的省略号只能部分填满,其余只能是虚的省略,即便对最简单的粒子,上帝视角式的观察也不可能——上帝或者能,人不能。

这样一来,人的客观观察只能是跳跃的,或者部分跳跃的。用比喻来说,这就像看电影一样,一帧一帧地放过去,人们却以为电影里的东西是连续地动:每次看到某两帧都在一起呀?不是因果是啥?休谟说,要是蒙太奇了呢?或者在真正的上帝视角里,宇宙演化就像一部四维电影,想播哪段播哪段,哪里还有因果呢?

所以凭借着观察得到因果,证据链缺失,不是完全客观的,而是经过人脑脑补之后的。

休谟这个论调,直到二十世纪,科学才有回应。与当初要将上帝驱除,科学会“最终”知道一切的科学信仰不同,科学一直在不断放低身段——真正的科学家态度可嘉。科学对象的范围,从一切,到客观,到可证明的,到可证伪的,不断减小。波普尔提出的可证伪性,最终为科学门户立下了基石——不管观察的证据链完整不完整,可以用实验去证明某种认识;任何实验都有局限,然而有些认识可以证伪;一旦证伪,事实否定,就没有任何辩驳的余地,真正的科学认识就产生了。

波普尔这个观点,没什么可辩驳的。似乎知识论、可知论因此就都可以一荣俱荣了。但很遗憾,并非如此:从不完整的证据链,如何得到的正确认识?随机碰到的么?以前的知识论、可知论显然对此无力解释。

认识中,即便是科学认识中,主观脑补仍然不可剔除。那么如何脑补才是对的?有志于当科学家的人又如何去补脑,以产生新的科学思想?一遍遍地演算数学、作逻辑体操就能隔山打牛么?

进一步,像艺术、生活、人生、文学等本来是人为为伪,不可证伪的东西,科学几乎可以说是放弃了的。这些东西如此不科学,还能要么?要先放一边等着,等到科学进到那一步再去弄么?不等科学,这些东西又如何去弄?瞎猫碰死耗子么?人不行,计算机逻辑思维比人强,交给计算机?那样一切都会简单极了:世界只需一个阿尔法狗下棋,一只贝塔猫搞fine art,只需拷贝复制就够用了。可行吗?

这就涉及到了非逻辑思维的问题,如直觉、想象力、创造力等。这些思维在认识中,起了什么作用?这里每一种都有很多问题:直觉,insight是什么?想象如何发生?创造如何实现?

至少,科学家是需要直觉的。西方哲学里,柏拉图说,人的观察,有如山洞里的囚徒,只看见洞壁上的影子;康德说,人看事物都如通过透镜。这都是对“曲觉”,“out-sight”的描述。那么直觉呢?如何get in?有对直觉的描述么?答案是有的,但是是在国学里。如日本物理学家汤川秀树所言,他自己的科学直觉即如庄子“鱼之乐”。



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赞。但是很多直觉并不正确。
尘凡无忧
赞,学习了,这就是前段时间你说的,因果是复杂的,非人力所能判断的理论依据吧。。。
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这里先讲直觉的必要性,如何得到直觉、好直觉是后面的问题。跳过必要性,后面就无意义。
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dhyang_wxc
well,呵呵,实际上是想要讲,人力能判断,是可知的,但不是从观察这条路通过去的
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dhyang_wxc
忘了加一个延伸阅读的单子:

海森堡“自然科学世界图像的统一性”演讲,1941 年11 月26 日,莱比锡大学。

迈克尔·波兰尼(Michael Polanyi)的《个人知识》

汤川秀树的《创造力与直觉》

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没有把相对论之后的讨论加进去

其实现在的大数据和机器学习又回到了不证明状态,其实就是休谟的理论。

简言之,不求甚解,只学经验

 

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自然科学世界图像的统一性 谷歌搜不到啊,楼主贴一下呢
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找到了

在我们面前,这个世界的外表图像在不断变化,而为了认识这个世界,我们用一切手段全力以赴地进行着斗争。在这样的时代,人们不会想到精神世界比如在科学里所起的变化。关于这方面的思想,自然就退居次要地位。虽然如此,对于从外部来认识这个世界来说,人类思想和愿望的缓慢变化,其重要性不亚于那些一次发生的重大事件。而如果在任何一个精神领域里逐渐完成了一个永久而彻底的变化,那么这个变化,对于将来在整个范围内认识这个世界,也有它的重要意义。因此,也许可以从一般不习惯的一面来看一下我们这个时代,并把它作为在科学领域方面也很重要的一个时代来对待。在这个时代里,各种不同的自然科学似乎正在开始融合成一个巨大的统一体。所以我要讲的,正是自然科学世界图像的这种统一性。

让我们首先回顾一下新时代开始时的自然科学最初阶段。在伽利略发现落体定律和开普勒研究行星运动的那个时期,人们对世界已有了一个简单的、统一的图像;但还不是自然科学的世界图像。那时候的世界图像,倒不如说还完全是由对一个超自然的、圣经里定下的启示的信仰决定的,而自然科学家给自己提出的任务,不是认识上帝在自然界中的业绩,并且在理解了自然界的有规律的和谐以后对他的业绩加以颂扬。但是无论哥白尼或者伽利略都没有想到,从自然科学的一些发现中得出的那些结论,可能会同当时宗教的世界图像根本发生矛盾。

但是只不过几十年以后,自然科学家提出的这个任务,也就是对世界的看法,就发生了根本的变化。随着人们对自然界中观察到的许多现象用数学加以整理澄清、并给以“解释”时所做的种种尝试获得成功,也就很增长了一种见解,以为这个任务非常艰巨而且大得无限。18世纪初期的自然科学家已不再像开普勒那样,以为离开洞察上帝的创世计划并在这样揭开其帷幕的神龛面前顶礼膜拜的这一目的已经不远,而是站在漫无边际、望不到尽头的新大陆的门前。关于这一变化,不能比英国科学家牛顿的名言表达得更加清楚了:“我不知道世界把我看作什么。在我自己看来,我好比一个在海滩上玩耍的孩童,往往因为拾到一个比普通更光滑的卵石,或者一个比普通更好看的贝壳而高兴,但那一望无涯的未经探索过的真理的海洋,仍然横在我的面前。”

所以在这个时期就开始了一种认识,以为自然科学的新方法——即把简单的自然过程用适当的实验剥脱出来,并把发现的定律用数学语言写下来——为研究自然界开辟了一个无限广阔的天地;这方法可应用于自然界向我们提出的许多个别问题,因而这里所涉及的,根本不是去理解单独一个大的相互联系,而首先是对许多小的个别的相互联系作详细分析。

18世纪在理解电现象方面取得了决定性的进展。它为今天的化学奠定了基础,并且获得了一系列重要的天文知识,它收集了并整理了动植物的许多经验事实。19世纪把热力学和关于电磁现象的学说提高到了牛顿力学的高度。在其他大部分自然科学领域里,这一研究也获得了无论在广度和深度方面都超过以往时期的巨大成就。

但是在这种情况下,自然科学不可避免地要分裂成许多小的领域,这些小的领域本身又提出了如此多的问题,以致没有一个人能指望完全掌握哪怕只是其中的一个。这种发展导致了往往令人感到遗憾的专家路线。现在,真正的自然科学家引以自豪的,是深情地探索个别的事例,认识自然界在一个小领域里的最微小特征并对之作系统整理,看低有关大范围内相互联系的知识的价值。在那时候,至少在内容上,根本谈不上什么统一的自然科学世界图像;因为每一个科学家的世界,正是他以毕生精力花费于其中的自然界的那个狭隘部分。

也许最早在19世纪后半期,人们才能谈到自然科学的一种至少在方法论上的统一性。维勒曾发现,用无机物质可以合成有机物质。这个发现也使化学家确信有机体中的化学过程是按照无生命物质也一样服从的规律进行的。从那时起,化学在方法论上也以牛顿力学作为它的先例。而原子假说的成功,为扩展这种学说,即物质的行为可以建立在最小构造物的力学基础之上的思想愿望,提供了又一个范例。在生物学中,达尔文进化论把活力论的考察方法排挤了出去,而代之以一种根据因果概念的分析。甚至在医学方面,也由于试图把有机体中的过程同复杂机器中的过程作比较的这种想法而获得了很大成功。

因而在那时候,在某种意义上就已拥有一个统一的自然科学世界图像,这就是,世界由存在于空间中的事物所组成,而这些事物则由于作用和反作用而在时间上发生规律性的变化。人们可以把这种世界图像称之为对实在的理想化。但是已有好些迹象表明,各种不同的科学正在其他新的观点下,开始密切地联结起来,而且毋庸置疑,19世纪末期的这种片面的自然科学世界图像,必将就此为其他思想形式所代替。

但是,这种把自然科学统一起来的新的过程,不是从方法论上而是从个别分支的内容上出发的。上世纪后半叶,在麦克斯韦的著名的电现象理论中,光的理论被归结到电磁过程上去。于是光被证明为是一种电磁波过程,光学就此完成了它作为物理学的一个独立部门的使命。

原子的假说在19世纪由于化学的发展而获得了牢固的基础。普朗克1900年提出了量子假说。普朗克在研究热的物体的辐射时,首先发现了原子的能量具有一种奇特的不连续性。后来卢瑟福从自己的实验中得出这样一个设想,原子可以和一个小的行星系相比。原子核几乎把整个原子的质量集中于一身,而一些带负电的电子则在其周围旋转。几年以后波尔用普朗克的量子假说解释了这种与行星系相似的原子结构的稳定性,而在普朗克的发现之后约25年,终于找到了支配原子结构的那些定律的准确数学形式。

但是为了满足这些愿望,就必须作一个非常重大的放弃,必须放弃19世纪的自然科学世界图像,或者更准确地说,必须放弃牛顿力学所依据的那种关于实在的想象。

这是因为量子导致了这样一个结果:原子不像我们日常经验中的对象一样是我们所能直观想象得到的一种结构。根据这个理论,一个原子,或者更正确地说,一个目前原子物理学中最小的构造物,即一个电子,它“本身”就不再具有哪怕是最简单的一些几何的和力学的特性,而所谓它的特性,只是在它受到外界作用之后我们所能观察到的那些。这时,在所能观察到的原子的这些特性之间,存在着一个互补性,它的意义是,知道了原子的一些特性,就排除了同时知道它的另一个特性。

从这一事实情况,我们一方面看到了经典理论显然不能为任何新经验所动摇的可靠性和完整性,凡是经典理论的概念体系所能及到的地方,这些经典理论就都适用;另一方面,我们又看到了自然界如何给完全不同的相互联系创造条件的方式。这就是它通过必然和每一个观察联系在一起的干扰,使我们摸不到原子的完整的直观图像。原子不能再被毫无保留地客观化,把它当作空间中的一个按给定方式在时间上变化的物体。所能予以客观化的,只是个别观察到的一些结果,然而它们决不会提供一幅完整的直观图像。由此可见,必须用另一种比较广阔的想象来代替。

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kirn
维特根斯坦推的因果

我有一点不能理解的是,为什么他从罗素的数学原理反推语言的不确定性是人类认知的模糊的根源?

数学语言本身是最没有模糊性的,而且我相信可能动物都有数的概念

浮云驰
绝对客观这个对人而言是可能的,其实也是不必要,人看到一个可理解的世界,那世界对人就是这样的,完全抛弃人的纯客观角度或真理

只能是上帝的,人类科学到一定程度上也只能是追求相对的客观规律

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kirn
我个人觉得20世纪对人类认知认识有两个里程碑,一个是测不准原理,一个是语言的不确定性

就是人所拥有的工具都不准确了,测量工具和表征工具,那么认知从何而谈能够彻底的接近真理呢。

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呵呵,先握手。想提一下维特根斯坦,为简洁,剔掉了

他走得又远一点儿,领悟到了语言背后的思维,即不可说。维特根斯坦说,“人有着这种感觉,即他在心里说出的话比他以言词表述的更为清楚。”迈克尔·波兰尼有类似的话,但他们可能没有交集。

「从罗素的数学原理反推语言的不确定性」,大概是罗素悖论吧,数学都不能确定,语言如何能?

下一步哥德尔又搞出了不完备定理。不完备定理实际上指出,任何实际事物都不是处在封闭系统里。那么以前的知道了所有前因,就能推知所有未来的观点,就是错误的。会有完全新的事物产生,符合因果,但产生后,我们才知道还有这么一个因,以前不知道。

下一个比较重要的是信息论的香农,他说,过去不可知,未来不可控。

但最重要的是,他们如何得到这些认识的,这些认识有什么用,除了这些还有什么,即这些认识在思维中的地位的问题。这类问题在国学里,属于名实和体用的范畴。

我发现,这些问题需要一些基础,模型,然后能解决,不是一蹴而就的,所以写了本《传统学术与个人修养》。

 

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是的。关于大数据的局限

《传统修养与现代人》50页,

二战时,英国空军因为战机损失大,计划为飞机装甲。因可增添的载重有限,只能选择在某些部位装甲。根据统计数据,机翼被伤最多,油箱和驾驶舱最少,所以准备装在机翼上。但一个工程师指出,油箱和驾驶舱虽然弹孔少,却可能因为这些部位受伤的飞机,多未能返航。遂改为给油箱和驾驶舱装甲,结果提高了返航率。

……

很多人看到爱因斯坦擅长数学、逻辑、音乐等,就认为加强此类教育,就可以“塑造”出类似于爱因斯坦的人才。殊不知,这些都只是些在机翼上装甲。至于天才教育,将数理、逻辑能力强的学生聚在一起加强这方面的教育力度、深度,更是在机翼上装甲而又装甲,只能使坠毁率上升。

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所以在科学信仰上俺目前回归到了力推统计学的大成

不可知,也不需可知--

殊不知现在好多学科都是吃统计这口饭,其实总本质上来说都是经验学。 政治学,教育学,心理学等等等都杀统计王牌。流行病学,结构生物学,等等就更不用说了。

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那俺就搬个小板凳等下篇吧

 

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well, 科学只是个引子,人生需jail break,不管是科学还是什么别的
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呵呵,认识自己和认识世界,somehow,是关联的,焦不离孟。没有一头深。
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kirn
这个讨论的好。自己是世界里还是世界外?

我在高中学万有引力方程时就最不得解的是,任何物体对自己的距离是零,那么代入方程计算的话,吸引力是无穷大,那为什么我们还没有坍塌?

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hehe, 虚而不屈,是怎么回事?本来无一物,哪来的认识力?
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kirn
所以啊,对认知力来说,起源是个悖论

认知力是系统产物。皆大欢喜,回到你的原文构架。

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呵呵,我发现是可以不悖的

但需要好几步才能说明,而且需要有一定的常识和信心,能跟得上。