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    当代科学事实的争论研究
    2021/6/15 11:11:20    点击量:4964
  • 负责人:张帆
    工作单位:上海社会科学院
    项目批准号:17BZX041
    项目名称:当代科学事实的争论研究
    最终成果名称:当代科学事实的争论研究——以探测引力波为例
    结项等级:良好(2021年5月)

       一、该项目研究的背景与目的

       近年来国内外科学界争论频发,然而相较以往,当代科学争论呈现出了不同的特征——争论从科学的外层渗透进内层,从关于理论、研究方法的争论直逼事实本身,这在探测引力波实验中体现的尤为突出。 2016年2月,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)宣布人类首次探测到了引力波。霎时间成为全世界关注的焦点,大部分的科学家乐观的相信引力波的发现将会揭示宇宙大爆炸的奥秘、开启宇宙学研究的新纪元。但是,也有物理学家如M.Strassler第一时间在自己博文中对结果的可信度表示了担忧。中国物理学家梅晓春和俞平也对该结果进行了质疑。

       事实上,围绕引力波事实的争论从20世纪60年代就开始了,在2016年LIGO公布实验结果之前,物理学界曾三次宣称探测到了引力波:第一次是1969年美国马里兰大学的韦伯声称探测到了引力波,当时也曾轰动一时。第二次是2014年3月,美国哈佛史密松天文物理中心召开新闻发布会表示他们在南极的BICEP2望远镜探测到了早期宇宙的引力波形成的B模偏振。第三次是2010年9月,美国LIGO团队和意大利VIRGO团队同时探测到来自大犬座的信号。最终,这三次实验结果都因无法复制和证据不足而被否定了。
    那么,为什么科学界认为之前的探测引力波实验的结果都不可信、却相信了2016年2月LIGO的实验结果,并将其看作是科学事实?此外,无论是此次LIGO的实验还是之前的实验结果从根本上讲都是“不可复制”的,如果不能以成功复制实验作为判定当代科学事实的标准的话,那么,当代科学事实是如何确立的?围绕事实产生了哪些争论?争论又是如何解决的?反映了怎样的价值冲突?本研究基于以上问题的思考,以探测引力波实验为个案,对当代科学事实争论的解决机制进行深入系统的研究。

       二、研究成果的主要内容和重要观点

       1、研究的主要内容
       研究认为,探测引力波实验之所以会引发争议,主要原因在于以该实验为代表的“大科学实验”在实验原理、实验方法和实验结果的判定方面都具有很强的不确定性。那么,在这种不确定的情况下,当代科学实验是如何进行的,我们又该如何理解这种科学研究模式,其所带给当代科学哲学怎样的认识论挑战?这是本课题所要解决的主要问题。

       研究为此,本研究主要是沿着两大线索展开的:线索之一,是基于科学事实的层面,侧重于对探测引力波实验中所涉及的科学争论的类型、产生的原因及其争论解决的过程和机制的讨论;线索之二,关注的是科学价值层面,侧重于讨论探测引力波实验所涉及的科学争论给当代认识论带来的挑战。围绕着上述两条线索,本课题的研究主要分三部分:

       第一部分,主要讨论的是探测引力波实验的理论基础,即第1章,主要是从物理理论层面对于何为引力波、引力波是如何产生的、引力波探测器建造的物理原理,以及引力波探测实验的难度进行理论分析。

       第二部分,主要讨论的探测引力波实验所涉及的主要争论类型,其中又分两个层面的研究:第一个层面着眼于探测引力波实验本身所涉及的的三大争论,即(1)关于探测引力波实验的早期,围绕韦伯探测引力波实验所引发的争论;(2)探测引力波实验的中期,围绕美国探测引力波的LIGO实验室的建设所引发的争论;(3)探测引力波实验的后期,针对LIGO第一次在世界范围内宣布人类首次探测到了引力波信号——GW150914信号的可信度的争论(分别对应课题结项报告的第2、4、6章)。第二个层面的研究主要针对的是由上述三场大的科学争论所引发的哲学思考的讨论,即关于“实验者的回归论题”、关于大科学实验的不确定性问题、以及关于科学实验的可信任度的建构问题、技能与专长的社会规范性问题(分别对应课题结项报告的第3、5、7、8章)的讨论。

       最后,第三部分,主要是基于对课题第二部分的研究对于当代科学争论的特征做整体性反思。所讨论的问题主要包括当代科学争论的特征和当代科学争论的解决的可能路径——科学民主的讨论。

       2、研究的重要观点
       (1)关于当代科学的特性:本课题认为当代科学实验的最根本特性是随着实验难度的提高,当代科学实验呈现出了很大的不确定性——主要表现在从实验原理到实验方法再到实验结果的判定均存在不确定的特性。
       (2)关于当代科学危机:本课题认为当代科学危机的产生源自其内部,即科学实验的不确定性。
       (3)关于当代科学危机的解决途径:
       ①本研究认为造成当代科学危机的科学实验的不确定性是不能拒斥的,这造成了传统科学观以事实为依据对实验进行判定即“复制实验”的标准失效。
       ②以探测引力波实验为例,本研究认为科学争论的最终解决在一定程度上参考了科学信任。科学共同体基于信任联结成一张“网”,依靠科学共同体的力量对科学实验进行判定。
       ③本研究基于对探测引力波实验的剖析认为,科学信任的建构主要依赖于科学家的专长。
       ④因此,本研究认为当代科学危机的解决不能依靠传统的事实标准,而需要结合“事实+价值”双重标准对科学实验进行判定。因此,科学民主成为未来解决科学危机的一条有效途径。
       三、成果的主要价值(学术价值、应用价值)与影响
       当代科学争论频发,正如库恩所言,科学争论已经成为当代科学不可拒斥的特性。本课题的研究以当代科学争论为对象,其学术价值主要体现在:
       ①就选题而言,国外对科学争论已经从科学史、科学哲学、科学知识社会学和认识论的不同视角展开了多维度的研究。对比国外,国内对科学争论缺少整体性研究,这也是本课题选择科学争论作为研究论题的主要原因。
       ②就研究方法而言,国内学界对科学本性的讨论主要是基于哲学思辨的研究,而本课题认为对科学本性(科学争论)的讨论不能脱离科学案例本身,因此本课题选择了具有代表性的当代科学前沿实验——探测引力波实验。结合科学史与科学哲学,对实际发生的科学实验案例进行分析是本课题所体现的学术价值和特点之一。
       ③就研究视角而言,国内学界对科学争论的讨论仍然主要立足于传统哲学上的本体论、认识论和方法论视角,而本课题在研究视角上选择站在“科学-社会”互动的社会认识论视角上,通过回溯探测引力波实验的争论剖析当代科学争论机制,这也是本课题的特点之二。
       ④就主要观点而言,首先,关于当代科学争论的特征,本课题认为当代科学争论已经超越了传统上围绕科学外层的诸如科学发现优先权、科学家诚信等的价值争论,直逼关乎科学事实本身的争论,即当代科学争论呈现出一种从科学内核向外延振荡的态势。其次,关于当代科学争论的解决,本课题认为单纯依靠事实标准即“复制实验”的标准无法彻底解决当代科学争论,而需要通过“事实+价值”的双重标准,在对科学事实进行判定的同时还需依靠科学共同体的社会判定才能真正解决科学争论。
       ⑤就主要内容而言,本课题涉及当代认识论的前沿论题——专长哲学(philosophy of expertise)。这是随着近年来科学民主运动而新近出现的一种对专家的认识结构进行反思的哲学研究门类,代表当代认识论的最前沿。
       (2)应用价值:
       如前所述,当代科学争论频发。近年来,国内科学界前有杨振宁与丘成桐关于建造量子对撞机的争论、后有对韩春雨实验结果的质疑,近来又出现了“饶毅”事件。本课题认为,造成上述科学争论的根本原因在于传统的“复制实验”的标准失效,以至于现今关于如何评价科学家成为一个难题。对此问题的解决,传统的评价科学家的标准主要见于“资格认证”,而本课题认为这一标准显然无法满足现今在如此复杂的科学实验条件下的科学评价。本课题认为,传统评价科学家的标准忽略了对实践技能的考察。从科学实践技能出发重构专家的认知结构图谱,可以为合理的评价专家提供标准,这代表着本课题研究的应用价值。
      
     
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