談培根的實驗哲學

• 英國哲學家培根說：經驗論者（實驗者）像螞蟻，主要是累積和使用；理性論者像蜘蛛，用自己的物質織網；蜜蜂介於兩者：在花園和田野的花裡取蜜後，轉化和消化。哲學工作像蜜蜂，在智性上結合累積資料和消化資料兩種能力。」（Bacon [1620]2000: 79）今天慢慢看談的是培根的實驗哲學。

• 培根（Francis Bacon, 1561-1626）是第一個意識到實驗對科學發現扮演重要角色的英國哲學家。他在《新工具論》（The New Organon）裡，建立一套全然由經驗歸納獲得自然知識的科學方法，稱為「歸納法」（inductive method），後人也稱「培根法」（Baconian method）。[1]

• 歸納法和傳統亞里斯多德（Aristotle, BC 384-322）的三段論（syllogism）不同。三段論是由前提演繹出結論，科學家根據前提設計實驗，得到與前提（假設）一致的實驗結果，以此來驗證科學假設。這對培根來說，不僅不是一個有效的科學方法，而且無法對科學進展有所幫助。因為科學家必須要先相信前提，然後去尋找和演繹結果一致的實驗觀察，如此，科學活動就變成僅僅只是在驗證假設和尋找相符結果之間的循環活動而已（Bacon [1620]2000: 39），不會有科學新發現。

• 培根認為，真正有效的科學方法應該從最直接的觀察開始，而不是從前提假設開始。以經驗觀察作為建立知識的「最低基礎」（the lowest foundation）或新的起點（Bacon [1620]2000: 39）。

• 在新科學方法裡，科學家必須盡可能地先搜集到與調查問題符合的相關事例（instances），放在「存在和出現表」（table of existence and presence）裡；接著，再盡可能地找出與相關事例相反（negatives）的事例，放在「差異表」（table of divergence）裡。例如研究者欲研究「熱的本質」是什麼，就必須先找出符合「熱」的事例，比如用某個透鏡把陽光匯聚在一個點上就會有熱產生，接著找與此相反的事例，也就是「一樣用透鏡匯聚陽光在某一點但不會有熱」的事例，例如用透鏡的邊緣來匯聚陽光，就不會有「熱」的感覺。此時科學家會好奇：為什麼一樣用透鏡匯聚陽光會有關於「熱」的相反結果？不同的觀察結果使科學家想做實驗來調查差異到底來自何處？

• 科學家可能會開始用各種樣式的凹、凸透鏡來匯聚陽光，測試在各個透鏡的各處（如中心、邊緣、各種距離）所得到的光的熱度為何。實際調查和測試如何的條件會產生哪些不同的結果。唯有經過這些實驗測試，科學家才會知道要把原屬於「存在和出現表」裡的選項排除掉，保留通過實驗測試的選項。如此，才開始真正建立熱的本質的理論。所以，列出存在出現表和差異表，看見差異是產生實驗動機的開始，而實驗是排除非本質內容的手段。唯有經過這些檢查過程所得到的自然知識，才算是獲得科學家的「認可」（authorisation），並且由此所建立起來的知識體系，才真正能提供科學解釋（Bacon [1620]2000: 130）。

• 對培根來說，科學活動應該盡可能拋開或質問（interrogation）所有現存或已知的各種假定、猜測與成見，尤其是具有權威性的想法，培根稱「幻想或錯誤信仰」（illusions）。因為這些概念都未經檢驗，若不予以檢查，無形中會影響或扭曲整個知識體系的建立。[2] 同樣地，科學家如果對三段論的前提採取本來就相信的出發點，由其演繹出結論，然後把實驗結果視為驗證前提與結論的工具，這樣並不會使科學家透過實驗多認識這個世界的什麼，反而只會反覆地在前提與結論間繞圈圈而已。培根主張的科學方法是，一種由下（觀察）而上（理論）的科學方法，在此方法論中，實驗是獲得和處理經驗觀察的重要來源和手段，他把這種實驗稱為「新實驗」（new experiments）。實驗是認識自然的重要管道，是引導科學家建立科學理論的「開拓者」（pioneers）（Bacon [1627] 2002: 486）。

• 另外，培根的實驗哲學對實驗裝置也有詳細的描述。他提到像「暗箱」（camera oscura）和顯微鏡這類的實驗裝置，能為科學家帶來推開新發現的「門戶」（doors or gates）。暗箱最初是由德國天文學家克普勒（Johnnes Kepler）所使用。當時克普勒為了想「看到」更遠的景色，搭一個黑色的帳篷，保留一個小洞，在洞裡裝置一些長玻璃試管、凹、凸透鏡、紙，透過暗箱繪出地圖。此裝置在當時歐洲，是很新穎的科學裝置。所以，科學裝置要嘛是能使科學家看見肉眼看不見的現象，要嘛是幫助科學看到更遠或更精確（accurately）的東西（Bacon [1620]2000: 170-171）。有了適當的實驗裝置，使得像發現血液循環的哈維（William Harvey）和發展磁學的吉伯特，能透過以實驗為基礎的科學實作，推動科學進展。

[1] 《新工具論》書名源自亞里斯多德的《工具論》（Organon）。由書名就可看出，培根欲提出全新科學方法論的企圖。

[2] 培根認為會影響我們對知識進行客觀判斷的意見總共有四種，他稱之為「偶像」（idols），好像我們放在心裡對其有崇拜之心的偶像。若對這些「偶像」未檢驗與辨認，都會影響我們建立科學知識。第一種是「種族的偶像」（idols of the tribe）（由出生種族帶來的既有思維或習性），第二種是「洞穴的偶像」（idols of the cave）（由個人成長經驗而來，屬於個體獨有的習性或偏好），第三種是「市場的偶像」（idols of the marketplace）（來自與他人於語言或文字上交流形成的偏好），第四種是「劇場的偶像」（idols of the theatre）（來自傳統的信念或約定俗成的習慣）（Bacon [1620]2000, I. 39-44）。

• 延伸閱讀：

1.Bacon, Francis ([1620] 2000), The New Organon. Cambridge: Cambridge University Press. 2. 海金（1994），蕭明慧譯，〈培根論式的論題〉，《新工具論》。台北：桂冠。譯自Hacking, Ian （1983）. Representing and Intervening. （海金或譯哈金，後來提出「新實驗哲學」）