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科学理论的评价和检验

科学理论创立之后，必须经过同行的评价和检验，才能成为人类共同的精神财富。本章

主要讨论如何对科学理论进行逻辑评价和实验检验。

【教学案例】

1、科学理论的评价标准

晚年，爱因斯坦把自己在科学实践中的经验从认识论和方法论的高度加以思考和提炼。

在“自述”（1946年）这篇有名的回忆录中，他在开始批判那个作为理学基础的力学之前，

论述了批判各种物理学理论的普遍观点。爱因斯坦明确提出，评价科学理论有两个标准。他

认为：“第一个观点是很明显的：理论不应当同经验事实相矛盾。”它“所涉及的是用现成的

经验事实来证实理论基础”。“第二个观点涉及的不是关于（理论）同观察材料的关系问题，

而是关于理论本身的前提，关于人们可以简单地，但比较含糊地称之为前提（基本概念以及

这些概念之间作为基础的关系）的‘自然性’或者‘逻辑的简单性’。”爱因斯坦分别称这两

个标准为“外部的确认”和“内部的完美”。它们可以看作是评价科学理论的外部标准和内

部标准。

在爱因斯坦看来，评价科学理论的外部标准是最高标准和最终标准。他这样说过：“物

理学中没有任何概念是先验地必然的，或者是先验地正确的。惟一地决定一个概念的‘生存

权’的，是它同物理事件（实验）是否有清晰的和单一而无歧义的联系。”我认为，这里的

“惟一”，无疑是就最高标准和最终标准而言的，它并不排斥作为评价科学理论的内部标准

的地位和作用。爱因斯坦认为，经典力学中的一些基本概念，如绝对同时性、绝对速度、绝

对加速度等等，在相对论中之所以被抛弃，正因为它们同实验之间不可能有单一而无歧义的

联系。欧几里得几何学中的“平面”、“直线”等概念，也遭到了同样的命运。

爱因斯坦提出了一个原则性的命题：理论体系所具有的真理性取决于它同经验总和的对

应可能性的可靠性和完备性。他后来还说过：“只有考虑到理论思维同感觉经验材料全部总

和的关系，才能达到理论思维的真理性。”这说明，理论的真理性的确立必须在实验检验之

后，它是一个后验问题，而不是先验问题。我认为，这并不意味着一些科学理论在提出（未

受实验检验）时不具有真理性。试问，难道麦克斯韦1864年提出的电磁场方程不具有真理

性，而只是赫兹1887年的电磁波实验才使它具有真理性?难道狄拉克1928年预言正电子的

理论不具有真理性，而只是安德森1932年通过实验在宇宙线中发现了正电子才使它具有真

理性？这些科学理论在提出时本身就具有真理性，它们只是不具有所谓的“现实的真理性”。

与此相对，我们不妨称科学理论在未受实验检验时本身所“固有的”真理性为“潜在的真理

性”。通过实验检验，这些潜在的真理性就转化为现实的真理性，从而使科学理论焕发出它

的现实性和力量。也许可以说，“内部的完美”标准，恰恰就是用来评价科学理论的“潜在

的真理性”的。

外部标准固然是评价科学理论的最高标准和最终标准，但它也有明显的局限性。对于这

一点，爱因斯坦是了如指掌的，这也是他相当重视内部标准的原因。综观爱因斯坦的观点，

内部标准在评价科学理论中之所以必不可少，概括起来，主要是由以下几方面的因素引起的。

第一，理论不应当同经验事实相矛盾，这一要求初看起来似乎很明显，但应用起来却非

常伤脑筋。爱因斯坦敏锐地觉察到：“人们常常，甚至总是可以用人为的补充假设来使理论

同事实相适应，从而坚持一种普遍的理论基础。”爱因斯坦认为，理论物理学的完整体系是

由基本观念（基本概念和基本原理）以及由此用逻辑推理得到的结论构成的，前者是整个理

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