13. 因果关系是真实存在,还是我们认识世界的一种方法?在自然科学的实验方法上怎么证明两件事之间存在因果关系?

要搞明白因果关系是到底什么,光研究因果关系还不够根本。在经验世界中,因果关系指两个或多个事件之间的关系。因此,要想研究清楚因果关系,我们要首先研究一下事件是什么。

事件其实是人认识世界的一种模型。有人肯定反驳说,事件是客观存在的,是独立于认识的。那我们就先研究一下事件到底包含哪些要素。最完整的事件包括起始时间,终止时间,事件中牵涉的对象,以及对象之间的(动态)关系等:

  • 起始时间是人定的还是客观的?我们选一个起始时间,比如反转沙漏的时刻,比如二战爆发的那一天。这么选其实是为了比较方便,或者说是大脑的一种自然归类倾向,觉得在这个时刻后,某一方面有着根本的变化。之前的时刻,难道对之后的时刻没有影响吗?不然为什么二战需要原因?现在,因果关系是什么就呼之欲出了。

  • 同样,终止时间是人定的还是客观的?我们凭什么把一个时刻定为终止时刻?难道时间不再流动了吗?难道终止时间之前的时刻,难道对之后的时刻没有影响吗?否则,我们为什么要研究二战的影响呢?现在,因果关系大概是个什么就更清楚一些了。

  • 事件中牵涉的对象以及它们之间的关系。考虑一个很简单的事件,比如我们研究斜面上物理的运动。我们一般只考虑运动物体、斜面和重力场。然而,难道不是世界上所有的物体都对那个运动物体有万有引力吗?你可能会不屑的说:那些都不重要啊,所以被忽略了。但你使用的这种抓住主要因素、忽略次要因素的方法,难道不就是建模吗(这里的主要和次要只是主观评判,具体是不是主要和次要,要进行验证)?如果采用完全客观的思维,再小的力也是客观存在的,也没有被忽略的理由:经验世界中没有孤立系统(概念世界中可以有:比如我们可以想象一个只有斜面、重力场和运动物体的情况)。更复杂的事件,比如水门事件,持续时间长,涉及的人物众多,没有人知道关于它所有的信息。即使是当事人,也只知道自己的亲身经历(何况还有遗忘的部分),对于事件的其他部分的信息都是从其他人那里得知的:他无法知道所有被牵扯的人每一分每一秒都在做什么,也无法避免遗漏真正重要的信息。最终我们这种复杂事件的认识,事实上只是使用一些子事件进行的重构(小部分被当为已知,大部分空白),何况这些子事件的真假还有待商榷。对待这种复杂事件,一个人认为一种描述比另一种描述真实,事实上只是因为那么描述符合他己的一些判定准则(更严格地说是一种倾向):比如前后一致,符合他所理解的人性,来自他所认可的权威,等等。

  • 更进一步的,对象也是人认识世界的一种模型。我们会把“云”当成一个对象,但是一朵云的精确边界到底在哪里?我们还会把一些本来相距十分遥远的星体对象化到一个星座中。在物理学中,我们的指定一边会明确一些,比如我们可以把所有一起运动的物质定义为一个运动物体。然而它和周围仍然有相互作用:所有其他物体的引力,空气分子的碰撞,风,等等。所以那个动物物体,仍然是一个模型,而且是一个相当简化的模型,因为很多性质,比如颜色和具体的形状和成分,都被抽象掉了。因此,不仅仅事件是人为模型,连它的组成部分——对象——都是人为模型。

当然,我们在描述同一个事件时,关注点经常不同,在语法上表现为体。比如在使用进行体时,我们就不关注起始和终止时间,在使用完成体时,我们关注事件的结果而忽略其他细节。但不管用什么样的描述,事件都是一种人为化的包装,一种与本事件之外的其他事件和对象在时间和空间上的人为切割。

现在,因果关系是什么就明确了。我们在认定一个事件时,实际上是把它从在时间上与它前后本来是一体的过程中切割出来,在涉及的对象上和空间上也作了类似的切割。我们通过这种方式得到了许多事件,而无论我们切割的多么完美(尽量与其他事件相互独立),一个事件必然要与其他一些事件之间有关系——这些关系是在我们作事件化切割之前就有的:这就是因果关系。

在自然科学上确定两个事件之间因果关系的方法大体有两种:效果分析法和原理分析法。下面我们以”太阳晒是石头热的原因“为例来具体说明(以下说明摘自拙作《哲学的重建》的第15章:“切分、组合与调整倾向公理”):

  • 效果分析法。比如要研究“石头为什么热”,效果分析法会去考察一切有可能和石头发生作用的对象,并把所有可能的作用一个一个拿来研究,看看它是否可能引起“石头热”的结果。 切分倾向甚至可以引导我们去做实验,即试图改变其中一个作用,来观察这个作用对“石头热”是否产生影响。 这就是分析倾向,亦即切分倾向作为思维工具时的体现。 如果除了“太阳晒”,我们排除了所有其他作用引起“石头热”的可能性,我们就会总结出“太阳晒是石头热的原因”。 要保证效果分析法可以给出正确的分析结果,我们必须考虑到所有与石头有关的作用,或者必须保证我们忽略的作用对“石头热”这个结果来说是无关紧要的(比如依据经验规律或原理分析法)。

  • 原理分析法。比如要研究“太阳晒是否是石头热的原因”,原理分析法要研究“太阳与石头之间具体作用的方式”。 因此,它就需要把“太阳晒石头”这个事件“切分”成“事件链”来分析热是怎样传递的: 比如“太阳辐射太阳光”,“太阳光在真空和大气中传播”,“到达石头表面的太阳光与石头进行相互作用”,进而我们又要分析以上这些事件的原因。 然而,如果只对“太阳晒”这一个作用进行定性的原理分析,我们一般只能分析出“太阳晒”对“石头热”有影响, 而无从知道它是否是唯一原因,甚至是否是主要原因:比如更主要的原因可能是地热作用。 要仅凭定性的原理分析得出什么原因是主要原因,我们必须对所有的可能作用进行原理分析。 当然如果我们使用定量分析,精确地测量每一个物理量,比如光波的时间平均坡印廷矢量、石头的受热面积和比热容等物理量,我们也可以判断出“太阳晒是否是石头热的主要原因”(当然也不排除有另一些在作用上基本互相抵消的原因的可能性)。 更常用的方法是我们用效果分析找出主要作用,再对主要作用进行原理分析。

关于事件和因果关系的详细讨论,请参考拙作《哲学的重建》的第11章:“事件化倾向公理”。