关于物理学中的实验的批判；它在什么方面与普通证据的审查不同

与事实的纯粹观察相比，物理学中的实验完全是另一回事，因而可以毫无困难地设想，与纯粹用感官观察的事实的确定性相比，实验结果的确定性完全是另一种秩序。同样可以理解，这样的不同种类的确定性通过截然不同的方法应该变得为人所知。

一位真诚的目击者心智健全得足以不把他的想象的运用与知觉混淆，而且知道他使用的语言足以清楚地表达他的思想，当他说他观察到一个事实，该事实是确定的：如果我向你宣布，在某某日，在某某时，我在某条街看见一匹白马，除非你有理由认为我是一个说谎的人或陷入幻觉，否则你应该确信，在彼日彼时，在那条街上，有一匹白马。

对物理学家作为实验结果陈述的命题应该给予确信，则是不同类型的事情；如果物理学家把自己局限于叙述他看见的事实，局限于用他自己的眼睛观看的严格含义，那么应当按照决定一个人的证据的可信度的通常法则研究他的证据；倘使辨认出物理学家值得信赖——我认为情况一般都会如此，那么就应该把他的证据作为真相的表达予以接受。

但是，物理学家作为实验结果重新陈述的东西，不是观察事实的叙述，而是这些事实的诠释以及把这些事实变换为由他认为是已确立的理论所创造的理想的、抽象的、符号的世界。

因此，在把物理学家的证据交付决定目击者叙述的可信性的法则后，我们将要做的只是决定他的实验价值的批判的一部分，在这里是最容易的部分。

首先，我们必须十分谨慎地探究物理学家认为已确立的、他在诠释他观察到的事实中使用的理论。不了解这些理论，我们就不可能理解他赋予他自己的陈述的意义；这位物理学家面对我们，就像目击者面对不理解目击者语言的法官一样。

如果这位物理学家认可的理论是我们接受的理论，如果我们一致同意遵守在诠释相同现象时的相同法则，那么我们讲同一语言，并能够相互理解。但是，情况并非总是如此。当我们讨论不属于我们的学派的物理学家的实验时，情况就不是这样了；当我们讨论与我们相隔五十年、一个世纪或两个世纪的物理学家的实验时，情况尤其不是这样。此时，我们必须力图在我们正在研究的作者的理论观念和我们的理论观念之间建立对应关系，并且借助我们使用的符号重新诠释他借助他使用的符号诠释的东西。如果我们成功地做到这一点，讨论他的实验将是可能的；这个实验将成为用对我们来说是外来的，但我们却拥有它的词汇表的语言给出的证据的一部分。

例如，牛顿曾做过一些关于环的颜色的实验；他用他创造的光学理论即发射说诠释这些观察；他把它们诠释为给予每一种颜色的光微粒以“易反射的发作”和“易透射的发作”之间的距离。当杨和菲涅耳后来引入波动说代替发射说时，他们有可能使新理论的某些要素对应于旧理论的某些要素。尤其是，他们发现，易反射的发作和易透射的发作之间的距离对应于他们所谓的波长的四分之一。多亏他们的这一注意，牛顿实验的结果能够被翻译为波的语言，牛顿得到的数乘以四给出各种颜色的波长。

以相似的方式，毕奥做了众多的关于光偏振的详尽实验，并用发射体系诠释它们；菲涅耳能够把它们翻译为波动说的语言，并利用它们作为这一理论的核验。

相反地，如果我们不能得到我们正在讨论其实验的物理学家的理论观念的充分信息，如果我们无法在他采纳的符号和我们接受的理论提供的符号之间建立对应关系，那么对我们来说，那位物理学家借以翻译他的实验结果的命题，既不为真也不为假；它们将无意义，是死的字母；在我们看来，它们将是伊特拉斯坎语的或利古里亚语的（Etruscan or Ligurian）铭文对碑铭研究者来说的东西：用译不出的语言写的文献。先前时代的物理学家积累的多少观察就这样永远地失去了！它们的作者忽略告诉我们关于他们用来诠释事实的方法，从而不可能把它们的诠释变换成我们的理论。他们用记号密封了他们的观念，而我们则缺少打开这些记号的钥匙。

这头一批原则看来也许将是朴素的，人们将为我们坚决主张维护它们而惊讶；然而，如果这些法则是平凡的，那么缺乏它们则更为平常。在多少科学讨论中，每一个竞争者都声称把他的对手压倒在势不可当的事实证据之下！矛盾并非存在于实在中，实在总是与它自身一致，矛盾而是存在于两个斗士中的每一个用来表达这一实在的理论中。在我们之前的那些人的著作中，有多少命题被看做是极其可笑的错误！如果我们实际上希望探究给予这些命题以其真实意义的理论，如果我们忍受麻烦把它们翻译为今日受称赞的理论的语言，那么我们也许应该把它们作为伟大的真理来纪念。

设想我们察觉到实验者承认的理论和我们认为是准确的理论之间的一致。在我们能够当下接受他用来陈述他的实验结果的判断之前，还缺少许多东西：我们现在必须研究，在他对所观察的事实的诠释中，他是否正确地应用了对我们来说是共同的理论勾勒的法则；我们将时常要注意，实验者未满足全部合情合理的要求；他在应用他的理论时，可能在推理或运算中犯错误；接着，推理应该继续进行，或运算应该重新做起；实验的结果将被修正，所得到的数将被另外的数代替。

所做的实验是两类仪器——研究者操纵的实在的仪器与他赖以进行他的推理的理想的和图式的仪器——的连续并置。我们必须继续进行这两组仪器的比较，为了做到这一点我们必须确切地了解二者。我们能够拥有第二类仪器的足够知识，因为它是用数学符号和公式定义的。但是，对于第一类仪器来说，情况并非如此；我们不得不从实验者给予我们的描绘中形成关于它的尽可能确切的观念。这是充分的描绘吗？它向我们提供了可能对我们有用的全部信息吗？所研究的物体的状态，它们的化学纯度，它们所处的环境，它们能够经受的扰动，能够对实验结果产生影响的一千零一种偶然事件——所有这些都以仔细的和精微的方式决定了，而没有遗忘所想望的事情吗？

一旦我们回答了这一切问题，我们将能够研究，图式的仪器在多大程度上提供类似于具体仪器的图像；我们将能够发现，我们通过使理想仪器的定义复杂化，是否可以获取更接近的类似；我们将能够询问，系统误差的所有重要原因是否都消除了，所期望的矫正是否都完成了。

即使设想，实验者为了诠释他的观察而使用了我们和他一起接受的理论，他在这一诠释的过程中正确地应用了这些理论描绘的法则，他精细地研究和描绘了他使用的仪器，他消除了系统误差的原因或矫正了它们的结果——这还不会是接受他的实验结果的充分理由吗？我们说过，理论将其与观察事实相关的抽象的和数学的命题并未完备地被决定；无限不同的命题可以与相同的事实对应，无限不同的数值赋值可以与相同的测量对应。我们把实验结果借以表达的抽象的数学命题的非决定性程度叫做这个实验的近似度。我们必须了解我们正在研究的实验的近似度；如果实验者指明它，我们必须核验他用以估计它的程序；如果他没有指明它，我们必须通过我们自己的分析决定它。多么复杂而无限微妙的操作！实验精密程度的估价首先要求，我们判断观察者感官的敏锐性。天文学家力图用个人方程的数学形式决定这一信息，但是这个方程一点也未分享几何学的平静的经久不变性，因为它听任头疼欲裂或痛苦的消化不良的摆布。这种估价其次要求，我们评估不能被矫正的系统误差；但是，在使这些误差的原因的列举尽可能完备之后，我们确信遗漏了比所列举的无限多的原因，因为具体实在的复杂性远非我们力所能及。在偶然误差表下，所有这些系统误差与决定它们的、意料之外的、环境的无知原因混堆在一起，不容许我们矫正它们。数学家趁机利用这种无知容许的自由拼凑关于这些误差的假设，从而允许他们用某些数学运算减弱它们的影响，但是概差理论并不比这些假设的可靠性更有价值；由于除了我们不了解这些误差的来源以外，我们也对他们处置的误差一无所知，我们将如何知道这些假设有什么价值呢？

因此，实验的近似程度的估价是一项极其错综复杂的任务。在这项任务中，往往难以坚持任何逻辑秩序；推理因而应该为那种稀罕的和微妙的品质让路，即一种本能或所谓的实验感的资质，由洞见的心智（敏感精神）而不是几何学的心智佩戴的三角锦旗。

仅仅对支配物理学实验的研究以及采纳或拒斥它的研究的准则做出描述，就足以明确地提出下述基本的真理：物理学中的实验结果与具有健全身心的人用非科学方法、仅仅通过观看或接触而断定的事实不具有相同的确定性等级；物理学实验的这种确定性由于较少自明且服从于日常证据从中逃脱的论据，因而依然长久地从属于整个理论群激起的信任。