科学解释与因果解释的差异
摘要：在解释诸多自然现象的过程中，分清科学解释和因果解释有着极其重要的现实
意义。本文主要以亨佩尔的标准科学解释模型和休谟的因果观为重要依据，从陈述性、逻辑性和预见性三个方面来说明科学解释和因果解释的差异。
关键词：科学解释；因果解释；逻辑
Abstract: It has important practical significance to distinguish between scientific explanation and causal explanation in the process of natural phenomena interpretation. In this article, it takes the standard scientific explanation model of Hempel and the causal link of Hume’s view as an important thereunder. The difference of scientific explanation and causal explanation is express by statements, logic and predict.
Keywords: scientific explanation, causal explanation, logic
科学的主要任务之一就是对某个特定事实或者现实世界进行解释。使我们更好的认识世界、了解自然规律。因此，作为解释学的两个重要分支：在科学中的科学解释和日常生活中的因果解释，分清二者的差异对我们研究诸多自然现象有着现实意义。在本文中，我将从三个方面来比较他们之间的差异。
一、科学解释使用陈述，因果解释使用事件和过程
科学解释标准模型的主要创始人亨佩尔（Carl Hempel），在他的演绎定律模型（D-N模型）中解释道：定律是指把特定环境条件与某种给定事件互相联系起来的中间环节，从而使前者可用来解释后者。D-N模型中定律的一个共同特征是它们是全称形式的。这类陈述讲的是无论何时何地只要有某种条件F发生，就会导致另一种条件G发生。
一个全称形式的陈述能否算作定律，基本上都依赖于科学解释。由此，亨佩尔研究了解释中被当作定律使用的一些可选择概念，包括推理规则的定律和斯克里文提出的对于解释作为正当根据作用的定律概念(Role-Justifying Grounds)。在自然语言当中，单称语句和一般语句之间没有精确意义上的区别，而下面的情况下能给它们做出精确的区分：“一是，被区分的陈述是用能提供定量符号的形式
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化语言来表示；二是，这个语言的每个超逻辑术语是以原始的或被定义的为特征
①的，”如果这个语言的每个语句在逻辑上等于一个不包含被定义术语和不包含量
词的语句，那么它被称为单称的；陈述分为单称和全称。由此，以亨佩尔为代表提出的科学解释使用的是陈述。
对因果关系讨论最早可追溯到亚里士多德，并提出了著名的“四因说”理论：所有事物都有四个方面的原因，即“材料因”、“形式因”、“有效因”和“目的因”。 根据他的“四因说”，只要把一件事物的四因都弄清楚，也就是认识了这件事物。
在当代，从本体论和自然哲学角度看，研究因果性问题都是以事件和过程为基础来讨论因果解释的。他们都将原因与结果看作是事件。
所谓事件，就是指一个事物的状态发生的变化。所有这样的事件构成事物生成的事件空间E( x ) 。E( x ) 是指x中所有真正地可能的事件或变化的集合。E（x）的最重要的特点是： 每一个事件中的两个状态，前一状态的时间参数均小于后者的时间参数，也就是原因不能在结果之后。
而因果解释与事件的关系，“哲学家Bunge 认为： 第一，因果解释是事件的一种关系， 而不是性质、状态或观念间的关系。第二，因果解释不是事件与事件之间的外在联系。每一结果都是由其原因所生成。第三，事件的因果生成是有规律的而不是多变的。第四，原因能修正倾向性。第五，世界不是严格因果的。”
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基于上述特点，因与果都看作是事件，从而对因果解释做出严格的定义。正
如张华夏先生所说：“状态空间模型不仅表征了结果对于原因的在此之后的关系，而且是由此之故的作用关系。从而就对原因和结果之间的引起给出了很好的分析和解释。”③
二、科学解释是逻辑演绎方法，因果解释是非逻辑的
自从科学解释的标准模型创立后，其后的科学解释基本上都是在其基础上发展、修改、加工而成的。亨佩尔经常参加维也纳学派会议。而维也纳学派主张对知识的经验主义概念进行研究，认为一切知识都必须以直接经验为根据。因此，
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《亨普尔科学解释理论研究》.张萍.吉林大学.2005 ②
《因果关系的状态空间模型》.张志林.自然辩证法通讯.1996 ③
《因果关系的状态空间模型》.张志林.自然辩证法通讯.1996
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亨佩尔进入了经验主义的大门，成为逻辑经验主义的主要代表。在他提出的科学解释中有两个基本要求：（1）解释的相关性要求，（2）解释的可检验性要求。并且提出来了两个经典模型：即“演绎—定律”模型（D-N模型）和“归纳—统计”模型（I-S模型），合称为覆盖律模型。在D-N模型中有三个必须的逻辑条件：“1．被解释项必须是解释项逻辑演绎的结果。2．解释项必须包含导出被解释项所不可缺少的普遍律。3．解释项必须具有经验内容，亦即它必须至少在原则上能被实验或观察所检验。”①而在I-S模型中同样有三个逻辑条件：“1．被解释项必须有很高的或然性从说明项得出。2．解释项必须至少有一个统计定律。它对于推导被解释项是必要的。3．解释项必须具有经验内容，即它必须能够至少在原则上可由实验或观察来检验。”②
这两个模型不但可以解释自然现象，而且可以解释经验定律和更高概括的科学定律。例如用气体定律解释气球的膨胀或收缩，用气体分子运动论来解释气体定律，用牛顿定律来解释开普勒定律又用开普勒定律来解释行星运动等等都是它的典型例子。覆盖律模型之所以能够解释自然现象，是因为它具有严格的逻辑论证。
在因果解释中，一个进程实际上是原因和结果的物理连接。举例来说，茶壶的加热可使壶底的铁原子受热，从而影响了壶中的水分子。火焰是这些步骤的原因，通过上述过程，可以得到一个结果—开水。也就是说，事件其实只是两个或更多因果关系的岔路口，因果关系只是一种“交接结构”，它的作用是将“能量”或“信息”从一个空间位置转移到另一个位置。这一解释具有认知科学的性质，它导致一个拥有线和节点的网络世界的形成。
又比如，基因可以说就是一种特别的因果“标记”。遗传学家将鱼类的抗冻基因加入到番茄中，这样就会产生抗霜冻的西红柿。这样，抗冻基因就是这个因果关系的一部分。具体而言，基因是由DNA 组成的，一个氮基的DNA 正是控制着蛋白质在细胞中的形成，这样通过控制蛋白质的合成，基因也就决定了化学反应中的细胞生成，同时细胞的化学反应也会影响身体的化学反应，这样，一个小型的基因化学反应就会对一个特定的分子、甚至事物产生相当大的影响。
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《谈科学解释的标准模型》.杨连菊、乔光云.哲学百家.2006.11 ②
《科学解释标准模型的建立、困难与出路》.张华夏.科学技术与辩证法,2002.2
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我们知道从某种程度上看，“逻辑推导式是纯形式、纯句法的，没有观念形式说明原因和结果间的语义关系。但在这种纯形式中，我们又必须考虑原因和结果的事实关系。”①所以尽管此因果解释中涉及到包摄，但这里的“包摄”是一种物理关系而不是逻辑关系。
三、科学解释可预言，因果解释不具有预言性
“自然现象可由普遍规律和先决条件来解释，科学解释的目标之一就是发现合适的规律，并作出解释和预测。”这种合适的规律分为普遍规律和统计规律两类。术语“规律”暗含着该陈述实际上充分得到了可获得的相关证据的证实。由于完全“证实”往往是困难的，亨佩尔采用了卡尔纳普的观点。
在统计规律中亨佩尔已初步表达了他的演绎的覆盖律解释观，科学解释是论证即覆盖被解释项的思想贯穿于整个历史领域，亨佩尔提出了如下命题：第一，和自然科学一样，历史学也只有依靠普遍概念才能说明它们的课题，历史学正如物理学和化学一样能够“把握”它的研究对象的“独特个性”；第二，使用普遍经验假设作为解释原则，可把历史解释中的真解释与假解释区别开来；第三，任何科学性的解释，包括历史解释，都是服从于客观检验的。这些检验包括：对阐明限定条件的语句的经验检验；对解释赖以成立的普遍假设的经验检验；对解释在逻辑上是否确立的审查；第四，历史解释的目的在于表明所研究的事件不是“偶然的事”，而是鉴于某些先行条件或同时性条件而被料想到的，因而它是建立在普遍规律的假定之上的科学预见而不是占卜。所以科学解释不仅是解释而且是预测。
休谟总结出传统的因果关系包含着以下三种关系：（1）时间上的相继性，某种现象（结果）随某种事物（原因）而来；（2）空间上的接触性，两个现象之间有着空间上的关联；（3）逻辑上的必然性，随着上述时间上的相继出现与空间上的接触而生，某种结果在逻辑上必然发生。
根据经验主义认识论，认识仅仅以经验为基础，时间上的相继性人们可以直接观察到和直接经验到，空间上的接触性人们也可以直接观察到和直接经验到，并且时间上的相继出现和空间上的接触性都是可重复出现的。可是，有没有什么经验可以告诉我们因果之间的必然性呢？人们能凭着经验，凭借观察，靠看，靠
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《萨尔蒙的因果观》周宸宇.法制与社会.2009.11
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听，能得出因果之间的必然性吗？休谟认为显然不行。两个现象或事件无论在时间上或空间上有多少次相继出现或接踵而至，都不能成为两者之间因果关系必然性的理由，不能保证两者在将来也必然会像过去一样出现。例如笛卡尔学派的时钟说：“两个完全准确的钟表尽可一成不变先后报时，然而哪一个也不是另一个报时的原因”。休谟认为所谓因果必然性的认识不过是人们的一种习惯。
对于休谟来说，“逻辑知识是100%确定，但它对世界上的任何事情都一无所说；经验知识就世界上的事情告诉了我们一些，但不是100%确定的。”①那么人们为何总是期望获得因果之间的必然性知识呢？休谟指出，人们对于必然性观念的期望只是人们的一种心理习惯，一种联想机制，一种观念，一种逻辑偏爱，而不是客观的、经验的、并为经验支持的真实的认识论知识。
因此，因果解释不具有可预测性。
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《科学哲学基本问题与经典文本解读》.李露亮.中山大学出版社.2009
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