吳國林,陳 福

(華南理工大學科學技術研究中心,廣東廣州 510640)

技術解釋研究
——兼評皮特對哈勃望遠鏡的分析

吳國林,陳 福

(華南理工大學科學技術研究中心,廣東廣州 510640)

皮特的實用主義分析技術哲學,從技術與社會的關系角度對技術進行思考,有其獨特之處,但是,他對技術的定義和技術失效的技術解釋過多地涉及技術之外的因素。以哈勃望遠鏡的失效為例,引入三值邏輯,從邏輯分析角度對其進行具體的技術解釋。在技術解釋中,對應原則存在不足。在從結構到功能的技術解釋模式中,應當用原子結構-功能子來替代,這使得技術解釋具有了演繹推理的形式,稱之為賴欣巴哈的技術邏輯。皮特關于技術是“人性在運作”的定義過于寬泛,而實際上技術是理性的實踐能力,技術人工物需要不斷地檢驗。

皮特;實用主義;哈勃望遠鏡;技術解釋;技術邏輯;原子結構-功能子

技術解釋是技術哲學的重要功能,而且是一個難題。哈勃望遠鏡是當代最為先進的技術人工物。皮特的實用主義的分析技術哲學不同于其他技術哲學,對哈勃望遠鏡的故障解釋頗有特點。本文將簡要評價皮特對哈勃望遠鏡的技術解釋,指出其不足;從分析哲學的角度對哈勃望遠鏡的

故障進行研究,進而在張華夏等的技術解釋模式基礎上,引入三值邏輯,改進技術解釋模式,使得從結構到功能能夠進行演繹推理。

一、哈勃望遠鏡及皮特的實用主義解釋

皮特的技術解釋特別表現在對哈勃望遠鏡(Hubble Space Telescope,簡寫為HST)的分析。哈勃望遠鏡是以天文學家愛德溫·哈勃為名、位于地球軌道上的望遠鏡。它是被送入地球軌道上的口徑最大的望遠鏡。它長13.2米,直徑4.3米,總重12噸。其構造見圖1①參見谷歌圖片“哈勃望遠鏡”。網址:https:∥www.google.com.hk/search?newwindow=1&safe=strict&biw=1366&bih= 635&tbm=isch&sa=1&q=%E5%93%88%E5%8B%83%E6%9C%]。。用基地望遠鏡觀測宇宙當中星體的光線時存在的一個主要問題是,光線必須穿過大氣層,但地球大氣層是一個復雜的系統(tǒng),云層變化很大,從而使得星體圖像可能模糊不清;而哈勃望遠鏡離地面將近600千米,因此獲得了基地望遠鏡所沒有的好處,影像可以不受大氣湍流的干擾,視相度很好,沒有大氣散射造成的背景光,能觀測被臭氧層吸收的紫外線,實現了地面任何望遠鏡也達到不了的高靈敏度和高分辨能力。

圖1 哈勃望遠鏡

哈勃望遠鏡能完成各種任務,它可以觀測到宇宙中140億年前發(fā)出的光,能夠單個觀測到星群中的任一顆星,能研究和確定宇宙的大小和起源,以及宇宙的年齡、距離和標度;還可以分析河外星系,確定行星部、星系間的距離,能對行星、黑洞、類星體和太陽系進行研究,并畫出宇宙圖和太陽系內各行星的氣象圖。

哈勃望遠鏡的組成部分主要包括:

①光學系統(tǒng)(為后文分析方便,本文稱之為C1):它是整個儀器的心臟,采用卡塞格林式反射系統(tǒng)組成,其中一個是口徑2.4米的主鏡、另一個是口徑0.3米的副鏡,目的是在主鏡的焦面上形成高質量的圖像,以供其他科學儀器進行處理,處理之后的數據通過中繼衛(wèi)星傳回地面。反射零位校正器(RNC)是光學設備里一個很重要的檢測儀器,這是由制造商帕金-艾爾曼(Pekin-Elmer)公司制造的。它由一個雙反射鏡和一個透鏡的集合組裝而成,可以讓一束激光從所有彎曲的鏡子表面的各個部分彈射出來,光線然后匯焦,用于檢測表面曲率的一致程度。反轉零位校正器(INC)

是反射零位校正器的一部分,模擬主鏡的反射功能,其作用是檢查反射零位校正器的校準和穩(wěn)定情況,檢測其是否有重大缺陷及測量它的穩(wěn)定性。

②廣域行星照相機(Wide Field/Planetary Camera,簡稱WFPC,本文稱之為C2)。它是一個獨立的系統(tǒng),由兩架照相機——廣域照相機和行星照相機組成,每架都包括四片德州儀器的800×800像素CCD,形成了相互聯接的光學視野。其中廣域照相機視野廣,但解像力有所損失,可以對光度微弱的天體進行全景觀測;而行星照相機的解像力高,用于高分辨率的觀測。廣域照相機與行星照相機正好互補。

③戈達德高解析攝譜儀(稱之為C3)。它是用于紫外線波段的攝譜儀,后被太空望遠鏡影像攝譜儀替代。

④高速光度計(稱之為C4)。它能夠快速地測量天體的光度變化和偏極性。因為主鏡的光學問題,自升空以來一直未能成功使用,后來用于矯正其他儀器的光學問題。

⑤暗天體照相機(稱之為C5)。用于某一波段的暗天體的觀察,后被更先進的巡天照相機代替。

⑥暗天體攝譜儀(稱之為C6)。用于觀測另一波段的暗天體的攝譜儀,后被太空望遠鏡影像攝譜儀代替。

⑦其他儀器(稱之為C7)。除此之外,哈勃望遠鏡還包括一些其他科學儀器,用于天體觀測和信息處理。

這里將C2、C3、C4、C5、C6、C7統(tǒng)稱為其他科學儀器Cn,并將哈勃望遠鏡的輔助部分忽略,并不影響對本文問題的研究。

光學系統(tǒng)是哈勃望遠鏡的核心結構,它采用的是組合望遠鏡設計。光學系統(tǒng)C1包括主鏡(C11)、副鏡(C12)和矯正光學設備(C13)。光線從筒口進入望遠鏡,然后從主鏡反射到副鏡,副鏡再把光線從主鏡中心的一個小洞反射到主鏡后面的焦點,形成清晰的圖像。焦點處有一些更小的半反光半透明的鏡子,將光線分散到各個科學儀器,供各種科學儀器進行精密處理,得出的數據通過中繼衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)回地面。望遠鏡的鏡片由玻璃制成,表面鍍上純鋁和鎂氟化物,可以反射可見光、紅外線和紫外線。哈勃望遠鏡通過觀測天體光線的不同波長或光譜,可以檢測到該天體的特征。

由于鏡片的拋光過程進展緩慢,這使得哈勃望遠鏡發(fā)射升空的時間比預定計劃晚了很多。在鏡片拋光上,出現了技術問題,拋光進度落后并且超過了預算。帕金-艾爾曼公司能否勝任后續(xù)工作受到了質疑,美國國家航空航天局(NASA)將哈勃望遠鏡發(fā)射的日期延期至1985年的4月,但是,帕金-艾爾曼公司的進度仍然在延遲。NASA被迫多次延后發(fā)射日期,先延至1986年3月,然后又延至1986年9月。這時整個計劃的總花費已經高達11.75億美元。其次,“挑戰(zhàn)者”號的災難使哈勃望遠鏡的發(fā)射又延遲了四年。1990年4月24日哈勃望遠鏡正式發(fā)射升空。

望遠鏡發(fā)射數星期后,傳回來的圖片表明沒有達到最佳的聚焦狀態(tài)。雖然第一張圖像看起來比基地望遠鏡還明銳,但是,哈勃望遠鏡有更高的設計標準,其圖像質量沒有達到原有的設計期望。事實上,點源的影像被擴散成超過1弧秒半徑的圓,而不是在設計準則中的標準:集中在直徑0.1弧秒之內,有同心圓的點彌漫函數圖像。在發(fā)現HST存在問題之后,由亞倫領導的委員會決定對HST進行維修,經過維修之后的HST,執(zhí)行了大量的觀測,成為天文學研究最重要的工具,在星系觀測、改善宇宙年齡估計、發(fā)現宇宙膨脹、證明黑洞存在等一系列任務上發(fā)揮了重要的作用。

1990年6月21日哈勃管理局宣稱哈勃拍攝照片失敗,從廣域行星照相機發(fā)回來的照片顯示,照片失真,存在球狀像差。造成這一問題的原因在于HST的光學系統(tǒng)有嚴重問題,即主鏡、副鏡或者二者都存在問題。為此,NASA成立了HST調查委員會。調查對象包括制造商和測試人員,重新查看了相關的文獻記載,分析和檢測了HST制造中用到的鏡子。

皮特將技術定義為:人性在運作(humanity at work)[1]11,其技術解釋的基本策略是實用主義的技術解釋①也有學者將技術的定義“humanity at work”翻譯為“人類在工作”,這一譯法范圍太寬。通觀皮特的著作,筆者認為將“humanity at work”翻譯為“人性在運作”更好一些,“運作”較之于“工作”更深層一些。。他的技術解釋包括技術規(guī)則、系統(tǒng)等概念。在他看來,如果科學規(guī)則是關于宇宙結構和宇宙內部各相關部分之間關系的規(guī)則,并且技術是“人性在運作”的定義是準確的話,技術

規(guī)則應該是人與人之間相互關系的規(guī)則,同時由于技術規(guī)則是以這一關系為主導的,那么技術規(guī)則就應該是社會科學研究的結果[1]43?！叭诵栽谶\作”概念的使用使得用來達成我們目標的工具這一概念盡可能包含所有的人工物,使得政府、法律體系、官僚系統(tǒng)等社會機構都可以算做技術。技術解釋中另一個重要概念是系統(tǒng),技術解釋中的一個重要部分是對人工物、結構、功能與組成這個系統(tǒng)相關的其他部分的關系進行解釋。通過對人工物中具體問題來進行詳細說明。例如:只有參考設計、功能或者結構在人工物里邊的作用時,才能對其進行恰當的解釋[2]111。

皮特在技術解釋之外,專門討論了技能解釋,即對技能細節(jié)進行解釋,技能解釋恰恰是從具體事件中尋求對某一特殊事件的理解。技能解釋一般會對以下三種情形進行說明:①人工物沒有實現最初預想的目標;②人工物是如何發(fā)揮作用以及如何產生不同的結果;③人工物帶來的不可預測的結果[1]45。技能解釋通常會說明“為什么它起作用(不起作用)”等關于“為什么”諸如此類的問題,如果按照科學解釋的法則去解釋,就不會得到令人滿意的答案。

就HST的成像不清來說,皮特引用了NASA總督察員向國會提交的報告,HST關鍵部分即主鏡出現了問題。具體表現在以下方面:①沒有經過校對的反射零位校正器墊圈;②沒有預料到反轉零位校正器的結果;③折射零位測試與反射零位測試不一致;④總體錯誤測試沒有進行[2]184。

按照實用主義的分析策略,除了引用調查報告中說明的原因之外,皮特更加強調HST設計的決策相關的其他因素,包括道德、經濟等其他因素:①牽涉的人和利益集團的范圍很廣,從政治家到制造商,從科學家到官僚主義者,都包括在里面;②科學的、技能的、政治的、金融的等因素也包括在內;③建造一個軌道觀測臺是非常復雜的,它要比建造一個望遠鏡涉及的問題多得多。

皮特結合他的技術行動認識論模型分析了政治、“挑戰(zhàn)者”號航天飛機發(fā)射的延遲、資金等因素對哈勃望遠鏡的影響。在其技術解釋模型中,認為主要應該關注的是參與項目工作的人,技術解釋是一種“決策因果關系之上”的解釋,在這里,決策扮演著至關重要的作用[1]51。

二、初探技術解釋模型

皮特的技術解釋是有一定道理的,但是,他從實用主義出發(fā),將技術定義為“人性在運作”,顯然,這一個定義太寬泛,因為人性在運作的東西太多了。他并沒有完全認清技術的本質,技術必然有自身的特質,而不能將技術失效的原因任意拓展到技術之外。反過來講,即使那些參與HST的設計、制造和測試等的技術人員、管理人員、公司等等都具有良好的道德和經濟水平,而且真正有心想把事辦好,但是,技術水平不高,顯然也是不可能成功制造出HST。HST成像不清從根本上講是技術本身的問題,過多的政治、金融等方面的分析并不利于技術解釋,政治與金融等因素并不直接影響技術人工物的制造,而必須直接尋找技術本身的原因。事實上,這些制造哈勃望遠鏡的公司本身具有相當高的信譽和很高的技術水平,因為它們都是高技術企業(yè),HST的制造任務也是國際上許多其他高技術企業(yè)無法完成的高難度制造工作。因此,應當從技術本身來展開分析,特別是需要運用分析哲學的方法對HST進行技術解釋。

技術解釋一直是一個難題,并沒有演繹推理地解決?？肆_斯(P.Kroes)提出了技術解釋[3]。在技術解釋中,克羅斯通過分析紐可門蒸汽機案例,提出了技術解釋的圖式。然而,正如他所認為的,結構與功能之間的關系不是演繹解釋,而是一種實用意義上的因果鏈,即在因果關系及基于因果關系的實用準則的基礎上聯結結構與功能[3]。張華夏、張志林改進了技術客體的結構解釋,通過結構來解釋技術的功能。其模式是[4]72:

我們這里借鑒并改進這一模型對哈勃望遠鏡進行結構到功能的技術解釋:

(1a)HST的元素為C1、Cn,并構成為穩(wěn)定的關系,即結構S。也就是說HST是由光學系統(tǒng)C1與其他科學儀器Cn組成。HST具有恰當的光學結構,即HST是按照光學原理由C1、Cn組

成特定的光學結構,這里的光學結構受到光學成像規(guī)律L的支配。光學系統(tǒng)C1包括主鏡(C11)、副鏡(C12)和矯正光學設備(C13)。

(1b)元素滿足技術規(guī)律或規(guī)則。這里光學成像規(guī)律轉變?yōu)榧夹g規(guī)律L,如透鏡成像的光學規(guī)律、光學鏡面的打磨和鍍膜技術的規(guī)律或規(guī)則等。技術規(guī)律或規(guī)則使元素構成為完成某種功能的結構。

(1c)HST處于太空環(huán)境中。

(1e)結論:HST有清晰的成像功能F。

上述各陳述(1a)、(1b)、(1c)是用結構語言表達的,陳述(1e)是用功能語言表達的,顯然,缺乏一個從結構到功能的聯結。張華夏、張志林教授認為,用對應原則來實現結構與功能之間的關系,然而,這對HST來說是有問題的。筆者認為,應當用原子結構-功能子來實現結構與功能之間的橋接,于是補充陳述(1d):

(1d)HST具有原子結構與功能統(tǒng)一體,即原子結構-功能子:光學規(guī)律能夠使主鏡、副鏡等光學元件組成的最基礎結構S0產生相應的基礎功能F0。

可見,只要上述各光學儀器(元素)都是正常的,構成了正確的結構,并使結構與功能之間有正確的藕合,HST將得到清晰的圖像。但是,從HST傳回來的圖片表明,并沒有得到清晰的圖像,而是模糊的圖像,這說明,前面的結構或要素是有問題的。上述從結構到功能的技術解釋,用符號表示為:

解釋者:(2a)要素描述與結構描述。要素描述C,要素構成的穩(wěn)定關系,即結構描述S,C與S組成了要素—結構描述,＜C,S＞。

(2b)要素滿足的技術規(guī)律或規(guī)則描述L。

(2c)環(huán)境描述E。

(2d)結構-功能子描述S0?F0。

被解釋者:(2e)技術人工物的功能描述F。

寫成邏輯表達式為:

或寫為:

其中,“.”表示合取,“…→”表示實踐推理,即在工程技術實踐中這一推理是合理的,具有工具合理性或技術合理性。為行文方便,將結構-功能子記為SF0,這樣的表達方式更符合工程技術人員的實踐活動①在邏輯表達中,按結合力規(guī)則省掉括號。根據結合力規(guī)則,結合力從最強到最弱依次為:-(非)、.(合取)、∨(析取)、…→(實踐推理)、(或?)?(等值)。。

三值邏輯最早是由盧卡西維茨(J. Lukasiwicz)和波斯特(E.L.Post)獨立提出來的[2]113,他們僅做了形式上的推演,但沒有解決應用問題。關鍵是賴欣巴哈發(fā)現了三值邏輯與量子力學之間的聯系。賴欣巴哈提出的量子力學三值邏輯[6]150-160,用真T、不確定I和假F來表達真值。對技術的評價不是二值邏輯,而是三值邏輯,它們是有效、不確定和無效,為行文方便,筆者將有效、不確定和無效分別用三值邏輯的真T、不確定I和假F來表示。經研究發(fā)現,賴欣巴哈三值邏輯中的直接否定(-)、標準蘊涵(?)適用于技術推理,符合工程技術的實踐,利用這樣的邏輯規(guī)則,從結構到功能的技術解釋形式上具有演繹推理的意義。

事實上,賴欣巴哈關于量子力學的三值邏輯描述的是從微觀到宏觀的邏輯過程,這已經涉及到量子技術的邏輯問題與經典技術的邏輯問題。我們認為,采用賴欣巴哈關于直接否定與標準蘊涵的三值邏輯,也是盧卡西維茨的三值邏輯系統(tǒng),能夠較好地符合了工程技術的推理。直接否定與標準蘊涵構成的三值邏輯系統(tǒng),我們稱之為賴欣巴哈的技術邏輯,其相關的真值表見表1、表2。

表1 直接否定的真值表

表2 析取、合取、標準蘊涵A?B的真值表

賴欣巴哈提出了蘊涵式的基本要求,即要使得推理成為可能,于是有這樣的規(guī)則:

①如果A為真,并且A?B為真,則B為真。這一規(guī)則滿足了實質蘊涵的“肯前必肯后”推理規(guī)則。

②如果A為真,而B為假,則蘊涵式為假,這一條件也為標準蘊涵式所滿足。

③當B為假,且A?B為真,則必然推出A為假,這實質上符合實質蘊涵的“否后必否前”推理規(guī)則,即(A?B).-B?-A[6]152-153。

下面根據我們采納的賴欣巴哈的直接否定與標準蘊涵邏輯來分析HST?，F將式(2)重新表達為:

當有合格的C、合理的S和正確的結構與功能的基本聯系SF0,就能產生正常功能F。但是,對于HST來說,其成像不清楚,就是成像有毛病,表示為“-F”,于是有如下技術推理:

然而賴欣巴哈的三值邏輯的“直接否定”滿足德·摩根定律,于是有:

由于技術規(guī)律或規(guī)則L和結構S、環(huán)境E與結構-功能子SF0不存在問題,上式是析取關系,因此,-C,即要素C有問題。

而C由C1、Cn組成,即C?C1.Cn。技術人員和科學家發(fā)現,Cn沒有毛病,因此只有C1出毛病了。C1包括主鏡(C11)、副鏡(C12)和矯正光學設備(C13)。即C1?C11.C12.C13

1990年6月14日,美國航宇局為使哈勃空間望遠鏡的聚焦達到最佳狀態(tài),經分析得知,C1部分存在問題,即C11、C12、C13部分或者全部存在問題,經調查發(fā)現正是C11和C13(主鏡和校正設備——反射零位校正器)存在問題:

① 存在的第一個問題是鏡片的問題,鏡片在加工磨制、拋光和實驗測試時并不能精密成型。調查委員會對鏡片的制造調查發(fā)現,鏡片的制造并不規(guī)范,鏡片的中心過于扁平,這個誤差已經十倍大于可容忍的范圍。主鏡表面涂上了一層很薄的鋁片,當鏡子拋光后,一小部分材料消耗,鏡片不同的部分選擇不同的光束,鏡片的形狀被改變了。當所有的鏡片表面經光束反射測試后,鏡片表面呈現出許多重復的光環(huán),這是由于在這個項目里光學測試沒有被很好地設定,這也是鏡片沒有拋光好的緣故。

②反射零位校正器存在問題。反射零位校正器用來檢測主鏡的形狀。只有當測量的光學元件和空間距離準確的時候,反射零位校正器才能被確保是準確的。事實上,主鏡在拋光階段就沒有拋光準確,鏡片的形狀偏離了預定的標準。對反射零位校正器的物鏡檢測發(fā)現安置距離有問題,需要安裝一個間隔器來增加兩個物鏡之間的距離,但是保護物鏡的螺栓帽沒有固定好,這里表明反射零位校正器存在問題,同時也說明缺乏技術監(jiān)管。這些異常情況應該讓材料審查委員會進行記錄并且考慮問題的原因,但事實上調查委員會調查時并沒有找到相關記錄。

③反轉零位校正器對反射零位校正器檢測發(fā)現,出現了球狀相差,當其測量主鏡的時候,其顯示的都是環(huán)形波狀圖,與預期的干涉模型相差很遠,這里顯示了很明顯的錯誤。第二個零位校正器僅由透鏡組成,當它測試主鏡的球面直徑時,它也很清晰地顯示了主鏡的錯誤。當這兩個錯誤出現的時候并沒有受到重視。帕金-艾爾曼公司的光學操作人員認為是反轉零位校正器出現了問題,事實上,反轉零位校正器能夠足夠精確地發(fā)現錯誤。

④由折射零位校正器對頂點半徑的檢測發(fā)現存在球狀相差,這個信息被忽略了。這是由于折射零位校正器的精確度比對反射零位校正器差,因而是不可靠的。事實上,折射零位校正器更容易準確地發(fā)現存在的球狀相差。

⑤針對主鏡的檢測計劃沒有實施?？茖W家們很好地設計和測試了哈勃望遠鏡的儀器,然而,哈勃望遠鏡的制造商們忽視了對技術監(jiān)管的檢測和重視。從帕金-艾爾曼公司的科學家們、管理者、技術決策隊伍,以及NASA的管理者和活動者們,都沒有對制造程序相當關注,沒有意識到有差異的數據的存在。盡管這些數據會讓帕金-艾爾曼公司的部分光學操作人員擔憂,依靠一個單獨的測試方法對一個程序來說是很脆弱的,即使是一個很簡單的錯誤的出現,這些簡單的錯誤在其他望遠鏡項目中也曾出現,然而仍然沒有獨立的檢測計劃來避免發(fā)生大的錯誤。在哈勃望遠鏡的關鍵時期,當時更擔心的是資金、發(fā)射計劃的推遲,而忽視了單獨的檢測[7]。

下面我們給出從結構推出功能的技術解釋的一般模式:

設技術人工物x有n個要素,記為x1,…, xn,即x1,…,xn分別屬于C1,…,Cn。Ci(xi)表示xi屬于Ci類,Ci為事物謂詞。由這些要素形成穩(wěn)定的結構S(x1,x2,…,xn),其中S為結構謂詞。

人工物的要素—結構描述的邏輯形式表示為:

這里將C1(x1).….Cn(xn)簡記為C(x1,…, xn),C為事物謂詞。

結構-功能子可以表達為:S0(x1,…,xn)?F0(x1,…,xn),簡記為SF0(x1,…,xn)

技術人工物的關系或結構的形成,既可以來自于科學規(guī)律、技術規(guī)律,還可能來自于技術規(guī)則、技術經驗,或者不可言說的知識,用L(x1,…, xn)表示,其意思是元素x1,…,xn滿足規(guī)律L,L就是規(guī)律謂詞或規(guī)則謂詞。一個技術人工物是否具有那樣的功能F,也需要有相應的環(huán)境E(x1,…,xn),如果沒有那樣的環(huán)境,技術人工物的功能就無法實現。嚴格講,這里所說的技術功能還是一種潛在的功能,只有當技術人工物作用于作用對象O,并正常運行時,現實的功能才能表現出來。于是,一般的技術解釋用符號表示為:

上式即式(4)是謂詞語句表達式。在技術人工物的結構與功能的轉變過程中,其中有一個原子結構-功能子SF0。這個原子結構-功能子,可以是物理實體(如在紐可門蒸汽機中,有一個樞臂等器件來完成從活塞到泵水這一功能的實現),也可以是人的意向使然(如一把菜刀有鋒利的物理性質,當其作用于菜時,刀用來切菜;由于刀有一定的硬度和重量,人又可用它拍堅果,這里刀發(fā)揮的是錘子的功能)

上述關于HST與技術解釋的分析方式,是分析哲學的分析方式,正是工程技術人員的思考方式,而不是皮特的實用主義的分析方式。一個好的技術解釋在于能夠預見技術的發(fā)展,或者是對技術的問題進行透徹的分析,有利于改進或解決技術的問題,而不是將問題擴展到更大的范圍。

三、幾點討論

下面就我們提出的技術解釋模型展開幾點討論:

首先,張華夏、張志林提出了技術客體的結構解釋模型,在該邏輯模型中包括了對應規(guī)則B。他們將對應規(guī)則解釋為:為了由元素與結構的規(guī)律推出客體的功能規(guī)律,就要有一種原理將元素結構的概念轉化為整體功能的概念,這個轉換,叫做對應規(guī)則[4]72。

張華夏等提出用對應原則將人工物的結構轉變?yōu)楣δ?以解決結構與功能之間的矛盾。然而,在筆者看來,對應原則“C x?A x,F x?P x”需要再認識。對于紐可門蒸汽機來說,對應原則的概括還是可用的,但是,對于HST來說,用對應原則來說明從結構到功能的轉變,似乎難以解釋。

在對人工物進行技術解釋的過程中,不是一定需要有一個對應規(guī)則。我們認為,應通過一個結構-功能子(structure-functionon)來聯結,這更加符合技術實踐和工程實踐。

將技術客體的功能F逐級分解,根據工程技術的需要,可以分解到一個足夠基礎的功能,我們稱之為原子功能F0,與這一最小功能相對應還有一個最小的結構,稱之為原子結構S0,原子功能與原子結構是統(tǒng)一在一起的,它表達了人工客體x的兩個重要特征,即:S0(x)?F0(x),它表示人工客體的原子功能與原子結構是等價的。在一些學者看來,技術設計應當僅考慮功能的分解,不應該考慮結構的分解,顯然這一設計思路是片面的,其效率十分低下。判斷是否屬于原子功能,依賴于具有的工程技術科學和設計情境的要求①我們將在另文與著作中對原子結構-功能子給予詳細的論述。。

HST的核心是通過主鏡和副鏡形成清晰的圖像,然后再供其他科學儀器進行處理。主鏡與副鏡是按光學成像要求組成的結構,與主鏡后面的焦點形成清晰的圖像是統(tǒng)一在一起的,這就是結構-功能子,清晰的圖像是HST的基礎功能,其他功能都是建立在這一基礎之上。

技術規(guī)律或技術規(guī)則是否包括了結構-功能

子?反過來問,有了技術規(guī)律或規(guī)則,是否就能唯一形成技術人工物的結構與功能。顯然,答案為否。有的技術規(guī)則是在人工物形成和使用之中逐漸形成的,同一個技術規(guī)律或規(guī)則會對應多個技術人工物。因此,每一類技術人工物都有其結構-功能子,它是技術人工物的最基礎構件。比如,汽車有其共同的或家族類似的結構-功能子,它不同于槍的結構-功能子。

皮特認為,技術規(guī)則是人與人之間相互關系的規(guī)則。筆者認為,技術規(guī)則是人在工程技術實踐過程中,必須遵守技術人工物正常運行的規(guī)則,而不是人與人之間相互關系的規(guī)則。技術規(guī)則從根本上講,來自于科學規(guī)律、技術規(guī)律或技術經驗。對于高技術產品來說,技術規(guī)則主要來自于科學規(guī)律轉化,或來自于高技術產品的使用過程的經驗形成。技術規(guī)則是保證技術人工物正常運行的規(guī)則。

其次,技術是什么?皮特對技術的討論限定在人類技術上,于是,涉及到兩個因素,一個是人類活動,另一個是對工具的有目的的應用。據此,他將技術定義為:技術是“人性在運作”。顯然這是一個寬泛的定義。一般來說,人性就是人的本性。人性由理性和感性等因素構成。像HST這樣的高科技產品,更加注重理性,而不是感性等因素,顯然,“人性在運作”這一技術的定義無法闡明現代技術所包括的理性。同時,運作(work)這一詞也很寬泛,沒有將技術的改造、實踐特征表達出來。筆者對技術的定義是:技術是理性的實踐能力。這說明了技術具有實踐特點,需要不斷給予檢驗。技術也是一種理性的實現,HST的聚焦功能有很高的科學要求,也是許多發(fā)達國家難以達到的科學技術精度,這就是說,技術人工物本身是前沿的科學和技術的產物,即高科技,它本身就具有不確定性和風險性,有的檢驗也必須在實踐和使用過程中,才能受到檢驗。通過對技術產品的使用來檢驗技術是否存在問題,越發(fā)顯得具有重要性,如HST等這些高端技術產品,如果制造該產品的公司一開始就沒有檢查出技術問題,而在現實中通過對該產品的使用發(fā)現了問題,這說明了對高技術人工物的檢驗還要在使用中進行,通過使用來發(fā)現問題和改進技術人工物,即是說,使用就是技術人工物的檢驗。技術解釋中應當引入時間因素,因為技術解釋不僅是解釋有一個技術人工物,還應當解釋它具有何種穩(wěn)定和可靠的功能,而這些因素都必須在技術的使用中來檢驗。

[1]Pitt J C.Thinking about Technology:Foundations of the Philosophy of Technology[M].New York:Seven Bridges Press,2000.

[2]Pitt J C.Doing Philosophy of Technology[M].New York: Springer Press,2011.

[3]Kroes P.Technological Explanations:The Relation Between Structure and Function of Technological Objects[J]. Society for Philosophy and Technology,1998,3(3):18 -34.

[4]張華夏,張志林.技術解釋研究[M].北京:科學出版社,2005.

[5]王雨田.現代邏輯科學導引:上冊[M].北京:中國人民大學出版社,1987:593-607.

[6]Reichenbach H.Philosophic Foundations of Quantum Mechanics[M].Berkeley:University of California Press,1944.

[7]NASA.The Hubble Space Telescope Optical System Failure Report[R].Washington D.C.:NASA,1990:55.

(責任編輯:李新根)

Study on Technical Interpretation——Together with a Review on Pitt's Analysis of HST

WU Guo-lin,CHEN Fu
(Center for Philosophy of Science and Technology,South China University of Technology, Guangzhou 510640,China)

Pitt's pragmatic analytical philosophy of technology uniquely studies technology from the relationship between technology and society.His definition of technology and technical interpretation of technological failure involve excessively the factors beyond technology.The technical reasons for Hubble Space Telescope (HST)failure,for instance,were explained specifically from the perspective of logical analysis by introducing three-valued logic.In technical interpretation there are deficiencies of corresponding principles,which should be replaced by atomic structure-functionon in the mode of technical interpretation from structure to function.Such a technical interpretation is of significance to deductive reasoning, which is named Reichenbach's technical logic.What's more,Pitt's definition that technology is“humanity at work”is too broad,whereas technology is the practice capacity of reasoning and technical artifacts call for continuous testing.

Pitt;pragmatism;Hubble Space Telescope(HST);technical interpretation;technical logic;atomic structure-functionon

N 031

A

1008-3758(2015)05-0441-08

10.15936/j.cnki.1008-3758.2015.05.001

2015-02-25

教育部哲學社會科學研究重大課題攻關資助項目(11JZD007)。

吳國林(1963-),男,四川營山人,華南理工大學教授,博士生導師,主要從事物理學哲學、技術哲學、現象學科技哲學研究;陳 福(1990-),男,湖南婁底人,華南理工大學碩士研究生,主要從事技術哲學研究。