什么是非因果解释？看马克·朗格是如何解释的→

原文发表于《科技导报》2025年第 8 期 《马克·朗格的非因果解释理论及其问题 》

因果解释在科学解释中的重要地位，得到了几乎所有哲学家的肯定，即便一些学者指出存在非因果解释的例子，但对此进行系统研究的还不多。马克·朗格（Marc Lange）提出了非因果解释理论，其著作强调了非因果解释在科学和数学中的重要作用。《科技导报》邀请北京化工大学STS研究所初维峰教授具体介绍了朗格的非因果解释理论，分析了朗格非因果解释理论的不足之处。

半个世纪以来，因果解释在科学解释中的重要地位，得到了几乎所有哲学家的肯定。然而，2010年以来，越来越多的哲学家认为，因果解释远非完备，存在许多非因果的科学解释。即便一些学者指出存在非因果解释的例子，但对此进行系统研究的还不多，提出非因果解释理论的学者更是寥寥无几。幸运地是，马克·朗格（Marc Lange）提出了非因果解释理论，其著作强调了非因果解释在科学和数学中的重要作用；通过分析不同领域中的非因果解释案例，展示了其在理解组多现象的价值。

1 约束的科学解释

根据约束性质不同，约束的科学解释可以是数学的解释，也可以是非数学的解释。这两种情形中，被解释项（explananda）都是关于自然时空世界的事实。

1.1 独特的数学解释

独特的数学解释是非因果解释，因为它不是通过描述世界的因果联系进行科学解释的。然而，朗格认为因果解释与非因果解释并非是相互排斥的，它们之间是相互融合的。

考虑1个简单的双摆，即1个单摆连到另1个单摆的物理系统（图1）。这种相当通过找出系统的潜在势能

U(α, β)

图1 简单的双摆

此外，此系统的结构空间（任何双摆的构型空间）是1个环面的表面，这就暗示可以把物理问题作为1个纯粹的拓扑问题研究。根据数学原理，这样2个环形表面至少有4个稳定点，也可以得到这个物理系统至少应有4种平衡构型（图2）。

图2 双摆的4个平衡状态

这个例子展示了独特的数学解释有2个特点：第一，对1个经验现象既可以对之进行因果解释，也可以进行非因果解释；第二，在某些情况下，独特的数学解释具有因果解释不具备的特性，因为它不仅在1个特定情形中适用（双摆系统），还适用于与之类似的情形（任何双摆系统的配置空间曲面的表面）。

1.2 非数学约束的科学解释

朗格除提出独特数学解释外，还在物理学等领域通过对洛伦兹变换、力的平行四边形定律及守恒定律的研究发现了非数学约束的科学解释。为什么引力和电的相互作用在能量守恒方面是相同的?这里有2种解释。第1种解释是，引力相互作用能量守恒是因为引力定律要求它们这样做；电的相互作用能量守恒是因为电力规律要求它们这样做。因此，这2种相互作用在能量守恒方面是相同的，但原因不同。第2种解释是，2种相互作用能量守恒，原因相同，即能量守恒定律要求它们这样做。第1种解释中，以上2种力的能量守恒只是一个巧合，对此没有的共同解释。第2种解释中，能量守恒定律不是一种巧合。这种解释告诉我们，无论引力还是电力守恒的理由都一样，它们都是从能量守恒定律中推导出来的。朗格还指出，这两种解释也不是相互排斥的：守恒定律作为约束条件的科学解释，并不能排除诉诸于普通的自然规律的科学解释。

2 真正的统计学解释

真正的统计学解释也是一种非因果解释。此类解释通过“向平均值回归”解释了为何第一次考试成绩最差或最好的学生，大概率不是第二次考试中对应名次的学生，这种统计学关系在生活中普遍存在，且与因果解释相结合。在生物学中，遗传漂移是典型的统计学解释，它解释了种群中某一等位基因频率在世代传递中的波动现象，这种波动导致遗传结构改变，且这种解释是非因果的，但并不排除因果解释的存在。有些时候，在因果解释失效时，真正统计学解释仍能发挥作用。

3 量纲解释

量纲是物理量的基本属性，通过7个基本量纲可导出任意导出量的量纲通式。在物理学和工程学中，量纲分析常见，能找出物理量之间的关系。朗格提出量纲论证具有解释力，基于“量纲同质性”，存在约束性和非约束性两种量纲解释。约束性量纲解释如伽利略的自由落体定律，能揭示法布里观点的错误，与因果解释相互补充。非约束性量纲解释如行星轨道周期与半径的关系，虽不描述因果关系，但能揭示量纲上的同质关系，从而解释特定物理现象。量纲不仅在数学推导中起校验作用，还广泛应用于解释性分析，通过分析物理量的量纲，可揭示物理规律，更准确地解释和预测物理现象。尽管量纲解释不具备必然性，也不描述因果关系，但在科学解释中仍具有重要价值。

4 纯数学解释

纯数学解释与独特数学解释不同，其被解释项为数学定理，专注于数学内部逻辑与结构，强调数学自治性，不依赖外部经验。纯数学解释不仅涵盖定理证明，还包括不涉及证明的解释。解释型证明通过属性推演展现定理合理性，其解释力源于定理表达特征（如对称性、简单性）的显著性。以达朗贝尔对实系数多项式共轭根定理的解释为例，该定理的对称性特征是其解释的关键，尽管某些计算证明在形式上无误，但数学界认为其解释力较弱。朗格指出，除对称性外，简单性、相似性等也是数学解释的重要特征。此外，还存在不涉及证明的数学解释，如达朗贝尔定理对多项式共轭根现象的解释，揭示了数学事实间的内在联系。

5 朗格对非因果解释的同质化处理

朗格在形而上学层面，对因果与非因果解释进行同质化处理，认为它们同属“解释”属性。他提出，当属性组合P作为一个单位进入对L的解释时，P即为自然的充足解释，这里的属性是自然属性，与事物相似性相关。以跷跷板为例，其向右倾斜可由mR xR-mL xL的自然规律解释，此规律虽可还原，但仍具解释力。朗格强调，解释的多元性，现象可由多种解释涵盖，且解释类型因现象显著性（如对称性、统计模式）不同而异。他并未将所有非因果解释归为一类，而是强调解释类型的特殊性与多样性。

6 朗格非因果解释理论的不足之处

朗格主张的非因果解释理论（也可以延伸到因果解释理论）是多元主义的。虽然没有关于非因果解释的统一说法，但朗格在不同种类的非因果解释之间提出了各种家族相似性，使它们成为“同属的不同种”。朗格的理论虽然是深刻的，但其理论也存在一些不足，这主要包括以下4个方面。

1）对显著性概念的定义不够清晰。在朗格理论里，巧合与非巧合解释的区分极为关键，而显著性概念是区分的重要依据。不过，朗格虽指出解释项与被解释项需相似或具显著特征，却未对相关概念给出明确定义。

（2）因果解释与非因果解释之间的区分并非清楚明白。纵观朗格的非因果解释理论，哪些是独特的数学解释，哪些为因果解释之间的区别不仅不鲜明，而且几乎是任意的。

（3）非因果解释能否避免覆盖律模型面临的问题。朗格的非因果解释不求助因果因素进行解释，但是他没有讨论非因果解释能否避免覆盖律模型面临的问题，这不得不说一个遗憾。

（4）朗格的模态形而上学非无懈可击。①朗格只是以举例子的方式告诉我们，数学、守恒定律等的模态程度更强，并没有在理论层面告诉我们什么样的模态强或弱。②很难应对新休谟主义的反驳。根据朗格的理论，定律的形而上学必须承认存在限制其他定律的元定律。但是，以新休谟主义的观点看，不存在支配其他定律的定律，没有什么二阶定律，所有定律只是以某种方式（如简单性）描述实际发生的事情的陈述。随着科学的发展，从未来科学视角来看，会发现没有什么元定律。

本文作者：初维峰

作者简介：初维峰，北京化工大学STS研究所，教授，研究方向为科学哲学和经济学哲学。

文章来 源 ： 初维峰. 马克·朗格的非因果解释理论及其问题[J]. 科技导报, 2025, 43(8): 106-112 .

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