新国学网:邱志杰：实验艺术概论1.2_-_科学史中实验方法的兴起及其艺术史意义_-培根-艺术-猜想

1.2科学史中实验方法的兴起及其艺术史意义实验方法是在人为控制特定的实验设计条件之下研究事物的互相

1.2 科学史中实验方法的兴起及其艺术史意义

实验方法是在人为控制特定的实验设计条件之下研究事物的互相关系的一种研究方法。一般认为11世纪阿拉伯黄金时代科学家伊本·海什木在其著作《光学书》中首先倡议并记录了自己的实验科学方法。他通过实验证明光线进入人的眼睛才产生了视觉，并用暗箱来研究光线的性质。海什木因此被认为是首位采用实验科学方法的人，被视为“第一位科学家”。此说并不完全公允，在古希腊，本身就存在着亚里士多德学派和阿基米德的科学实践学派的对立。

阿基米德对杠杆原理和浮力的研究明明显来自实验，他甚至亲自参与制造实验器械，成为一个军械发明家。亚里士多德善于对事物进行分门别类，他的研究是建立在观察和思辨的基础上的。而在他之前的数学家毕达哥拉斯，则力求数学推理中的逻辑自洽，不是通过经验和测量，而是通过逻辑推演来证明一个数学定理。希腊人发展出观察、逻辑推理、实验证明这三种获得真理的方法，并综合运用，造就出辉煌的技术成就。后来者把亚里士多德的知识奉为教条，与科学方法渐远。但即使在所谓黑暗中世纪，要盖起高耸的哥特大教堂，在实践中依然不得不得遵照这观察-归纳总结经验-推理演绎规律-实验证明的不二法门。

文艺复兴时代的科学家伽利略把实验视为知识的唯一源泉，他走出迷信亚里士多德教条的误区，以亲身进行的大量的观察和实验，取得了巨大的科学成就。他建立起了数学推理与实验观测相结合的研究方法，在系统实验的基础上进行定量观测。他跑到比萨斜塔上丢下一轻一重两个铁球的做法，不但是预估了结果的实验，而且是公开开放围观的表演。

伽利略所开创的新科学方法被弗兰西斯·培根在《新工具》中表述为归纳法。在培根的乌托邦小说《新大西岛》中，各种门类的科学家组成的“所罗门宫殿”所采用的基本研究方法就是归纳法，而最重要的工作就是做实验。这里不但有人专门做实验，还有人专门研究实验结果，通过思维加工产生知识成果。有人专职撰写实验报告，更有人负责将科学知识总结为格言。这样一个循证科学的乌托邦，不仅要让科学方法主宰我们对自然的研究，也期望以科学方法建立起“循证政治”，充满着新时代的乐观主义信念。在这个乌托邦中，从社会组织到认识客观世界的规律，都贯穿着同一种理性精神：观察自然现象和社会想象，提出猜想和假设，用实验来批判和试错，印证猜想和假设，获得对于外部世界的正确认知。

其实在这位弗兰西斯·培根之前，英国尚有另一位罗杰-培根（Roger Bacon约1214年-1293年)，是十三世纪牛津大学的教师，刚好也同样是实验科学的先驱。他在牛津大学建立起了一个炼金术实验室，其实验内容涉及光学、力学、炸药的制作。他说我们判断知识的真伪有三个来源：权威、我们的理性判断，第三个就是实验。权威的观点正确与否必须通过理智来判断，而判断的真伪必须依靠实验，因此实验是获得真知识的最终来源。

我们不知道这位培根对权威和成见的警觉在多大程度上直接引发了后来那位弗兰西斯·培根的“四个假象”论述。但毫无疑问，他对实验和经验的强调，划破中世纪的夜空，开启了英国经验主义的思维路向。弗兰西斯·培根认为，我们的认知总是受到“部落假象”、“洞穴假象”、“市场假象”和“剧场假象”的污染，“部族假象”说我们作为人的天性中潜伏着以自己主观经验作为衡量事物的依据的倾向，先入为主，而且我们还倾向于更相信秩序感和规范性。“洞穴假象”说我们就像被绑在柏拉图洞穴里面的奴隶一样被我们的个体偏见所俘虏，有着特定的喜欢和不喜欢，可怜可悲！“市场假象”说我们不但自身秉持偏见，还在宣讲、转述和表达的乱哄哄的语言市场上制造歧义产生误解，错误就根植在我们语言的用法中。“剧场假象”则说我们太经常会把假设的、虚拟的东西信以为真，就像在剧场里面一样，不知不觉就入戏太深了。要破除这种种假象，只有一条可行的道路：观察-归纳-实验。而这种归纳并非简单地枚举和罗列正面事例，而是要有目的地去发现那些超越了个别自然的事物的形式。因此就需要对现象进行筛选。培根的信奉者牛顿夸大了培根的方法中不重视假说的一面，引出极端的口号“杜绝假说”。

培根的方法被斯图亚特·密尔总结为求因果的“密尔五法”(Mill five methods of searching causal connections)，亦称“穆勒氏方法”：求同法、求异法、求同求异并用法、共变法、剩余法。从而为实验科学奠定了逻辑基础。

与弗兰西斯·培根遥相呼应，在法国，几乎同一时刻笛卡尔也在发展一套科学方法。他们都反对教条和迷信，《指导心智探求真理的规则》最初提出的双重道路是经验和演绎，但我们就算拥有经验，因为种种偏见和幻象影响还是常常被骗。因此笛卡尔求助简单自然的直观明见性，把直观和归纳并列为获得真理的两大方法。从而提出他的方法：1，在我确知之前绝不承认任何事物为真。2，将每一个难题尽可能分解成一系列小问题来逐一解决，化整为零，化繁为简。3，按次序由简到繁，先容后难地思考。4，重新审视和检验整个过程。笛卡尔的思维方式中，日常经验是复杂的，必须把它们还原为简单性，这种简单性反而是可以直观把握的坚实的东西。我们在他的思维中看到机械论哲学与形而上学的汇合。承认事物的因果关联和理性构造，由可直观的可靠的知识推理出不那么确定的知识，每一步都都加以检验。从而可以不断构建起整个知识大厦。某种意义上我们可以说，培根的方法更多地是以物理学和生物学为模型，而笛卡尔更多地是以数学为模型来构建他的知识论大厦的。在后世科学史家如朗达贝尔、兰德尔等人的叙述中，笛卡尔方法越来越被视为一场革命。

二十世纪科学哲学家卡尔·波普尔认为培根忽略了假说的作用，是一种天真的归纳实验主义者。但事实上，培根本人清晰地意识到，任何归纳都必须具有完备性，而任何一个反例，都足以颠覆归纳所得出的结论。因此，任何一个正面例证都只是强化了我们固有的信念，而不能担保未来的反例的出现。在这样的论述中，已经暗含着卡尔·波普尔的可证伪性的思想。卡尔·波普尔认为科学是不断的提出猜想，这些猜想是有待证伪的，科学活动就是不断的对这些猜想进行反驳的行动。在不断的猜想和反驳证伪的批判性过程中，我们获得了知识的增长。“可证伪性”成为科学理论的标准：一种理论，必须有可能被某个可以预见到的事实所推翻，例如爱因斯坦相对论有可能被爱丁顿远征观测所证伪---那次观测虽然证实了爱因斯坦的预言，但也不应被视为是“证实”，而只是尚未“证伪”---所以爱因斯坦相对论才是一种科学理论。与之相对，像占星术，或者弗洛伊德心理分析理论，尽管从经验事实中找来很多证据为自己进行证明，却依然是一些不可证伪的理论，因此不是科学猜想。

卡尔·波普尔为科学哲学贡献了“猜想”、“证伪”、“试错”、“批判和知识的增长”等一整套崭新的词汇。波普尔的“证伪主义”强调了问题意识的重要性，他怀疑培根的归纳方法，他说：

1.归纳即基于许多观察的推理，是神话，它不是心理事实，不是日常生活事实，也不是一种科学程序。

2.实际的科学程序是进行猜测：一下子跳到结论——通常是在一次观察之后（如休谟和玻恩就注意到这一点）

3.重复的观察和实验在科学上起的作用是检验我们的猜测或假说，也即试探性反驳。

因此，我们要做的只是：

“生活在这个未知世界之中，使我们自己尽可能适应它，利用我们可能从中找到的机会，如有可能（不一定假定真是这样），则尽可能借助于规律和解释性理论加以解释。如果我们以此为我们的任务，那么，就没有比试探和错误——猜测和反驳的方法更加理性的程序。这种方法就是大胆地提出理论，竭尽我们所能表明它们的错误，如果我们的批判努力失败了，那就试探地加以接受。”（《猜想和反驳》序言）

总结一下，科学方法可以被概括为：

产生问题意识，也就是发现问题所在，问出为什么。

然后搜集涉及该问题的全部数据，这些数据来自观察自然，或者以人工方式模拟理想的自然状态。

剔除和筛选该问题中非本质的干扰要素。然后对这些数据进行概括描述，也就是构造假说，或者卡尔·波普尔所说的猜想。

然后设计实验，去证实或者证伪这些假说，从而更新我们的知识。实验过程经常是通过操纵系统中的一个变量，观察这种操纵或改变对另一个变量的影响，也就是共变关系。从而揭示他们因果关系之类的相关性，这被称之为控制变量法。实验方法在科学史中如此重要，以至于这之后的科学有时被称为“实验科学”。

这样，我们从全面而深刻的观察中建立的理论作为猜想和假设，得到实验数据作为证据，这种遵循证据的治学，被称之为“循证科学”。

实验方法的兴起同时标志着科学思维方式的自觉和走向成熟。从而立刻刺激了自然科学在欧洲的快速增长，迎来了第一次科学革命。此前世界各个文明都有技术，有的技术还相当发达，但这些技术发达是不自觉地运用了实验方法和科学思维的结果。并没有有意识地把实验作为一种探索世界和真理的工作方法。五百年来，科学实验方法，或者说实验科学方法，已经深刻地重塑了整个人类世界。但它对艺术理论的影响却姗姗来迟。

事实上，不管是培根的经验主义和归纳法，还是笛卡尔方法，再到波普尔的批判增长的知识论，都为艺术史提供了全新的思路。也就是，一种循证的理性的艺术，同时也是开拓的激进的艺术，有可能重新获得坚实的基础。

伽利略的手稿

此前艺术界对“实验”的理解，其实多是一种隐喻的说法。“实验”这个词的隐喻基本上包含了先锋、前卫、另类、反传统、边缘、大胆、敢冒险、尝试、不一样、没人做过，做着试试看，尤其包含了先做起来再说的含义。这个其实并没有被清晰定义过的词汇，一方面模模糊糊的带着一种往前走，试图淌出新路子来的开路先锋意思，有某种英雄主义气质。另一方面又没有“先锋”、“前卫”这些词那么高调那么自信满满，它显得甘于寂寞和闭门造车。它又带有某种科研色彩，带有某种“尝试”、“试验”的不自信，有一种探索真理的如履薄冰感。实验室成果尚未能成熟到推广到社会上形成产品的感觉，但是也不应该对这样的实验进行打压。这样，“实验艺术”这个词在整个艺术学院系统还比较传统和不够开放的时代，成为把多种多样的工作纳入现有学院体系时的一个精致的词汇。但是它但并未凝聚为明晰的可操作的方法。

俗见以为，自然科学遵循实验方法，而人文艺术靠的更多的是个人感觉、思辨。这种说法割裂了人类知识的整体性。事实上也误解了科学实验的积极建构意义。实验艺术不是由无知，任性和反社会人格所堆砌起来的怪异行为，而是对真理的寻求和对新知识的寻求。

实验艺术是运用科学实验方法的艺术。

实验方法可以被归纳为：猜想－实验假设－进行实验设计－控制一个或者多个自变量，并且观察与之相关的因变量的相应变化，获得其共变关系的数据---进行可重复的实验－证实或证伪原初猜想－调整实验目标－优化实验设计－反复进行试验－证实或证伪新的假设－知识的不断增长，这样一套工作流程。

它强调探索未知领域、强调理性的工作态度、问题导向的工作方式、富于想象力和科学精神的实验设计与审慎的实验操作，有效验证的工作机制等特点。这套方法是科学家探求真理的方法，也同样可以是艺术家探索创新的方法。

实验研究方法是整个自然科学中最核心最基础的方法之一，是文艺复兴以来欧洲自然科学获得高速发展，最终推动工业革命的最重要的原因。实验方法由物理学开始，扩展到心理学、社会学、教育学、经济学等社会科学领域。我们既然搞的是“实验艺术”，当然免不了要用实验研究方法。或者说如果非要严谨的定义的话，所谓实验艺术就是使用实验方法来推动创新的艺术。

在艺术研究中，涉及到作品中使用的材料及其处理手法和产生的效果之间的因果关系的研究，是可以直接使用物理学和化学中所用到的实验方法的。有时候在艺术实验和物理化学实验之间，并没有明晰的界限。例如，在中国人烧制瓷器、威尼斯人烧制玻璃器皿的过程中，工匠们所进行的实验，我们其实难以判断它应该属于科技实验还是艺术实验。青铜雕塑浇铸技术的摸索，油画颜料调色油的配置，摄影器材的改进等等，其实都是科学实验也是艺术实验。

在一个图像体系中，一个艺术家尝试推出一种新的图像，使用一种新的纹样，背离一种传统的造型法式去尝试一种新的造型趣味。这种新图像、新纹样或者新造型风格的获得，本身必定是研究、改良、背离了传统方式的结果。而它对现有图像体系中的出现会引发何种效果，周边的要素与之发生什么反应？它如何恰当的被接受？这些本身都需要由实验来证伪，因此应被视为一种实验，并以科学实验的方法来进行操作。以前的艺术家无意识的这么做，现在的艺术家可以有意识的这么做。

一个艺术家个人风格的形成，是与现有的一个时代的艺术共同体的流行观念之间的对话。他之所以获得尊重，必定是某种程度上颠覆了既有的权威、习惯和成见，正如罗杰·培根对权威和教条的拒绝。而它之所以能够接受，如何获得笛卡尔式的直观明见性的坚实基础，同样可以视为一个科学实验过程。我们可以通过评估这样一种观念和风格的变化，它与其他观念与风格之间的共变关系，来思考它的艺术意义和社会意义，及其艺术史价值。我们同样可以更主动地以科学实验的方式进行大胆猜想和精巧的实验设计。以前的艺术家无意识的这么做，现在的艺术家可以有意识的这么做。

甚至一件具体作品的创作过程也应该被视为一次科学实验。创作作品之前的冲动，其实就是科学实验中的问题意识，也就是我们的猜想和假设。构思和谋划作品的过程，就是进行实验设计的过程。动手作品的过程其实就是一个实验操作的过程。创作作品中所获得的作品效果和观众反应，就构成了对我们事先的猜想与假设的证伪，通过创作这样一件作品，我们对艺术的理解和对自我的理解，获得了批判性的增长。创作的过程就是一个不断的猜想和反驳的过程。以前的艺术家无意识的这么做，现在的艺术家可以有意识的这么做。

在对特定的社会现象和文化现象的性质进行研究的过程中，我们可以采用社会学实验的方式进行研究。例如在特定语境中采取一种行为，观察和比较特定社会文化语境对不同行为的反应模式。这个过程可以多次重复进行，从而获得准确和可靠的结论。在乡村建设，社区艺术等跟社会参与相关的艺术活动中，这样的实验方法其实尚未真正被普遍使用，但它的能量显然是可以预期的。以前的艺术家无意识的这么做，现在的艺术家可以有意识的这么做。

涉及到特定作品的手法和观众的反应之间的问题，可以运用实验心理学和社会学的很多实验方法，例如社会调查中的实验调查法，设计实验对照组和实验控制组，采用某一手法，输入某一刺激，比较观测实验组和控制组的反馈。实验者对实验组施加设计中的各种刺激，而控制组不参与，从而可以比照他们的反应。然后通过分析这些反应，获得你应该采用的手法的结论。

艺术家们经常声称要打动观众，经常声称自己在意观众的反应，经常声称要介入社会、参与社会。但是他们不通过一些实验去研究哪一些方法才能真正打动社会和人群，不去研究某种特定的方法将产生何种效果，那么他们进入社会的行动，应该被认为是莽撞的、未经研究的、未获得科学基础的，因此应当被认为是不负责任的。一家企业要把产品推向市场，是经过市场调查也经过大量实验之后才可以采取的理性行为。一群艺术家如果连这个都做不到，那就只能自欺欺人。那样的艺术，只是掩耳盗铃的艺术笑话。

所以，和当年的心理学一样，实验艺术要走出“安乐椅”状态的思辨，走进实验室。只有把“实验性”由一种姿态和一种借喻，真正落实成一种工作方法，实验艺术才可能带着整个艺术界真正成为一种科学。

伽利略的手稿

今天大多数号称自己是搞“实验艺术”的人，其实并没有经常在做实验。或者说他们有一种实验性的思想姿态，有着以追求前卫和创新为己任的情怀，但并没有把实验真正作为一种工作方法。或许当他们研究某些材料的时候，涉及到某些技术手段的时候，有一些接近于小实验的测试，但是如何把创作中遇到的问题通过实验方法去克服，这则还是罕见的。实验方法的核心是实验设计，我们负有使命要把“实验作为方法”在这个学科中充分发展起来。因此你要努力研究自然科学和社会科学中的各种实验，特别是学习各种实验设计的方法，从而能够在自己的课题研究中设计一系列的实验，从而为自己的研究获得可靠而独特的数据。

事实上，我经常发现实验心理学中的很多实验，或者社会学中的很多实验，非常接近我们所说的行为艺术。例如斯坦福大学研究社会心理学的研究生们，会开一个车堵在路口，在绿灯的时候故意不走。然后一些人躲在路边拿着秒表记录，观察不同的人要多长时间才会对前面的车按喇叭。并比较男性司机和女性司机、开豪车的司机和开烂车的司机的不同反应行为。而理论物理学中的很多思想实验，则非常接近我们所说的观念艺术。

这是很有启示的：我们不妨把自己研究过程中关联着的一系列创作，设计成研究中的一系列实验，从而让研究和创作一举两得，互相增益。

把科学实验的方法用于治疗是循证医学，把科学实验的方法用于教育是循证教育。把科学实验的方法用于公共政策的制定，是循证政治。市场调查市场分析，大数据分析来决定自己的商业策略，是一种循证商业。我们要有意识的把科学实验的方法论用于艺术研究和创作的全过程，从而将有机会发展起一种全新的，基于理性主义和实验精神的循证的艺术。

作业：提出一个猜想，并设计一套实验来求证这个猜想。

作业案例：

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伽利略的手稿

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