效驗
以直接或間接的經驗事實,推定論事真偽的一種方法。在中國傳統科技和思維發展的基礎上,王充明確提出“凡論事者,違實不引效驗,則雖甘義繁說,眾不見信”(《論衡·知實篇》),和“事莫明於有效,論莫定於有證”(《論衡·薄葬篇》)的方法論觀點及命題。在其《論衡·雷虛篇》中,他以5種效驗辨偽“推人道以論之”的雷為“天怒”的妄說,論證他自己提出的“雷火”說:“何以驗之?雷者火也。以人中雷而死,即詢其身,中頭則鬚髮燒焦,中身則皮膚灼燌,臨其屍上聞火氣,一驗也。道術之家,以為雷燒石色赤,投於井中,石焦井寒,激聲大鳴,若雷之狀。二驗也。人傷於寒,寒氣直腹,腹中素溫,溫寒分爭,激氣雷鳴,三驗也。當雷之時,電光時見,大若火之耀,四驗也。當雷之擊,時或燔人室屋及地草木,五驗也。夫論雷之為火有五驗,言雷天怒無一效。然則雷為天怒,虛妄之言。”此段為王充對其雷火假說的論證。此種論證的實質在於,以經驗事實驗證假說,以雷之聲、光和灼燒如火為驗,支持其雷火說。此例論證雖不嚴密,如以腹鳴類比雷聲,但終可為“效驗”說之一論證典範。
測驗
“驗”的概念加一“測”字,把“效驗”說又向前推進一步,增加了操作和數量的內涵。雖然漢武帝時編制太初曆的天文學家就提出“曆本之驗在於天”(《漢書·律曆志》),南北朝時祖沖之也曾論說“唐篇夏典,莫不揆量,周正漢朔,鹹加該驗”及“夫甄耀測象者,必料分析度,考往驗來,準以實見”(《宋書·律曆志》),但直待宋代才有沈括明確提出科學的“測驗”概念:“前世修歷,多隻增損舊曆而已,未嘗實考天度。其法須測驗每夜昏、曉、夜半月及五星所在度秒,置簿錄之,滿五年,其間刪去雲陰及晝見日數外,可得三年實行,然後以算術綴之。”(《夢溪筆談》卷八《象數二》)沈括的“測驗”概念為其後天文學家郭守敬採用並發展。郭提出:“歷之本在於測驗,而測驗之器莫先儀表。”(《元史·郭守敬傳》)測量儀器的重要性被明確地提出來。沈括還把“測驗”提高到“驗量”:“熙寧中,議改疏洛水入汴。予嘗因出使,按行汴渠,自京師上善門量至泗州灘口,凡八百四十里一百三十步。地勢,京師之地比泗州梵谷十九丈四尺八寸六分。……驗量地勢,用水平望尺、乾尺量之,不能無小差,汴渠堤外,皆是出土故溝水,令相通,時為一堰節其水,候水平,其上漸淺涸,則又為一堰相齒如所陸,乃量堰之上下水面,相高下之數會之,乃得地勢高下之實。”(《夢溪筆談》卷二十五《雜誌二》)
試驗
與“效驗”和“測驗”概念相比,試驗概念內涵之特徵在於,它屬於創造現象的實踐。春秋戰國時期《墨經》中關於小孔成像等光學現象的描述,《漢書》中有關“埋管飛灰”候氣的描述,王充《論衡》記載的指南“司勺”裝置,丹書和醫典有關火藥配方的記述,沈括的琴弦共振設計等,都是人工創造現象以獲取知識的實踐,但未有概念性的概括。至明代,朱載堉不僅在曆法研究中沿用“測驗”概念,主張“欲求精密,則須依憑象器測驗天”(《律歷融通·黃鐘歷議》),而且在律學研究中提出“試驗”(《律學新說·密率求圓冪第一》)的概念。其後有宋應星主張“窮究試驗”(《天工開物·膏液》),除做了許多試驗外,還設計了一個呼吸試驗:“人育於氣,必旁通運旋之氣而後不死。氣一息不四通,謂之氣死,而大命盡焉。試兀坐十笏閣中,周匝封糊,歷三飯之久,而視其人,人死矣。”(《論氣·水塵》)宋應星的這個有關呼吸的“思想試驗”,其方法論意義,不僅在於控制過程的實驗內涵,而且把實驗視為一種理性推理的工具。
質測
在西學東漸之初,對自然科學經驗方法的一種漢語概括。方以智著《物理小識》,其論及編錄緣起時說:“每有所聞,分條別記。……(諸書)所言或無征,或試之不驗,此貴質測,征其確然耳者,然不記之,則久不可識,必待其徵實而後匯之……”此意已甚明,但他在《物理小識·自序》中,所給定義更精:“物有其故,實考究之,大而元會,小而草木蠢蠕,類其性情,征其好惡,推其常變,是曰質測。”王夫之贊之說:“密翁與其公子為‘質測’之學,誠學思兼致之實功。蓋格物者即物以窮理,惟‘質測’為得之。”(《搔首問》)在方以智看來,考天測地、象數、律歷、音聲、醫藥皆為“質之通者”,而專言治教者為“牢理”。這無疑有益於將自然研究從儒學中獨立出來發展。
實測
初為焦循對推步測天方法的推廣概念,後由嚴復在其譯著《穆勒名學》中將其格定為具有歸納意義的認識方法。焦循在其《易圖略·序》中介紹他如何以測天之法測易而得到旁通、相錯、時行三個概念時說:“余初不知何為相錯,實測經文、傳文,而後知比例之義出於相錯,不知相錯則比例之義不明。余初不知其何為旁通,實測其經文、傳文,而後知升降之妙出於旁通,不知旁通則升降之妙不著。余初不知何為時行,實測其經文、傳文,而後知變化之道出於時行,不知時行則變化知道不神。未實測全《易》之先,胸中本無此三者之名。既實測於全《易》,覺經文、傳文有如是者乃孔子所謂相錯;有如是者乃孔子所謂旁通,有如是者乃孔子所謂時行。”很明顯,焦循這段話實質是說他運用歸納法獲得作為解易原理的三個概念。嚴復將歸納法稱作“實測內籀之學”,與焦循的“實測”概念並無本質的不同。但嚴復的出發點與焦循不盡相同。焦循受中國傳統天文學的啟發達到“實測”的概念,而嚴復則是受西方自然科學和歸納法的啟發而強調“即物實測”並提倡“實測內籀之學”,並且有幾分對抗中國傳統“心成之說”的寓意。
至此,通過對“實驗”概念的語源以及“效驗”、“測驗”、“試驗”、“質測”和“實測”諸概念界定的歷史介紹,儒學傳統的實驗論發展脈絡大體已明。可以結論,經歷代學者的發展,通過外延的縮小和內涵的擴大,實驗論已最終與近代自然科學實驗方法論接軌。