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从认识论与方法论意义上来看，相对论力学与量子力学的产生，对在经典物理学的土壤中成长起来的经典实在观的颠覆性冲击，对理论物理学家关于物理学理论的基础问题的传统理解的致命性挑战，使得这些理论物理学家们真正地意识到，经典实在论所预设的许多形而上学的观点是不合理的。于是，他们反对形而上学预设的情绪，以及他们从自己的科学研究实践中感悟到的关于理论与实在关系的新理解，使得他们在传播新理论的过程中，成为经典实在论观念的叛逆者。一方面，不仅在爱因斯坦的狭义相对论的基础中能够发现物理学理论中固有的经验主义的认识论和语义学的假设;而且爱因斯坦对当代时空概念的第二次革命性的论证，在基本意义上，也与他的狭义相对论相平行，是建立在对以太理论的经验主义的批判之基础上的①。另一方面，量子理论要求的统计因果性概念，量子测量过程中体现出的微观粒子之间的非定域性关联，更是强烈地映射出一种新的物理实在观②。 在这种新旧理念正处于更替时期的物理学环境中成长起来的逻辑经验主义的这些主要代表人物，一方面，在不同程度上接受了物理学研究传统的教育;另一方面，又企图基于对新的革命性理论的理解，抛弃旧的传统。这就决定了，不管他们的哲学立场与观点有多么的新潮与革命，他们的成长环境与基本固定的思维方式，使得他们与当时的理论物理学家一样，都无意识地把他们研究问题的目光锁定在理论问题上，而把经验事实的无错性假设默认为他们的论证前提。这样，当逻辑经验主义者试图把他们的科学观与知识观建立在一般语言学理论的基础之上时，他们除了运用语言学的分析方法把科学命题区分为分析命题与综合命题之外，还有一个更重要的核心观念就是提出了意义的证实理论。他们认为，知道一个命题的意义就是知道证实它的方法，或者说，如果一个命题不可能拥有证实它的方法，那么，它就没有任何意义。在这里，“证实”意味着通过观察方法来证实。观察在广义上包括所有类型的感知经验。因此，感知经验成为判断命题意义的标准。 “证实主义”是一个强经验主义的原理，即，经验既是意义的唯一来源，也是知识的唯一来源。在这个意义上，逻辑经验主义者对经验事实的理解实际上与经典实在论者是一样的，都假定了经验事实是不可错的，是客观的;科学方法与科学程序是可靠的;科学是价值无涉的。他们之间的最大区别在于，经典实在论者认为，基于观察现象提出的理论是对不可观察的理论实体的特征的描述，而逻辑经验主义者则反对进一步作出这种类型的形而上学的推论，只是把语言与逻辑作为一种哲学武器，把科学看成是在日常生活中关于思想推理和解决问题的更加复杂而精致的版本。他们认为，科学的逻辑与科学史和科学心理学完全不同，既是价值无涉的，也是远离形而上学的。赖欣巴赫甚至明确地把“发现的语境”与“辩护的语境”分离开来，并把后者划归于心理学的范围。此外，他们还试图把科学理论发展成为语言、意义和知识的一般理论的一个组成部分，并理解成是对经验现象之间的不变关系的描述，把理论与实在之间的关系问题看成是无意义的形而上学问题排除在外。当逻辑经验主义者把他们研究问题的目标重点放在科学理论的结构问题时，关于科学理论的结构模式的研究就变得重要起来。其中，卡尔纳普提出的科学理论的层次结构模式是最著名的，也是最值得关注的。 三、经验定律与理论定律的区分 卡尔纳普在《物理学的哲学基础:科学哲学导论》一书中①，把科学中的定律划分为两种类型:经验定律与理论定律。经验定律是指能够被经验观察直接确证的定律，或者说，只包含有观察术语的关于“可观察量”的定律。卡尔纳普认为，“可观察量”这个术语通常用来指能够被直接观察到的任何一种现象。但是，哲学家与科学家对“可观察量”与“不可观察量”这两个术语的使用方式是相当不同的。对于哲学家来说，“可观察量”是狭义的，主要指像“蓝色的”、“硬的”、“热的”之类的能够被人的感官直接感知的特性;对于物理学家来说，这个术语是广义的，包括能够以相对简单而直接的方式进行测量的数量大小。在卡尔纳普看来，从感官的直接观察开始到用非常复杂的间接的观察方法进行的观察是连续的，在这个连续当中划不出明确的分界线，只是一个程度问题。经验定律既包含了通过感官的直接观察，也包含了运用相对简单的技术进行的测量。这种定律有时被称之为经验概括，是科学家经过反复测量所发现的规律性，并以定律的形式表示出来。经验定律是用来说明观察事实和预言未来的观察事件。 理论定律是关于像分子、原子、电子、质子、电磁场等不能被简单地直接测量的实体的定律，或者说，是只包含有理论术语的关于“不可观察量”的定律。然而，虽然“可观察量”与“不可观察量”是连续的，它们之间没有明确的分界线，但是，在实践中，它们之间的区别是非常明显的，不可能引起任何争论。所有的物理学家都一致认为，把气体的压强、体积和温度联系在一起的定律是经验定律，而关于分子行为的定律是理论定律。理论定律比经验定律更普遍，是对经验定律的进一步推广。例如，物理学家观察到，铁棒加热后会膨胀，如果多次重复实验，结果相同，那么，他们就概括出一个经验定律，尽管这个定律的范围很窄且只能应用于特殊的铁棒。他们进一步用其他的铁器进行实验，最后会得出更一般的定律:铁加热时会膨胀。同样，还能进一步推广到“所有的金属……”、“所有的固体……”。这些简单的概括都是经验定律。因为在每一种情况下，只涉及到物体的可观察量。相反，与这个过程相关的理论定律是指铁棒中的分子行为的规律。我们用原子论使分子的行为与铁棒加热时会膨胀联系起来。 卡尔纳普认为，理论定律与经验定律之间的联系方式，在某种程度上，类似于经验定律与单个事实之间的联系方式。一个经验定律有助于说明所观察的一个事实，也有助于预言新的观察事实。同样，理论定律有助于说明已经阐述的经验定律，也允许演绎出新的经验定律。就像单个的、分离的事实以有序的模式依次出现，能把它们概括为一个经验定律一样，单个的、分离的经验定律也符合理论定律的有序模式。这就提出了科学方法论方面的一个主要问题:经验知识如何能证明理论定律的断言是正确的?经验定律可以通过观察单个事实得到辩护，但是，理论定律的辩护不可能通过观察来进行，因为理论定律包含有理论术语，它所涉及到的实体是不可观察量。理论定律不是通过归纳概括产生的，而是作为一种假设提出的。因此，在经验定律与理论定律之间需要有既包括理论术语也包括观察术语的“对应规则”连结在一起，或者说，理论定律中的不可观察量通过“对应规则”与经验定律中的可观察量联系起来。例如，在气体运动论中，通过气体的温度与其分子的平均动能成正比的规则，把不可观察的分子动能与可观察的气体温度联系起来。“对应规则”只是一个术语问题，不是严格意义上的定义，它既包含有可观察量也包含有不可观察量。理论术语必须根据与可观察现象的术语相关联的对应规则来解释。这种解释必然是不完备的，总有可能增加新的对应规则，不断地修改对理论术语的解释。例如，物理学家对“电子”概念的解释就是如此。如果经验定律能够得到确证，那么，就间接地确证了理论定律。电磁波对麦克斯韦的理论模型的证实便是典型的例子。 四、工具主义的理论观 但是，卡尔纳普强调指出，对理论定律的间接确证，并不等于说，理论是对“实在”的描述。理论仅仅是把实验的观察现象系统化为能有效地预言新的可观察量的某种模式，理论术语只是约定的符号。基本原理中之所以采用理论术语，是因为它们是有用的，而不是因为它们是“正确的”。谈论“真实的”电子或“真实的”电磁场是没有意义的。因为我们不可能直接观察到电子或电磁波的存在。这是一种“工具主义的”理论观。这种理论观与实在论的理论观正相反。实在论者把电子、电磁场、引力波看成是真实的实体，并且认为，像苹果之类的可观察实体与像中子之类的不可观察实体之间没有明确的分界线。一个阿米巴用肉眼看不见，但是，通过光学显微镜可观察到;一个病菌通过光学显微镜观察不到，可通过电子显微镜能够相当清楚地观察到它的结构;一个电子不可能被直接观察到，但是，在云雾室里可以间接地观察到它的径迹。如果允许说，阿米巴是“真实的”，那么就没有理由不允许说，质子同样是真实的。关于电子、基因等实体结构的观点是可变的，并不意味着在每一种可观察现象的背后，没有某种东西存在于“那里”，只是表明，科学家越来越多地了解了这些实体的结构。卡尔纳普认为，工具主义者与实在论者之间的这种矛盾分歧，在基本意义上是一个语言的问题，是在特定的情形下，更喜欢哪一种说话方式的问题。从本质上看，说一个理论是可靠的工具(即，它预言的观察事件得到了确证)，与说这个理论是真的和说理论实体是存在的，是一样的。 基于这种认识，卡尔纳普在《经验主义、语义学和本体论》一文中①，进一步把关于实体的实在性或存在性的问题区分为两种类型:一种是在语言框架内质疑理论实体的存在性的问题，称之为内部问题;另一种是质疑作为一个整体的实体系统的存在性问题，称之为外部问题。他认为，借助于新的表达形式能够阐述内部问题和对这些问题的可能回答。在日常语言中，最简单的实体类型是，在时空中有序的物质与事件系统。一旦我们根据物质系统的框架接受了事态的语言(thethingslanguage)，我们就能提问和回答内部问题，例如，我的桌子上有一张白纸吗?真的有麒麟吗?这类问题通过经验调查来回答。在这些内部问题中，实在性概念是一个经验的、科学的、非形而上学的概念。承认某物是真的物质或事件，意味着成功地把它结合进一个特殊时空位置的事件系统，因此，它与其他承认是真实的事件联系在一起。
因此，我们必须区分出关于物质世界本身的实在性的外部问题。与内部问题相比，外部问题既不是由老百姓提出的，也不是由科学家提出的，而是由哲学家提出的。实在论者提供了一个肯定的回答，主观唯心论者提供了一个否定的回答，几个世纪以来，关于这个问题的争论一直得不到解决。它是不可能解决的，因为关于外在世界的实在性问题本身是以错误的方式提出的。在科学意义上是真的，只意味着是这个系统的一个元素。因此，实在概念不可能被有意义地应用于这个系统本身。提出物质世界本身的实在性问题的那些人，也许心里想到的并不是如他们的阐述所建议的那样的理论问题，而是实践问题，即关于我们的语言结构的实践决定问题。我们不得作出选择，是否接受或运用我们所谈论的框架内的表达形式。如果某人决定接受事态语言，那么，说他接受了物质世界，他是不会反对的。但是，不一定把这解释为好像意味着他接受了物质世界的实在性的信念。没有这样的信念或断言，因为它不是一个理论问题。接受物质世界意味着只是接受一定的语言形式，换句话说，接受了形成陈述的规则和检验、接受或拒绝它们的规则。基于已有的观察，接受事态语言也导致接受信念和某些陈述的断言。但是，物质世界的实在性的论题，不可能在这些断言之中，因为它需要用别的理论语言来阐述。
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