當代科學實在論的發展趨勢

目錄

中文摘要........................................................... 1

Abstract........................................................... 2

第一章 緒論........................................................ 3

第一節 前言..................................................... 3

第二節 國內外研究基礎........................................... 4

第二章 科學實在論面對的不充分決定命題的挑戰與迴應.................. 6

第一節 不充分決定命題對科學實在論的挑戰......................... 6

第二節 對不充分決定論題的迴應——樸素證僞主義................... 7

第三章 科學實在論面對的悲觀歸納的挑戰與迴應....................... 10

第一節 悲觀歸納對無奇蹟論證的挑戰.............................. 10

第二節 對悲觀歸納的迴應——結構實在論.......................... 12

結論.............................................................. 15

致謝.............................................................. 16

參考文獻.......................................................... 17

中文摘要

科學實在論與反實在論之爭是當代科學哲學中最重要的討論之一，科學實在論表達對成功科學積極的信任態度，爲反駁反實在論者對科學理論實在性的否定，實在論者提出一系列論證方式，爲科學理論的可確證性作辯護。然而，一種實在論辯護的提出就面臨着針對它的反對意見，科學實在論者從來不曾實現過無懈可擊的一套理論。“無奇蹟論證”和“悲觀歸納”分別作爲科學實在論和反實在論最推崇的論證方式，註定是無法調和的，而“悲觀歸納”對“無奇蹟論證”的質疑爲科學實在論的辯護帶來了極大的挑戰，導致實在論者不得不放棄積極的全局性訴求，結構實在論的提出標誌着當代科學實在論走上了局部化的發展趨勢。 

關鍵詞： 無奇蹟論證；悲觀歸納；結構實在論；局部化

 Abstract

The debate between scientific realism and anti-realism is one of the most important discussions in contemporary philosophy of science, scientific realism expresses positive trust attitude to successful science, In order to refute the anti-realist's negation of the reality of scientific theory, scientific realists put forward a series of ways of argumentation to defend the verifiability of scientific theory. "No Miracle Argument" and "Pessimistic Induction" as the most respected arguments of scientific realism and anti-realism are doomed to be irreconcilable. And the challenge of "pessimistic induction" to "no miracle argument" poses a great challenge to the defense of scientific realism, leading realists to abandon their positive overall proposition of structural realism marks that contemporary scientific realism has embarked on a localized development trend.

Keywords: no miracle argument, pessimistic induction, structural realism, localization

第一章 緒論第一節 前言

籠統地說，科學實在論是一種對科學的理論、指稱或公式等等實在性的證實，它傳達對最成功科學的積極態度。那麼爲什麼會產生這樣的證實學說呢？或者說，爲什麼一些科學成果的實在性是被懷疑的呢？

徹底的懷疑論是從笛卡爾提出懷疑一切開始的。笛卡爾希望推翻一切不可靠的東西以建立新的科學知識。他希望可靠的科學知識必須是自明的、無可質疑的，而在兒童時期無法充分利用理性作出判斷，因此他要求成人階段必須有一次針對可疑之處的徹底懷疑。維特根斯坦則在其《邏輯哲學論》中表達了對懷疑論的看法：“懷疑論不是不可反駁的，而是因爲它試圖在不能提出問題的地方產生懷疑，所以顯然是無意義的。因爲懷疑只能存在於有一定問題的地方，一定問題只能存在於有一定解答的地方，而解答則只能存在於有某種東西可說的地方。”[1]J.L.奧斯汀提出，實在不是一種正面屬性，而是對否定實在的反駁。也就是說，科學實在論不是超越特定懷疑的對科學實在的終極證明，而是由反駁對科學理論可靠性的懷疑開始，逐步展開科學實在論論述。

科學探究的一般過程是從發現並提出問題開始的，它的一般模式是提出問題——作出假設——設計方案——實驗研究——得出結果——比較結果和預測，得出結論。這個過程實際預設了事物的實在性需要驗證，而在常識世界，實在一般地不需要經過驗證，與常識世界不同，科學描述的世界遠離日常經驗，量子力學和相對論的提出標誌着科學研究進入人們無法用常識經驗判斷的微觀領域，那是人類感官觸碰不到的地方，只能依靠實驗和公式推論對象是否實在，這給針對科學實在性的懷疑提供了很大的懷疑空間。

科學實在論者需要面對工具主義的挑戰、相對主義的挑戰、不充分決定論的挑戰和悲觀歸納說的挑戰等等，需要面對邏輯經驗主義的反對、建構經驗論的反對和歷史主義的反對等等，科學實在論者面對形形色色的反科學實在論題一一作出迴應，並由此分化爲不同的科學實在論種類。其中，“非奇蹟論證”作爲科學實在論者的辯護方式一直佔主流地位，然而受到反實在論者“悲觀歸納”理論的衝擊，實在論者不得不“放棄了對整個科學問題的全局性訴求”、“近年來科學實在論的爭論呈現出來一種‘收縮性’的轉向”[2],沃若爾、法蘭奇和雷迪曼倡導的“結構實在論”是科學實在論發展的最新形式，佔據了當代科學實在論的研究中心，標誌着當代科學實在論走向局部化。

第二節 國內外研究基礎

國內研究：於1991年出版的郭貴春的《當代科學實在論》是對科學實在論發展歷史的較早介紹，他站在馬克思主義立場，分析了科學實在論與其他一些流派交流借鑑的過程，揭示了科學實在論的方法意義。張之滄編著的《當代實在論與反實在論之爭》則從語義角度分析了有關實在論概念的內涵，展現概念的發展變化史，從中體現實在論的發展史。郭貴春、成素梅的《當代科學實在論的困境與出路》分析了反實在論者的詰難以及這些詰難本身暴露的理論問題，並根據實在論的內在困境提出實在論未來發展的三種可能出路。孟強的《作用實在論：超越科學實在論與社會建構論》認爲作用實在論不接受實在論和社會建構論，他分析了作用實在論的理論基礎——玻爾的量子力學哲學，作用實在論與以往各種形式實在論形式的差別以及作用實在論對話語和客觀性的闡釋。而鄭祥福在《科學實在論之爭與後實在論時代的發展策略》中基於唯物論角度評價科學實在論與反科學實在論之爭，他的觀點是隻有用辯證的眼光才能對科學實在論的指稱問題、本體論承諾問題以及成熟科學理論的真理性問題作出合理解釋。

除了對科學實在論發展的整體描述，還有一些關於具體種類的科學實在論的評析。胡庭樹的《蒯因的不確定性論題與事實問題》分析了蒯因兩種不確定性論題——翻譯的不確定性與理論的不充分決定性——之間的聯繫和區別，認爲翻譯的不確定性論題挑戰了傳統語義學，不僅僅作爲理論的不充分決定的一個特例。賈向桐的《“悲觀歸納”與科學實在論的辯護問題》認爲悲觀歸納對最佳解釋推理模式的批判促使科學實在論者重新審視無奇蹟論證，爲應對悲觀歸納的挑戰，科學實在論者發展出“局部實在論”理論。陳剛的《結構實在論能解決科學實在論的問題嗎？》區分了三種結構實在論：沃若爾的認識結構實在論、法蘭奇和雷迪曼的本體結構實在論以及曹天予的結構實在論。他認爲結構實在論者將認識的重點轉向結構，使連續性在科學變化中成爲可能，缺點是在肯定結構的同時否定實體的存在。

國外研究：國外的研究成果有列普林的《科學實在論的新辯護》[1]於1984年出版，他傾向於用科學實在論的理論論證科學存在的合理性，並用科學理性論和實在論來反駁反科學實在論者的觀點。其他一些關於科學實在論的著作包括於1998年出版的凱茨的《實在論的理性論》，英國學家塞拉斯的《科學、認知和現實》[2]，瑪麗·海塞寫的《反科學實在論》[3]。威廉姆·奧斯維特著的《新社會科學哲學實在論、解釋學和批判理論》則分析詮釋學、實證主義、實在論之間的對話，考察實在論與社會科學、實在論與解釋學、實在論與批判理論之間的交流。

2007年，Wray發表《科學成敗的選擇論解釋》[4]站在反實在論的陣營反駁無奇蹟論證，認爲成功的理論類似適者生存的有機體，質疑對科學的成功作出解釋的必要性。雷迪曼和Ross發表《歸化形而上學》[5]，堅持本體結構實在論立場，只追求結構知識，爲科學實在論作辯護。查克拉瓦提在《科學實在論的形而上學——認識不可觀察之物》[6]中明確了科學實在論的內涵和定義的兩個維度。2010年，法蘭奇和雷迪曼共同發表文章《本體結構實在論辯護》，迴應了對他們提出的本體結構實在論的一些質疑。2015年，Wary通過《悲觀歸納——四種類型》[7]一文進一步歸納概括了悲觀歸納的種類。可以看出，在反科學實在論的挑戰中，科學實在論者逐步放棄全局性訴求，轉向收縮化的發展方向。

第二章 科學實在論面對的不充分決定命題的挑戰與迴應第一節 不充分決定命題對科學實在論的挑戰

迪昂（Duhem)最早提出了不充分決定命題的雛形。他在1906年出版的《物理理論的目的和結構》中寫道：“人們通常認爲，物理學中使用的每一個假說都可以孤立地加以採用，接受實驗的檢驗，然後，當許多不同的檢驗確立了它的有效性時，纔給予它物理學體系中以一定的地位。實際上，情況並非如此。”[3]他認爲，物理學是一個有機整體，無論各部分發揮作用的大小，它們總不是孤立存在的，當物理學家成功進行一個實驗時，意味着實驗相關的一系列理論都是正確的。而將歸謬法運用到科學論證中是不太嚴謹的，因爲實驗過程遠沒有那麼絕對。一個實驗結果不符合預測，只能告訴我們，在那些被用來得到預測的諸假說中，至少有一個是錯誤的，這個錯誤到底在那個假說中，結果並不明確。牛頓的發射論中有這樣一個假設：光在水中的傳播速度比在空氣中快。而傅科通過實驗發現恰恰相反，光在空氣中傳播的速度更快一些，牛頓的預測與實驗結果相悖，於是傅科一勞永逸地否定了牛頓的整個發射說。但是，除了這一假說，發射論包含的另一種假說“光從一種介質進入另一種介質的折射指數等於光粒子在它所穿透的介質中的速度除以這些例子在離開後介質中的速度。”也被阿拉果證明是錯的。發射說包含了一系列假說，這兩個之外的假說的正確與否是未知的。而傅科否定了牛頓的整個發射說，意味着否定了其中光的微粒說。這是多麼武斷，好像是在非黑即白中做裁決。所以，他說，“物理學家絕不能讓一個孤立地假說收到實驗檢驗”[4]，當預測與實驗結果發生矛盾，實驗並不精確指向發生錯誤的某一個假說。

幾何學家使用歸謬法論證命題的真假，歸謬法的本質是利用命題之間的矛盾關係，即通過原命題的矛盾命題的真假反證原命題的真假。在物理學中則不同，迪昂通過光的本性的假說，指出“難道在物理學中兩個假說總得陷於這種嚴格的兩端論嗎？我們總能敢於斷言說沒有別的假設是可以想象的嗎？”[5]也就是說，各種物理假說之間很少是簡單的矛盾關係，如果希望通過實驗對立“把一個物理假說轉變成一個無可辯駁的真理”[6]，就需使用“窮舉法”，完全列舉出可以解釋現象的假說，並將所有反面情況一一駁倒，但這幾乎是無法做到的。

蒯因（Willard Van Orman Quine）進一步提出不充分決定論題（thesis of underdetermination)。蒯因在其1953年著作《經驗論的兩個教條》中提到，“our statements about the external world face the tribunal of sense experi- ence not individually but only as a corporate body”[7]。即陳述是作爲一個整體接受經驗的審判的，蒯因把整個科學比作一個力場，經驗是它的邊界條件，我們所謂的陳述整體都只是沿着場的邊緣同經驗接觸，經驗與邊緣具體經驗和絕大多數陳述並不是一一對應關係，由於陳述之間的邏輯關係，對一些陳述的調整將引發其他陳述的調整。即使是單個的科學理論也不是孤立存在的，而是與整個科學相關。與經驗衝突的陳述不僅要追究其單個理論淵源，而且整個科學理論系統都需受到質疑。根據經驗對場的不充分限定性，蒯因提出一種極端情況，“Any statement can be held true come what may, if we make drastic enough adjustments elsewhere in the system ”[8]。即如果在系統中作出足夠大的調整，任何陳述都可以成爲事實。由此，蒯因對使用排中律簡化量子力學持完全否定態度，他諷刺道，這種做法和拿愛因斯坦否定牛頓、開普勒否定托勒密在原則上有什麼不同呢？

第二節 對不充分決定論題的迴應——樸素證僞主義

迪昂——蒯因問題的提出是對以波普爾（Karl Popper）爲代表的證僞主義的挑戰。波普爾在1972年出版的《猜想與反駁：知識的增長》一書中認爲“衡量一種理論的科學地位的標準是它的可證僞性或可反駁性或可檢驗性。”[9]蒯因提出的極端情況——在系統整體中作出調整以致任何假說在任何時候都解釋得通——直接反對證僞主義的綱領。波普爾承認弱迪昂——蒯因論點，即承認其邏輯合理性；反對強迪昂——蒯因論點，即認爲其沒有實用正當性，在科學實踐中我們仍可以證僞單個假說。

波普爾批評真理顯現論，認爲笛卡爾式樂觀主義認識論導致盲信。笛卡爾將人的感覺和理性樹立爲新的絕對權威，要求人在成人時期進行徹底的懷疑顯然是反傳統主義的。波普爾認爲，我們通過對已有知識的不斷修改獲得知識的進步，知識最重要的源泉是傳統，感覺也會導向錯誤的方向，所以不能將感覺和理性當作權威。波普爾傾向將真理的發現訴諸批判判斷，對一些不可以被證僞的理論，波普爾質疑他們的科學地位，雖然它們好像同一般的科學理論一樣“訴諸觀察和實驗，但仍舊達不到科學的標準。”[10]波普爾將愛因斯坦的相對論學說（科學）與阿德勒的“個體心理學”（僞科學）相比較，意在表達可以被證僞的學說纔是真正的科學理論，關鍵不在於精確性或可測量性，而是可證僞性。阿德勒的個體心理學看起來可以解釋發生着的每事每物，即使遇到看似不符合其個體心理學說的案例，阿德勒也能直接套用他的理論。波普爾列舉了兩個截然不同的的人類行爲的例子：“一個人爲了淹死一個小孩而把它推入水中；另一個人爲了拯救這個孩子而犧牲自己的生命。”[11]根據阿德勒理論，“第一個人具有自卑感（因而可能產生了自我證明敢於犯罪的要求），第二個人也是這樣（他的要求是自我證明敢於救這個孩子）。”[12]由此我們來設想一下，還有哪些人類行爲是不可以用阿德勒的心理學解釋的。而愛因斯坦引力理論的預測是可以被證僞的，雖然當時沒有測量條件使我們對結果作出完全確信的判斷，但該理論存在被駁倒的可能性（預測結果與實際不相符時，理論就會被否定）。與原理論矛盾的預期事件的存在凸顯原理論的科學價值。所以，（如蒯因所提的）爲了保留受檢假說修改輔助性假設使其免於被反駁是可以辦到的（波普爾稱之爲“約定主義曲解”），代價是降低受檢假說在科學中的地位。

同強迪昂——蒯因論題的整體觀相反，波普爾認爲，我們的每一假設的確都會受到懷疑，但是批判一定是零碎的，同時懷疑所有的假說是不可能的。當我們針對某一個假說提出懷疑時，其他的假說則作爲背景知識被我們暫時承認，這是出於實用角度。（在這裏他提出了一個生動的調侃：“如果我們一定要從亞當那裏開始，我想我們沒有理由能比亞當前進得更多。”[13]）波普爾強調，證僞主義並不接受作爲背景知識的假說，他不是承認這些背景知識是確證的，而是準備一點一點進行批判。由於公理化系統的獨立性——某一個公理不可能由其他公理導出——發現反例是因爲哪個假說造成是可能的，比如找到這樣一個模型，它滿足除一個理論整體中某個獨立公理外的其他公理，這一模型就是這一獨立公理的反例。

波普爾認爲的科學發展模式是：提出問題——各種相互競爭的理論、猜想和假設出現——實驗、證僞、糾錯——新問題的循環。即科學不是通過觀察和歸納積累的，而是通過證僞。科學家針對問題提出可以被證僞的假說，然後尋找與這些假說相悖的理論，實驗證明該假說是否爲假，如果爲假，則提出新的假設，這樣不斷循環直到假說被證明爲真，科學在此過程中得到積累和發展。但是波普爾的證僞學說完全拋棄了歸納法，只依賴證僞法也是走上了另一個極端。

第三章 科學實在論面對的悲觀歸納的挑戰與迴應第一節 悲觀歸納對無奇蹟論證的挑戰

彭加勒在《科學與假設》中提到了早期悲觀歸納：科學理論的頻繁更迭對一些外行人造成了衝擊。在一些年代某些時間段成功的科學理論相繼被後來的更爲成熟的理論拋棄，“他們看到廢墟堆積在廢墟之上；他們預見今天風靡一時的理論不久也會遭到同樣的命運，因此他們得出結論說，這些理論是完全無用的[14]。”這就是所謂的“科學破產”說。這種“科學破產”論就是早期的悲觀歸納說。的確，科學史就是不斷推翻舊理論，發展新理論的歷史。按照現在的理論發展程度，過去的很多理論都不是正確的。勞丹以此反駁認識論實在論：假設我們現在提出的科學理論爲真，那麼過去存在大量與現在理論矛盾的理論，則這些過去理論爲假，根據歸納法，現在大多的科學理論相對未來的理論也可能爲假。

基於“最佳解釋推理”，科學實在論者進行“無奇蹟論證”的辯護。“最佳解釋推理”的雛形是皮爾士的“溯因推理”，1965年，這個名詞首次出現在哈曼的文章《最佳解釋推理》中，哈曼指出，進行最佳解釋推理時，如果一個假設可以支持已知事實，那麼這個假設就是真的。當然，一個已知事實可以存在多個假設支持，最佳解釋推理就是在這些假設中選擇最具解釋力的最佳假設。如何選擇最具解釋力的假設，利普頓認爲，要解釋爲什麼是假設1而不是假設2，我們可以用非假設2代替假設2，引用假設1和假設2之間原因上的差別，這個原因構成了假設1和假設2的預測缺乏。也就是說，利普頓並不是在回答“爲什麼是這個”的問題，不是因果探討，而是回答“爲什麼是這個而不是那個”[15]。普特南在1975年出版的《數學、物質和方法》中從正面對科學實在論進行了論證：“它是唯一不使科學成功成爲奇蹟的哲學。成熟科學理論中的詞項典型地有指稱，成熟科學中被接受的理論典型地有指稱，同一個詞項即使出現在不同的理論中也指稱同一個對象——這些陳述並非被看作必然真理，而是被看作科學成功的唯一科學說明的一部分，因而被看作是科學及其與對象之間關係的恰當描述的一部分。”所謂“奇蹟”是不能由自然原因單獨解釋的事件。當我們稱一個事件爲奇蹟的時候，我們通常認爲它需要一些人類行爲和自然原因無法企及的東西作爲它的原因。“奇蹟”通常和神話聯繫在一起，一些有神論利用奇蹟支持他們的神聖性。科學則避免用奇蹟證明它的成功，普特南所謂科學實在論“是唯一不使科學成功成爲奇蹟的哲學”就是將科學成功的解釋訴諸科學實在論。經驗可以驗證某些科學理論假說是成功的，並且一些科學理論可以貝用來解釋現象，也就是說這些最佳的科學理論爲真，否則只能說科學的成功是奇蹟。

勞丹認爲科學實在論思想可以被劃分爲三類：第一類是本體論的實在論，也就是說除了作爲認識主體的人，世界上還存在另外的、獨立的實在；第二類是語義學的實在論，也就是承認關於自然規律的揭示或科學理論是非真即假的。第三類是認識的實在論，主張我們可以把已經得到目前確證的所謂最佳的科學理論當作真理。

勞丹贊成前兩種實在論，反對最後一種。他把認識的實在論的觀點概括爲主要五點：（R1）成熟的科學理論趨近真理，並且在針對同一問題的理論中後繼的理論比它先前的理論更接近真理。（R2）如果一個科學理論近似爲真理，那麼其中包含的一些核心術語一定有所指稱。也就是說，成熟理論的本體論體系對應的物質是真實存在的。（R3）在現在的成功科學理論體系中包含它的前驅理論，前驅理論中的某些理論關係和指稱作爲一種極限情況存在。（R4）前驅理論爲什麼在一定範圍內是成功的，需要它的後繼理論（現在被人們廣泛接受的）給出解釋。（R5）前面一到四的論點構成了解釋科學成功原因的最佳理論。“科學經驗上的成功（在有詳細解釋和精確預言的意義上）會給實在論提供嚴格經驗上的確證。”[16]勞丹對此論證的反駁始於對成功概念的質疑。他認爲無奇蹟論證中對成功概念的定義十分模糊，它基於實用主義的觀點，可以說，如果一個理論是可行的或可用的，那這個理論就是成功的，標準在於理論作出成功的預測和對自然有效的干預。但是，勞丹認爲，實在論者爲了達到辯護目的，避開了嚴格和直接的成功概念，而是寬容地認爲只要一個理論在解釋中發揮作用，有過確證的預測，它就是成功的。然而即使按照普特南的寬容原則，科學史上都有充分的經驗表明真實指稱論是顯然失敗的。比如道爾頓理論中關於原子的錯誤假設和玻爾電子理論的缺陷。按照R2，如果一個理論是成功的，那麼它的核心術語是真正有所指稱的。具體說來是關於某物的後來的成功理論保留了與其相繼的之前理論的指稱，之前的理論作爲一種極限情況被後來的理論所包含。基於這個問題的經驗性質，爲了提出對它的反駁，我們只需考察科學史上的例子——哪些理論曾經是成功的，但按照現在的觀點卻是無指稱的，比如燃素理論，燃素理論對燃燒現象做了顛倒的解釋，認爲火是由無數細小而活潑的微粒構成的物質實體，物質燃燒時釋放燃素，被空氣吸收。燃素理論把化合的過程描述成分解的過程，卻能夠很好得解釋大多數的化學現象，比如物體只有在空氣中才能燃燒。勞丹得出結論：指望真實指稱論在科學實在論中起作用是不可靠的（成功的指稱不是理論成功的必要條件），因爲要求某個理論的中心術語有真值指稱，並不需要這個理論的成功性作前提，而成功的科學理論“也不保證該理論的全部或大多數中心術語都有指稱”[17]。由此可以發現，無論理論包含的指稱是否爲真，科學理論在經驗上的成功與否都是不受影響的。即使實在論者推脫燃素理論屬於不成熟的科學，因而不會對實在論觀點構成威脅，我們也可以說，隨着科學技術的不斷髮展，同樣的命運怎麼不會落到今天實在論者認爲是成熟理論的頭上呢。

關於R3，後繼理論把前驅理論作爲一種極限情況包含在內，後繼理論保留前驅理論的術語指稱，勞丹也用歷史事例進行反駁：哥白尼天文學沒有保留托勒密天文學和光學的核心結構，富蘭克林的電學理論作爲後繼理論也未把它的前驅理論作爲一種極限情況包含在自身內，相對論摒棄了以太的內涵，熱力學結構沒有保留統計力學, 達爾文的機體再生理論沒有作爲一種極限情況被包含在現代遺傳學理論體系中，“光的波動理論不適用於微粒光學的機制, 現代胚胎學幾乎未吸收任何經典胚胎學的構成成分。”[18] 氧化學說沒有保留“燃素”名詞，相對論學說也沒有保留“以太”名詞。可見，後繼理論多對其前驅理論採取捨去的態度，這些事實是對科學理論的連續性的打擊。

第二節 對悲觀歸納的迴應——結構實在論

在悲觀歸納的反駁下，科學實在論者對科學理論的分析由整體轉向了局部，從理論具體內容轉向對內容背後結構的辯護，這也是當代科學實在論辯護髮展的主要趨勢。1989年約翰·沃若爾在文章《結構實在論：兩個世界的最好出路》中指出，結構實在論是悲觀歸納和無奇蹟論證這兩個世界的最佳選擇。一方面，沃若爾認爲悲觀歸納提出的科學理論變化中的不連續性問題確實存在，另一方面，他認爲我們的確獲得了關於世界的真理。

關於悲觀歸納提出的科學理論變化是個非連續性過程，沃若爾認爲它並非完全非連續，如果說在理論內容上科學變化是非連續的，那麼衆多數學公式被保留則是一個事實。以麥克斯韋的電磁場理論爲例，從菲涅爾的以太理論到麥克斯韋的電磁場理論，雖然看起來後者是對前者的徹底顛覆（指稱的變化），但是從以太理論到電磁場理論暗含連續性，不僅僅是新的理論吸收舊理論的成功經驗，更重要的是結構的連續性而不是內容的連續性，即一些數學公式的被保留。以太學說之所以能夠作出一些正確的預測不是奇蹟，也不應該把它完全歸結於巧合，它裏面一定暗含一些數學結構是對光學的正確解釋。沃若爾的結構實在論也表明科學實在論由全局的訴求走向局部化，尋找適應自身的局部化解釋，將原來最佳理論的全部實在限定爲數學結構的實在。受新康德主義影響，沃若爾認爲不可觀察客體並非科學所能達到的，無論客體是否存在，我們都無法接近它，我們唯一能夠知曉的是這些不可觀察物之間的關係，用科學描述的話就是一些數學結構，這些數學結構在科學變革中是不變的，因爲它們是世界結構的真實反映。

理論取得預測的成功，揭示不可觀察實體之間的關係，數學結構起根本性作用。然而，問題在於，脫離理論內容，數學公式本身並不能做獨立預測，依靠數學公式的連續性爲科學實在論作辯護不是一個可行的立場。希羅斯（S. Psillos)認爲，在科學理論的更替中數學公式和針對數學公式的物理解釋是一起被保留下來的。這些被保留下來的數學公式必須被證明它們能夠傳達關於不可知物關係的實在論述，它們的確是這些實體真正關係的表徵，否則，拋除理論內容，數學公式其實就是一些符號的排列組合，也許這些數學公式的殼的存在也可能知識爲了方便。數學公式被用來預測的時候是包裹着理論內容的。的確，一個成功的預測爲假說提供可信度，而且數學供述和它的理論內容應該共享這種可信度。沃若爾認爲結構實在論是對科學理論地位唯一有效的說明，它支持了兩個世界（科學實在論和反實在論）的最佳理論辯護（無奇蹟論證和悲觀元歸納）：在承認科學理論變革存在不連續的同時保證了無奇蹟論證。然而，沃若爾提出的結構實在論如果是改編的無奇蹟論證，不能拋開理論內容將預測的成功歸於數學公式，還應包含理論內容，這與他想要改造的科學實在論便別無二致了；如果不採用無奇蹟論證法，那麼最終沃若爾的結構實在論也不免走上工具主義之路。

我們依靠數學公式的解釋推測遠離可感可經驗世界的實體，隨着對實體的描述不斷增加，我們對實體的知識也在不斷接近它本身，因此，沒有理由說我們無法知曉這些不可經驗實體的本體而只能掌握其結構。

受這種限制性的結構實在論（認識結構實在論）影響，法蘭奇(S. French)和雷迪曼(J. Ladyman)提出了本體論的結構實在論。本體論的結構實在論者贊同一些認識結構實在論的觀點：“科學是進步的和積累的”[19]，我們關於經驗規則的知識和關於世界的結構知識都在增長；“科學知識不能給予我們任何關於不可觀察個體對象的本質特徵的知識”[20]。認爲，通過沃若爾式結構實在論，我們最多隻能達到對世界結構層面的認知，所以與其說我們對遙遠的不可感實體只能達到結構上的認知，不如認爲結構就是它的全部。這是一種激進的結構主義。

法蘭奇和雷迪曼持消去主義觀點，他們提出了這樣一種本體論假說：對象僅僅起啓發式的作用，使得我們能夠運用數學達到對象的結構，但是一旦我們獲得了結構，對象就可以被消解了。即在認識論和本體論上都承認結構的優先性和實在性。這種論點很快招致一些批評，例如查克諾瓦提認爲，拋開關係承載者談論關係結構是不可理喻的。法蘭奇和雷迪曼在《本體結構實在論辯護》中迴應了這些批評。他們認爲，消去主義並不拋棄關係承載者，只是要求承載着者不是個體。以量子爲例，按照標準的理解方式，量子粒子違背了不可辨別事物的同一原則，所以量子粒子不是個體。另一些對本體結構實在論的批評則建立在數學結構常常在理論變化中丟失的情況上，比如衆所周知狹義相對論的確拋棄了牛頓力學中的一些模型結構。對此法蘭奇和雷迪曼辯護說，本體結構實在論者“並不是宣稱我們現在的理論的結構將無條件地被保留，而是宣稱，現象之間被很好地確證了的關係至少將以近似形式被保留”[21]。本體結構實在論的理論優點是顯而易見的，它可以