科学哲学的增智模式

《科学哲学的增智模式》由会员分享，可在线阅读，更多相关《科学哲学的增智模式（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 1 D3D3- -4 4科學家的科學哲學科學家的科學哲學 科學哲學的增智模式科學哲學的增智模式 林崇安林崇安 中央大學太空所中央大學太空所 一、前言一、前言 總綱：科學哲學是以科學方法對各種存在追根究底，以增總綱：科學哲學是以科學方法對各種存在追根究底，以增 加智慧、減除疑惑的一門學問。加智慧、減除疑惑的一門學問。此中針對科學知識的增長，一般科學此中針對科學知識的增長，一般科學 家們有大同小異的科學方法論，不外是以增智模式來探索大自然。家們有大同小異的科學方法論，不外是以增智模式來探索大自然。科科 學哲學學哲學的增智模式是的增智模式是從前科學從前科學 1 1科學科學 1 1後科學後科學 1

2、1 前科學前科學 2 2。此中每一過程都有此中每一過程都有存有論和認識論的問題與嘗試的存有論和認識論的問題與嘗試的 解答，解答，以增智解惑。以增智解惑。 科學哲學的科學哲學的增智模式增智模式 ，可以依據性質分成，可以依據性質分成躍升型的增智模躍升型的增智模 式和下推型的增智模式式和下推型的增智模式二大類，每類又有理二大類，每類又有理論和論和實驗實驗二方面。二方面。 從原理、定律方面有增智的過程，同樣的，從觀測、實驗也有相似的從原理、定律方面有增智的過程，同樣的，從觀測、實驗也有相似的 過程：觀測、實驗的要件是儀器 ，所測得的是對各種存在事實、過程：觀測、實驗的要件是儀器 ，所測得的是對各種存在

3、事實、 現象的瞭解。對事實、現象的新瞭解也是一種增智。現象的瞭解。對事實、現象的新瞭解也是一種增智。 二、二、躍升型的增智模式躍升型的增智模式 （一）（一）理論理論方面方面 【前【前科學科學 1 1】 （含】 （含 3 3 步驟）步驟） A.A.由部分的由部分的定律、定律、事實猜出新的假說、事實猜出新的假說、定律、觀念定律、觀念。 （這是一種非理性的猜想）（這是一種非理性的猜想） B.B.新的假說、新的假說、定律、觀念定律、觀念初始條件預測出可供檢驗初始條件預測出可供檢驗 的結果的結果 C.C.檢驗。（此處檢驗假說是否符合事實）檢驗。（此處檢驗假說是否符合事實） （一般採用（一般採用演繹法則演

4、繹法則 DNDN 模式模式，見附錄，見附錄） 【科學科學 1 1】 通通過過檢驗後，假說躍升檢驗後，假說躍升為新為新原理、定律、原理、定律、觀念觀念 。 （新的原理、 。 （新的原理、2 定律、定律、觀念被觀念被事實確認後，就事實確認後，就進入進入科學科學階段，並得到階段，並得到躍升型的增躍升型的增 智）智） 【後【後科學科學 1 1前前科學科學 2 2】 再提出再提出哲學哲學問題，給出前問題，給出前科學科學的解答。的解答。 躍升型的增智模式躍升型的增智模式以以重重力學力學為例為例 【前科學【前科學 1 1】 問：物體的運動是否有規律？問：物體的運動是否有規律？ 問：是否有絕對的空間，不因觀測

5、者而異？問：是否有絕對的空間，不因觀測者而異？ 伽利略慣性定律：由觀測的事實猜出零星的規則伽利略慣性定律：由觀測的事實猜出零星的規則 刻卜勒行星三大定律：由觀測的事實猜出零星的規則刻卜勒行星三大定律：由觀測的事實猜出零星的規則 牛頓力學假說：由零星的規則猜出統一而簡單的假說牛頓力學假說：由零星的規則猜出統一而簡單的假說 預測檢驗預測檢驗 【科學【科學 1 1】（假說】（假說通過檢驗後，不違事實，成為原理或定律）通過檢驗後，不違事實，成為原理或定律） 牛頓定律：力學上多方應用牛頓定律：力學上多方應用 【後科學【後科學 1 1前科學前科學 2 2】 問：是否有絕對的時間，不因觀測者而異？問：是否有

6、絕對的時間，不因觀測者而異？ 問：力學公式不因觀測者而異，電磁學公式如何轉換不因觀測者而問：力學公式不因觀測者而異，電磁學公式如何轉換不因觀測者而 異？異？ 零星的規則零星的規則 狹義相對論假說：狹義相對論假說： 由零星的規則猜出統一而簡單的假說預測檢驗由零星的規則猜出統一而簡單的假說預測檢驗 （如，麥克森莫利實驗）（如，麥克森莫利實驗） 【科學【科學 2 2】 狹義相對論：多方應用狹義相對論：多方應用 【後科學【後科學 2 2前科學前科學 3 3】 問：非慣性座標下的力學？問：非慣性座標下的力學？ 廣義相對論假說廣義相對論假說 【科學【科學 3 3】 廣義相對論：多方應用廣義相對論：多方應用

7、 【後科學【後科學 3 3前科學前科學 4 4】 問：重力和其他力能否統一？問：重力和其他力能否統一？ 3 溫伯格說溫伯格說： 一件常被記者與科學史家忽略的事，就是其實有兩種層次的理一件常被記者與科學史家忽略的事，就是其實有兩種層次的理 論：論： 一方面，我們有一方面，我們有一般性的觀念一般性的觀念，它們並不是特定的理論，而是可，它們並不是特定的理論，而是可 以產生特定理論的框架。這種一般觀念的其中一個例子是在天擇以產生特定理論的框架。這種一般觀念的其中一個例子是在天擇 作用下的作用下的演化論演化論。這些一般性的觀念是非常難加以檢測的，因這些一般性的觀念是非常難加以檢測的，因 為它們本身並不會

8、導致特定的預測。很不幸的，波普為它們本身並不會導致特定的預測。很不幸的，波普(Karl (Karl Popper, 1902Popper, 1902- -1994)1994)因為這些一般觀念無法被否證，就結論說它因為這些一般觀念無法被否證，就結論說它 們不能算是真正的科學理論。們不能算是真正的科學理論。 另外一個層次的理論，是這些觀念的另外一個層次的理論，是這些觀念的特定的特定的、具體的實現，這種、具體的實現，這種 理論就有可能用實驗來檢驗，因而也有可能被否證。理論就有可能用實驗來檢驗，因而也有可能被否證。 （二）實（二）實驗驗方面方面 【前【前科學科學 1 1】 （含】 （含 3 3 步驟）

9、步驟） A.A.舊方法的儀器設計出新方法的儀器。舊方法的儀器設計出新方法的儀器。 （新的儀器可以觀測到其他新的現象。新儀器的設計與功能固然是（新的儀器可以觀測到其他新的現象。新儀器的設計與功能固然是 一種躍升，測知新的現象也是一種躍升）一種躍升，測知新的現象也是一種躍升） B.B.新的儀器配合相關條件測出新現象（新的儀器配合相關條件測出新現象（稱作稱作觀測法觀測法 則則 ONON 模式模式） C.C.檢驗。檢驗。 （此處所要檢驗的是所（此處所要檢驗的是所觀測到觀測到的新現象是否有適當的理論）的新現象是否有適當的理論） 【科學科學 1 1】 通過通過檢驗後，進入檢驗後，進入科學科學的階段，可以進

10、一步應用。 （的階段，可以進一步應用。 （該儀器的能力該儀器的能力 被確認 。 所被確認 。 所觀測到觀測到的現象有理論的結合 ， 因而得到對新現象的增智）的現象有理論的結合 ， 因而得到對新現象的增智） 【後【後科學科學 1 1】 再提出再提出哲學哲學問題，給出前問題，給出前科學科學的解答。的解答。 實例：實例： A.1978A.1978 年起 ， 盧比亞 （年起 ， 盧比亞 （C.Rubbia,1934C.Rubbia,1934） 和范德米爾 （） 和范德米爾 （S.Van der Meer,1925S.Van der Meer,1925） 將超級質子同步加速器改裝，使將超級質子同步加速器

11、改裝，使 270GeV270GeV 質子束和反質子束在質子束和反質子束在 加速器中反向迴旋，並在適當之處互撞。加速器中反向迴旋，並在適當之處互撞。 B.1983B.1983 年年 1 1 月終於觀測到月終於觀測到 WW 粒子；粒子；5 5 月觀測到月觀測到 Z Z 粒子。粒子。 4 C.C.所測得的所測得的 WW 和和 Z Z 粒子其質能完全符合電弱理論的預測。故由前粒子其質能完全符合電弱理論的預測。故由前科科 學學進入進入科學科學。 （盧比亞和范德米爾得。 （盧比亞和范德米爾得 19841984 物理獎）物理獎） 三、三、下推型的增智模式下推型的增智模式 （一）理論（一）理論方面方面 【前【

12、前科學科學 1 1】 第一類（檢測類）是第一類（檢測類）是原理、定律、原理、定律、觀念觀念配合其他配合其他不同的不同的初始初始 條件（含條件（含邊界條件）預測出可供檢驗的結果檢驗。邊界條件）預測出可供檢驗的結果檢驗。 （這是（這是 DNDN 模式模式） 第二類（偵探類）是第二類（偵探類）是由觀測的新事實找出合適的已知原理由觀測的新事實找出合適的已知原理 猜出合適的初始條件推出的結果要合乎新事實，以新猜出合適的初始條件推出的結果要合乎新事實，以新 事實本身作檢驗。（屬事實本身作檢驗。（屬 DNDN 模式模式） 【科學科學 1 1】 通過通過檢驗後，進入檢驗後，進入科學科學的階段的階段，可以進一步

13、應用，得到可以進一步應用，得到下推型的下推型的 增智增智。（應用時，採用應用時，採用 DNDN 模式模式） 【後【後科學科學 1 1】 再提出再提出哲學哲學問題，給出前問題，給出前科學科學的解答。的解答。 下推型的增智模式下推型的增智模式以以新新行星行星的發現的發現為為例例 時代背景時代背景：16861686 年，牛頓的自然科學的數學原理，提出力學年，牛頓的自然科學的數學原理，提出力學 的三大定律和萬有引力定律。到了的三大定律和萬有引力定律。到了 1 19 9 世紀，天文學家已能用牛頓力世紀，天文學家已能用牛頓力 學準確地計算行星的學準確地計算行星的軌道軌道運動。運動。 【前科學【前科學 1

14、1】 （1 1）18211821 年，法國天文學家布瓦（年，法國天文學家布瓦（A A. . BouvardBouvard）發現發現牛頓定律沒法解牛頓定律沒法解 釋天王星的軌道觀測記錄。釋天王星的軌道觀測記錄。觀測的事實觀測的事實 （2 2）18461846 年年 6 6 月月 1 1 日的法國國家科學院學報刊出法國數學家勒日的法國國家科學院學報刊出法國數學家勒 威威里里耶（耶（U U. .J J. .J J. . Le VerrierLe Verrier）所做的一個預測）所做的一個預測，認為，認為天王星軌道的天王星軌道的 觀測值與牛頓定律預測值不符觀測值與牛頓定律預測值不符，是受到另，是受到另

15、一顆一顆新新行星的重力拉行星的重力拉 扯，並算出扯，並算出 18471847 年年 1 1 月月 1 1 日可以發現這顆日可以發現這顆新新行星在黃道帶的位行星在黃道帶的位 置。置。猜出初始條件結合猜出初始條件結合定律定律得出預測得出預測 5 18461846 年年 9 9 月月 2323 日夜裡，天日夜裡，天文學家加勒（文學家加勒（J J. . G G. . GalleGalle）觀測不到半）觀測不到半 小時，就在距小時，就在距離離預測位置不到一度的地方發現了一個藍色小圓預測位置不到一度的地方發現了一個藍色小圓 盤。第二天夜裡又看見了它，盤。第二天夜裡又看見了它，只只稍微移動一點點稍微移動一點點，證明它不是恆證明它不是恆 星。