自然辩证法科学发展的模式

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1、 科学发展的模式1一、 因经验积累而进步的发展模式19世纪以前科学界相信科学的发展 是累积的。 分析原因：v 科学研究只有一种模式（从观察开始）；v 大多数历史事实使学者领悟到的也是如此21.弗兰西斯培根科学家的研究活动蜜蜂采 蜜，即从自然界采取原料， 然后把它变成新产品。v经院哲学家像蜘蛛一样 只用自身物质来织网。v炼金士和其他经验主义者 像蚂蚁一样只知道不加选 择地搜集原料而不作丝毫加 工。 32. 约翰赫歇尔（1792-871）v大天文学家威廉赫歇尔的 儿子。剑桥毕业，是那时 英国一流的科学家。成功 制作了大型反射望远镜并 进行了大量天文观察。曾 任皇家天文学会会长，英 国科学促进学会会

2、长，造 币局长。1830年发表试 论自然哲学研究42.1提出理论的程序* 赫歇尔指出，表述理论 的程序与理论的可接受 问题毫不相干。 * 他认为，从观察上升到 定律和理论，可以有两 种不同的方式，一种是 应用特定的归纳格，另 一种是提出假说。5*从复杂现象到有关方面： 在这一过程中，将注意力集中在对解释现象有意义的那 些 性质上。如：为了说明物体的运动，人们必须先把着眼点放在力，质量和速度这些性质上；而声音这一复杂现象也可分解为声源的震动，在介质中的传递，耳朵的接受和感觉的产生等问题来考察。 * 自然定律：包括性质的相关（如波义耳定律）和事件的顺序（如落体问题）两个方面。 * 从有关方面到自然

3、定律途径一：归纳 (求同，差异，协变） 途径二：假说P V （无法归结为0.5 2.0 固定规则）1.0 1.0 P 1/V2.0 0.5 * 从定律到理论62.2确证的类型：理论确真性的探讨类型一：将定律扩展到特例，如用硬币和鸡毛检验落体定律。 类型二：表明定律或理论具有非预计的范围外的意外效果。如：亚当斯，勒维烈发现海王星 类型三：判决性实验，如：培根提出的关于下落原因（来自地球还是下落物体）的实验，帕斯卡关于水银在密闭管中上升的实验（是厌恶 真空还是大气压所致）。赫歇尔认为，理论的价值只有靠它经受住上述攻击的能力 才能得到证明。7v最早代表：19世纪的科学哲学家惠 威尔（休厄尔Willi

4、am Whewell, 1794-1866） v毕业于剑桥大学三一学院，随后被 任命为矿物学教授（1828），道德 哲学教授，副校长（1842）。他对 潮汐现象进行了广泛的研究，并于 1837年完成了他的内容广泛的归 纳科学史。v通过对科学史的研究发现，科学是 在从事实出发，用概念去综合事实 ，使事实上升为定律；v再通过综合上升为理论这个历史过 程中进步的。3.惠威尔83.1科学进步的形态学*惠威尔力求把他的学说建立在对科学史的全面研究的基础上。他建议考察各门科学发现的实际过程，以便看一看有什么模式在其中呈现出来。 * 事实和观念：休厄尔把科学进步看作是事实和观念的成功结合。他认为，我们平时称

5、为感觉经验的报告那类事实，只是事实的一类。广义地说，事实是片段的知识，是提出定律和理论的原料。这样的事实和理论间只有相对的区别，如果一个理论被归并到另一个理论中去的话，那他本身就是事实。休厄尔把观念看作是把事实结合在一起的理性原理。比如：在一年有365天这一事实中，就包含着时间，数和循环的概念。93.2科学发现的模式科学发现的模式： 序曲，归纳和结局的三 拍子的进行曲。103.3事实的分解和概念的阐明事实的分解和概念的阐明是建立理论的必经阶段。 * 事实的分解是把复杂事实还原为陈述那些清楚而有区 别的观念如空间，时间，数和力等之间关系的基本 事实。 * 概念的阐明在科学史上，科学家间的讨论，常

6、常有澄 清概念的结果。如，力，质量和种的概念的澄清。他要求对生命的概念也应如此。 * 阐明概念的标准：当他们同基本观念的逻辑关系被清 楚地认识到时，就被阐明了。基本观念的意义可以 用一组公理表达。 113.4事实的综合* 走向定律和理论的过程是一个综合过程， 在这个过 程中，研究者将概念引入一组事实中，将事实捆绑 在一起。（如开普勒模型） * 归纳过程是一个发现过程，它是通过科学家的创造 性洞察力而达到的。因此归纳推理不仅是单纯地把 事实搜集在一起，而且还应以新观点看它们，引入 一种新的精神因素。12v科学的进化发展支 流汇合成江河，强调科 学通过把过去的成果逐 渐合并到现在的理论中 而不断进

7、化。v比如，牛顿的万有引力定律 相对于伽利略定律、开普勒 定律的研究体现为一种进步 ，是因为在牛顿理论中包含 了伽利略的自由落体定律、 开普勒的行星运动定律等。v旧理论不论多么荒谬总会对 科学的进步产生影响，如燃 素说虽被氧化说所取代，但 它把燃烧、酸化和呼吸归为 一类来进行研究的见解却在 化学史上起了积极作用。 13逻辑实证主义是20世纪初以维也纳学派为 代表的科学哲学学派。它提出了科学发展 的直线式积累模式，即认为科学知识的增 长是不断归纳的结果。在这个模式中，科 学知识的增长被看成是一个量变的过程， 它否认科学发展中的质变和飞跃。总之，积累发展观认为科学是一个不断积 累的过程，知识从少到

8、多，日渐积累，越 积越多.4. 逻辑实证主义14v20世纪初期逻辑实证主义者的科学理论发展观：v先后产生的两个理论T和T之间的关系，逻辑地看， 可以有T与T等价和T优于T两种，但历史地看，从T 到T便是知识的增长。v科学进步或知识的增长，在于通过归纳逻辑得到高 概率经验证实的命题和理论的积累。15累积模式的图示知识量时间n直线发展的n不存在突变n没有科学革命 的地位16v基本主张：科学发展是一个渐进积累的直线发展过 程，其中没有渐进的中断，没有革命；v观察事实越多，越深入，通过归纳逻辑得出的科学 定律或理论被经验证据所证实的频率越高，它就越 普遍，解释力和预见力就越强，其中包含的非科学 的错误

9、成分也就越少。175.归纳主义科学观的基本内容v第一作为常识的科学观流行的观点v 科学知识是已经证明了的知识。科学理 论是严格地从用观察和实验得来的经验事实 中推导出来的。18第二朴素归纳主义对科学知识的产生 途径的概括l科学理论的建立始于观察，观察提供科学知识能 够赖以确立的可靠基础，科学知识是用归纳法从 观察陈述中推倒出来的。l单称陈述l全称陈述：l单称陈述上升为全称陈述的条件l理论的预见性是通过接下来的演绎推理来实现的19第三归纳主义科学的客观性问题l观察的客观性（观察者具有正常的未受伤害的 感官，他忠实地记录下所看到，听到的东西， 不带任何成见）l推理过程的客观性（满足规定的条件与否不

10、由 主观意见决定）l即便如此，科学知识能够被证明是客观的吗？ 换言之，上述的理论结构能够确保为我们提供 正确的知识吗？20第四朴素归纳主义的问题及其对应l归纳原理的正确性能够被证明吗 仅仅靠“大量的，重复多次的，没有矛盾的”就能保证逻辑上的正 确吗 罗素的归纳主义火鸡l观察依赖于理论 1）观察者看到的东西部分地决定于他们视网膜上的映像，部分地依赖于他们 的经验，知识，期望和一般的内心状态。 2）理论是陈述观察结果的前提 3）理论指导观察l向概率退却l将发现的方式与证明的方式分开216、评价v6.1不完全归纳之或然性概率归纳v 多次重复可增加信心？v 一朝被蛇咬十年怕井绳v 有完全相同的重复吗？

11、222、观察归纳总是有理论负载的康德的先天综合判断个人建构主义社会建构主义 有绝对的先天知识吗？23v库恩的评价：v按照这种观点，“科学的发展 成了一点一滴的进步，各种 货色一件一件地或者一批一 批地添加到那个不断加大的 科学技术知识的货堆上”。24v逻辑实证主义科学观勾画了一幅积累式的科学发展图景，这 从一个侧面反映了科学不断进步的总趋势。能较好地说明新 旧理论之间的继承性v根本缺陷：科学发展并不全是渐进的，其间曾经存在革命， 有间断，无法用继承性加以说明;新理论的产生常开始于旧 理论与观察事实的矛盾;累积模式把科学发展问题太简单化 了v根本缺陷：忽视了科学中的革命现象，因而不能解释那些在

12、逻辑上与传统的科学理论不同的原创性的、革命性的新理论 的产生过程。25二、通过证伪而增长的发展模式不断 革命模式v波普尔：1902年生 于奥地利，1928年 获维也纳大学博士学 位。当时维也纳学派 的影响正处于上升时 期。二战后定居英国 ，任伦敦大学经济学 院教授，科学方法， 逻辑学和哲学系主任 。后入英国籍。261 背景v1905年相对论提出v此前，牛顿理论已经受千百次检验，取得惊人成功， 被证明是真理。v在相对论冲击下，根基发生了动摇v一个理论，不管多么成功，都难免被推翻的命运。v由此出发看1919年爱丁顿实验（不是对爱氏理论的证 实，而是对牛顿理论的“证伪”、“否证”）v科学不可能是“向

13、着最终目标稳步前进的系统，它永远 得不到真理，甚至象几率那样的真理的替代物。”272.证伪概念v波普尔把问题看作科学发展的动力，问题 是认识的起点又是认识的终点。v把猜测和反驳看作是科学知识发展过程的 本质v强调假说、想象、否定、批判在科学发展 中作用，强调知识的相对性和发展的无限 性，否认科学发展机制包含着量变渐进的 过程，否定归纳法和证实的作用。283. 证伪的发展模式v波普尔：科学理论不能通过归纳得到证实，但却能被 证伪。v科学理论的发展并不是一个不断积累的过程，而是科 学理论不断被经验反驳和证伪的反复过程。v猜想和反驳是科学发展过程中最基本的环节。v科学理论的发展过程就是大胆地提出假说

14、，通过证伪 然后再推翻理论的过程，科学知识的增长或科学理论 的发展是通过不间断的革命实现的。29P1TTEEP2科学从问题开始经过试探性理论又经过批判性检 验、排除错误进而提出新的问题 循环往复，推动科学不断前进304.波普尔模式包含四个环节v科学从问题开始v针对问题，科学家进行各种大胆的尝试 性猜测，即提出假设和理论v各种理论之间激烈竞争，相互批判，并 经受观察和实验的严格检验，从而清除错 误，筛选出逼真度较高的新理论v新理论被证伪，又出现新问题，开始下 一个过程31v他把科学看成是从问题到问题而进步的 ，随着这种进步，问题的深度不断增加v贯穿该模式的红线是猜测与反驳的过程v他自己将这个模式

15、称为“以猜测和反驳为 手段来解决问题的一般模式”325.应提倡的科学精神要有敢于犯错误的精神“怕犯错误是一种可怜的愿望”“从错误中学习”“科学史仅是一部不可靠的猜测史或错误史” 要有批判精神向权威批判向自己批判 要有否定精神否定已有理论是发展新理论的前提，否定得越早 ，进步越快。33波普理论并没有改变科学直线发展的总趋势知 识 量时间5.对波普尔模式的评价：34突破了逻辑实证主义者对科学知识仅作静态的 语言逻辑分析的框框，把人们的眼光引导到对 科学知识的增长作动态考察和对这一过程的内 在机制作逻辑说明的方向上去。 他的科学始于问题的提法也给人以启迪。 他认为一个反例就可以证伪一个问题（理论） 不对。理论的免疫问题。 问题有各种类型：35a、产生于理论内部的问题地心说统治时期逆行的问题悬天说提出后“天会不会掉下来”问题爱氏引力理论提出后光线会不会弯曲的问题 b、产生于两种不同的理论之间天体演化和地质进化提出后会问“地球表面的生物怎 么来的？”上帝创造的吗？ C、产生于理论和观察的矛盾日心说理论和恒星周年视差v问题产生以后，如何从一个问题转换到另一个问题 ，波普尔也没有作出令人信服的说明。36只强调理论只能被证伪，不能被证实，必 然导致他对真理的错误看法。376.意义 （1）科学问题是科学理论演变的动力。问题是认识的起点， 也是认识的终点，由此推动着科学理论的演变或进步。 v