方法论和认识论第三讲科学理论的确证与评价一、 科学理论评价的含义——也称之为科学理论的检验从评判真伪一一选择好的理论一一选择进步的理论问题:科学理论评价是评价真伪吗?为什么?1、理论评价包含两层意义:(1)(2)问题:逻辑分析(或称逻辑检验):以逻辑分析为手段的真伪评判,如相容性评 价、自恰性评价例:公理体系事实的检验:以科学事实为基础的真伪评判如全称命题与检验蕴涵从证实一一证伪一一确证基础主义或本质主义,反基础主义或反本质 主义)必要性:科学的实证性使然实践是检验科学真理的唯一标准吗?为什么?2、科学理论评价的其它所指:(1) 先验评价:获得科学事实之前的真伪评判,不等同于逻辑分析但包含 逻辑分析如可检验性评价、简单性评价2) 后验评价:意义同“事实的检验”问题:科学理论评价过程完全是理性的吗?为什么?3、逻辑分析的必要性:因为单纯的实践检验只能说明假说与事实是否一致, 只有通过逻辑分析才能阐释清楚假说被确证或被证伪的原因例:对“灵感”得到的科学发现进行逻辑“修护”问题:所谓创造性思维究竟是什么?(一种远远有待验证的说法:创造性 思维就是发生速度极快,不清楚其中间过程的逻辑思维但逻辑分析永远是实践检验的辅助性检验方法。
实证论)二、逻辑分析在科学理论构建中的作用[公理|一些初始概念或命题,它们的意义被设定为已知,不需要在理论体 系中给予定义,即不证自明性内容公理——亚里士多德将其理解为从观察实物(物理对象)得出的,能为人们所直接理解的一般认识具有真实性的直觉标准形式公理——19世纪以后,随数理逻辑的发展,使用形式化语言,将证明理解为形式程序构建理论体系的公理化方法实例:例如:欧几里德采用亚里士多德关于公设和公理的区别,在他的《几何原本》 中列出五个公设和五个公理: 公设(为某一学科所接受的第一性原理,即我们现在称的公 理)第一、从任一点到任一点作直线[是可能的]第二、把有限直线不断循直线延长[是可能的]第三、以任一点为中心和任一距离[为半径]作一园[是可能 的]第四、所有直角彼此相等第五、若一直线与两直线相交,且若同侧所交两内角之和小 于两直角,则两直线无限延长后必相交于该侧的一点公理(一切学科公有的真理)第一、跟同一•件东西相等的一•些东西,它们彼此也是相等的第二、等量加等量,总量仍相等第三、等量减等量,余量仍相等C第四、彼此重合的东西是相等的第五、整体大于部分从公元前300年左右一公元1800年左右,欧氏儿何被看作是物理空间的正 确理想化和抽象化。
但是,欧氏几何的平行公理却缺乏像其它公理那样的说服力 非欧几何的产生就起因于人们试图消除对欧氏几何平行公设的怀疑经过长期研 究,发现,如果修改第五公设,运用公理方法,即能建构另一种几何体系:罗 巴契夫斯基几何,1929年・1840年间发表三篇论文,《论几何基础》、《具有平行 的完全理论的儿何新基础》、《平行理论的儿何研究》,提出“双曲儿何学”(三角 形三内角之和小于二直角,由一给定点所引与一给定直线相平行的直线数等于 无穷);1854年,黎曼又发现另一种非欧几何 (三角形三内角之和大于二直角, 由一•给定点所引与一•给定直线相平行的直线数等于零)反思:与一个已知公理相矛盾的命题一定是伪命题吗?自然科学中如何?适用 数学吗? 意义:现代公理化方法,概念和公理的自明性,先验性已不是必要条件19世纪末,德国数学家希尔伯特提出构建公理化体系的三个重要原则:(1)无 矛盾性(不允许出现两个互相矛盾的命题);(2)完备性(若减少一•条公理便推 导不出必要的定理);(3)独立性(一个公理不能从其他公理导出)后来,哥德尔证明(1)和(2)相斥,于是只能牺牲(2)保存(1),所以永远 无法做到“万无一失气反思:计算机与人脑的本质区别是什么?补充讨论:创造性思维究竟是什么?三、科学理论评价中有争议的哲学问题1. 科学理论体系的建立应该是归纳地推导还是演绎地建构? 归纳主义:英国哲学家弗兰西斯•培根(Francis Bacon, 1561〜 1626)的《新工具》为代表人物和代表著作培根的归纳方法是以机械的步骤和致力于万无一失的目标为特征的,通常又被称为“机械的归纳方法”或“三表法”。
培根的科学发现方法包括三个步骤(培根,1984: 117-8):第一步是收集“要充分还要好”的观察和实验数据和事例,培根称为“自然和实验的历史”这是一切的基础第二步,按某种 方法和秩序把观察和实验事例制成表和整序,即建立培根所说的三张表:存 在表、不存在表和程度表,这样就将纷繁复杂的“自然和实验的历史”整理为 人的理智能处理的东西第三步,运用培根的“真正的合格的归纳法”从表中归纳出科学结论1• • •培根的归纳,不允许理智在未经对所建表中的事例进行仔细考察就由特 殊的东西跳到和飞到普遍原理上,他说,“对于理解力不可赋以翅膀,倒要 系以重物”(同前引书:81)培根的归纳是从观察实验的事例出发,“遵循 一个正当的上升阶梯,不打岔,不踱等,一步一步,由特殊的东西进至较低 的原理,然后再进至中级原理,一个比一个高,最后上升到最普遍的原 理;……(同前引书)培根对他的归纳作的继续说明:“最低的原理与单纯的经验相差无几,最 高的、最普遍的原理(指我们现在所有的)则又是概念的、抽象的、没有坚 实性的唯有中级公里却是真正的、坚实的和富有活力的,……,正是依靠 着它们,也只有由它们而上,到最后才能有那真是最普遍的原理,这就不复 是那种抽象的,而是被那些中间原理所切实规限出的最普遍的原理(同前引 书)。
"\=il=i=1LL.古典的培根传统归纳逻辑与现代归纳逻辑有一个重要区别,那就是在自 然科学中运用归纳推理的目标发生了质的改变培根传统下的方法论家致力 于追求发现真理,而现代的归纳逻辑研究者已经将这个目标转变为最大限度 地接近真理,具体体现在:知道尽可能多的真理,或尽可能地接近于某一问 题的真实答案,或得到尽可能大的把握真实答案的机会等等古典归纳主义的发展:培根(Francis Bacon, 1561〜1626) -■赫舍尔(John F. W. Herschel, 1792〜1871)-・惠威尔(William Whewell, 1794〜1866)--穆勒 (J. S. Mill, 1806—1873)“有限归纳论“经验定律可以借助于归纳发现,而理论定律则需要借助假说来 发现”持有这种观点的哲学家从19世纪英国哲学家密尔(J. S. Mill, 1806〜 1873),到20世纪的哲学家冯赖特(G. H. Von Wright )>戴(J. P. Day)、邦 格(M. Bunge)和卡尔纳普(R. Carnap)□尤其是逻辑经验论者卡尔纳普的立 场最具有代表性,他在“物理学的哲学基础”中写道:理论定律比经验定律更加概括。
然而,了解这样一点很重要:理论定律不能 简单地从经验定律中得到,而需要更进一步的推广一个物理学家是怎样获 得经验定律的呢?他观察了自然界中某些事件,注意到某种规律性,用归纳 概括的方法表述了这种规律性(Carnap, 1966, Philosophical Foundations of Physics, in: ed. by Martin Garner: 228转引自,Pera, 1981 : 152)如何发现理论定律呢?我们不能认为“收集越来越多的资料,经过概括超过经 验定律而达到理论定律理论定律不是用这种方法发现的我们观察石头、 树和花,看到各种规律性,并且能用经验定律描述它们但是,无论对这些 东西观察的时间多么长,多么细致,我们也从来不能达到观察到一个分子的 程度分子”这个术语决不是出自一个观察的结果因此,观察的概括量再 大,也不能产生分子过程的理论这种理论必须用另一种方法产生也就是 说,它不是作为一■个归纳事实的陈述,而是作为一个假说来陈述(同前:230 转引自,同前)卡尔纳普的这种“有限归纳论”主张也是20世纪以来大多数归纳论者的立场但 是佩拉坚持一种反对“有限归纳论”的完全的归纳主义。
归纳逻辑的功能:能扩大人们的知识、增加新内容它的合理性、正确性不可 能由命题之间的形式蕴涵关系来判定,所以它的推理过程必须时时与实践保持密 切的联系和接触演绎主义:笛卡儿(1596-1650)、莱布尼茨、波普尔等主张演绎是科学认识包 括发现和证明的唯一方法推崇数学这种“确实而又明白的”推理方法笛卡儿认为:科学认识的任务在于根据作为“天赋观念”的“第一理由和真正原理” 来求得关于“一切东西的理由”的知识,而这种知识应当是“清晰而确实的”演绎推理的功能:其根本特征是重言式,重言式命题虽然没有给我们任何新的知 识,但重言式命题的使用却能使我们将隐藏着的断定变为明显的断定2. 演绎问题——逻辑推理过程的有效性并不能保证命题的真实性例1所有哲学书都是令人厌烦的这本书是本哲学书c这本书是令人厌烦的逻辑蕴涵,这个论证是有效的) 例2许多哲学书是令人厌烦的这本书是哲学书这本书是令人厌烦的非逻辑蕴涵,这个论证是无效的)例3所有猫有五条腿疯咪是我的猫疯咪有五条腿逻辑蕴涵,这个论证是有效的) 问题:(1)单单逻辑推演不能确立我们例子中表示的那类事 实陈述的真值如果前提为真,论证是有效的, 那么结论必定为真但前提是否为真不是一•个诉 诸逻辑能解决的问题。
一个论证可以是完全有效 的,但其推演出的结论却是明显荒谬的(如例3)c (问:例1的结论是否为真?)(3)逝辑不能产生真理,但能保持真理性,即逻辑的 “确保真值传递性质”3. 归纳问题例如:前提金属X]在t]遇热时膨胀金属X 2在t2遇热时膨胀 N次金属Xn在、遇热时膨胀J S个单称命题)结论所有金属遇热膨胀 (全称命题)问题:(1)不具有逻辑保真性,非必然性推理结论的信息量大于前提的信息 量至今未发现由特殊到一般的普遍适用的飞跃桥梁穆勒:完全归纳法“不是一种从已知事实到未知事实的推理,而仅是一种对已知 事实的速记式的记录而己”穆勒认为归纳的要害是这样的问题:“为什么在某些情况下一个单一的例子对一 个完全归纳就已经足够,而在其他情况下同时有极大数量的事例出现,且没有一 个已知的或推测的例外,对建立一个普遍命题却进展不大?谁能回答这个难题, 就能较古代的最聪明的哲学家对逻辑的哲学了解得更多,就能解决归纳问 题—《逝辑体系》,英文版,206o(2) 归纳本身应如何得到辩护的问题——即著名的“休谟问题飞诉诸经验一循•环论证3) 对归纳逻辑的证明功能的质疑:一个全称判断只能得到确证证实后件(推论)为真—-证实前件为真这种方法在避辑上没有保真性。
一个早在柏拉图和亚里士多德时就发现的逻辑谬误,肯定后件谬误,即, 一个理论推演出若干推论,推论为真,并不能充分证明理论为真,而如果推 论非真,则一定说明理论非真,就是说,在逻辑上后件是前件的必要而非充 分条件因此因为这个谬误,认识论者一般都承认对理论的后验检验不能充 分证明理论的确实性波普尔:不管观察证据有多少,任何一般定律的概率为零针对波普尔的证伪引发的归纳问题:证伪也不容易,即使出现反例,不一定就是假说不对,科学理论的辩护 问题转嫁(观察、背景理论、辅助假定)/特设性修改的不合法性课堂讨论:(1) 如何反驳波普尔的“零概率”论断?(2) 归纳方法在逻辑上没有保真性,为什么人们还。