光学自然辩证法概论问答题初稿.doc

1、人类自然观的四种历史形态即古代朴素唯物主义自然观、近代形而上学自然观、现代辩证唯物主义自然观和当代自然观（系统自然观和生态自然观）的基本思想。古希腊自然观的特点：1、朴素性、猜测性、直观性。2、整体性（整体大于部分之和）。3、数理自然观：对自然的数学化理解毕达哥拉斯主义。4、有机自然观：“自然”的含义：生成或成长；所有生长的种子；自然物生长的源泉；自然物的基质；自然物的本质或形式；一般的本质或形式（亚里士多德）。5、思辨性。6、极端重视理性的力量。中世纪自然观的基本思想：1、上帝创世说：自然界是上帝从虚无中创造出来的。2、地心说：地球是宇宙不动的中心。人被上帝安排在宇宙中心，故是上帝之外的自然中最高贵者，是世界万物的统率者。3、上帝的第一次推动：自然界中的万物不会自己运动，是受动的，运动的最终原因是非受动的始动者上帝。4、目的论（teleology）：事物的存在和运动服从于造物主的目的。形而上学（机械唯物主义）自然观的基本思想1、机械的唯物主义（机械自然观或机械论，mechanism）对自然的彻底的机械化理解：视动物和人为机器；将自然彻底对象化和数学化，因而“实在”（自然或世界）消失了，仅剩下一堆公式和符号，科学只与现象及描述现象的符号打交道而不涉及“实在”或事物的“本质”（反本质主义的现象主义）。2、还原论（reductionism）一切运动均可还原为机械运动，（因此）一切学科均可还原为力学。3、（机械）决定论（determinism）拉普拉斯妖：只承认必然性而否认偶然性在事物发展中的作用：“一个在既定时刻知晓自然运动之全部因素以及组成自然的全部物体之位置的头脑，假如能够把这些资料包括在它的分析之中，它就能够把宇宙中的最大物体和最小原子的所有运动纳入一个惟一的公式；对他来说，不存在任何不确定的东西；未来和过去在他眼里是一样的。”辩证唯物主义自然观的基本内容1、物质观：自然界是物质的，物质是标志客观实在（reality）的哲学范畴（列宁），物质结构的层次是无限的。 （辩证）唯物主义2、运动观：物质与运动不可分物质离不开运动（运动永恒）。辩证法与形而上学运动离不开物质（凡运动皆有物质承担者）。唯物论与唯心论3、时空观：时空是物质存在的基本形式，物质运动与时空不可分物质运动离不开时空。时空离不开物质运动（相对时空观）。2、社会发展与自然界的关系。社会发展与自然界的关系：主要指地理环境对社会发展的影响。1)经济影响：影响劳动生产率的高低；制约生产力的布局（因地制宜）；制约生产方式和生活方式。2)政治（军事）影响：对国家的政体产生明显影响，影响了国家制度是向民主制度发展还是向专制制度发展。3)文化影响：从历史长度看影响了一个国家的文化、文明，如中国文化受陆地环境影响被称为黄色文明，西方文化受海洋环境影响被称为蓝色文明。3、科学研究的起点。科学研究是创造性的探索活动。无论基础科学还是应用科学都是为了解决问题，都是探索未知的过程。归纳主义的科学方法论认为科学研究是从观察和收集材料开始的，然后经过归纳上升为理论。但是这种模式与现代科学发展的实际过程很难吻合，受到不少科学家和哲学家的质疑和批评。波普尔的证伪主义观点认为，科学研究从问题而不是观察开始，尽管通过观察可以引出问题，但在观察时必须带着一定的问题，带着预期的设想，漫无目的的观察是不存在的。从科学理论的发展的总体过程看，只有发现了原有理论不能解决的问题时，人们才会去修正、补充它，或着手建立新理论，问题既是旧理论的终点也是新理论的起点；从科学研究的具体过程看，人们总是以问题为框架有选择地去搜集事实材料，与问题有关的材料才会被搜集起来，与问题无关的材料则任其流散，不在科学认识主体中引起信息效应。因此，爱因斯坦指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或者实验上的技能，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看待旧的问题，却需要创造性的想象力，这标志着科学的真正进步。”马克思的实践唯物主义观点认为，实践是认识（包括科学）的来源，该观点和“科学研究从问题开始”是从不同角度提出的不同命题。前者着眼于认识的来源，后者着眼于科学研究的程序，二者层次不同，实质是统一的。作为认识的一般过程，实践是认识的基础，自然科学理论归根结底产生于科学实践与生产实践。因此，科研从问题开始丝毫不意味着对实践基础的否定，而是把一般的认识论原则在科学研究过程中具体化了。4、科学问题的来源。科学问题归根结底来源于社会生产实践与科学实践，但由于科学理论发展的相对独立性与自主性，科学问题还可以有别的来源。1）为寻求事实之间的联系提出问题。2)从科学实践与科学理论的矛盾中产生的问题。当原有的科学理论不能解释新的现象和事实时，便产生了矛盾，也产生了需要探索的问题。3)从科学理论内部的矛盾（非自恰性）中产生的问题。一种理论或一个概念，如果能从中推出矛盾逻辑，那就表明其中存在着需要进一步探讨的问题。一个理论，如果看上去是没有问题的，但在推论中却证明了两个互相矛盾的命题的等价式，那么这个理论就包含有悖论，悖论所提出的问题往往有助于新概念或新理论的产生。佯谬也具有悖论的性质。如果从一个理论中能推出它不能成立的结论，就构成一个佯谬。4)从不同学派理论之间的矛盾中产生问题。在一个学科领域中，对同一事物，可以有不同学派运用不同理论进行解释，或者在不同学科领域之间的理论产生了矛盾。5)从社会需要同现有的生产技术手段不能满足这种需要的矛盾中产生的问题。这些问题经过抽象、转化，可以成为基础理论研究的科学问题。5、对命题“观察渗透理论”及科学事实或观察的客观性的理解。从科学研究的实际进程来看，观察渗透理论是合理的。观察不仅是信息接受的过程，同时也是信息加工的过程。人在观察的过程中，必然对外界信息进行选择、加工等处理，由于不同的知识背景、不同的理论指导甚至不同的生活经验，都会使不同的观察者对于同一件事物做出不同的观察陈述。观察陈述是用科学语言表述的，而科学语言总是与特定的科学理论联系着。当使用语言时，理论的框架也就出现了，进行科学观察的人正是带着这些理论框架进行观察的。可见，理论在观察中既起着定向作用，引导观察者有选择地接受外界信息，同时又起着加工改造作用，帮助观察者理解观察到什么。渗透在观察中的理论，主要是经过实践检验的理论，它反映着客观世界的规律性，这种理论与需由观察材料形成或观察验证的猜想和假说是有区别的。重视观察渗透理论与强调观察实验对科学认识的形成和发展起基础性作用，在本质上是一致的。“观察渗透理论”并没有取消观察的客观性，科学观察能够反映观察对象的本来面貌，是客观性与主观能动性的统一。观察的客观性是由观察对象物质世界的客观实在性所决定的。观察中渗透的理论要经受过实践的检验。观察渗透理论，观察要受到观察者已有的经验和所掌握的理论的影响。此理论认为感性认识中渗透着理性认识、客观中渗透着主观、认识是在客体基础上的主体建构的产物，是主客观（主客体）的统一，是感性和理性的统一。 科学事实，指撇开主客观利益干扰把握的客观存在，即指不含有任何利益取向的事实。观察的客观性是由观察对象物质世界的客观实在性所决定的。他们均具有客观性，可重复性及单称陈述的逻辑形式。6、对归纳问题的认识。“归纳问题”，主要是指归纳合理性及其辩护问题，休谟从经验论立场出发，对因果关系的客观性提出了根本性质疑，其中隐含着对归纳合理性的根本性质疑。（1）归纳推理不能得到演绎主义的辩护。因为在归纳推理中，存在着两个逻辑的跳跃：一是从实际观察到的有限事例跳到了涉及潜无穷对象的全称结论；二是从过去、现在的经验跳到了对未来的预测。而这两者都没有演绎逻辑的保证，因为适用于有限的不一定适用于无限，并且将来可能与过去和现在不同。（2）归纳推理的有效性也不能归纳地证明，例如根据归纳法在实践中的成功去证明归纳，这就要用到归纳推理，因此导致无穷倒退或循环论证。（3）归纳推理要以自然齐一律和普遍因果律为基础，而这两者并不具有客观真理性。因为感官最多告诉我们过去一直如此，并没有告诉我们将来仍然如此；并且，感官告诉我们的只是现象间的先后关系，而不是因果关系；因果律和自然齐一律没有经验的证据，只不过出于人们的习惯性心理联想。7、科学假说的特征和作用。科学假说的特征：(1) 科学性与猜测性的统一。科学假说是在一定的科学事实和已有的科学理论基础上建立的，并需经过一系列科学论证。科学假说对问题的看法是一种猜测，还没有经过实践的检验，其结果是或然的。(2) 抽象性与形象性的统一。假说不是事实的简单堆积，而是经过了一定程度的科学抽象，因而具有抽象性；从假说的形成堆积过程看，开始它只能以初步的猜测与想象的形式出现，常常依靠形象思维，使假说具有某种形象性。(3) 多样性与易变性的统一。对同一客体研究，可以提出各种不同的假说，对同一现象提出的假说，还会随着实践的发展而改变。由于人们占有的材料不同，看问题的角度不同，知识结构不同，使用的方法不同等原因，可以提出多种不同的假说。科学假说的作用1、引导人们自觉进行新的观察和实验，使之有目的性（指导观察和实验），成为发挥思维能动性的有效手段。2、从经验通向科学理论的桥梁（假说方法的使用体现了科学研究的创造性）。3、假说之间的竞争有利于学术繁荣。4、可用于保护其他假说或理论（如亚当斯和勒维烈提出海王星假说以解释天王星轨道的摄动现象。但一般禁止提出特设性假说ad hoc hypothesis）。8、科学理论的评价。科学理论的评价，是判断科学理论优劣的过程。不考虑评价者的个性、社会背景等方面的差异，科学理论的逻辑评价主要包括相容性评价、自洽性评价和简单性评价三个方面。相容性是指新的科学理论同公认的科学理论在逻辑上是相容的。相容性评价是通过以一个理论与相关理论的比较进行的。自洽性评价就是分析理论内容是否自相矛盾。自洽性要求科学理论内部的各个命题相互之间有逻辑联系，不能自相矛盾。科学理论的简单性是指“这样的一种努力，它要把一切概念和一切相互关系，都归结为尽可能少的一些逻辑上独立的基本概念和公理。”这是对科学理论的逻辑基础的要求，而不是指科学理论内容的简单性。9、科学的特征。科学活动(科学共同体)基本精神(特征)：(1) 普遍主义，即深信科学的真理具有普遍性，是放之四海皆准的。(2) 公有主义，即承认科学发现本质上是社会合作的产物，它属于整个科学共同体以至社会，科学家无权独占他的科学发现。(3) 不谋私利精神。科学家应具有求知热情、广泛的好奇心和造福人类的利他主义。(4) 竞争性。科学发现优先权的争夺。(5) 有条件的怀疑精神。科学家决不应不经任何分析批判而盲目接受任何东西。科学家有责任评价其他科学家的研究成果，也要允许别人对自己的成果怀疑。10、科学与非科学的划界标准。1) 逻辑实证主义的证实标准：“所谓科学的理论在现实中应得到证实。”能够被证实的知识是科学，不能证实的知识就不是科学；证实方法：科学理论就是被观察和实验证实的假说（是由经验证实的）。承认归纳法有效。 缺陷是：标准既宽又窄，全称命题无法证实，有些理论可能长时间内无法证实。2) 波普尔证伪主义的证伪标准：一种理论能够被证伪能够被反驳才能成为科学；证实方法：科学理论就是被观察和实验证伪。科学的目标高概率，应是高信息量；科学真理，非科学谬误。非科学是不可能证伪命题。不承认归纳法有效。4)费耶阿本德的“怎么都行”：非理性主义的划界标准，认为科学的划界标准是独断，束缚了科学的发展。于是提出了一个多元方法论，就是“都行”。即在科学创造中没有任何法普遍适用、处处有效，而且应该什么合适就用什么方法，无绝对有效的，也无无用的方法，并应创造新的方法，才是真正的方法。4)正确的（客观性）标准：吸收了实证主义和证伪主义的内容，认为标准是有的。科学的必要条件是可检验性。具有超量的经验内容。逻辑实证主义的证实主义划界标准：有意义的命题分为两类：分析命题和综合命题。形而上学命题既非分析命题亦非综合命题，因此是无意义的（既不真也不假），应予拒斥。命题的意义（meaning）即命题的科学性在于其证实方法即具有可证实性，即可证实的就是科学的。可证实性原则（可证实的=真的=有意义的=科学的）波普尔的证伪主义划界标准：能够被证伪的理论即具有可证伪性的理论就是科学理论（科学正确或真理）。按此标准，形而上学虽非科学，但仍是有意义（价值）的。证伪主义眼中的“非科学”：同语反复命题或重言式命题；数学；形而上学；列尽一切可能性的命题（如：“明天既可能下雨也可能不下雨”）；伪科学（如占星术、弗洛伊德的精神分析学、马克思主义的社会历史理论）3）库恩的历史主义的范式划界标准：凡符合范式的就是科学的，否则就是非科学的。（范式：指从事同一个特殊领域的研究的学者所持有的共同的信念，传统，理性和方法。）费耶阿本德（Feyerabend，19241995）“怎么都行”(anying goes）的划界标准：否定划界标准及划界问题的意义，否定科学与非科学（包括伪科学）、理性与非理性的区别和界限认识论无政府主义或科学无政府主义即非理性主义更合理的划界标准：1、必要条件：可检验性严格存在命题或单称命题（如“有一只白天鹅”）：可检验性具体落实为可证实性。严格全称命题（如“凡天鹅皆白”）：可检验性就是可证伪性。非严格的全称陈述（如“北京动物园所有天鹅皆白”）和局限的存在陈述（如“今天北京动物园有一只白天鹅”）：可检验性包括可证实性和可证伪性。2、充分条件：该陈述必须提供超量经验内容，即与过去同类陈述相比有超过背景知识的内容。11、科学的价值及负面效应和局限性。（科学的价值分为科学的内在价值和科学的社会价值。科学的内在价值：人类在探索自然界的过程中，在长期的科学实践活动中，形成的求真、客观与人文翔的科学精神，怀疑、批判与创新的科学思想，从实际出发，实事求是的科学方法，是科学的内在价值，这是科学文化的核心。科学的社会价值：科学带来的物质价值和精神价值；科学对人类物质文明的发展有巨大的促进作用；科学推动人类文明的进步。）科学的局限性：1、技术成果的环境负效应（环境污染、水土流失、土地盐碱化等）。技术与环境2、科技使人丧失了原初的本质力量。爱默生说，人有车辆但失去了双足；有精致的钟表但失去了通过太阳准确判断时间的本领。笔记本和图书馆败坏了他的记忆和机智，科学知识腐蚀着他翻译自然之书的能力。他的财富越积越多，却形成了一个只消化食物的胃；他的生活越来越舒适豪华，可是遗忘了本该属于自己的精神的家。科学与人的能力3、科技的发展使得一些珍贵的传统价值和人的情感（如珍视自然和生命的价值和神圣性，重视以血缘关系为纽带的亲情关系，重视人的审美感受和诗意想象在艺术和生活中的作用）受到严重冲击和扭曲，改塑了人类的思维、情感和生活的形态，容易使人只见事实不见价值，导致心灵的机械化 和人际关系的冷漠。科学与人类文化4、将自然科学的思维模式一元论（寻求确定性和认为存在宇宙之谜的唯一正确解答，以及追求统一性、一致性等）扩展至整个社会，容易导致独断主义的盛行，有碍于建设一个以多元论为基础的自由、民主、宽容的现代社会。科学的一元论思维方式与非科学的多元论思维方式5、在当代社会，科学技术在某种程度和意义上发挥着意识形态的功能通过它所发挥的“第一生产力”功能，客观上起到了巩固资本主义制度和为资本主义国家政府的政策辩护的作用，从而可能成为阻碍社会进步的保守力量。科学与意识形态6、科学不是万能的，它有其适用范围，不可能解决所有的问题。它只能解决经验问题而不能解决超经验问题。科学问题与非科学问题12、科学发展的社会条件。1、经济条件：经济需要。经济支持2、政治条件：社会制度：民主与专制、自由与极权。科技政策和科技体制。社会的政治行为及其所造成的政治形势。3、教育条件：教育的普及程度和质量。（机制：教育科技生产力）4、文化条件：哲学（以自然哲学、认识论为主还是以人生哲学、伦理学为主）。民族的思维方式（擅长整体思维还是分析和还原，经验主义取向的还是理性主义取向的）及价值观（视知识还是功利、权力为最高价值）。宗教（注意：分析宗教与科学的关系时，必须考虑宗教对科学发生影响的社会和制度背景是政教合一的还是政教分离的）。13、耗散结构理论对生物进化论与热力学第二定律的矛盾的解决。自然界的演化中，存在大量的进化事实。弥漫星云进化为星系和恒星，原始生命进化为人。进化是从无序向有序，由低序到高序的过程。达尔文的进化论重视的正是生命世界的这类事实。而自然界中，也存在大量的退化事实。利用效率较高的能量变为利用效率较低的能量，组织性强的体系变为组织性差的体系。热力学第二定律重视的正是无生命世界的这类事实。以耗散结构理论和协同学为代表的非平衡自组织理论认为进化的根据和条件：1、系统从从无序走向有序，必须处于远离热平衡的状态。2、产生有序结构的系统，必须是一个开放的系统，即系统内外环境之间要有物质、能量、信息的交换与流通，并且必须使系统从外部流入的负熵绝对值大于系统内部的熵的产生，从而使系统的熵逐步减少。3、形成有序结构的各要素之间存在非线性的相互作用。4、正反馈推动系统走向有序，负反馈使系统变化衰减5、涨落和突变是产生有序状态的条件。非平衡自组织理论的成果，不仅原则上回答了生物进化论与热力学第二定律的矛盾，表明了孤立系统中的退化与开放系统在一定条件下的进化可以在同一理论模式中解释，而且还对如何一般的理解进化的条件和根据提供了有益启示。(耗散结构理论可以用以下的式子表示：dS（系统熵）diS（系统内部熵的产生）deS（系统与外部环境交换的熵流）其中：diS 表示系统内部熵的产生,总0；deS 表示系统与外部环境交换的熵流，可为正或负；dS 表示系统熵，当0，系统有序，当0，系统无序。如果一个远离平衡态的开放系统，通过与外界环境交换物质和能量，从环境中获得负熵来抵消系统内部熵的产生，在开放系统中，由于总有diS0,当满足0, 使到dS=diS+deS0，系统就稳定。封闭的系统，由于总有diS0, deS=0,所以总有dS=diS+deS0, 系统必然无序。14、现代西方科学哲学的三种有代表性的科学发展模式逻辑实证主义的累积式模式、波普尔的证伪主义模式和库恩的历史主义模式的主要内容及其评价。1) 经验主义、归纳主义的累积式模式：代表人物为培根，认为科学知识来自对经验事实的归纳，科学发展就是通过归纳获得的科学的不断增加，因此，科学发展是一个渐进积累的直线发展过程。此学派能从侧面反映了科学不断进步的趋势，重视量变却忽视了科学的革命性2)证伪主义：科学的发展式理论不断被经验反驳和证伪的反复过程。猜测和反驳是科学发展过程中最基本的环节。波普尔提出科学发展模式：P1 TT EE P2 问题 尝试性猜测 反驳 新的问题 重视质变，从动态角度去揭示科学知识增长的机制。其次他把“问题”看作科学发展的动力，最后，他强调发展思维的能动作用。缺点：否认科学知识的继随和积累，否认科学发展包含着量变渐进过程，证伪关系上，过分强调两者有逻辑上的不对称性，而忽视了实践检验中两者的对称性和复杂性；否认机械的纯粹观察时，连观察实验的客观性和可靠性也否认了；过于强调猜想、想象、灵感在科学假说中的作用，忽视逻辑思维的作用；片面否定归纳法的作用。3)库恩的历史主义学派：他强调科学哲学，因到科学史中寻找资料，他提出的模式是：前科学（未形成范式）常规科学（形成范式）反常危机科学革命（新范式战胜旧范式）新的常规科学。他克服归纳主义和证伪主义的片面性，认为常规科学和科学革命的相互交替、新旧范式不断更替的模式。 认识方面，只承认知识的相对性，否认科学的客观真理性；在范式的产生问题上，他片面扩大非理性因素的作用。逻辑实证主义的累积式模式：第一，科学理论是从少数几个基本概念与其本假设出发，用数学演绎与逻辑，推演出的一系列命题。第二，科学理论中的命题只有通过经验证实，证明它们同我们的各个单独的经验相符合才能成立。第三，科学理论是通过新的经验事实的证实而不断地朝前发展的。波普尔的证伪主义模式：问题猜想证伪新的问题。科学是在不断改正自己的谬误中向前发展的。P1（问题）TT（试探性理论）EE（排除错误）P2（新的问题）。（试错法）库恩的历史主义模式：库恩认为，累积式发展观是渐变的观点，它看不到科学发展中的质变（科学革命）；否证式的发展观强调不断革命，但忽略了常规科学发展的长期积累。而历史主义模式则是尊重历史，从动态的角度来考察科学理论发展的机制和规律：前科学（未形成范式）常规科学（某种范式形成并占支配地位即“范式独裁”）危机科学革命（以新范式代替旧范式）新的常规科学新的危机。15、科学理论的哲学意义：康德拉普拉斯星云假说、能量守恒与转化定律、元素周期律、非欧几何、相对论、耗散结构理论。康德拉普拉斯星云假说：在形而上学自然观上打开了第