自然辩证法2科学观与科学方法论.ppt

,1,第二讲 科学观与科学方法论,第一章 科学的本质 第二章 科学知识的结构 第三章 科学方法论,,2,第一章 科学的本质,第一节、什么是科学？ 第二节、科学的基本特征 第三节、关于科学的划界,,3,第一节 什么是科学？,1、作为人类精神成果的科学：知识体系 2、作为人类创造知识的活动：科学活动 3、作为社会组织形式的科学：社会建制 4、作为生产力的科学：科学是第一生产力 5、作为一种方法的科学：科学方法论 6、作为一种文化的科学：科学文化 7、作为人与自然对话：科学对话,,4,1、作为知识体系的科学,古希腊认为科学是一种知识。（知识），拉丁文scientia 或scire，就广泛意义来讲，指学问或知识。英文science德文wissenschaft法语 scientia 皆由此衍生转变而来。 亚里士多德：科学知识的性质是一种“获得关于可以论证的事物的知识”，以区别于“意见”。 希波克拉底：“我将尽力治好您的病，但我是学者，追求的是知识（而不是财富和权势）”。,,5,16世纪西学东渐时，中国学者将science对应于“格物致知”，简称“格致”。礼记大学云：“致知在格物，物格而后知至”。朱熹注云：“所谓致知在格物者，言欲致吾之知，在即物而穷理也。”即，接近；穷，推究、穷究也。日本19世纪下半叶还沿用“格致学”，到产业革命兴起时才改称“科学”。 1885年康有为首先把“科学”一词介绍给国人。18941897间严复译天演论时，把science译为“科学”。,,6,康德自然科学的形而上学基础（1786）：“任何一种学说，如果它可以成为一个系统，即成为一个按原则整体组成的知识整体，就叫做科学”。 科学包含：（1）感官材料，（2）普遍必然性的形式，即通过概念、范畴（因果性、必然性与偶然性）整理的知识。 黑格尔：“一堆知识的聚集，并不能构成科学”。（哲学史讲演录卷1，35） 实际上中世纪经院哲学把神学也称为科学，就是取有体系的知识这个含义。,,7,2、作为一种活动的科学,科学还应该被理解为是形成和产生科学知识、运用科学知识的实践活动。 马克思在1844年（卷25，120、97）中指出，任何个人活动属于社会活动，明确提出科学活动是一种社会劳动。“一般劳动是一切科学工作、一切发现、一切发明”。科学属于精神生产领域。 丹皮尔：“科学可以说是关于自然现象的有条理的知识，可以说是对于表达自然现象的各种概念之间的关系的理性研究。”（科学史，9） 梅森：“科学就是人类历史上积累起来的有关自然界的相互联系着的技术、经验和理论知识的不断发展活动。”自然科学史 Science as practice and culture(1991),,8,3、作为社会建制的科学,所谓科学的社会建制，指科学事业成为社会构成中的一个相对独立的社会部门和职业部类的一种社会现象。 它从科学家的社会角色、科学专业、科学共同体及其活动、规范等方面反映了科学与社会的关系。 1919年M韦伯首先把科学作为一种社会职业，把从事科学活动的人作为一种社会角色来加以研究。 科学已发展到这样的专门化程度，以致于需要长期严格的专业化训练的科学家才能胜任，以区别于其他社会活动和科学活动。 Professional Vocation,,9,默顿在科学的规范结构（1942）中提出“科学共同体”的概念，他认为一定数量的科学共同体成员是科学社会组织的重要成分，以区别于其他社会共同体。 贝尔纳在历史上的科学（1953）中指出：科学建制是一个社会事实，一个国家科学建制的状况，成为衡量一个国家经济、政治、军事等实力的重要标志。,,10,巴伯： 科学与社会秩序，北京： 生活读书新知三联书店 ，1991年 加斯顿:科学的社会运行 ，上海，光明日报出版社，1988年 本戴维：科学家在社会中的角色，成都：四川人民出版社，1988年 科尔兄弟：科学界的社会分层，北京：华夏出版社 1989年 朱克曼：科学界的精英美国的诺贝尔奖获得者，北京：商务印书馆，1979年 张九庆：自牛顿以来的科学家科学家群体透视 ，合肥：安徽教育出版社，1994年,,11,4、作为生产力的科学,马克思：“生产力里面也包括科学在内”，“社会劳动生产力，首先是科学的力量”；邓小平：“马克思讲过科学技术也是生产力，这是非常正确的。在我看来这样说可能还不够，恐怕是第一生产力”。（1988） 生产力（劳动者素质；劳动工具；劳动对象） 科学技术对经济发展的贡献率。知识经济。,,12,5、作为一种方法的科学,方法，原意为沿着（正确的）道路行进。 黑格尔把方法表述为：“人能动地把握客体的手段的工具”。在逻辑学中写道：“在探索的认识中，方法也就是工具，是主观方面的某种手段，主观方面通过这个手段和客体发生关系”。 培根认为科学方法是科学的本质特征，在新工具中指出，科学就在于用理性方法去整理感性材料。,,13,人们对科学方法有不同的理解 皮尔士认为，科学是驱逐怀疑，获得稳定思想的一种方法。 默顿：科学是“证明知识可靠性的一种独特方法”。 梅森：“科学方法主要是发现新现象，制定新理论的一种手段，因此不断地在扩大人类知识体系，只要科学方法应用得上，旧的科学理论就必须地为新的理论所推翻。” 科学是一种认知实践，恰当的认知取决于适当的方法，因此，所谓科学方法，是在实现科学认识活动中所遵循的途径和运用各种方式和手段的总和。,,14,M玻恩在诺贝尔物理学奖致谢辞中谈到：“我荣获1954年的诺贝尔奖，与其说是因为我所发表的工作包括了一个自然现象的发现，倒不如说是因为那里面包括一个关于自然现象的新思想方法基础的发现”。（我这一代的物理学家，213）,,15,6、作为一种文化的科学,文化，cultura,原指人为的耕作、培养、教育而成的东西，是与自然存在的事物相对而言的。 1871年人类学家泰勒在原始文化中首先提出文化的定义，“文化是包括全部知识、信仰、艺术、道德、法律、风俗以及作为社会成员的人所掌握和接受的任何其他的才能和习惯的复合体”。 广义的文化与狭义的文化。 培根的新大西岛（1627）是一个“科学文化岛”，岛上有专门的科研组织，以“探明事物的性质和它们运行的秘密”。岛民由于能够认识自然、控制自然，从而享有完美社会的乐趣。,,16,18世纪中，卢梭论科学和艺术的进步是否有助于敦化风俗中，有意识地把科学置于艺术、道德、社会风尚的背景中加以批判。 德国斯宾格勒在全面反思西方文化危机的西方的没落（1918）中，把科学放在特定的文化背景中加以考察。,,17,对科学的文化分析,萨顿把科学史规定为文明史的一部分，“从最高意义来说，它实际上是人类文明的历史”。 贝尔纳认为“把科学当作整个文化的一个组成部分来对待”才能正确认识科学，促进科学的健康发展。 1940年代卡西尔在人论中指出，“科学是人的智力发展的最后一步，并且可以被看成是人类文化最高最独特的成就”，“没有第二种力量可以与科学思想的力量相匹敌”。 1957年斯诺两种文化中谈到了“科学文化”与“人文文化”之间的隔膜与对立。 1972年李克特指出“科学是一种文化过程”，他认为科学文化有三个特征：科学文化是一种认知过程，有别于个体的认知；是传统文化的生长物，具有特定的发展特征；其发展速度快于生物进化。,,18,科学是一种相当特殊的文化，虽然生长自民族文化环境（西方），但科学成果一旦被公认，就具有普遍性（与创造者的地位、声望、性别、民族、种族、国籍无关）、公有性、无偏见性（不受个人价值观念左右），因而又是超民族的；一旦成为文化系统的独立成分，就具有了很大自主性以及很强的自组织能力，其独特的精神气质体现在： 实证精神：实践是检验真理的惟一标准 严密精确的分析精神： 开放精神：（科学无国界、不承认终极真理）； 民主精神：（不迷信权威，敢于向权威挑战）； 革命进取精神：（怀疑 、批判世界）,科学的文化特征,,19,7、“科学是人与自然间永不完结的对话”,在传统科学中，人是旁观者，从外部描述自然。但量子力学、相对论“向我们表明了自然界不能从外面来加以描述，不能好像是被一个旁观者来描述。描述是一种对话，是一种通信，而这种通信受到的约束表明我们是被嵌入在物理世界的宏观存在物”。 主体的人参与客体的相互作用，而客体的自然也只有通过主体的人的参加的活动结构来揭示。 科学是向自然提问。 自然从不撒谎。惠勒：逼近答案。 谜底在提问过程中自然形成。提问方式影响了答案的形成。,,20,二、科学的基本特征,1、解释性与预见性 科学并非事实的简单堆积，它能够提供对事实的普遍的解释。理论越深刻，越远离常识。轮子省力 一个科学理论所揭示自然规律越深刻、越普遍，它的预见性也越强；它预见到的现象越多，它的实践和理论意义也就越大。 如电磁波 2、主体间性 科学产物为不同认识主体所理解、交流、检验和认可。科学行话。 同行评议、重复实验。,,21,3、精确性与系统性 在特定条件、范围内成立，科学的应用有边界；同时科学的表述应严格、精确、明晰、系统。 科学理论不能同已有的知识体系相矛盾。 4、可检验性 所有的科学知识都是经验归纳的结果，具有或然性，需要在给定相同的条件下得以重复。 5、可错性 科学本身是按照一定的理论预期而进行的一种探索未知的活动，它试图告诉人们世界是怎么样的。但是，由于人类认识本身的局限性，这种探索结果可能会出错。 真理是一个历史的概念。,,22,科学是现代社会最典型的文化现象。围绕科学形象(science image)的争论，贯穿于20世纪科学哲学发展的始终。从逻辑实证主义对科学知识的静态分析，到历史主义和新历史主义对科学发展的动态分析，到科学知识社会学侧重于对科学知识生产过程的社会学分析，都深刻地改变着我们头脑中关于科学的形象，丰富了我们对科学的理解。,逻辑实证主义者关心构造一个理想的科学模型，研究科学的辩护问题。,拉卡托斯把科学史放到重构的历史的脚注中处理,,23,我们研究科学史，就是要去解释一个科学信念（belief）如何被接受并成为人们实践的基础，以及一组信念为什么被另一组信念取代。 在这里我们宁愿采用“信念”（belief）这个词，而不是那个为传统的科学形象所刻画的、那个反映或逼近实在的与“真”相联的、那个可以与客观性划等号可以作为理性象征的、那个自柏拉图以来与意见相区分的“知识” (Knowledge)，作为科学实践活动产物的名称。之所以用“信念”替代“知识”，就在于前者可以强调科学实践产品的历时性，而后者总是隐含有某种普适的结构。,,24,为什么象库恩这样的哲学家不采用真理这个概念呢？ 历史的原因：真的理论后来被抛弃，并无普适的真理。 语言学原因：“真”属于元语言层面，真理是内在于理论的，而不是理论间的，我们被分割在不同的词典之中。真理是局部的、地方性的，而非普适的。 认识论原因：我们无法逃脱概念图式或范式的禁锢，总是处于一个或另外一个范式中。且由于语言表达能力的限制，我们不能构造出一个超范式的“真理”概念。,,25,海德格尔：“科学的本质是研究”。 现代科学在对特定对象领域的筹划中建立自身，同时也使自身个别化。这种筹划是在相应的、受严格保证的方法中展开自身的。具体的方法适应于企业活动，并在其中确立自身。筹划（Entwurf）与严格性（Strenge），方法（Verfahren）与企业活动（Betrieb），它们相互需要，构成了现代科学的本质，使现代科学成为研究。”（林中路：82） 理论知识是此在（Dasein）在世存在的一种特殊模式。 真理总是针对特定表象的，依赖于表象者（人）的参与。通过人的表象活动，世界被把握成“图像”。,,26,因此，被人们理解的世界它并不是存在本身，它被促逼，被从隐晦状态上被揪出来。因而真不是理论与实在的符合，而是一种揭示活动 ：“揭示活动本身的生存论存在论基础首先指出了最源始的真理现象” 。 存在者从晦蔽状态上被揪出来，但同时却以假象的样式呈现，故此存在向人们显现（“去蔽”）的同时，在显现的同时遮蔽。在这个过程中，作为表象者的人一直作为在场者参与存在的显现与遮蔽，所以真理不是如柏拉图所言的永恒不变的东西，而是永远只是在途中。,,27,启蒙之前的历史循环论或退化论 “五百年必有王者兴”； 文艺复兴推崇古希腊 基督教的末日论重返伊甸园 浪漫主义者对未来永恒、必然的乐观 孔多塞：人类精神进步史纲要 孔德：实证科学是人类精神发展的最高阶段 生物进化论加强了社会中的进步信念 进化=进步,关于进步的现代神话,,28,现代性问题的凸现，促使人们去反思启蒙以及建立在理性基础上的进步概念。 启蒙理性批判 真理（Truth）被合理性(Rationality)取代 破除科学进步的“宏大叙事”：后学院科学,,29,启蒙理性批判,文艺复兴以当时的自然科学为范本，形成了一套对人类主体的信心。笛卡尔式革命的意义在于摆脱了自柏拉图以来把理性看成是人对外在实在秩序的百依百顺的看法，而认为人的主体能动性即是人的理性。 理性不再是“天赋观念”，而是人们后天努力获得的一种能力，一种导致真理发现的能力。因此，理性不代表对真理的拥有，而在于对真理的获得，它更多是一种方法、一种手段，一种工具。 但是当启蒙理性打倒神学权威后，把自己变成新的上帝，手段变成了目的，启蒙理性变成是启蒙的暴政。,,30,康德在什么是启蒙中，给理性划定界限，从而修正并维护了理性的地位。休谟的怀疑论打断了康德对理性独断论的迷梦，促使他考察人类知识的可能范围。康德在纯粹理性批判中检讨了传统理性主义对理性的狭隘理解，认为必须给人类理性确定一个范围，从而完成了他在认识论上的“哥白尼式革命”。 “物自体”和“现象界”的二元划分，一方面使构造客观知识成为可能，另一方面又暗示了知识不能达到本体论领域（物自体）。 这样，康德对启蒙理性的修正，既坚持了理性的权威，又使理性受到一定限制。,,31,马克斯韦伯把哲学上的理性（reason）概念改造为合理性(rationality)，并把这个概念引入到对资本主义社会的研究中。在他看来，社会现代化与理性化具有某种不言自喻的内在关系。 合理性是指人们逐渐通过理性的算计而自由选择适当的手段去实现目的的行为。 形式合理性，即强调手段的合适性和有效性而不管目的恰当与否；（工具合理性） 实质合理性：即强调目的、意志、价值的合理性。（价值合理性） 资本主义社会的现代化过程也就是价值合理性不断萎缩、工具-目的合理性不断扩张的过程。韦伯认为工具合理性在现代社会的一切领域包括科学、道德、法律、政治、经济、行政、官僚机构甚至艺术中塑造了我们日常生活的一切方面。它体现为社会的体系化（官僚科层）。,,32,法兰克福学派对资本主义社会的批判，采用了与韦伯类似的途径。他们希望用批判理性来反思工具理性，避免工具理性给社会发展带来偏狭。 霍克海默和阿多诺在启蒙的辩证法中发现，那个旨在征服自然和把人从神话的镣铐下解放出来的启蒙运动理性，由于其自身内在的逻辑而走到了它的反面，本来是作为神话的解毒剂而出现的理性，到后来变成一种新的神话，因为被广泛理解为西方文明最高命令的启蒙合理化，把自然当成一个好象要为了主体的利益而加以剥削的他者加以对待。启蒙理性不仅强化了对自然的统治，而且不可避免地加强了对人的统治。这样，自然和社会都成了在理性主义名义下被统治的对象，启蒙理性成为一种新的极权主义。 非此即彼，启蒙的讹诈（福轲语）,,33,阿多诺发觉理性的独断是“同一性”逻辑的必然结果。同一性思维体现了西方根深蒂固的形而上学传统，即在统一的基础上把握世界。无论是在本体论还是在认识论上，传统的形而上学家都力图给自己的理论确立一个稳固的基础，寻求一个本原、始基，无论它是精神的还是物质的，是语言的还是结构的。他们都把这类东西抽象为第一性的东西，并把有限的第一性的东西作为构成世界的基础。而哲学真正感兴趣的东西非概念性、个别性和特殊性恰恰是柏拉图以来形而上学传统有意忽略了的。“最微不足道的非同一性的残迹都足以否定一个被概念视若整体的同一性”。 工具理性在两个方面影响人类社会： 科学的客观化和定量化致力于把质变变成可测试的量。合理性本身逐渐与数学方法和定量化的能力等同起来； 主体与定量化倾向相结合就是把认识者还原为纯粹逻辑的、没有个性的、一般的人。 这样，同一性就压制、侵犯了差异、特殊和他者。,,34,要通过不断的否定和批判，来打破任何赋予世界以“同一性”从而把世界体系化的企图。 法兰克福学派对工具理性的批判最终回到对资本主义社会的批判上。 哈贝马斯希望通过交往合理性来恢复和重建启蒙的理想实现真正的自由。 以理解为目的的交往行动不同于以成就为目的的认识性工具性活动。 利奥塔：所谓的进步，不过是理性的“宏大叙事”而已 。启蒙的神话 赖特：知识分子的任务是揭露这一虚假的神话。 库恩：结构破除对进步的迷恋。 科学进步体现为学科的增多（共时性） 知识的增长并不是朝向某个目标（真理），毋宁说是离开某个起点。,,35,库恩的最大贡献，在于促成了看待科学的视角转换，即把科学从一种表象（representation）的活动，看成是一种实践(practice)的活动。 把知识建立在表象基础上的传统科学哲学侧重于为科学知识辩护，他们科学知识看成是公理体系，利用语言分析的工具，把理论与经验（世界）的关系，转化为理论语言与观察语言之间的逻辑关系。 库恩把科学知识看成是历史的产物，用具体的案例研究(case study)代替逻辑分析，以把握实践中的科学，并提出了一种进化的知识观，从而革了“传统科学形象”的命。,,36,受库恩研究的启发，1960年代以来，爱丁堡学派的科学知识社会学、科学知识的社会建构论、福轲以来的“知识/权力”的系谱学研究、女性主义的科学史与科学哲学研究等，形形色色的“科学研究”（science studies），均把作为客观性和理性象征的科学知识，作为批评或解构的对象。 虽然遭到索卡尔的激烈反对（科学大战与社会文本事件），但是这些研究启动了对科学知识本性的重新研究。,,37,1960年代以来，一些研究者对科学实践的研究采取了自然主义和经验主义的方法，分别侧重于对科学知识的社会学研究和认知研究。 科学知识建构论者倾向于从社会的角度分析科学知识的构成，把利益、权力和磋商等因素纳入到科学知识之中。例如科学知识社会学研究的“强纲领”、人类学的实验室研究、以及行动者网络理论。 与传统的科学哲学家和科学知识社会学者不同，一些认知科学家开始利用心理学、神经生理学、人工智能等认知科学的成果，来分析形成科学知识的认知过程，揭示科学知识的认知本质，她/他们特别侧重于对科学发现和概念变化的认知机制分析。,,38,三、关于科学的划界问题（Demarcation of Science）,（一）科学划界的意义 （二）划界标准的演变,,39,（一）为什么要划界,1、反思科学需要确定科学的界限 以科学为研究对象，需要区分科学与非科学的人类活动领域。 2、非科学、伪科学、反科学 非科学（non-science）也是知识，如（艺术、道德、宗教、经验陈述）。 伪科学（pseudoscience ）: 颅相术、占星术、人体特异功能、“水变油”。 反科学（anti-science） 拒绝现代生活的阿米什人。,,40,3、划界的社会政治意义 天主教会对哥白尼学说的压制。 苏联对摩尔根遗传学的拒斥（李森科事件） 文革时我国对“相对论”的批判 美国对是否应该在阿肯萨斯公立中学教授“特创论”的争议。 清除伪科学的危害：特异功能、占星术、“水变油”。,,41,李森科事件,李森科出于政治与其他方面的考虑，坚持生物进化中的获得性遗传观念，否定基因的存在性，用拉马克和米丘林的遗传学抵制主流的孟德尔摩尔根遗传学，并把西方遗传学家称为苏维埃人民的敌人。 从1920年代后期开始借助政治手段打击对其理论（春化处理育种法）的批评。 到1964年，李森科的主张才被投票否定。李森科在生物学界的垄断地位，使苏联失去了两代生物学家，在分子生物学和遗传工程学上落伍于世界。,外因决定论,,42,中国对自然科学的哲学批判,建国初期批判自然科学中的“唯心主义”和“形而上学”， 使得一些学科得不到重视和发展。如孟德尔摩尔根遗传学、优生学、化学共振。 科学批判打击了科技工作者的积极性，怕被扣上唯心主义帽子不敢从事科研。 一九五一年开始了对资产阶级数理逻辑唯心主义的原则的批判。声称： “如何把数理逻辑从唯心主义的笼罩下解放出来，明确它的对象、方法、及适用范围，不仅是苏联的数学家与逻辑学家们的任务，新中国从事数学基础的工作者想必也是十分关心的。”“社会主义科学的本质与资产阶级的科学的本质是不同的”。,,43,1951年发表卡尔波夫论爱因斯坦的哲学观点一文，称爱因斯坦关于物理学的哲学思想是一种“物理学的唯心主义”。这种观点是在休谟、马赫和叔本华等“唯心主义哲学家”的影响下形成的。 人民日报在1952年5月21日发表苏联科学界批判量子力学中的唯心论观点对哥本哈根学派对量子现象的“互补原理”、测不准关系作为唯心主义批判，号召“一切人民的科学家，先进的科学工作者，应该为进一步批判物理学中的唯心主义，为建设辩证唯物主义指导的物理科学而奋斗。” 七十年代对科学的批判基本上是为政治服务的。,,44,,45,,46,,47,,48,（二）划界标准的演变,1、亚里士多德以来划界标准的变化 2、逻辑实证主义的划界标准 3、批判理性主义的划界标准 4、历史主义的划界标准 5、科学实在论者的划界标准,,49,亚里士多德： “科学通过其原理的确实可靠性而与意见、迷信区分开来，通过对第一因的理解而与工艺区别开来。” 科学知识的确实可靠性思想在中世纪后期和文艺复兴时期支配着关于科学本质的讨论。 培根：科学方法具有确实可靠性。 随着认识论中可错论观点的胜利，科学知识的确实性弱化为方法的确实可靠性。 孔德、赫姆霍茨和马赫等把科学方法作为科学划界的标准。 孔德：“从培根以来的一切优秀思想都一再地提出除了观察到的可以依据的事实之外，没有任何真实的知识。”,1、从知识的可靠性弱化为方法的可靠性,事实一般性原理,,50,实证主义者,第一代实证主义：孔德 第二代实证主义：马赫、彭加勒 第三代实证主义：逻辑实证主义,,51,孔德：Auguste Comte,经验证实原则 经验是知识唯一的来源和基础，一切科学的知识必须建立在来自观察和实验的经验事实基础之上。 把知识局限在主观经验范围之内，不讨论经验之外是否有事物存在，这就是孔德的实证主义(positivism)原则。 规律是经验的关系 科学的目的是寻找规律，而“规律”是属于经验现象的东西，是“经验的”，即经验中的或感觉之间的某种“不变的先后关系和相似关系” 。科学的任务就是用归纳法去寻找这些相似关系，然后简化，简化为最少量的关系， 之所以这样做，是为了研究的方便。 穆勒：规律是心理的联想。,,52,马赫（Ernst Mach，18381916）,物是（感觉）要素的复合 科学陈述必须是在经验上可证实的，必须还原为关于感觉的陈述。 要素是中性的，从物理角度看是物理的（客观的），从心理角度看则是主观的。 时空与运动都是感觉的复合，永恒的时空是人们为了解释大量感觉经验的需要而制造出来的东西。（爱因斯坦） 只有函数关系，而无因果关系 因果问题会导致物自体 因果源于人们的心理联想 因果关系是人们思维简单化的结果，无法认识复杂的事物。 思维经济原则 科学不是对客观世界及其规律的正确反映，而是对感觉要素的函数关系的模写。 一切科学理论都是“作业假设”,,53,彭加勒 （Henri Poincare，1854-1912 ）,从马赫的假设主义出发，彭加勒认为科学理论不是客观实在的反映，而是根据简单性原则而制定出来的假设。这种假设实际上是科学家的约定，从而把假设主义约定主义化。彭加勒反对约定的任意性，认为科学的约定必需受经验的制约。 一切科学理论都是人为的约定，它们没有真假之分，只有方便与否之别。,,54,2、逻辑实证主义：反形而上学,（1）区分科学与形而上学的“意义标准” 科学知识的最小单位是科学命题，当一个命题能为经验或逻辑所证实或否证时，它才是科学的，才是具有意义的；否则，就是非科学的，是无意义的。 A 单身汉即是没有结婚的男子； B 在月亮的背后有3000米以上的高山存在。 C 物质是客观存在的。 D 所有天鹅的羽毛都是白色的。,,55,科学理论是一个公理系统，其中术语分为三类：逻辑术语和数学术语、理论术语、观察术语。,理论术语,观察术语,对应规则,A 给理论术语下定义； B 保证理论术语的的认识论意义； C 给出把理论应用于观察的实验程序,,56,“可证实性”是保证一个科学术语具有意义的标准。但什么样的命题才是有意义的？逻辑实证主义者认为，只有能用逻辑分析和经验证实的方法确定其真假的命题才是有意义的。比如逻辑的、数学的命题和经验科学的命题。 如果一个命题既不能用逻辑分析方法加以证明，又不能用经验事实加以证实，那这个命题就没有意义。因而是形而上学的，由于逻辑经验主义的目的是给我们关于世界的认识提出某种清晰而精确的经验理论，并避免形而上学争论，他们就用经验可证实性作为划分科学与形而上学的标准。 由于全称命题不能为有限观察证实，（休谟问题）后来的逻辑经验主义用“可检验性”或“可验证性”来代替“可证实性”作为科学划界的标准。,,57,（2）逻辑经验主义的“经验证实”标准不断弱化 石里克：“可证实性原则” R卡尔纳普：“可检验性原则” 赖欣巴哈：“概率的可证实性” 艾耶尔：“弱的可证实性”,,58,石里克（Moritz Schlick；18821936,石里克认为，判定一个命题是否为真，是科学家的任务，而判定一个句子是否有意义，是哲学家的任务。 “一个命题的意义，就是它的证实方法”。除此之外，都是可以抛弃的无意义形而上学。 对经验真理的判断必须在观察中进行，而形式真理以分析命题为根据，是纯粹的先验真理。 在证实方面，石里克区分了完全证实和可能证实。完全证实是从逻辑上、经验上都能做出明确无疑的说明。而可能证实是指一个命题具有被证实的可能性。可证实性分为“逻辑的可能性”和“经验的可能性”。,,59,R卡尔纳普的“可检验性原则” Rudolf Carnap,18911970,,60,原则上可证实,经验的可否证实是“原则上”的 “月亮背后有3000米以上的高山”虽然在技术上讲一时无法检验，但它在原则上是可以检验的，因而此命题有意义。 经验证实有直接和间接证实两种 “直接经验证实”是指当下的经验证实，如观察金属的色泽，掂量金属的重量等等； “间接经验证实”是在直接经验的基础上，通过逻辑推理来证实。 但间接经验证实由于使用归纳，是不可靠的，且直接的经验证实也是不可靠的，这样，我们对经验内容的考察转向了对经验陈述的逻辑结构考察。卡尔纳普改“经验证实”为“经验验证”，一个陈述得到证实次数越多，其“验证度”愈高。,,61,概率证实,确证度 卡尔纳普的概率逻辑建立在逻辑概念基础上，他认为归纳具有先验性质，它代表了一部分的逻辑蕴含关系，逻辑概率正是对归纳前提与结论的逻辑关系的量化表示。 C(h,e1,e2,en)=r 例如：纽约1000万人囗中，有100万黑人，那么Johnson是黑人的可能性是10%。 经验对命题“无差别原则”的归纳支持备受批评。 在实际的科学实践中，并不是所有的经验对命题的支持具有相同的权重。,,62,赖欣巴哈：频率概率的可证实性 Hans Reichenbach, 18911953,赖欣巴哈用事件发生频率来解释概率，将概率理解为事件频率的极限。因为他认为归纳并不意味着提出一个真命题，而只是提出一个决定，即认定一个事件序列要按已观察到的频率继续下去。 科学就是不断逼近真实概率。 即一个命题得到更频繁经验支持，它就是比较好。如牛顿力学得到三百年来经验实践的支持，其频率概率是非常高的。,,63,艾耶尔：Alyer,艾耶尔区分了“强”证实和“弱”证实，前者要求以后不能为经验所反驳，是绝对的证实，他承认这是不能达到的。如果经验能使一个命题的真实性成为可能，那它就是“弱”证实。 “如果某一个观察陈述可从这个陈述与某些其他前提的合取中推演出来，而不能只从其他前提单独地推演出来，那么这个陈述就是可证实，从而是有意义的。”,,64,3、批判理性主义的划界标准,（1）波普尔对可证实性标准的批判 意义问题是用词问题，理论有无意义，取决于它与当时公认的事实和理论的逻辑关系，也就是它对事实的解释、预见如何，它与以前的理论和与之竞争的理论关系如何，它的解决现存问题和提出新问题的能力如何，而不是决定于来表达理论的词的意义。 由于从单称陈述到全称陈述没有逻辑通道，因此，科学定律、理论不能从观察陈述中归纳出来。 可证实性标准既宽又窄。（相对论/占星术） 实证性并不能真正排除形而上学，而形而上学在一定条件下可转化为科学。（原子）,,65,科学与非科学的区别在于它是否具有可证伪性。 由于单称结论为真，并不能传递到全称的前提上，因此，全称的科学命题或理论不可能为经验证实。但可以被经验证伪，其逻辑根据是全称陈述与单称陈述的逻辑不对称性。 可证伪性仅是划界标准，既不是意义标准也不是真理标准,,66,（2）理论基础：否定后件推理 前提1 PQ 前提2 Q 结 论 P “凡天鹅皆白”（P），则“天鹅t亦白”（Q）；“天鹅t非白”（ Q ），所以“凡天鹅皆白”为假（ P ） 可否证性指在逻辑上可以用经验来证明为假。“明天这里下雨”虽然今天实际经验无法证明它为假，但在逻辑上是可以否证的。而“明天这里下雨或不下雨”是不可否证的。 不可否证的有两种： 重言式：“凡独身汉没有妻子”。 模棱两可：“明天下雨或不下雨”。 一个命题所包含的内容越多，其可否证度越高，就越可能被否证，也就越科学。 今天中午12点30分会降水10毫米。,,67,（3）波普尔可证伪性（fallibility ）标准的应用 数学、逻辑学以及哲学、方法论不可否证，不属于经验科学。 占星术、理性宗教（试图用事实、经验，甚至自然科学来论证宗教教义）等是假科学，它们的结论都是不可否证的。 马克思主义国家学说、弗洛伊德性心理分析和阿德勒个性心理学都是假科学。 （4）局限 科学理论不那么易证伪； 可否证性标准太窄，随便提出个假说都可混入科学之列,没有判决性实验；受检验的不是单个假说，而是理论体系（拉卡托斯）,,68,4、历史主义的划界标准,,69,（1）历史主义否认惟一确定的划界标准 区分 context of discovery & context of justification ，认为科学是一种社会事业，它与社会的其他精神活动存在多方面的联系和相互作用，科学与非科学没有绝对分明的界限。 库恩、拉卡托斯承认科学与非科学、伪科学划界的必要性，但同时否认逻辑经验主义和批判理性主义的逻辑或经验的绝对化标准。他们主张一种相对的、变化的划界标准。 费耶阿本德否认划界的必要性。,,70,（2）库恩：范式不可通约,科学与非科学的区分在于：是否在“范式”的指导下从事“解疑难”的活动。 按“科学规范”行事 潜科学是科学吗？ 民间科学家 由于范式“不可通约”，没有科学与伪科学之分。 占星术、炼金术也是一种科学形态。,,71,（3）拉卡托斯：进步的科学研究纲领,科学研究纲领方法论 科学哲学的目的在于提供一个规范的方法论，可以提供科学研究方案的评价，并据此评价是进步的研究纲领还是退步的研究纲领。 硬核(hard core) 保护带(protective belt) 正面启示法：鼓励 启发规则(heuristic) 反面启示法：禁止,,72,硬核 （无法被推翻）,辅助假设构成的保护带 （可以被推翻）,研究纲领,当辅助假说被观察否定，则把这个“反例”排除在理论之外，作为特例。如把古典力学限定在小于光速的范围之内。,用新的假说取代被推翻的旧假说，从而与观察相吻合，并扩大到理论的应用范围，相对旧理论而言是一种进步。,,73,（4）费耶阿本德：怎么都行,方法论的无政府主义（epistemological anarchism），主张“anything goes”。 反对分界，认为科学与宗教迷信、理性和非理性都对认识具有重要作用，划界只不过是虚无的“神话”而已，因为：,,74,从知识方面看，科学到处都在利用非科学的方法和非科学的成果来丰富自己。 如天文学得益于对毕达哥拉斯主义和柏拉图主义的崇拜，医学得益于巫婆、接生婆和江湖朗中的实践。现代人类学的研究发现，原始神话、巫术和宗教在理论结构上与科学非常相似，并有密切的联系。 从道德方面看，划分科学与非科学也是有害的。 17、18世纪时曾把科学作为反封建、反宗教的思想武器，科学是解放的力量，但科学并不必然地同解放连在一起。 由于现代科学只教“事实”，不再批判，反而容易成为压迫其他思想的科学沙文主义。 在二战后，科学已经由一种解放的变成一种专横和压制其他意识形态的力量。,,75,第二节 科学知识的结构,一、科学事实 二、科学概念 三、科学定律 四、科学理论,科学知识的形成过程就是获取经验事实，提出科学概念，形成科学定律，提出科学假说，进行逻辑推理，最后形成科学理论的过程。,,76,0.1 科学知识以语言陈述的（statements）形式出现。 语言是交流的工具 沃尔夫：语言不仅是思想交流的工具，而且决定了（制约）思想及我们经验世界的方式。不同的语言建构了不同的世界，并不存在中立的语言。语言决定思维（空气油桶），思维相对于语言存在，不同语言的人以不同的方式思维。 自然语言的缺陷 多义性：如“力”：力量、魅力、活力，等。 歧义性：东西，在自然语言意义甚多，自然语言中的“氧”。再如“临时户口办理处”，可以理解为：办理临时户口的地方，也可以理解为：临时办理户口的地方。 语法结构不严格、不经济和非统一。例如用自然语言表达a3-b3= (a-b)(a2+ab+b2)就罗嗦,亢长。,,77,人工语言符号体系 科学语言系统：自然语言中的“氧”，人工语言系统中的O2和 O可以明确区别。 人工语言的分类：术语和符号。 有人认为术语和符号仅仅是一种方便的问题，实际上不仅具有表述功能，而且具有探索和创造功能。如丹齐克认为，字母记号使代数史开辟了一个新纪元。莱布尼兹把S拉长创造了积分符号，中国早期数学先进，后期落后，原因之一就是没有抽象的符号。,,78,,79,0.2 科学知识用于解释与预测 科学提供系统性的解释，区分于以叙说为主的神话。 科学解释（亨普尔奥本海姆模式）,解释条件 A1An 原始条件 推论 G1Gk 普遍定律 待解释现象 E 事态陈述,1 什么是正确的推论？ 2 什么是自然规律？ 3、什么是经验特征？ 4、什么是真理？,统计 解释,,80,自然规律是普遍有效的全称陈述 S=1/2gt2 天鹅都是白的。 解释依赖于一定条件（背景信念）,,81,一、科学事实,（一）科学事实的类型 科学事实是科学活动中主体对客体（包括事件、过程、关系、现象等）的某种断定，它通常以单称命题的方式表现出来。 事实1 客体与仪器相互作用的表征 事实2 对观察实验所得结果的陈述和判断,,82,（二）科学事实的特征 单称命题： “铀具有放射性”，“水分子由二个氢原子和一个氧原子构成”。 “整个宇宙都在膨胀着”是理论论断。 可重复性： 可复核、可重现。尽量排除错觉和假象。 精确性 迈克尔逊莫雷实验；第谷的观测资料,,83,（三）科学事实在科学认识中的作用,科学事实是形成新概念、新理论的基础 黑体辐射、固体比热、光电效应量子理论 贝纳德花样、化学振荡、激光自组织理论 科学事实是评价科学假说、科学理论的基本手段 除逻辑无矛盾外，更重要的是与科学事实相适应,,84,二、科学概念,1、科学概念是思维的基本单位，是反映自然事物本质属性的思维形式。 2、科学概念的形成和提出标志着科学认识从经验阶段向理论阶段的过渡。（感性-理性） 3、任何学科都有自己的概念。 几何：点、线、面； 力学：力、质点、速度、质量 生物学：基因、同化、异化 4、概念通常以符号的形式表现出来。,,85,符号系统,卡西尔：人是符号的动物 动物只是按物理世界给予的各种“信号”行事，而无法理解“可能”。人却能发明运用各种符号创造出他所需要的“理想世界”。人通过符号创造出一个“文化的世界”，即符号的世界。”人论 动物的刺激-反应 语言（文字）是最广泛使用的符号系统 可感知的物质性对象，在贮存、传递另一对象的信息时充当替代物，其含义是社会实践历史地赋予的。,,86,科学行话阶段： 为避免自然语言的歧义性，我们运用人工语言系统（科学语言系统），使用专门术语来严格定义科学概念，以保证科学思维的确定性。 形式化语言阶段： 引入字母符号代替日常语汇，定义、操作规则，以进行更加精确的推理演算。,,87,5、科学概念的特征： 单义性（精确性） 一个学科的概念只能在这个学科内使用，并有明确的涵义，一般不允许用到其他学科，除非作一些界定。 可检验性 在实践上可检验，理论上应具有经验意义。 稳定性（可变动性） 概念一经形成，其反映的科学对象的本质属性就具有相对稳定的特征，但随认识的深化，其内涵可以变动。 普适性 国际通用，不受语言、地域、信仰的限制。全人类的财富。,,88,概念是通过定义其充要特征实现的吗？ 内涵-外延 家族相似性问题,,89,概念在同一共同体内的用法是通过范例来实现的。 通过范例来挑选概念的指称，也是按不同的期望来运用概念。 概念是基于框架的分类表达 用原型（prototypes）而不是用定义来阐明概念 原型是典型的概念表达，它包括了所有可能出现于概念的特例的特征。 概念据其典型性具有等级结构 椅子,,90,不同的文化和理论背景，导致个别概念具有不同的原型 原型的变化，可能改变整个对比集，从而在概念的指称上发生混乱，影响交流，甚至文化上的对抗。,,91,6、科学革命往往体现为概念革命。 以化学革命为例的概念变迁 燃烧和煅烧是吸收和释放燃素的过程。因此，用木炭加热矿石使矿石吸收燃素变成金属，而煅烧金属则使它释放燃素剩下残渣或金属灰。 硫（易燃的原质）；汞（流动的原质）；盐（惰性的原质）。 金属灰重于煅烧前的重量，意味着燃素具有负重。 拉瓦锡提出燃烧的氧化学说，修改物质和元素的概念，引入氧和热的概念，从根本上排除了燃素学说。,,92,在科学实践中，除了概念的创建（如电子的自旋）与概念的消失（如燃素）外，还有概念的继承（如质量）和吸收（以太概念的某些方面被场和时空概念吸收）等 。 从某种意义上来讲，科学发展的过程变是构建科学概念的过程，科学革命往往是概念革命，应对概念的演变进行认知历史分析。,,93,7、概念模型,模型是科学理论与现实实验之间必要的中介，是科学抽象的产物，它把科研对象的本质属性和最基本的过程以最纯粹的形式甚至以某种极限的形式呈现。,,94,三、科学定律,1、科学定律是人类对于自然现象之间必然的、本质的、稳定的关系的认识和反映。 2、科学定律是全称陈述 简单性 用尽可能少的概念和陈述，解释尽可能多的经验事实； 尽可能地用已知解释未知。 精确性 科学思想的表达，必须以