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什么是自然定律 肖长永 土建学院 120100202 摘要本文主要阐述了自然定律的基本概念，并论证了自然定律的几大标准：陈述为真，一致性，普适性 ，并阐述了一些学派对自然定律的认识。关键词自然定律；全称陈述；陈述为真；一致性；普适性何谓自然定律？即满足一定条件的全称陈述。且只有把陈述嵌入到理论当中才能称之为自然定律，而自然定律本身必须满足一些标准，即陈述为真、一致性、必要性、普适性。一自然定律必须是满足一定条件的全称陈述，且陈述为真“把全称陈述说成是没有个别名称在其中出现的陈述当然是不够的”1 。比如 “除澳大利亚那只黑天鹅外，所有天鹅都是白的”就是一个严格全称陈述。但是，在许多其他的陈述中，比如“许多天鹅是白的”、“有些天鹅是白的”、“有一些白天鹅”等等，也只出现普遍名称；然而我们当然不应称他们为全称陈述。 只有普遍名称没有个别名称出现的陈述，我们叫它严格的或纯粹的陈述，即严格的全称陈述。严格的或纯粹的陈述，不论是全称的还是存在的，对于空间和时间来说，都是不受限制的。它们并不涉及一个个别的、有限的时空区域。这是为什么严格存在陈述不是可证伪的理由。卡尔.波普尔曾说“我们不能去搜索整个世界来确定某个事物不存在，过去从未存在过，将来也不会存在。正由于同一个理由，严格全称陈述不是可证实的，同样，我们不能去搜索整个世界来确定自然定律所禁止的事物不存在” 2。自然定律具有严格全称陈述的逻辑形式；自然定律的陈述必须是逻辑为真的，那么那些属于科学的经验基础的陈述也必须是真的，即可主体间相互检验的。主体间相互检验性总是意味着：其他的可检验的陈述能从待检验的陈述中演绎出来。如果基础陈述自身也是可主体间相互检验的，那么在科学中就不可能有最终的陈述；在科学中不可能有不能被检验的陈述，因而就不可能有在原则上不能被反驳的陈述，通过证伪可从它们演绎出来的某些结论来检验和反驳这些陈述。所有有意义的陈述必须是能最后判定其真和伪的。这意味着，它们的形式必须是这样：证实它们和证伪它们，二者在逻辑上都是可能的。自然定律的陈述必须能得到最后的证实；假如不可能确定一个陈述是否真的，那么这个陈述就没有任何1卡尔.波普尔，科学发现的逻辑，科学出版社，1986年版，第78页。2卡尔.波普尔，科学发现的逻辑，科学出版社，1986年版，第37页。意义，也就不能称其为自然定律。二自然定律必须满足一致性标准，它的内部不存在矛盾先用一个已经被证伪的事实来阐述这一点，几千年来人们一直被亚里士多德这样一个观点所引导，两个物体同时从同一高度抛出，重量大的物体先落地。后来伽利略通过一个简单的逻辑推理即推翻了亚里士多德这一观点，具体分析如下，设有两个物体A，B，且 mamb,把它们从同一高度h处同时水平抛出，落地时的速度分别为Va,Vb，以亚里士多德的观点应有VaVb，然后在把A，B绑在一起从同一高度h处水平抛出，落地时的速度为Vab，以亚里士多德的观点应有VabVa, VabVb，又进一步分析，A，B一起下落，因ma mb，故A下落快，B下落慢，B拖着A，使VabVa，这显然与上面分析中VabVa,矛盾，故亚里士多德这一观点是错误的。知道后来人们才认识到不论物体重量多少，它们落地时的速度（真空中）都为2gh。通过对上面的分析知亚里士多德对这一自然定律的把握更多的是从感觉，从经验入手而忽略了自然定律内部的一致性，上述阐述也阐明了人们对自然定律的认识是不连续的，间断的。我们把自然定律看作是一个系统，也就是说从数量角度上看，“自然定律可以看作是由具有内在联系的各个部分组成的一个整体，这一整体内部的任何一个变化都可以看作是一种数量的变化，是一次力的重新分配”。1在一个自然定律的系统中，各部分是相互关联着，并有序协调着，没有什么东西不是被协调着，没有什么东西是不被理解的，它完全是一个从内部决定的封闭系统。自然定律是内在一致统一的，可以肯定科学判断与自然定律之间必定存在着某种联系，因为无论什么判断都包含着一种特定的性质对实在所产生的影响，在某种意义上科学知识肯定是关于实在的知识，但这一指示具有多大的综合性，这有赖于这一科学世界的逻辑结构。自然定律这种内部的一致性需要科学知识以逻辑推断，理论推导，以及科学实验不断的去发现并不断的修正已有的对其一致性的认识。 三自然定律必须满足普适性标准，即它对所有的对象都其适用，其适用的条件不随时间空间发生变化。首先我们需要解决何谓普适性这一问题。波普尔把自然定律不加限制地等同于全称陈述,认为“自然科学的理论,特别是所谓自然定律，具有严格全称陈述的逻辑形式. 其潜台词是不言而喻的自然定律是普适性的。”2对于空间和时间来说，都是不受限制的。显然，可证伪性标准依靠科学知识普适性信念的支撑。对科学史分析表明 “西方哲学的奠基人钟情于1迈克尔.奥克肖特，经验及其模式，文津出版社，2005年版， 第139页。2卡尔.波普尔，科学发现的逻辑，科学出版社，1986年版，第101页。自然定律的普适性和永恒性。”1欧几里得几何学经典范作用，引导着后来的科学家们寻求包罗万象的普适的统一框架。在这些框架中，所有存在的事物都可以被表示是系统地，即逻辑地或因果地相互连接着的。在那里所发生的一切，都应至少在原则上完全可用不变的普遍定律来解释. 对这种寻求普适性科学模式思想的无限信赖，构成了近代对自然定律普适性认识的整个历史。不论是伽利略关于“自然定律就是寻求普遍适用与统一”，这一断言，还是开普勒对宇宙无限和谐的论证，都体现了普适性信念的内在激励。近代科学家们不仅在实践上不懈地寻求自然定律普适性的理论体系，而且还试图对这种实践从理性上加以提升对普适性信念可靠性的逻辑分析。普适性的科学知识体系无疑应当是有限而且从避免语言歧义等角度出发。所以，普适性科学知识的理想状态当为完全符号化而构筑的有限形式系统。以此而论，希尔伯特将是哲学史和科学史中对普适性信念进行维护的诸方案串最严谨和精致的一种，如果该规划能够实现。就会为自然定律普适性的存在提供无可辩驳的理性论证。可以说，希尔伯特规划作为对从第一原则出发作完整演绎的亚里士多德思想的严格具体化它的成功与否为我们确定自然定律普适性是否存在提供了一个逻辑上的判据。 四各大学派对自然定律的认识这里主要阐述维也纳学派对自然定律的认识，维也纳学派以逻辑经验主义为其哲学核心。其代表人物有石里克、卡尔纳普、亨普尔等。石里克是这个流派的最初的核心人物，石里克去世后，卡尔纳普被公认为这个学派的领袖。卡尔纳普认为自然定律是不可确证的，如卡尔纳普自己所说，“所有自然定律都具有零确证度”2他解释说科学并不真正需要自然定律，没有它们也行。卡尔纳普所说的可确证性和确证只是可证实性和证实的稍微弱化的形式。石里克发现自然定律是不可证实的，由此得出定律并不是真正的句子。他们与穆勒无甚不同，他们把自然定律描述为“从一种真正的句子导出另一种真正句子的规则”。3 亨普尔继承了卡尔纳普、莱欣巴哈等人的逻辑经验主义的基本观点，强调他们的陈述必须以经验事实来检验，认为只有当得到经验证据的适当支持时，才能为人们接受。在本文的最后我想对自然定律作一个总结性的陈述。自然定律是满足一定条件的全称陈述，且逻辑为真，自然定律须满足一致性标准，本身不能存在矛盾，自然定律的适用范围不受时空和对象的限制，具有普适性。1普利高津，从混沌到有序，上海译文出版社，1986年版，第98页。2卡尔纳普，通过对语言的逻辑分析推翻形而上学，商务印书馆，1991年版，第89页。3石里克，自然哲学，商务印书馆，1980年版，第110页。 What is the law of nature Xiao Chang yong School of civil engineering and architecture 120100202Abstract:This paper describes the basic concept of natural law，and demonstrate several standards of natural law：statement is t