聊点儿科学观与哲学课件

聊点儿科学观与哲学 白天的科学与夜晚的科学1965年的诺贝尔奖得主 法国科学家弗良索瓦 雅各布 爱因斯坦常说 如果你想知道科学家是如何进行研究的 不要听他们所说的 要看他们所做的 对于科学研究 大部分人看到的是一个合乎逻辑的过程 在科学论文中 理性沿着一条康庄大道前进 从黑暗走向光明 没有一丁点错误 没有混乱 只有完美的推理 然而 当人们更仔细地察看 科学家所做的 就会惊讶地发现科学研究其实包括两个方面 有个俏皮的作者把它称为 白天的科学 和 夜晚的科学 白天的科学 使用的论证过程像齿轮般紧密咬合 在光亮和荣耀中向前发展 相反 夜晚的科学 盲目地游荡 夜晚的科学 像一家制造可能性的作坊 生产出将会成为科学的建筑材料 在这种作坊中 假说仍是不明确的预感和模糊不清的感觉 现象也只是一些互不关联的孤立事件 在一个充满信息的迷宫中 各种思想起伏不定 四处奔走 试图寻找某种出乎意料的密切关系 寻找成为 白天的科学 的契机 引导思想的并不是逻辑 而是本能和直觉 还有那种要把事情弄清楚的激情 今日话题 近现代科学哲学四大流派物理学的进化波普尔的科学可证伪原则的实质反者 道之动哲学即爱智自明性分析作为哲学和物理学共同的根 近现代科学哲学四大流派 逻辑经验主义 也叫实证主义 马赫 罗素等 大胆假设 小心求证 罗素名言 批判理性主义 可证伪原则 波普尔等 今天讨论的重点历史主义 范式与不可通约性 库恩 拉卡托斯等 费耶阿本德 无政府主义 怎么都行 多元划界标准 邦格 物理学的进化 达尔文进化论物竞天择 适者生存 生物物种经历从简单到复杂 从水生到陆生 从低级到高级的进化 那么物理学如何进化 谁竞谁择 谁能生存 物理学进化的方向是什么 物理学的进化 答案大家都想到了 但是我想把它结合另外两个故事以及个人理解再谈一下另外两个故事1 辩证法中内因与外因的关系问题2 思维与存在的关系问题 辩证法中内因与外因的关系问题 模型式的回答 内因提供事物变化发展的各种可能性外因在这些可能性中挑选一种使之成为现实并且决定这种现实发展的程度 看来外因非常重要这很像一幅进化图景 思维与存在的关系问题 思维一旦产生 便有它自己的内部相互作用规律 当然这也是依托于物质存在 这是它发展变化的内因外部物质存在是思维发展的外部原因 所以 它来选择思维的进化路径考察东西方不同的文化特征物理学也是人类思维的产物 它的进化自然也遵循同样规律 波普尔的科学可证伪原则 本世纪三十年代在 研究的逻辑 后来的英译本改名为 科学发现的逻辑 中 他系统地提出了一种科学观 认为任何一种科学理论都不过是某种猜想或假设 其中必然潜藏着错误 即使它能够暂时逃脱实验的检验 但终有一天会暴露出来 从而遭到实验的反驳或 证伪 科学就是在这样一个不断地提出猜想 发现错误而遭到否证 再提出新的猜想的循环往复的过程中向前发展的 他是在批判实证主义的证实原则的过程中提出可证伪原则的 科学可证伪原则的通俗解释 可证伪就是说你能够指出发生什么情况这个判断就是错的 例如 明天会下雨 这么一个命题是可证伪的 因为只要等到明天过去的时候 你看一下有没有下雨就可以了 如果发生的情况是没下雨 那么这个命题就被证伪了 科学命题应该是这种可证伪的命题 如果对于一个判断或命题 你无法指出判断它对错的可操作的依据 那么它就不能属于科学命题的范畴 例如 宿命论的观点 命运以及其他将发生的一切都是注定的 这个观点是无法证伪的 你很难说发生什么情况就可以说它是错的 因为不管你说发生什么情况 持此观点的人都会说这是早就注定的 不是你我可以改变的 就连你我想做的改变那也是早就注定的 所以这种观点不是可证伪的 所以被排除在科学命题的范畴之外 波普尔的科学可证伪原则的实质 其实 可证伪的原则是和科学要有预测能力是一致的 科学要预测什么情况会发生 然后根据观测结果判断到底有没有发生 这正是可证伪的实质 像宿命论的观点等非科学命题之所以不可证伪 也是因为它们不能提出有效的预测或预言 要有预测能力 这是科学的威力 这是科学的可证伪原则的深层原因 关于科学可证伪原则的几点说明 该原则只对科学做出要求 它并不去约束人类的其他智慧之花 凡是不能被证伪的就是伪科学 这句话的漏洞在哪里 对 一切科学都应该能够被证伪 这句话本身能否被证伪 的回答 物理学家与科学可证伪原则 在费恩曼物理学讲义第三卷的2 6节中 有这么一句话 唯一能发现我们错误的方法是找出我们的预测是什么 这对于建立起一种理论体系是绝对必要的 这正揭示了可证伪性和预测能力之间的联系 不过 他也说 认为我们只利用那些直接联系着实验的概念才能真正从事科学工作的这种看法是不正确的 这句话我认为应该慎重对待 我们应该认真考察费恩曼这句话的所指 因为不直接联系着实验的概念太多了 而且 直接联系着实验的概念 这个说法也有些模糊 恩斯特 马赫的物理学概念操作性定义的观点 在物理学中概念必须基于它的测量才有意义狄拉克的话 只有关于实验结果的问题才有真正的意义 也正是只有这些问题 才是理论物理学所必须考虑的问题 量子力学原理P5 再看科学可证伪原则 精致的证伪主义科学观 着重于科学的成长 把注意的焦点从单个理论的价值 转向若干相互竞争的理论的相对价值 它提供的是科学的动态图景 而不是最朴素的证伪主义的静态科学观 一般说来 一个新提出的理论 如果比与之竞争的理论更可证伪 就可以被接受而值得科学家们的考虑 例如 一切成对物体之间的引力和它们的距离平方成反比 这一论断和 太阳系各行星之间的引力和它们的距离平方成反比 这一论断谁更可证伪 答案是前者 后一论断蕴涵在前一论断之内 证伪后者的也就证伪前者 但是反之却不然 再看科学可证伪原则 在理想的条件下 证伪主义者很希望能够说 构成一门科学历史演变的理论系列 是由可证伪的理论组成 在这种理论系列中的每一个理论都比前一个理论更可证伪 这正是物理学的进化例如 在粒子物理里我们干的就是这事儿 而且我们仍然在干这事儿其实这正是说新理论的预言能力更强 可证伪性就是指理论的预言能力 再看科学可证伪原则 越来越增大的可证伪性和特设性修改 为了修改面临威胁的理论 凡不具有可检验的推断 这些推断已不是未修改理论的可检验推断 者 称之为特设性修改 它是被科学可证伪原则所加以拒绝的一个有趣的例子月面问题伽利略VS 亚里土多德学派 伽利略VS 亚里土多德学派伽利略在用他新发明的望远镜仔细观察了月球之后宣告 月球并不是一个光滑的球体 它的表面倒是充满了山岭和凹坑 他的亚里士多德学派对手在反复观察之后不得不承认情况看来确实如此 但是这种观察结果却威胁到了对于许多亚里土多德派具有根本性意义的观念 那就是 一切天体全都是完美的球体 伽利略的对手面临着显然有可能被证伪的威胁 以一种毫不掩饰的特设性方式来捍卫自己的理论 他说 月球上有一种不可见的物质充塞着凹坑 覆盖着山岭 从而使月球获得了完美的球形 当伽利略问到怎样才能测知这种不可见物质的存在时 回答是无法测知 这就无可置疑 修改后的理论不能导致任何新的可检验的后果 因而是证伪主义者所不能接受的 这位被激怒的伽利略以一种独具一格的机智方式揭露了对手立论的虚弱 他宣称 他愿意承认月球上果然存在着一种不可见 不可测知的物质 但是他坚决认为 这种物质的分布并不象他的对手所说的那样 而是高高地堆积在山岭的顶巅 以致这些山岭在事实上要比从望远镜里所看的高出许多倍 伽利略就在发明这种特设性保护理论法的无谓游戏中智胜他的对手 有关特设性假设的例子 然素说 在拉瓦锡之前 燃素说曾经是解释燃烧的标准理论 根据那种理论 燃素是在物质燃烧时从那些物质中散发出来的 在发现许多物质燃烧后增加了重量以后 这种理论感受到了威胁 克服明显证伪的一个办法 就是提出燃素具有负量的说法 如果这种假说只能以比较燃烧前后物质重量的方式加以检验 那末 它就是特设性的 它不能导致任何新的检验 非特设性假设的例子 海王星的发现 反者 道之动 历史上的故事马赫作为原子论的反对者麦克斯韦等作为热力学第二定律的反对者 麦克斯韦妖爱因斯坦和薛定谔作为量子力学哥本哈根诠释的反对者德布罗意作为概率诠释的反对者 顺便论及爱因斯坦的物理实在论 显然这是本体论的但是我们应该做一个认识论转向 最近的故事 何院士作为中医的反对者仍是一个开放性的问题 哲学即爱智 词源上看 哲学即爱智慧哲学家的故事 苏格拉底与德尔菲神谕哲学是对思再思 是反思哲学是对前提的批判哲学是对自明性的分析哲学是要将道理讲到底哲学智慧是反思的智慧 批判的智慧 变革的智慧 哲学是对自明性的分析 笛卡尔以 我思故我在 作为思考的前提 胡塞尔更进一步 提出了现象学理论 对我们的信念进行反思 把未经反思的信念先丢到一边 只留下具有 自明性 的信念 举例来说 我们看到一朵红花 唯物主义者可能会有这样的信念 这朵红花是独立于我的 然而这个信念是不具有 自明性 的 所以只好先丢到一边 我们能够 自明 的是红花在我们头脑中形成的当下感觉 通过 自明性 的过滤 我们就可以尽量排除一些未经反思的信念 物理中自明性分析的例子 同时性的相对性四维时空是必须的吗 双缝衍射中 电子必须要么经过这个缝要么经过那个缝吗 顺便谈及量子力学的非经典性和量子哲学 联系单程光速问题 为了能对物理学的发展做点贡献 至少不阻碍它的发展 哲学要怎么做 一个难题 我的答案 老老实实做它自己哲学自己什么样子 再看物理学的进化 从哲学思辩到科学实验 对应于从水生到陆生从可证伪到更可证