科学哲学课件

1、科学究竟是什么 -科学的哲学分析 湖北大学哲学学院科学哲学概论 一、定义： 科学哲学（philosophy of science）是指从哲学角度考察科学的一门学科。它以科学活动和科学理论为研究对象，主要探讨科学的本质、科学知识的获得和检验、科学的逻辑结构等有关科学认识论和科学方法论方面的基本问题。二、历史： 广义地说，科学哲学是分析哲学的一个支派或者说变种，因为其所用的方法主要是对语言进行逻辑分析。现代科学哲学的形成可以溯源到J.赫尔1833年出版的自然哲学研究序论，早期的重要人物有W.休厄尔、J.S.密尔等人，19世纪末20世纪初的E.马赫、K.毕尔生、J.彭加莱、P.杜恒等都在各自的著作中

2、阐述了科学哲学的观点，20世纪2030年代B.罗索和L.维特根斯坦等人所开创的逻辑实证主义运动，促进了科学哲学的蓬勃兴起。20世纪40年代以后，科学哲学在反对和批评逻辑经验主义的过程中得到进一步发展，使有关科学活动的研究获得了惊人的发展。代表人物有H.赖兴巴赫、K.波普尔、W.奎因、N.汉森、T.S.库恩、P.费耶尔阿本德、I.拉卡托斯、S.图尔明、D.夏皮尔等。三、观点： “科学哲学”在英语中可以有两种表达方式：philosophy of science和scientific philosophy。虽然它们在汉语中都可以译作“科学哲学”，不过还是有区别的。前者指的是“关于科学的哲学理论”，后

3、者所说的则是“具有科学性质的哲学”，所以亦译作“科学的哲学”。一般所讨论的是“科学哲学”，即关于科学的哲学理论，而不是“科学的哲学”。所谓“科学哲学”是哲学对科学这一现象的研究或反思，这里所说的“科学”指的当然是自然科学。 观点 西方哲学关于科学的哲学研究由来已久，可以说自从有科学以来就已经存在了，但是真正成熟的科学哲学却是20世纪的产物。笼统地讲，科学哲学是研究科学的，而我们通常所说的科学始自近代科学，它形成于16世纪左右，至今不过400多年的历史。由于只有当科学成熟到了一定的程度，研究它的科学哲学才会出现，所以直到20世纪，研究科学的科学哲学才成为一门相对独立的学科。由此可见，虽然科学哲学

4、的产生可以追溯到亚里士多德，但是当我们一说到科学哲学，首先想到的是现代科学哲学。 主要学派：逻辑经验主义： 兴起于20世纪20年代。以马赫、彭加勒为思想先驱，借助于当时物理学革命的推动，由罗素和维特根斯坦等人开创。以维也纳学派为中心的逻辑经验主义运动，作为第一个完整的科学哲学体系，标志着现代科学哲学的诞生。逻辑经验主义以可证实性原则作为意义标准来排除形而上学，把科学哲学归结为以数理逻辑的方法对科学理论的结构作静态的逻辑分析，并致力于逻辑重建，在数十年内成为科学哲学中公认的正统观点。主要代表人物有石里克、卡尔纳普、亨普尔、赖辛巴赫等。主要学派证伪主义或批判理性主义 20世纪40年代后，科学哲学在

5、批评和反对逻辑经验主义的过程中得到进一步发展。波普提出批判理性主义，反对建立在归纳主义方法论基础上的可证实性原则，代之以可证伪性原则，提出以知识增长的动态模式为研究中心，认为科学进步的主要机制是批判，但仍致力于追求普遍有效的方法论原则。主要代表除波普外，有拉卡托斯和沃金斯等。 主要学派科学实在论 科学哲学发展中反实证主义趋向使逻辑实证主义自身的演变日益远离实证主义传统，使作为实证主义对立面之一的实在论再次成为争论的热点。争论的分歧点主要在于，科学理论的对象是否独立于对它们的认识而客观存在和起作用？科学能否向我们提供关于客观世界的认识？科学理论的目的是否是揭示自然界的本质，即获得真理？科学实在论

6、的代表人物有夏皮尔、普特南、克里普克、W.塞拉斯、邦格等。反科学实在论的代表人物有范弗拉森。 主要学派系统哲学或系统科学哲学美籍奥地利生物学家贝塔朗菲提出一般系统论、系统科学与系统哲学等体系，布达佩斯俱乐部部的创始人欧文拉兹洛提出广义进化理论发展了系统哲学，中科院曾邦哲阐述结构论并提出系统遗传学、系统医学与系统生物工程等学科概念、原理与方法第一讲 科学的本质日常生活、大众媒体眼中的“科学” 各种广告常常断定某种产品更“科学”、意味着“更有效”、“更优越”，就是想暗示，那些断言是有充分根据的，并且可能是没有争论余地的。 最近的一个倡导基督教科学的广告：科学断言基督教圣经被证实是真的作为标题。进而

7、直接告诉我“甚至连科学自己现在都相信它”。科学受到高度尊重并非限于以上，学术界、教育界眼中的“科学” 许多研究领域现在被他们的支持者描述为“科学”，是为了尽力暗示他们所使用的方法像传统科学一样是有牢固基础的，并且有可能取得丰硕成果。如政治科学、社会科学已经成为常见的用语。问题：与其它知识相对立的科学知识的独特性在哪里？ 观点三观点三：科学知识与众不同的特征就在于它是从经验事实中推导出来的，纵使认同，也只能以一种非常谨慎和高度限制的方式认同。即使假设可以获得一些事实，也不能通过参照那些事实确定的证明或明确的否定科学知识。 持这种怀疑论的一些根据来自于对观察的本质的分析，另一些根据来自于对科学史和

8、当代科学实践的密切关注。 观点四：完全放弃这样一种思想：科学是按照某种特殊的方法进行的合乎理性的活动 。 如保罗费耶阿本德反对方法：无政府主义 认识论纲要 科学的本质对以上观点的思考：通过观察和实验获得的事实是否像传统认为的那样一目了然和放心可靠？科学知识是否可以根据事实得到定论性的证明或者是否证？即使有证据，也来源于科学史，这与标准的哲学观常常不一致。伽利略与比萨斜塔的故事亚里士多德： 落体的速度受他们各自重量的制约 伽利略： 重量与物质无关，两个重量不等的物体同时到达地面 常识科学观的形式化：一、经验主义学派（Empiricism）(17-18世纪） 知识应当从某些观念推导出来，观念借助于

9、感管知觉植入脑中。 约翰.洛克 乔治.贝克莱 大卫.休谟 二、实证主义：（positivism(20世纪20年代） 知识应当从经验事实中推导出来 A.孔德共性：知识应当以某种方式从观察所得的事实 中推导出来。思考： 常识观中，如果科学的基础是事实，那么1、事实的性质是什么？科学家如何得到这些事实？2、这些事实获得之后，如何导出构成知识的定律和结论？ 常识观的组成部分：1、事实是细心和无偏见的观察者通过感官直接获得的。2、事实在理论之前，并且独立于理论3、事实为科学知识建构了一个牢固的并且结实而可靠的基础眼见为实视觉是观察世界时最广泛使用的感觉。第一个论点是：一个人类观察者或多或少会直接获得有关

10、世界的某些事实的知识。 第二个论点是，两个正常的观察者在同一地点观看同一物体或同一景象时，将“看到”相同的东西。 视觉经验并非由被观察物决定两个正常的观察者，在同样的物理条件下从同样的地方看同样的物体，不一定获得同一视觉经验，即使在他们各自视网膜上的印象也许确实是同一的。“看到的东西比碰到眼球的东西更多”楼梯1、这幅图究竟是梯级上，还是梯级下？ 2、对于非洲部落成员而言，他们的文化中并不含有用二维透视画描绘三维物体的习惯，所以根本不会把这幅图看做是一个楼梯结论：个人所获得的视觉经验并非完全 由视网膜上的印象决定的。图谜最初医学系的学生只能注意到荧光屏上有一些影迹。一开始他完全迷惑不解，看不到专

11、家们讨论的东西。最终，如果他坚持不懈，就会看到生理变异，病理变化以及慢性传染病、急性病的症候。结论当有经验而熟练的观察者和未经训练的新手两者面对同样境况时，他们并没有同一知觉经验。观察者与之直接接触的惟一东西是经验，这些经验不是独一无二的，也不是不变的，而是随观察者拥有的知识和期望而不同。表现为命题的可观察事实“事实”=表达事实的陈述？ 陈述所指的事态？达尔文的例子说明：构成科学的事实必须采取陈述的形式。在观察者提出和同意观察陈述之前，他或她必须拥有合适的概念框架以及如何合适使用这个概念框架的知识。如：父母教孩子识别和描述苹果结论：记录可观察事实不仅要求接受刺激，例如射到眼睛上的光线，还要求合

12、适的概念图式以及如何应用它的知识。因此实际情况不是：我们先确定事实，再从事实导出知识。观察命题的可错性16世纪证明地球在运动在此之前，人们认为“地球是静止不动的”这是一个被观察证实了的事实。但现在我们知道这个观察命题是假的。为什么，取决于对惯性的认识。这一理解是17世纪的创新。从地球上看金星与火星的大小小结：科学是从事实中推导出来的吗？这个结论至少面临两个困难:困难一：知觉经验在一定程度上受观察者的背景和期望影响。困难二：对观察命题真假的判断在一定程度上依赖于已知或假设的是什么。可观察事实是客观的，但也是可错的补充读物：波普尔（1972）（1979)伊恩哈金（1983）夏皮尔（1982)第二讲

13、 实验1不仅是事实，还必须是相关事实 我的办公室中书籍的数量，我的邻居的汽车的颜色，都与科学无关，研究他们纯粹是浪费时间，什么是相关的？在我们周围，很多过程都在进行，它们都以复杂的方式彼此附加、相互作用。对落叶的观察不会产生伽利略落体定律。若想获得对自然中进行的过程的验证和详细说明，一般而言，必须进行实践介入，把做研究的过程孤立起来，简而言之，就是做实验。2、实验结果的产生和更新 实验过程及其复杂，如果实验结果构成了科学据之为基础的事实，那么它们当然不是通过感官就可以获得的，需要相当的实际知识、实践试错以及对可利用的技术的运用。实验事实与理论是相互关联的。如果知识有错，结果就可能错。 实验结果

14、是可错的，可能会因为技术的进步而变得过时，也可能会因为某种认识的进步而被拒绝，还可能因为理论理解的转变被当做是无关因素予以忽略。 补充读物：哈金（1983）A.富兰克林（A.Franklin)（1986,1990）彼得 加里森(Peter Galison)（1987）黛博拉 迈约(Deborah Mayo)（1996）第三讲 从事实中推导出理论：归纳推理让我们假定：科学中正确的事实是可以被确定的。那么我们面对的问题就是：怎么能从那些事实中推导出科学知识。理论是合乎逻辑的从事实中推导出来的。初级逻辑逻辑关心从已知命题中推导出其他命题例1：所有关于哲学的书都是有趣的。这是一本关于哲学的书这本书是乏

15、味的。（1)(2）是前提，（3)是结论，显然如果（1）（2）为真，那么（3）必定为真。逻辑是保持真值的。例2 1 许多关于哲学的书都是乏味的。2 这是一本关于哲学的书3 这本书是乏味的。 此例中，（3)并不必然从（1）和（2）推出，即使（1）（2）为真，（3）也可能为假。 此论证无效。例31所有的猫都有5条腿2可可是我的猫3 可可有5条腿这是一个有效的演绎推理。然而，如果（1）（2)为真，（3）必定为真。可（1）（3）为假，但这并不影响论证有效。结论：演绎逻辑只能揭示，从我们现有命题将推出什么，演绎逻辑的巨大力量在于保持真值的特性。科学定律是否能从事实中推导出来科学推理都是普遍命题，涉及某一特定种类的所有事情。如前提：1金属X1在时刻T1受热时膨胀2金属X2在时刻T2受热时膨胀3金属XN在时刻TN受热时膨胀结论：所有金属在受热时都膨胀例2 伯特兰罗素的火鸡例子一只火鸡来到火鸡场上，注意到第一天是9点钟喂食，重复了几个星期之后，得出结论