科学方法2.ppt

1、第三章假说方法，1，假说方法2，假说的由来3，科学假说的特征4，科学假说的类型5，科学假说的作用6，假说的发展途径2，1，假说方法，科学假说基于已知的科学事实和科学原理对未知的自然现象及其规律性进行假说的说明和推测。 是自然科学理论的重要思维方法。 恩格斯说：“只要自然科学认为，其发展形式就是假说”，3、假说不是胡说，假说不是科学理论。 那是自然科学理论思维的重要形式。 科学假说用已知的事实和科学原理正确地说明自然现象和法则，通常由命题、理论陈述和推论以及预言和预见三个要素组成。 4、科学发现的一般思维方法、假说选择题、观察实验要求实验逻辑思维的新假说和理论创新思维的验证观察实验，第一，当发现

2、科学理论不能说明新事实时，就会产生对新事实的预测性说明。 例如，十九世纪、20世纪的交x射线、放射性元素和电子的发现，与经典物理学中原子不可分割的传统观念发生了冲突，产生了各种原子结构的假说。 大陆漂移假说模式大板块结构说第二，将某种理论排除在适用范围之外，就会遇到无法解释的新事实、新法则，提出新的假说。 6、如：百老汇大道将光的波粒二象性推向实物粒子，提出物质波假说；薛定谔将物质波假说传播到非自由系粒子，推导出薛定谔方程式。 第三，为解决新旧事实之间的不符点，提出了假说。 例如，光的衍射现象和光电效应现象，两种实验事实之间存在不符点，提出了波动粒二象性假说。 7、探索未知科学既有对称、和谐、

3、壮丽的美，也有审美思想和信念产生假说。 例如，“狄拉克方程”有正负两种解，狄拉克从“美丽数学”的信念大胆地提出“霍尔”假说，预言正电子的存在，成为反物质理论的奠基者。 它能启发人们，假设是以事实为化学基，但在缺乏事实的前提下，理性思考有很大的帮助。 8、例如，宇宙大爆炸假说是以光谱的红移等为事实化学基，用广义的相对论和高能粒子物理学理论说明新理论的观点，基本推测超高密度、超高温状态的反应历程引起的原始火球的急剧膨胀，由“氦原子丰度”和“3K背景辐射”等预言构成的识别体系。 科学假说所具有的特征，(1)科学性。 假说基于一定的科学事实和已知的科学理论，具有科学特征。 (2)暂定性。 表现为科学问

4、题的理论困难是提出假说的契机。 (3)多样性(或者容易变性)。 假说根据实践中的新发现而变化。 10、4、科学假说的类型，(1)符合或基本符合客观事实的假说。 这种假设不需要或很少修改。 现代科学公认的相对论、量子论、光量子论等就是这样的形态。 11、(2)存在部分正确、部分不正确的假设。 光的本性假说等。 这种假设显然存在两个以上的单方面对立面，需要经过长期的实践检验，形成比较全面的科学认识。 (3)基本上不正确，甚至存在错误的假说。 例如托勒密的地心说、斯塔尔的燃素说就是这一类。 12、5、科学假说的作用，(1)科学假说是通往科学理论的桥梁。 如果没有明确客观事物的本质，人们无法把事实资料

5、掌握在一盏茶中，就只能依靠假说的形式来提出假说的认识。 自然科学是沿着假说理论的新假说发展新理论的道路。 如果把人类科学技术的历史发展比作从一个真理到另一个真理的“登天”，那么假说就是攀登科学天堂的天桥。假说是发展理性思维的“真正因素”，假说是理性思维的直接成果，是进一步发展理性思维的重要思维形式。 一旦离开假说，实践检验就没有对象，也没有理论。 假说是激发思考创造力的媒介，具体来说就是在事实材料不是一盏茶的条件下，人们可以利用现有的条件，以假说的形式大胆探索，提出新的见解。 假说基于事实，但是也有超越经验的事实，使经验的思考飞跃到理论的思考的作用。 14、(3)各种假说并存，有利于学术的繁荣

6、，对相同现象和问题的研究形成了不同的假说，如科学史上的光的波动说和粒子说、氧化说和燃料说、突然变异论和进化论、地质学上的水学说和火说、量子力学上的爱因斯坦因果决定论和保罗的统计决定论等争论，上述各学科的发展假说的诸说并存，表明不同的假说甚至相互对立的假说争鸣，是科学理论引起突破的催化剂。 (4)恩格斯评价科学假说，对假说恩格斯说：“只要自然科学在思考，其发展形式就是假说。 新的事实被观察到，那个已经不可能说明和以前一样的事实了。 从这一瞬间开始，最初基于有限数量的事实和观察的新的说明变得必要。 进一步观察资料，可以使这些个的假说简单化，一个被删除，另一个被修正，最后纯粹的法则成立。 如果人们等

7、待制定法则的材料纯化的话，到现在为止必须停止使用思考的研究，法则是绝对不会出现的”。 16、6、从假说的发展道路，1、从假说、预想向科学理论发展如日心说从假说向理论发展，已经过去了300年。 2 .被新的科学事实彻底颠复，从科学史中消失的生命的自然发生说、热素说、燃素说。 3 .取代新假说的大陆漂移说发展成海底扩张说成为大板块构造说。 4、与其他假说融合发展为新假说，或与其他假说长期共存，继续发展。 根据宇宙大爆炸宇宙论，17，案例详细，19，20，侏罗纪公园恐龙，21，德意志始祖鸟化石世界最古老的鸟化石，22，鸟是谁进化的？ 从1856年赫尔曼提出“鸟类起源恐龙说”(恐龙派)的20世纪初赫尔

8、曼提出“鸟类原始爬虫类起源说”(否定恐龙派，简称鸟派)的1970年代美国学者提出“鸟类起源兽脚类恐龙说”到1996年，双方势均力敌23、中国的科学家贡献，1996年发现中华龙鸟对原始羽毛的概念提出国际反对意见的不是羽毛而是毛发在1997年发现意外的北票龙，而对长羽毛的恐龙的概念提出国际反对意见的不是羽毛，24、中国科学家的贡献，1997年发现原始始祖鸟1998年发现尾羽龙，承认了长羽毛恐龙的国际反对意见是羽毛，但是，只是飞不起来鸟在1998年发现了千年的中国鸟龙，确认了长羽毛的龙在2003年发现了库氏海贼龙，并普遍接受了四翼恐龙的概念鸟的定义也是，羽生脊椎动物，而不是25，1997年意外的北票

9、龙的发现，07，1997年意外的北票龙的发现意义：羽生恐龙争论的焦点，是否羽再发现了，26，1997元始祖鸟的发现，1997元始祖鸟的发现意义：再次发现原羽毛状的痕迹、27、1998年千年中国鸟龙的发现、1998年千年中国鸟龙长羽的恐龙的基本确认、28、1998年古盗鸟事件、13古盗鸟事件1古盗鸟事件2、29、2003年区氏小盗龙被发现、2003年区氏小盗龙发表了徐星的四翼恐龙假说、30、区氏小盗龙31、大陆漂移说提出，1910年，卧病在床的德意志气象学家维格纳看到墙上的世界地图，他发现了突然地南美洲东岸和非洲西岸相连，作出了大胆的推测，32、这个小二哥学家头脑中有没有突然地、非洲大陆和南美洲

10、相连？33、韦格纳的猜想，34、35、翌年，韦格纳收集了资料，开始验证自各儿的构想。 他首先追踪了大西洋两岸的山系和地层，结果兴奋了：地形证据。 维格纳用地理图组合非洲和南美洲的时候，在南非发现了从东向西的山脉可以和阿根廷的山对接这样奇怪的事实，在北美发现了与欧洲的煤层对应的煤田，另外大西洋两岸的海岸线相互对应，特别是布拉韦格纳认为这些个事实是大陆漂移说的有势力证据。 地形证据，36，与此相对，韦格纳创造了非常浅显的比喻。 他说，如果撕碎的报纸用零散的毛刺连接起来，上面的印刷文字也连接起来的话，不得不承认这张破报纸被完整的一张撕破了。 不仅是大西洋两岸的证据，韦格纳在非洲和印度，澳大利亚等大陆

11、之间也发现了地层构造的联系，这种联系仅限于中生代在先2亿5千万年前的地层和构造。 37，38，沉浸在欢乐中的韦格纳考察了岩石化石。 在他之前，古生物学家发现了至今为止与大洋相隔的大陆之间，有着密切的古生物的姿态。 例如，中龙是一种小型爬虫类，生活在太古陆地淡水中，在巴西石炭纪形成二叠纪的地层中也发现，在南非的石炭纪、二叠纪的同类地层中也发现。 到目前为止，在世界其他大陆还没有发现这种动物的化石。 淡水生活中的中龙，是如何在由盐水组成的大西洋里游泳的古生物学证据，39，舌羊齿化石是2亿5千万年前的蕨类植物，在非洲、南美洲、澳大利亚、印度、南极发现了舌羊齿化石，虽然舌羊齿的“种”太大而不随风而动，

12、但也容易破坏韦格纳推测，这些个大陆当时是整个大陆。 40、更有趣的是，在德意志和英吉利等地发现的，在大西洋对岸的北美洲也有分布的庭园蜗牛。蜗牛写着走道儿的速度很慢，有越过大西洋千重的波澜，从一岸传播到另一岸的能力吗？ 当时没有人类发明的飞机和舰艇，鸟也还没有出现在地球上，蜗牛是怎么过去的呢？ 为了解释动物学证据，41，42，这些个现象，韦格纳在先的古生物学家提出了“大陆桥说”。 他们设想在这些个大陆之间的大洋中，曾经有狭长的陆地和一系列岛屿连接遥远的大陆，植物和动物通过大陆桥到达遥远的大陆后，这些个大陆桥沉没，大陆在大洋中完全分离。 这种观点被称为“固定论”，大陆和海洋是固定的。 韦格纳的解释

13、是“活动论”，大陆之间的古生物像的相似性，不是因为曾经大陆桥相连，而是因为大陆直接相连，后来才分裂为东西走向。 固定论和活动论的争论，与火成论和水成论的争论，渐变论和灾害论的争论一起，被称为地质学的三大争论。 作为活动论的先行者，韦格纳一开始几乎是孤军奋斗。 地质学史上的三大争论、43、气候证据、韦格纳用气候变迁证据证明了他的理论。 在北冰洋以北的岛上发现了热带植物的化石，韦格纳认为，3亿年前，这些个植物生活的地方一定在赤道附近。 气候温暖潮湿。 地质专家在南非发现了冰河的伤痕。 这些个冰川的伤痕显示南非被大陆冰川复盖，厚冰复盖数千平方公里。 但是，现在的非洲大陆气候很热，不能形成冰川。 韦格

14、纳得出结论，在泛古陆存在的时期，非洲大陆接近了南极。 大陆流向赤道的话气候会变暖。漂到极地的话，气候会变冷。 大陆漂移的时候，在原来的位置形成的化石和岩石一起被拿走了。 44、古代冰川的分布也支持韦格纳的想法。 距今约3亿年左右的晚古生代，在南美、非洲、澳大利亚、印度和南极发生过广泛的冰河作用，也有从冰川伤口判断古冰川流动方向的地区。 从冰川遗迹的分布规模和特征来判断，当时的冰川类型是极地附近产生的大陆冰川。 而且南美、印度、澳大利亚的古冰川遗迹还留在大陆的边缘，冰川的运动方向从海岸向内陆，显然冰川在高地上不运动，说明这些个大陆的古冰川不来自当地。 面对这种古老的冰川分布和流动特征，过去的地质

15、专家无能为力。 但是，这些个的特征为大陆漂移说提供了有力的证据。 古冰川活动的证据，45，韦格纳表示，上述古冰川出现的大陆当时相连，整个大陆位于南极附近。 冰川的中心位于非洲南部，古大陆冰川从中心向四周呈放射状流动。 这合理地说明了古冰川的分布和流动特征。 我们现在看到的冰川向陆地内部运动，其实是因为巨大的大陆分裂，内陆部成为沿岸部。 除了古冰川遗迹外，蒸发盐、珊瑚礁等古气候标识牌也被用于推测它们形成时的古纬度。 古纬度和现在大陆的位置冲突。 这说明了在先的大陆今天不在。 证据好像在一盏茶里。 根据严密的科学研究，韦格纳的代表性海陆起源于1915年。 在这本书中，韦格纳说古代大陆原本是联合的，

16、但是被大陆的漂移分离，分离的大陆之间出现了海。 韦格纳认为大陆上轻的含硅铝质岩石像玄武岩一样构成，块状冰山一样，重的含硅镁质岩石像花岗石一样浮游(洋底由含硅镁质构成)，那里发生漂移。在二叠纪，世界上只有一个巨大的陆地，被称为摇镜头大陆(或联合古陆)。 风变得平静了的二叠纪之后，风涌起了云的中生代开始了。 摇镜头大陆首先分为两部分，形成北方的支重轮大陆和南方的冈瓦纳古陆，逐渐分裂成几个小陆地，散开，部分陆地再次整合，最后形成了今天的海陆构造。 47、48、维格纳这种“石破天惊”的观点很快就为当时的科学界感到遗憾，攻击远远大于支持。 另一方面，这个假说相关的问题太大，如果成立的话，整个地球科学的理论必须重写。 需要一盏茶的证据，假设的各个环节必须经得起检验，而韦格纳则在高等院校取得天文学博士学位，主要研究气象。 不是地质专家、地球物理学家和古生物学家。 在研究领域发表意见而非自各儿，则免不得怀疑其假说的科学性。 受到攻击的原因，49、韦格纳理论最重要的弱点是巨大的大陆漂移到什么？ 驱动大陆漂移的力量是从哪里来的？ 韦格纳认为，硅铝质的大陆在地球的硅镁层上浮动，也就是说固体在固体上浮动移动。 对于推进大陆的力量，韦格纳推测是海洋的潮汐，敲击大陆的岸边，引起小运动，日积月累使巨大陆地漂浮到很远的太阳和