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第五讲什么是科学一、一种广泛持有的常识科学观科学是从经验事实中推导出来的知识这一判断涉及两个问题：A经验事实的本质以及科学家怎样获得事实，B构成知识的定律和理论怎样从事实中推导出来常识观中对事实的认识•事实是细心、无偏见的观察者通过感观直接获得的•事实是在理论之前独立理论的•事实为科学知识构建了牢固和可靠的基础•质疑：事实是细心、无偏见的观察着通过感观直接获得的•视觉经验并非仅由被观察物决定观察需要使对象和观察着的感官相互作用，产生图像。但观察不等于感官的感觉图像，要使认识发生，还必须对感觉图像加以组织。•观察中渗透理论•对观察命题的系统阐释以有效的知识为先决条件•观察命题是可错的对观察命题的真假判断在一定程度上依赖于已知或假设的是什么，这样使得可观察事实像作为其基础的前提一样是可错的地球是静止不动的火焰向上升辩护观察是被动的和个人性的还是主动和公共性的同一现象因观察者不同而有不同的知觉经验，取决于他们的背景、文化和期望。而从确定的事实中产生的那些问题，在很大程度上可通过采取适当的行动对之予以回答可观察事实是客观的，也是可错的从事实中推导出理论：归纳推理从个别到一般的论证，称为归纳论证。不同于演绎论证构成完善归纳论证的是什么1观察的数量必须很大2观察必须在许多不同条件下可以重复3任何公认的观察命题都不应当与推导出的定律有冲突•质疑对前面条件的质疑归纳主义进一步的问题科学知识是通过某种归纳推理从观察事实中推导出来的立场，称之为归纳主义1知识中涉及不可观察的事物2许多科学规律都是以精确的在数学上得到了系统阐述的定律形式出现的，很难理解精确的定律怎么能在不精确的证据的基础是上通过归纳证明3归纳问题休谟首先提出归纳原理如何能被证明是正确的。他认为归纳得到的因果联系不一定是事物的恒常联系，它只是出于人的心理习惯。归纳法在逻辑上和经验上都无法证明其正确性。方式：①逻辑上证明。它在逻辑上不允许。单称陈述不管有多少，都是有限，而理论是普遍的，是无限的，在有限和无限之间存在不可跨越的鸿沟。②经验上证明。它在经验上无法证实。观察只能得到关于过去的事实，而普遍命题要求对于一切时间内的观察都有效。在过去和未来之间存在着不可跨越的鸿沟。通过归纳得到的全称的理论是不可靠的。卡尔·雷蒙德·波普尔爵士（1902年-1994，SirKarlRaimundPopper）1928年在维也纳大学获得博士学位，是英国学术学院和美国艺术与科学院院士，著作被翻译成40种语言。二、证伪主义波普尔的思想重点在于批判的理性主义，尤其反对观测－归纳法。理论不能通过归纳得到和证实，但却能被证伪。逻辑支撑前提：在地点X和时间t观察到一只天鹅不是白的结论：所有天鹅都是白色的是错误的科学理论的区分标准不在于可证实，而在于可证伪。如：星期三从不下雨天或者下雨或者不下雨X科学假说是可否证的，是因为只有通过排除一组逻辑上可能的观察命题，一个定律或理论才能增进知识一个理论的可证伪程度越高，这个理论就越好；理论提供的信息量越大，就越容易被证伪如：火星沿椭圆型轨道绕太阳运动所有行星沿椭圆型轨道绕太阳运动再如：开普勒牛顿理论高可证伪性的理论要求理论得到清晰阐述并应当是精确的高可证伪性的理论如未能否证则比低可证伪性理论更受欢迎。科学的发展就是理论不断被证伪的过程。科学发展的模式P1→TT→EE→P2即：科学从问题(P1)开始，经过试探性理论(TT)，又经过批判性检验、排除错误(EE)，进而提出新的问题(P2)。这四个环节循环往复，推动科学不断前进。猜测和反驳是科学发展过程中最基本的环节。科学的发展是理论不断被经验反驳和证伪的反复过程。猜测和反驳是科学发展过程中最基本的环节。•科学研究始于问题，只有根据与某种理论相悖才成为问题。科学的进步来自于现有理论相悖的现象的提出。•科学始于问题与理论先于观察与观察事实完全相容从经验到假说没有逻辑的通道，假说是思维的自由创造运用想象，构想一种新的猜想、假说或推测面对世界形势的猜想性理论的数量越多，那些猜想的推测力越强，科学中取得进展的机会越大•假说应满足的条件越可否证越好，清晰性和精确性相对可否证度而非绝对可否证度，恰当的提问“这个新提出来的理论是否是它所挑战的一个理论的可行的替代者。”科学理论应当变得越来越可否证，这样的要求排除了仅仅旨在保护一个理论避免受到否证的威胁而对理论的修改当一个成功的经受住广泛的严格检验的假说最终被证伪时，一个与业以解决的问题大相径庭的新问题出现了这个新问题要求人们发明新的假说，随着进行新的批判和检验，这样的过程会无期限地继续下去永远不能说一个理论是完全正确的，只能说比以前理论更优越•科学的目的就是证伪理论并用更好的、具有更大的经受检验的能力的理论取而代之•评价•与归纳主义比较的优势归纳主义强调理论要有确定的事实基础、归纳方法不足波普尔认为科学是以对假说或理论的证伪而进步的。重大的科学进展以对大胆猜想的确证、或谨慎猜想的证伪为标志A蕴含BB假A假•源于逻辑情境的难题证伪的复杂性：如果H而且C，那么E非E非H？①先行条件和当时公认的背景知识陈述可能有误；②理论具有韧性③事实证据往往不可靠④反驳一个理论的经验证据，要靠另一个理论来解释•一个令证伪主义者窘迫的历史事实是，如果科学家们严格遵循他们的方法，那么，那些被普遍认为是科学理论的最好榜样的理论永远也不能得以发展，因为它们在其初期可能被拒绝了。(如牛顿力学面临水星近日点的反例）托马斯·塞缪尔·库恩(1922—1996)出生于美国俄亥俄州，库恩在哈佛大学物理系读书，1949年获博士学位。1979年后他成为麻省理工学院哲学教授。三、作为结构的理论（一）：库恩的范式•做为结构的理论•史学研究揭示，大多数科学的进步都指向为一种结构的变化•证伪主义和归纳主义对科学的说明过于琐碎，它们把注意力集中于理论和个别的或成组的观察命题之间的关系上，而未能把握重要的理论发展模式的复杂性•把理论看作是结构，一个理由源于科学史，(大多数科学的进步展现了一种结构，如哥白尼革命之后，牛顿物理学的发展）还有一个源于普遍的哲学论据，它与观察依赖理论密切相关。•对科学更恰当的说明，必须从理解科学活动发生其中的理论框架开始库恩的科学革命模式：前科学——常规科学(形成范式)——反常——危机——科学革命(新范式战胜旧范式)——新常规科学……该理论强调科学进步具有革命性，强调科学共同体的社会学特征所起的作用。范式是理解这一模式的关键。•范式：由一些具有普遍性的理论假设和定律以及应用方法构成，而这些理论假设、定律和应用方法都是某个特定的科学共同体所接收的。•一门成熟的科学是受单一的范式支配的•范式将协调和指导在它的框架之中工作的常态科学家群体解难题的活动•范式组成部分：包含了一个特别的可以借以观察世界和描述世界的概念框架，还有一组特别的使范式与自然相配的实验技术和理论技术1有陈述明确的基础定律和理论假设2把那些基础定律应用于各种类型的情况的标准方法3使范式的定律对现实世界产生作用所必须的仪器制造和使用技术•4一些普遍的形而上学原则，对在范式框架内进行的工作提供指导常态科学家必须预先假设，一个范式为出现于它之中的难题提供了解决方法，前科学时期：范式是一门学科成为科学的必要条件，所以前科学时期就是共同的范式没有形成之前的时期。观点纷立，争论激烈，科学发展缓慢。常规科学时期：著名的科学成就出现，学派数目大量减少，逐渐形成统一的基本理论、观点和方法，即出现了范式。科学家根据范式进行科学研究，不同的观点很快销声匿迹。对待反常，常有三种情况：1、不予理睬；2、提出辅助性假说消化掉反常；3、怀疑自己理解和运用范式的能力有问题，从而去检查自己的设计和计算，以及使用的仪器、设备等是否正确，是否有误差。这个时期科学家的精神是保守的，思维方式是收敛的。科学家的目的不是做出任何重大的科学发现，而是使“科学知识稳定地扩大和精确化”危机时期：当以下四种情况的反常出现时，人们会对范式产生怀疑，对范式的信念逐渐动摇，从而使范式出现危机：1、反常数目越来越多；2、反常十分顽固，既不能排除它们，又不能消化它们；3、有些反常打击了范式的基本原则；4、社会上的某种需要，使原来的范式受到巨大压力。危机的到来使科学家失去了共同的信念，引起不同派别的争论。同时也给科学家带来了批判精神和创造精神。“首先由于危机，才有新的创造。”科学革命时期：危机发展的结果是出现新的范式，新范式的出现是危机终结的标志，使科学发展进入科学革命时期。新的常规科学时期：经过科学革命，新范式最终取代了旧范式，科学发展进入了新的常规科学时期。新的范式就成了科学共同体的新的共同信念，科学研究又在新范式的指导下继续按累积模式前进。科学的发展是新理论抛弃并取代与之不相容的旧理论的革命的过程。革命的标志是范式的转换，新范式的产生必然是旧范式的彻底破坏。•一部分科学家范式的转换被库恩称作“格式塔转换”或“宗教转换”•范式之间不可比较•相互竞争的支持者们所赞成的一系列标准和形而上学原则不尽相同。只有当一个理论的前提被接受时，它结论才具有说服力。相互竞争的范式支持者们都不会接受对方的前提，因而也必然不会被对方的论证说服•把科学革命和政治革命做比较合理因素他提出的科学发展模式一定程度上反映了科学发展历史过程中实际存在的量变(常规科学)和质变(科学革命)、肯定和否定的辩证关系常态科学的功能革命的功能科学通过革命而进步的主张取代了归纳主义通过累积而进步的主张否定了证伪主义不断革命的主张缺陷和错误（绝对主义VS相对主义）一个范式比它挑战的范式优越没有一个确定的、中立的标准。解题能力简洁性范围与其他专业的兼容科学的本质是“实质上是社会学的”，通过“考察社会团体的本质，弄清楚他们重视什么、容忍什么、蔑视什么”来实现的。依赖于个人、团体的价值观而定