第二讲科学观与科学方法论14

第二讲、科学观与科学方法论问题一：什么是科学问题二：科学知识与科学精神问题三：科学实践与科学思维问题四：科学理论的评价检验各个时代的科学在某种程度上囊括与代表了这个时代的知识与学问。发展到今天，科学还有技术，已以空前未有的程度与速度控制与决定着我们的生活，渗透与贯穿于人类生活的各个方面。科学不仅为我们的生活创造了舒适的条件而且为我们提供了可以随时使用的技术。在许多场合，科学已经代替了宗教的功能。科学彻底改变了我们对世界与自然的看法。科学摆脱了神学与宗教的束缚。问题是：到底什么是科学？问题一：什么是科学一、科学的涵义及性质1、科学的涵义(1)“科学”的本意Science源于古拉丁语Scientia，最初的涵义是“知识”和“学问”。Science在17世纪出现于法国，19世纪上半叶出现于英国。“科学家（scientist）”是1838年在英国提出的，最初的涵义是指缺乏正规训练或者与研究机构并不密切，但在科学上很有能力的人。20世纪以来才用以专门指以科学为职业的人。19世纪下半叶，日本明治维新时代启蒙思想家福泽瑜吉（1844-1901）首次把Science译为“科学”（分门别类加以研究的学问——“科”即“品类”、“等级”）。1893年，康有为最早将“科学”一词引进中国。1、科学的涵义(2)西方科学家对科学的描述达尔文：“科学就是整理事实，以便从中得出普遍的结论。”伏尔科夫：“科学本身不是知识，而是产生知识的社会活动，是一种社会生产。”布莱克特：“所谓科学，就是国家出钱来满足科学家的好奇心。”1、科学的涵义(3)马克思对科学的本质进行了哲学分析和深刻论述科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系”科学是一种社会的、精神生产领域的劳动科学是生产力科学既是观念又是实际的财富1、科学的涵义(4)贝尔纳的观点贝尔纳把现代科学的主要特征概括为六个方面：一种建制；一种方法；一种积累的知识传统；一种维持或发展生产的主要因素；构成我们的各种信仰和对宇宙和人类的各种态度的力量之一；与社会有种种相互关系。(5)综合以上几种观点认为：2、科学的性质(1)科学的分类广义的科学包括自然科学、人文科学、社会科学和思维科学。狭义的科学仅指自然科学，且不包括技术。自然科学是以自然界（包括人工自然）为研究对象的科学，最终成果是关于自然的系统化、理论化的知识。自然科学一般分为基础理论科学、技术科学和应用科学三大类。2、科学的性质(2)自然科学与其他社会意识形式的主要区别第一，自然科学具有“一般社会生产力”即“知识形态上的生产力”的性质，它是潜在的生产力。第二，自然科学不是依赖于特定的经济基础的上层建筑，即使在阶级社会中也没有阶级性二、科学的本质属性客观真理性可检验性系统性主体际性1、客观真理性在1899年英国科学家伦琴发现X射线后，1903年，法国著名物理学家布朗洛宣布他发现了一种新射线——N射线。它引起了法国物理学界的狂热追捧，包括诺贝尔奖得主贝克勒尔在内的众多学者纷纷跟进。1904年上半年，仅法国科学院院刊就发表了54篇有关N射线的论文。但在法国之外，竟然没有一个人能发现这种射线。后来，英国物理学家伍德证明，N射线纯属子虚乌有。布朗洛出于急于做出重大成就与英国人一较高下的心理，把自己的主观判断当作了客观事实。而其他法国科学家则出于一种民族自豪感而团结在布朗洛周围，从而制造了这幕集体自我欺骗的闹剧。N射线：科学知识的客观真理性，在于它具有不以人的意志为转移的客观内容。科学事实、科学定律、科学假说、科学理论无一例外的都是以科学实践为基础，要经受住实践的反复检验。科学具有内容上的客观真理性，是科学认识最根本的属性。黄禹锡事件黄禹锡（황우석，1952年12月15日－），韩国著名生物科学家，出生于忠清南道扶余郡，曾任首尔大学兽医学院首席教授，他在干细胞的研究，一度令他成为韩国民族英雄、被视为韩民族摘下诺贝尔奖的希望。2005年12月，他被揭发伪造多项研究成果，韩国举国哗然。黄禹锡发表在《科学》杂志上的干细胞研究成果均属子虚乌有。2009年10月26日，韩国法院裁定，黄禹锡侵吞政府研究经费、非法买卖卵子罪成，被判2年徒刑，缓刑3年。2、可检验性科学检验要求对科学知识所涉及的内容给予明确的解释，并推导出特定的可以检验的论断，还应当预言今后可能得出的实验事实。•1956年李政道、杨振宁提出弱相互作用下宇称不守恒的假说时，就设计了五种实验方案来探索宇称守恒原理在衰变现象中是否正确。同年，吴健雄组成的一个实验小组在华盛顿美国国家标准局的低温实验室用钴做了其中的一个实验，确证了他们的假说。•1957年由于与李政道提出的“弱相互作用中宇称不守恒”观念被实验证明而共同获得诺贝尔物理学奖。时年35岁。爱因斯坦提出广义相对论之后，绝大多数科学家都不相信这个理论，因此必须提出验证的方法。爱因斯坦当时就指出，通过测量和计算行星轨道近日点的进动，引力场中光线的弯曲，星系光谱线的引力红移等三项观测和实验可以验证广义相对论。后来科学家又从雷达回波延迟和脉冲双星观察等实验也证实了广义相对论的正确性。在广义相对论光线弯曲预言的验证历史上，一个重要的人物就是英国物理学家爱丁顿（ArthurEddington1882-1944）。一战结束后，爱丁顿说动了英国政府资助在1919年5月29日发生日全食时进行检验光线弯曲的观测。英国人为那次日食组织了两个观测远征队，一队到巴西北部的索布拉尔（Sobral）；另一队到非洲几内亚海湾的普林西比岛（Principe）。爱丁顿参加了后一队，但他的运气比较差，日全食发生时普林西比的气象条件不是很好。1919年11月两支观测队的结果被归算出来：索布拉尔观测队的结果是1.98″±0.12″；普林西比队的结果是1.61″±0.30″。[7]1919年11月6日，英国人宣布光线按照爱因斯坦所预言的方式发生偏折。提出的假说必须能用观察、实验加以检验，从而判定它的真伪。不可检验的假说是不科学的。欧洲核子研究中心2010年9月23日宣布，他们发现一些粒子可能以快于光速的速度飞行，一旦这一发现被验证为真，将颠覆支撑现代物理学的爱因斯坦相对论。欧洲核子研究中心研究主任贝托鲁奇说，如果这个研究被验证，将改变人类的物理观。物理学家们认为，一旦这些粒子确实被证实跑过了光速，将彻底改变人类对整个宇宙存在的看法，甚至改变人类存在的模式。有分析人士认为，可能宇宙中的确还存在其他未知维度，中微子抄了其他维度的“近路”，才“跑”得比光快。欧洲核子研究中心中微子实验的地下结构示意图欧洲核子研究中心“中微子超光速实验”可能错了3、系统性零散的知识堆在一起不能成为科学。第谷观测、记录到的天文资料。4、主体际性应当被不同认识主体所理解。三、科学划界科学划界就是区分科学与非科学及伪科学之间的界限。科学划界问题具有重要的理论意义和实践意义，是科学哲学的各大流派所关心的重要论题。20世纪20年代以来，关于科学划界问题大致形成了以下四种观点：逻辑经验主义的观点、批判理性主义（证伪主义）的观点、科学历史主义的观点、科学实在论的观点。早期认识：亚里士多德和培根（1）亚里士多德（Aristotle，384-332B.C.）科学知识是关于事物原因的、必然的、普遍的、永恒的认识，因而是不可能靠感觉经验获得的。科学知识必须是能用逻辑来证明的知识，逻辑证明和推论是获得科学知识的方法。例如，他将运动视为广义上的变化，包括实体的生成和消灭，量的增大和减少，质的变化以及位置的移动等。早期认识：亚里士多德和培根（2）弗兰西斯·培根（FrancisBacon,1561-1626）近代自然科学的鸣锣开道者。首次总结出科学实验的经验方法——归纳法，对近代科学的发展起到了指导作用。科学是对自然的解释。《新工具》：“解释自然和人的王国的箴言”。科学知识只能来自自然，获得知识的途径有二：实践与思考，或观察与论证。实证主义哲学孔德（AugusteComte1798－1857），实证主义的创始人、实证主义在法国的最大代表。实证主义哲学认为，应当以实证的知识来代替神学和形而上学的思辨概念。科学是应当由经验(观察、实验)来证实的知识，因为科学知识只能来自经验。逻辑经验主义德国科学哲学家石里克(M.Schlick，1882-1936)在20世纪科学革命以后，实证论也有很大的发展，成为逻辑经验论，或者叫逻辑实证论。这就是维尔纳学派的哲学。石里克是维尔纳学派的领袖，他原来是学物理的，博士论文是关于相对论的，但是他后来研究科学哲学。逻辑经验主义石里克(M.Schlick，1882-1936)如果一个命题，既不能用经验来证实，也不能用逻辑来证明，那它就没有任何意义，就不是科学的命题。石里克认为“证实”有两种：“事实的”证实和“逻辑的”证实。证实原则的内在困难：因为科学命题一般都是全称命题（如所有的金属都是导体，所有乌鸦都是黑色的等），在时间和空间上都是无限的，而我们的经验永远都是有限的。逻辑经验主义美籍德裔哲学家卡尔纳普(R.Carnap,1891-1970)，现代逻辑经验主义的主要代表及集大成者。“如果证实的意思是决定性地、最后地确定为真；那么我们将会看到，从来没有任何（综合）语句是可证实的。我们只能越来越确实地验证一个语句。因此我们谈的将是确证问题而不是证实问题。”用“可检验性”来代替“可证实性”。例如：达尔文的自然选择进化论。批判理性主义波普尔（KarlPopper，1902-1994），英国科学哲学家。命题不能被经验所证实，因为每次经验证实都是单称判断，而科学理论一般都是全称判断。经验证实原则是以归纳法的有效性为信念的。例，“所有天鹅皆白色”。波普尔的新观念：命题虽然不能证实，但可以证伪。批判理性主义证实与证伪在逻辑上是不对称的。例如，1亿只白天鹅的观察，也不能证实“所有天鹅皆白色”的命题，只要观察到1只黑天鹅，就彻底推翻了这个全称陈述。经验证伪的科学划界标准：“一个陈述只有它是可检验或可证伪的，才是科学的；反之，不可证伪的就是属于非科学、形而上学”。批判理性主义根据证伪标准，下列六类命题都不是科学命题：（1）重言式命题。如“生物是有生命的物体”。（2）罗列了各种可能性的逻辑命题。如“明天这里可能下雨，也可能不下雨”。（3）数学命题，也是同义反复，如“2+2=4”。（4）形而上学命题。哲学命题都是经验以外的命题，不可能用经验来证伪。（5）宗教神话命题，也是超越经验的命题。（6）伪科学命题，虽讨论了经验问题，但叙述模棱两可，如占星术、相面术。科学历史主义库恩(T.S.Kuhn)，当代美国著名科学史家和科学哲学家。不能只从科学理论与经验事实的关系方面来思考科学划界问题；应当从历史的、社会的角度来研究。科学历史主义历史的过程：前科学→常规科学→反常→危机→科学革命→新的常规科学常规科学与前科学的区别，在于形成了“范式”。“科学共同体”：在科学发展的某一个时期，许多科学家在一定的学科领域形成了具有共同的基本理论、基本观点和基本方法的集团。“范式”：科学共同体所共有的信念、理论观点、模型、范例。科学家按照一定的范式解决难题的活动，便是科学。科学无政府主义奥地利哲学家费耶阿本德(PaulKarlFeyerabend，1924-1994)他提出了一种与传统看法截然对立的科学方法论论点——“怎么都行”。科学与非科学既不可能区分，也不应该区分。非科学的方法和成果，对科学的发展有很大促进作用，所以不应当把科学与非科学硬性拆开。例如，古代巫医不分，医学得益于巫术。中医的针灸不是科学，但对医学很有帮助。多元论加拿大物理学家、哲学家邦格(M.Bunge)科学是一种复杂的存在，具有多方面的本质属性。科学划界的标准也应当是多元的。多元论邦格说：“我们判断一块金属是不是真金，除了看颜色和光泽之外，还要考察许多其他属性。同样，判断一个知识领域是不是科学也要考察它的许多特征。”他把科学看作一个特定