科學(xué)觀察-成良斌

1、2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院1主講主講:成良斌 2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院22021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院32021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院4一、觀察的特性1.什么叫科學(xué)觀察？觀察是主體主體( (觀察者觀察者) )與客體客體( (被觀察被觀察對(duì)象對(duì)象) )相互作用的過程?？茖W(xué)觀察具有目的性。 海森堡：盲人摸雪花與正常人認(rèn)識(shí)電子 雪是白的。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院52. 觀察的特性主觀性：是指觀察是由主體來進(jìn)行的，即觀察內(nèi)容是被觀察對(duì)象在觀察者頭腦中的主觀印象。 客觀性：是指觀察是對(duì)客體的觀察，即觀察內(nèi)容是觀察者就觀察對(duì)象所達(dá)成的共識(shí)；

2、沒有觀察對(duì)象什么也看不到。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院6二、觀察的主觀性 1感覺的局限性和錯(cuò)覺 感官都有一定的感覺閾值感覺閾值； 感官的反應(yīng)速度有限； 感官的感覺靈敏度也不高； 錯(cuò)覺。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院7黑色的幽靈2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院82021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院92知覺的選擇性 在觀察過程中，對(duì)同一現(xiàn)象，由于知覺的選擇性和主動(dòng)性往往會(huì)得到完全不同的主體印象。 知覺的選擇性就是選擇某一或某些事物為觀察對(duì)象，而把其它的事物作為觀察背景； 由于選擇的不同，觀察對(duì)象和背景又可以相互轉(zhuǎn)換。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院1020

3、21-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院11 對(duì)象與背景：1928年弗萊明發(fā)明青霉素(葡萄球菌與綠霉點(diǎn))。 信號(hào)與噪音：1965年彭齊亞斯、威爾遜關(guān)于3K微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)。 2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院123背景知識(shí) 背景知識(shí)往往決定了主體能夠觀察到什么。如果沒有經(jīng)過一定的科學(xué)訓(xùn)練，沒有必要背景知識(shí)，就往往導(dǎo)致觀察失誤，甚至視而不見(X光片、化石、聽外語)。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院134觀察儀器 觀察儀器對(duì)觀察的影響具有二重性。一方面是人的感官延長(zhǎng)感官延長(zhǎng)，大大擴(kuò)大了人的視野，提高了觀察的精確度，克服了直接觀察的局限性、主觀性和模糊性；另一方面，觀察儀器又會(huì)引起觀察失

4、誤。 觀察的主觀性也決定了觀察的易謬性（觀察主觀性的兩重性兩重性）。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院14三、觀察的客觀性 觀察的客觀性是指觀察是對(duì)客體的觀察。 客觀事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)事實(shí)和科學(xué)事實(shí)。 實(shí)現(xiàn)觀察客觀性的主要條件主要條件有：2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院151觀察的可重復(fù)性問題 一般來說，在觀察(包括實(shí)驗(yàn)觀察)中發(fā)生的事件能夠被反復(fù)檢驗(yàn)，就在一定程度上保證了觀察結(jié)果的客觀性； 從經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的角度看，可重復(fù)即為真(1969年韋伯聲稱發(fā)現(xiàn)了引力波) ； 但從哲學(xué)的高度看，可重復(fù)的東西不一定是真的。 2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院162觀察必須以正確理論為指導(dǎo) 觀察總是

5、滲透著理論的，當(dāng)不完備甚至錯(cuò)誤的理論或觀點(diǎn)滲透到觀察之中時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤觀察。其表現(xiàn)主要有先入之見、無意過失和假想等。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院17嚴(yán)新氣功現(xiàn)象 镅（Am）-241的衰變計(jì)數(shù)率因受氣功影響上升0.28%或下降1.35%，實(shí)驗(yàn)誤差0.19%。 雙盲法則2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院183觀察必須全面、系統(tǒng) 這就是說，應(yīng)當(dāng)從事物的空間 分布上，觀察事物的各個(gè)方面和全體；從事物本身的關(guān)系及其與其它事物的相互關(guān)系上，觀察事物的整體特征及其在環(huán)境中的表現(xiàn)；從事物的時(shí)間演化上，觀察事物變化發(fā)展的各個(gè)階段或全過程。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院19 竺可楨物

6、候?qū)W 1974-1978年，泰勒等，射電脈沖雙星(PSR1919+16): 經(jīng)上千次觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)其軌道周期減少率為萬億分之三萬億分之三。 2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院204必須選擇典型的觀察對(duì)象和條件 由于客觀事物往往非常復(fù)雜，其本質(zhì)常常被紛繁的現(xiàn)象所掩蓋，所以，要想順利揭示事物的本質(zhì)，就必須暫時(shí)撇開與當(dāng)前觀察無關(guān)的內(nèi)容，撇開次要過程和干擾因素，使事物的自然狀態(tài)變成比較純粹的形態(tài)，讓其主要過程充分暴露出來。 雷默的光速（見圖見圖） 、孟德爾的豌豆、摩爾根的果蠅。 2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院212021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院225必須選用完備、先進(jìn)的觀測(cè)技術(shù)和儀

7、器 現(xiàn)代儀器越來越完備、先進(jìn)，其精度和可觀測(cè)范圍也越來越大，這樣就能更準(zhǔn)確、更客觀地記錄客體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院23四、觀察滲透理論 1958年，科學(xué)哲學(xué)家漢森漢森明確提出了 “觀察滲透理論” 的觀點(diǎn)。這種觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了理論在觀察中的重要作用，闡述了理論對(duì)觀察目的、觀察手段、觀察對(duì)象和觀察結(jié)論的全面滲透。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院241理論決定了觀察的目的和對(duì)象 現(xiàn)代神經(jīng)生理學(xué)和心理學(xué)研究表明，知覺是大腦對(duì)一系列感覺判斷(如視覺印象)進(jìn)行解釋和組合的過程而形成的，具有選擇性、主觀性和創(chuàng)造性的。知覺的這一特性決定了觀察的主觀性，也就決定了理論對(duì)觀察目的和

8、對(duì)象的影響。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院25 （1）觀察結(jié)果與背景知識(shí)矛盾：導(dǎo)致科學(xué)發(fā)現(xiàn)(倫琴的X光, 氰亞鉑酸鋇)； （2）對(duì)理論預(yù)言的檢驗(yàn)成為觀察的目的，理論預(yù)言的對(duì)象成為觀察的對(duì)象(廣義相對(duì)論預(yù)言光線彎曲)； （3）目的不同，觀察結(jié)果往往不同：看書、畫，聽音樂； （4）實(shí)驗(yàn)觀察：實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎Q定了實(shí)驗(yàn)過程、方式；也決定了觀察的結(jié)果(電子的位置和速度；理論上有突破、創(chuàng)新往往是導(dǎo)致重大發(fā)現(xiàn)的前提。 如 正電子、中子、電磁波的發(fā)現(xiàn)就是這樣。很多人被傳統(tǒng)觀念禁錮了頭腦，阻礙了科學(xué)的發(fā)展。安德遜發(fā)現(xiàn)正電子之前，多人都看到過，但不知是什么)。 2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院26 2

9、理論決定了觀察到什么 在科學(xué)史上，常發(fā)生這樣事情：有的人雖然在觀察中遇到了新的自然現(xiàn)象，但是，由于缺乏正確理論的指導(dǎo)而犯了“丟失結(jié)論”的觀察錯(cuò)誤；而另外的人由于對(duì)這一現(xiàn)象作出了正確的理論解釋，卻得到了重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院27科技史中的例子: 脫燃素空氣與氧氣； 電火花與電磁波（赫茲1888）； 正電子（狄拉克與安德遜）2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院283理論可以糾正一些錯(cuò)誤觀察 觀察是可錯(cuò)的，對(duì)錯(cuò)誤的觀察，只有靠觀察和理論的相互作用才能得到糾正(地球的形狀、布朗的花粉、孔子與顏回、開普勒的火星)。 2021-10-28華中科技大學(xué)人文學(xué)院294 理論提供了觀察語言 語言分為物質(zhì)外殼和語義； 任何觀察的結(jié)果只有用語言陳述出來才有科學(xué)價(jià)值，而觀察語言總是與特定的科學(xué)理論