科學(xué)思維及其方法(自然辯證法)

科學(xué)研究中的思維方法一、比較與分類二、類比與移植三、分析與綜合四、歸納與演繹一、直覺與靈感二、形象思維與科學(xué)想象一、比較與分類比較方法是對彼此有某種聯(lián)系的事物進(jìn)行對照，從而揭示它們的共同點和差異點的一種科學(xué)方法。通過比較，揭示客觀對象之間的異同，是人類認(rèn)識客觀事物最原始、最基本的方法。分類方法是根據(jù)事物的共同點和差異點將事物區(qū)分為不同種類的一種科學(xué)方法。通過分類，我們就可以將事物區(qū)別為具有一定從屬關(guān)系的不同層次的大小類別，形成各種概念系統(tǒng)，反映客觀世界中事物間的區(qū)別和聯(lián)系。二、類比與移植（一）類比方法也稱類推方法，是根據(jù)兩類對象之間在某些方面的相似或相同而推出在別的方面也可能相似或相同的一種科學(xué)方法。類比是以比較為基礎(chǔ)的，它借助比較找出不同事物的相似或相同點，但不顧及差異點，先“以比求類”，然后由事物的已知類似點推出其他的類似點，也即“以此類推”。盧瑟福：原子結(jié)構(gòu)的太陽系模型；庫侖電荷與引力相互作用的類比；富蘭克林：萊頓瓶放電與雷電類比共存類比：根據(jù)模型系統(tǒng)的元素a與b之間具有共存關(guān)系，推斷原型系統(tǒng)中相應(yīng)的a’與b’也有類似的關(guān)系。因果類比：根據(jù)兩個對象系統(tǒng)各自的屬性之間可能具有同一種因果關(guān)系而進(jìn)行的類比，借助另一相似對象的因果關(guān)系探索某個對象的因果關(guān)系。對稱類比：根據(jù)某些對象系統(tǒng)之間存在著的屬性對稱關(guān)系，把一個對象的屬性推論到另一個對象上去，推斷它也具有對應(yīng)的屬性。協(xié)變類比。兩個對象系統(tǒng)在各自的屬性之間可能具有相同的數(shù)字關(guān)系，把一個對象要素之間的協(xié)變關(guān)系推斷到與其相似的另一個對象上去的類比。綜合類比。根據(jù)對象要素間的多種關(guān)系與另一對象綜合相似而進(jìn)行的類比推論，如物理模擬就是綜合類比。（二）移植方法是吸取、借用一個研究領(lǐng)域、一個研究對象的理論成果和科學(xué)方法，運用于其他研究領(lǐng)域和對象的一種方法。移植法有助于認(rèn)識從簡單走向復(fù)雜、從低級走向高級，如對生命現(xiàn)象的研究，都是通過力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等的最新成果不斷向生物學(xué)領(lǐng)域移植才得以深化的。

三、分析與綜合分析是把客觀對象的整體分解為一定部分、單元、環(huán)節(jié)、要素并加以認(rèn)識的思維方法；綜合是在分析基礎(chǔ)上把對客觀對象一定部分、單元、環(huán)節(jié)、要素的認(rèn)識聯(lián)結(jié)起來，形成對客觀對象統(tǒng)一整體認(rèn)識的思維方法。分析與綜合相互依存、相互滲透和相互轉(zhuǎn)化，是形成科學(xué)概念、構(gòu)建和發(fā)展科學(xué)理論體系的重要邏輯方法。

近代科學(xué)中的還原主義分析方法，從宏觀物體深入原子內(nèi)部，進(jìn)入夸克層面，但是容易只見樹木，不見森林，有必要辯證地系統(tǒng)分析。四、歸納與演繹（一）歸納induction（二）演繹deduction（一）歸納induction1、歸納法是從個別或特殊事物概括出共同本質(zhì)或一般原理的邏輯發(fā)現(xiàn)方法。Theprocessofinferringagenerallaworprinciplefromtheobservationofparticularinstances2、歷史上的歸納方法亞氏：簡單枚舉法、直覺歸納法瑞雪兆豐年”簡單枚舉歸納法的結(jié)論帶有或然性，可能為真，也可能為假。培根：三表法存在表、差異表、比較表穆勒五法穆勒五法穆勒認(rèn)為任何新知識都來自對經(jīng)驗事實的歸納，沒有歸納法，就沒有新知識。他貶低演繹法，其理由如下：（1）演繹的內(nèi)容是同義反復(fù)，其結(jié)論包含在前提之中。如“柏拉圖必死”這樣的結(jié)論包含在“凡人皆死”的前提內(nèi)，沒有告訴我們?nèi)魏涡碌膬?nèi)容。（2）演繹在形式上犯了“預(yù)期理由”（petitioprincipii）的錯誤。演繹推論正確以其前提的正確為保證，這樣為了證明前提的正確性，需要無窮回歸，除非竊取一個沒有論證過的論據(jù)作其論據(jù)。但是歸納法同樣面對演繹法的詰難，科學(xué)的邏輯必須給人以可靠的知識，但歸納法不能保證必然性。休謨用信念說明必然性知識的來源，但不能保證它的可靠性。為解決歸納邏輯的可靠性問題，穆勒創(chuàng)立“歸納五法”，希望這樣就可以得到可靠的新知識。如果現(xiàn)象A的發(fā)生，總是與現(xiàn)象a相關(guān)聯(lián)，并在任何情況下都不改變，則A與a之間存在可靠的因果聯(lián)系。1960年，英國某農(nóng)場十萬只火雞和小鴨吃了發(fā)霉的花生，在幾個月內(nèi)得癌癥死了。后來，用這種花生喂羊、貓、鴿子等動物，又發(fā)生了同樣的結(jié)果。1963年，有人又用發(fā)了霉的花生喂大白鼠、魚和雪貂，也都紛紛得癌而死，上述各種動物患癌癥的前提條件中，對象、時間、環(huán)境都不同，唯一共同的因素就是吃了發(fā)霉的花生。于是，人們推斷：吃了發(fā)霉的花生可能是這些動物得癌死亡的原因。后來通過化驗證明，發(fā)霉的花生內(nèi)含黃曲霉素，黃曲霉素是致癌物質(zhì)。求同法差異法如果現(xiàn)象A發(fā)生，a現(xiàn)象也相應(yīng)發(fā)生；現(xiàn)象A不發(fā)生，現(xiàn)象a就不發(fā)生，則現(xiàn)象A與現(xiàn)象a之間存在可靠的因果聯(lián)系。如巴斯特液體發(fā)酵試驗。兩瓶同樣的液體，一瓶密封，一瓶啟口與空氣相通，后者發(fā)酵而前者否，這說明空氣中的細(xì)菌作用是液體發(fā)酵的原因。再如一百多年前，一艘遠(yuǎn)洋帆船載著五個中國人和幾個外國人由中國開往歐洲。途中，除五個中國人外，全病得奄奄一息。經(jīng)診斷，都患有壞血病。同乘一只船，同樣是人，一樣是風(fēng)餐露宿，受苦挨餓，漂洋過海，為什么中國人和外國人卻判若異類呢？原來這五個中國人都有喝茶的嗜好，而外國人卻沒有。于是得出結(jié)論：喝茶是這五位中國人不得壞血病的原因。這個結(jié)論就是用差異法得出的。求同—差異法某醫(yī)療隊為了了解地方病甲狀腺腫的原因，先到這種病流行的幾個地區(qū)巡回調(diào)查。發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)水平都各不相同，有一點是共同的，即居民常用食物和飲用水中缺碘。醫(yī)療隊又到一些不流行該病的地區(qū)去調(diào)查。發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)水平也各不相同，但有一點是共同的，即居民常用食物和飲用水中不缺碘。醫(yī)療隊綜合上述調(diào)查情況后，認(rèn)為缺碘是產(chǎn)生甲狀腺腫的原因。后來對病人進(jìn)行補碘治療，果然療效甚佳。共變法現(xiàn)象a只有在條件A發(fā)生變化而其他條件都無變化情況下，才與A發(fā)生相應(yīng)的變化，則a與A之間必有有靠的因果關(guān)系。如波義耳發(fā)現(xiàn)，在溫度相同的情況下，氣體的體積變化與其所受到的壓力成反比，從而發(fā)現(xiàn)了著名的波義耳定律。根據(jù)已知全部條件，都不足以說明現(xiàn)象a變化的原因，則必有其他某一或一些條件是現(xiàn)象a變化的原因。如海王星的發(fā)現(xiàn)就是運用此法?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)天王星軌道不符合引力理論的偏差，法國人勒維與英人亞當(dāng)斯就推斷天空中必有某一尚未發(fā)現(xiàn)的行星，其引力導(dǎo)致了天王星攝動的發(fā)生。1846年人們發(fā)現(xiàn)了海王星。剩余法

3、歸納問題歸納是從單稱命題（觀察或?qū)嶒灲Y(jié)果的報告）推導(dǎo)全稱陳述（假說或理論）的推理。其形式為：“如果人們在各種條件下觀察到大量現(xiàn)象A毫無例外具有性質(zhì)B，因此凡A均有性質(zhì)B”。歸納主義者如賴欣巴哈認(rèn)為，歸納原理對科學(xué)方法具有頭等重要地位，如果排除這個原理，科學(xué)就無權(quán)把它的理論同詩人心中的幻想和任意創(chuàng)造區(qū)分開來。但從邏輯觀點看，無論有多少單稱陳述，都不能證明從中推導(dǎo)出來的全稱陳述為真。因為理論包含無限多的陳述，而觀察到的陳述總是有限的，因此根據(jù)歸納推導(dǎo)出的理論為真的概率總為零。而且歸納推理本身的可靠性無法通過歸納方式加以證明，否則就是循環(huán)論證。我們不能用經(jīng)驗上的成功來證明歸納的可靠性，因為：歸納原理在X1場合成功地起作用。歸納原理在X2場合成功地起作用，等等。歸納原理總是起作用。亨普爾烏鴉悖論“所有渡鴉皆黑”在邏輯上等價于“所有非黑的不是渡鴉”，但有一只醬紫色的奶牛同樣可以證實“所有渡鴉皆黑”。羅素的火雞歸納主義者的火雞古德曼的藍(lán)綠悖論NewRiddleofInduction：ParadoxofGrue

歸納如何可能就是歸納問題。休謨最早提出歸納問題，他把歸納問題分為邏輯問題和心理問題加以解答。他認(rèn)為我們無法從我們對之有經(jīng)驗的事例中推知我們對之沒有經(jīng)驗的其他事例，不管我們看到多少只黑烏鴉，從烏鴉A是黑的，推知烏鴉X是黑的。但作為一個心理學(xué)問題，人們由于心理上的習(xí)慣（反復(fù)和聯(lián)想的機(jī)制），期望沒有經(jīng)驗的事例與我們已經(jīng)經(jīng)驗到的事例一致。沒有這種機(jī)制，人類就無法生存。如兒童玩火，燙了幾次后，下一次碰到火時就會避開。因此，從歸納法得到的因果律不具有邏輯必然性，而僅只是心理習(xí)慣或聯(lián)想。Hume'sProblemofInduction康德認(rèn)為，一切經(jīng)驗知識由原料（感官印象）和形式（主體的認(rèn)識結(jié)構(gòu)）兩方面組成。沒有結(jié)構(gòu)的“感覺”用認(rèn)識主體固有的先驗的空間和時間范疇整理為知覺；知覺用先驗的統(tǒng)一性、實體性、因果性和偶然性等悟性范疇聯(lián)系為判斷。這些判斷用理性原則組織統(tǒng)一的知識系統(tǒng)?？茖W(xué)定律具有先驗性質(zhì)。如果過分堅持歸納，Hume問題無法避免。馬赫、彭加勒傾向于科學(xué)定律是一種約定歸納辯護(hù)：向概率退卻修改為：“如果大量的A在各種條件下被視察到，又如果所有這些觀察到的A無例外地具有B性質(zhì)，那末，所有A很可能具有B性質(zhì)。”雖然普遍性概括是真的概率就等于有限數(shù)除以無限數(shù)，不管構(gòu)成證據(jù)的觀察陳述的有限數(shù)增加多少，概率仍然是零，但是我們可以不再關(guān)心科學(xué)定律的概率，而是個別預(yù)見正確性的概率，如科學(xué)的目的是估計明天日出的概率，而不是太陽永遠(yuǎn)升起的概率?？柤{普和賴欣巴哈就構(gòu)造歸納邏輯以挽救歸納法。但是我們?nèi)匀灰蕾囉谄毡殛愂?，從而使個別預(yù)見正確概率大于0的企圖失效。對歸納問題的可能回答懷疑論：科學(xué)是非理性的接受科學(xué)是基于歸納的，同時又接受體謨的論證：歸納不能訴諸邏輯或經(jīng)驗來證明。常識論：認(rèn)為歸納原理是“顯而易見的”。但這會削弱所有非邏輯的知識必須導(dǎo)源于經(jīng)驗這一歸納主義的要求。轉(zhuǎn)移論（波普爾）：否認(rèn)科學(xué)是基于歸納的，從而避開歸納問題。波普爾否認(rèn)科學(xué)基于歸納波普爾把歸納的邏輯問題進(jìn)行重新表述。他用“檢驗陳述”，即描述可觀察事件的單稱陳述代替休謨的“我們對之有經(jīng)驗的事例”,用“全稱理論”代替“我們對之沒有經(jīng)驗的事例”，這樣，歸納的邏輯問題轉(zhuǎn)化為：“某些檢驗陳述或觀察陳述是真的能否通過證明某一個全稱理論是真的？”回答，（N）。通過某些檢驗陳述是真的能否證明某一個全稱理論是真還是假的？（Y）天鵝X非白—凡天鵝皆白“能否根據(jù)某些檢驗陳述是真的來選擇某些全稱理論，而不是其他理論？”（Y）據(jù)此，波普爾認(rèn)為，必須把科學(xué)理論看作是假說或猜想，因為：曾經(jīng)被歸納證實的定律已被否證：24小時內(nèi)太陽各升降一次。（BC320皮達(dá)斯）凡人必死（凡生物必死，細(xì)菌分裂）面包給人營養(yǎng)（法國麥角中毒）牛頓理論被愛因斯坦理論推翻波普爾認(rèn)為休謨沒有解決歸納問題，反而導(dǎo)致非理性主義盛行。雖然歸納不存在，我們接受某種（歸納）可錯理論，只要不把它當(dāng)成教條，就是一種合乎理性的態(tài)度。（二）演繹deduction演繹是從一般性原理出發(fā)，對個別的或特殊的事物進(jìn)行分析、推理，從而達(dá)到相應(yīng)的結(jié)論。三段論是演繹方法最一般的形式，它由大前提、小前提和結(jié)論三部分組成。大前提是已知的一般原理或假設(shè)，小前提是所研究的個別事實的判斷，結(jié)論就是從一般已知原理或假設(shè)推出的對個別事實的新判斷所有的金屬導(dǎo)電，鋁是金屬，因此鋁導(dǎo)電。所有M是P。所有S是M。所有S是P。P、S、M分別是三段論的大項、小項和中項前提必須為真：防止假前提真結(jié)論。前提必須無法證明：防止解釋的無窮倒退前提比結(jié)論更為人所知：一門科學(xué)的一般規(guī)律應(yīng)該不證自明。前提必須是在結(jié)論中所歸屬的原因。最重要的是因果關(guān)系。前提真，只要遵循形式邏輯規(guī)則，結(jié)論恒真。演繹推理同一律：A等于A矛盾律：A和非A必有一假排中律：A和非A必有一真。三段論的局限拘泥于主—謂結(jié)構(gòu)，無法處理眾多參量和復(fù)雜的關(guān)系從一般到特殊，雖可保持真值傳遞，但并未增加知識。演繹方法派生出公理化方法公理化方法是從盡可能少的基本概念、公理、公設(shè)出發(fā)，運用演繹推理規(guī)則，推導(dǎo)出一系列的命題和定理，從而建立整個理論體系的方法。由公理化方法所得到的邏輯演繹體系稱為公理化體系。公理化方法最早的倡導(dǎo)人是亞里士多德（三段論），第一個古典的公理化體系是歐幾里德（Euclid,約公元前330－275）的《幾何原本》，后來它又在牛頓力學(xué)中得到光輝的體現(xiàn)，在現(xiàn)代則更加發(fā)展并被普遍推廣。構(gòu)造公理體系的步驟（牛頓方法）：選擇自明的陳述作為公理；制定推理規(guī)則，以指導(dǎo)本系統(tǒng)的所有演算；依據(jù)原初概念推導(dǎo)出新概念，演繹出新的陳述。公理滿足的條件無矛盾性公理化體系要求邏輯首尾一致；完備性所選擇的公理能夠推出有關(guān)本學(xué)科的全部定理、定律獨立性公理彼此獨立，其中任何一個公理不能由其他公理推導(dǎo)出來但哥德爾（G?del，K.19068-1978）的不完備性定理（theoremofincompleteness，1931）說明了任何一個公理體系不可能既是完備的，又是無矛盾的。任何公理化體系都是人類認(rèn)識一個階段的總結(jié)，都不可能是絕對嚴(yán)格、絕對完備的。自從培根倡導(dǎo)歸納法、笛卡兒強調(diào)演繹法以來，歷史上就長期存在著“歸納萬能”同“演繹萬能”爭論。但是，從科學(xué)研究的實際過程來看，歸納和演繹總是相互聯(lián)系和補充的：歸納是演繹的基礎(chǔ)，歸納獲得的結(jié)論可以成為演繹的前提；演繹是歸納的指導(dǎo)，演繹得出的結(jié)論可以成為歸納的指導(dǎo)思想?？茖W(xué)思維的非邏輯方法隨著思維科學(xué)的發(fā)展，人們越來越多地發(fā)現(xiàn)，邏輯思維并不是科學(xué)思維的唯一類型。非邏輯的形象思維和直覺思維也是科學(xué)思維的重要類型。一、形象思維與科學(xué)想象形象思維同邏輯思維的區(qū)別在于，其思維的基本單元不是抽象的概念，而是形象的意象，不是運用概念進(jìn)行判斷和推理，而是運用意象進(jìn)行聯(lián)想和想象。愛因斯坦：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進(jìn)步，并且是知識進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說，想象力是科技工作者提高科學(xué)思維能力不可缺少的重要一環(huán)?！保?）形象思維的方法論意義可以直觀地揭示對象的本質(zhì)和規(guī)律。（右腦）可以突破思維的限制，揭示對象的本質(zhì)在技術(shù)領(lǐng)域有更突出的意義。二、直覺思維與靈感（1）直覺思維是指不受某種固定的邏輯規(guī)則約束而直接領(lǐng)悟事物本質(zhì)的一種思維方式。（2）直覺是一種心理體驗，有時稱為靈感。它是主體的創(chuàng)造力突然達(dá)到超水平發(fā)揮的一種特定心理狀態(tài)。在直覺與靈感中還包含使問題一下子澄清的頓悟。愛因斯坦：“我信任直覺”1946年愛因斯坦在他67歲《自述》中，談及概念、命題和感覺之間的聯(lián)系時，他認(rèn)為兩者“純粹是直覺的聯(lián)系，并不具有邏輯的本性”

。愛因斯坦在另一處還談到，“物理學(xué)家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律，由此世界體系就能用演繹去建立起來，要通向這些定律，并沒有邏輯的道路；只有通向那種以對經(jīng)驗的共鳴的理解為依據(jù)的直覺，才能得到這些定律”

。貝弗里奇在《科學(xué)發(fā)現(xiàn)的藝術(shù)》一書中列舉了大量的例子，如梅契科夫發(fā)現(xiàn)吞噬細(xì)胞、德國化學(xué)家凱庫勒在半睡眠狀態(tài)下由直覺而發(fā)現(xiàn)苯的六角環(huán)形結(jié)構(gòu)，更有意思的是，達(dá)爾文和華萊士都因閱讀馬爾薩斯的《人口論》而悟出生存競爭的自然選擇。當(dāng)然還有阿基米德在浴盆里忽然直覺到放在水中的物體所愛浮力大小與物體排開水的重量關(guān)系的阿基米德原理。如此等等的例子，不勝枚舉。（3）產(chǎn)生直覺的最典型的條件“對一個問題進(jìn)行一段時間專注的研究，伴之以對解決方法的渴求；放下工作或轉(zhuǎn)而考慮其他；然后，一個想法戲劇性地突然到來，常常為先前竟然不曾想到這個念頭而感到狂喜或甚至驚奇”。（貝弗里奇）尤里卡時刻。Eureka！科學(xué)研究過程從本質(zhì)上說是邏輯思維與非邏輯思維交互作用的過程。通常的情況是，非邏輯思維開拓思路，邏輯思維最終完成，邏輯思維與非邏輯思維交織在一起應(yīng)用。邏輯方法與非邏輯方法的辯證統(tǒng)一發(fā)散性思維與收斂性思維的優(yōu)化綜合德國著名科學(xué)家赫爾姆霍茲（Helmholtz,H.1821-1894）根據(jù)自己的研究體驗總結(jié)出創(chuàng)造活動有三個階段：（1）最初的一種持續(xù)不斷的研究，直至不可能再進(jìn)行下去；（2）一段時間的休息，然后再恢復(fù)研究；（3）一個突然的意想不到的答案的出現(xiàn)。法國科學(xué)家彭家勒(Poinaré，H.1854~1912)在赫爾姆霍茲三個階段后又補充了第四個階段：（4）啟迪之后的再一次有意識努力，以證實所獲得的認(rèn)識。這就成為后來許多科學(xué)家認(rèn)同的科學(xué)創(chuàng)造過程的經(jīng)驗?zāi)Ｊ降牡浞?，也有人稱之為赫爾姆霍茲－彭家勒模式。傅世峽等：《科學(xué)創(chuàng)造方法論》P261，中國經(jīng)濟(jì)出版社，2000年科學(xué)假說與科學(xué)理論一、科學(xué)假說二、科學(xué)理論科學(xué)理論的評價一、科學(xué)假說1、理論是發(fā)明還是發(fā)現(xiàn)？2、假說的來源3、假說的特征4、假說的作用5、對假說的檢驗：存在判決性實驗嗎？1、定義科學(xué)假說是基于一定的科學(xué)事實和理論知識對未知的自然對象作出猜測性的說明。假說的構(gòu)成：事實基礎(chǔ)：即假說得以建立的事實材料。理論背景：先于假說存在而與該假說有關(guān)的理論基本假定：假說的核心內(nèi)容或基本指向預(yù)言和預(yù)見：從假說中推導(dǎo)出來的具體結(jié)論，以驗證假說。如魏格納的“大陸飄移說”，就是以南美東海岸和非洲西海岸海岸線形狀吻合為事實基礎(chǔ)，以天體物理學(xué)為理論背景，以大陸水平移動為基本假定，對各大陸吻合處的古地質(zhì)構(gòu)造、古生物分布的共同性作出預(yù)言。2、假說的來源出現(xiàn)已知理論無法解釋的新事實時X射線、放射性元素及電子的發(fā)現(xiàn)把理論類推到其適用范圍之外時德布羅意的物質(zhì)波假說為解決新舊事實之間的矛盾波粒二象性3、假說的特征科學(xué)性科學(xué)假說是以一定的事實為依據(jù)。以科學(xué)理論為前提而提出來的。假定性科學(xué)向大自然的猜謎活動易變性對同一問題可提出不同的假說，天體演化、原子結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、生物遺傳。新假說戰(zhàn)勝舊假說/兩個對立假說被歸化到更完整的假說/對立假說被拋棄4、假說的作用科學(xué)假說是通向科學(xué)理論的橋梁科學(xué)假說是激發(fā)思維創(chuàng)造性的媒介不同假說“爭鳴”有利于學(xué)術(shù)繁榮5、對假說的檢驗：判決性實驗假定關(guān)于同一個科學(xué)實驗存在著兩個（或更多）相互競爭的科學(xué)理論或假說Ｈ1和Ｈ２，它們幾乎同樣地經(jīng)受住了以往的實驗檢驗。這時候，如果能給出某種新的實驗檢驗，對于這一檢驗，假說Ｈ１和Ｈ２分別作出相反的預(yù)言Ｅ和非Ｅ，如果這一實驗檢驗結(jié)果肯定了預(yù)測Ｅ（同時否定了非Ｅ），那么就可以對兩個相互競爭的實驗加以裁決：認(rèn)為第一個假說Ｈ１得到了決定性的支持或確認(rèn)，而第二個假說Ｈ２也就被否決了。eH1H2E案例：關(guān)于光本性的爭論托馬斯·楊1901雙縫實驗光的折射光的衍射判決性實驗的爭論，表明觀察和實驗對理論的檢驗有確定性和不確定性的兩面。在特定條件下可以重復(fù)的科學(xué)觀察和實驗總是具體的和確定的，它在支持一個假說的同時，又能為證偽一個假說提供支持條件。由于實驗技術(shù)和相關(guān)的科學(xué)理論都在發(fā)展，已有的實驗結(jié)果可能被否定或作出新的解釋，又由于理論本身是有結(jié)構(gòu)和相互聯(lián)系的，因此很難判定假說的哪一部分有錯誤。從根本上講，理論和假說的檢驗是一個歷史過程，并不是一次實驗或觀察就可以完成的。二科學(xué)理論的評價科學(xué)理論的評價標(biāo)準(zhǔn)理論與經(jīng)驗事實的一致理論內(nèi)在的邏輯完備性理論的簡單性理論的預(yù)見力科學(xué)理論的評價標(biāo)準(zhǔn)演繹主義科學(xué)知識社會學(xué)規(guī)范主意描述主義基礎(chǔ)主義非基礎(chǔ)主義歸納主義約定論證偽主義研究綱領(lǐng)溫和的描述主義激烈的描述主義波拉尼庫恩費耶阿本德規(guī)范主義規(guī)范主義者認(rèn)為科學(xué)是追求真知識的，從亞里士多德一直到卡爾納普，他們都認(rèn)為其各自的方法論規(guī)則、評價標(biāo)準(zhǔn)是普遍有效的，是科學(xué)合理性的典范，是任何真正的科學(xué)家在接受或拒斥科學(xué)理論時所應(yīng)當(dāng)遵循的。由于只與真理相關(guān)，這個標(biāo)準(zhǔn)是普遍有效的，超歷史的和適用于一切不同的文化類型的。描述主義者20世紀(jì)60年代科學(xué)哲學(xué)家不再承認(rèn)有唯一正確的方法論規(guī)則和合理性標(biāo)準(zhǔn)，他們甚至開始懷疑真理性應(yīng)否列為科學(xué)的目的。并沒有永恒不變的方法論標(biāo)準(zhǔn)。唯一可行的辦法是忠實地描述出現(xiàn)過的方法論和評價標(biāo)準(zhǔn)?；A(chǔ)主義者基礎(chǔ)主義就是這樣一種信念或?qū)W說：我們作為認(rèn)識主體占有那保證認(rèn)識的確實性無需辯護(hù)的特許(privileged)基礎(chǔ)，如亞里士多德的自明真理培根的感覺經(jīng)驗笛卡兒的清晰明確的觀念經(jīng)驗論的基礎(chǔ)主義還十分流行，羅素和艾耶爾的感覺資料，維也納學(xué)派的觀察陳述，就是一切科學(xué)知識的確實無疑的基礎(chǔ)。因而理想的科學(xué)理論或者科學(xué)理論的合理重建(rationalreconstruction)就要求理論中的一切非觀察名詞都能夠通過觀察名詞來下定義，一切非觀察陳述都能夠翻譯為觀察陳述，因為只有這樣的科學(xué)理論才是確定無疑的。還原主義綱領(lǐng)的徹底失敗使科學(xué)哲學(xué)中的基礎(chǔ)主義陷于一蹶不振，便讓位于非基礎(chǔ)主義。歸納主義二十世紀(jì)的基礎(chǔ)主義和從培根到穆勒的經(jīng)驗論基礎(chǔ)主義者的共同點是：他們都以觀察事例或?qū)嶒炞C據(jù)作為評估科學(xué)理論的唯一依據(jù)，因此他們又被稱為歸納主義者。但20世紀(jì)的歸納主義者雖然仍然承認(rèn)經(jīng)驗證據(jù)陳述或觀察陳述能夠是確實可靠的，但不再認(rèn)為科學(xué)家單憑經(jīng)驗證據(jù)就能夠證實一個科學(xué)假說?，F(xiàn)代歸納主義者根據(jù)概率的高低或新證據(jù)的相關(guān)度(degreeofrelevance)來決定是否接受一個科學(xué)假說，這是他們的評價標(biāo)準(zhǔn)。約定論約定論離基礎(chǔ)主義較近，因為約定論者往往仍然承認(rèn)觀察證據(jù)的確實性。極端的約定論認(rèn)為能夠使任何理論同任何經(jīng)驗證據(jù)相符合，即無法在經(jīng)驗證據(jù)中進(jìn)行選擇理論。溫和的約定論則承認(rèn)有些理論會被經(jīng)驗證據(jù)所排除，這是經(jīng)驗證據(jù)在理論評價中的唯一作用。約定論者的理論評價標(biāo)準(zhǔn)是簡單性，簡單性是理論選擇和理論變化的唯一依據(jù)。馬赫：思維經(jīng)濟(jì)原則杜恒反對牛頓理論是由開普勒定律所描述的事實歸納出來的說法，他提出選擇牛頓理論的另一種理由：它提供了“對現(xiàn)象的一個更自然的分類”。證偽主義波普爾不承認(rèn)經(jīng)驗證據(jù)的確定性，它僅僅具有排除理論的作用評價標(biāo)準(zhǔn)是理論的經(jīng)驗內(nèi)容或真理內(nèi)容的大小，亦即理論的說明力和預(yù)測力的大小、和理論是否經(jīng)受住嚴(yán)峻的檢驗。以“逼真性”概念代替真理研究綱領(lǐng)拉卡托斯更象一個規(guī)范主義者，研究綱領(lǐng)方法論的評價標(biāo)準(zhǔn)事實上就是拉卡托斯給“進(jìn)步”和“退化”所下的定義?？茖W(xué)研究綱領(lǐng)是先后相繼的具有共同假說的一系列理論。一個研究綱領(lǐng)被接受的條件是具有強的啟發(fā)力：即具有按照預(yù)定計劃產(chǎn)生那些圍繞基本公設(shè)的輔助假說或模型的積極啟發(fā)力理論上進(jìn)步：一個研究綱領(lǐng)中的現(xiàn)階段的理論要是比前一階段的理論具有更多可檢驗的推斷，簡言之，具有多余的經(jīng)驗內(nèi)容，這階段的這個研究綱領(lǐng)就是理論上進(jìn)步的經(jīng)驗上進(jìn)步：一個研究綱領(lǐng)在某階段是經(jīng)驗上進(jìn)步的，如果這個階段的理論的任何多余的經(jīng)驗內(nèi)容獲得實驗的確認(rèn)(而其余的都被反駁卻是無關(guān)緊要的)用進(jìn)步取代真理，認(rèn)為科學(xué)實踐不需要真理概念。同波普爾相比較，拉卡托斯也要求新理論具有多余的經(jīng)驗內(nèi)容和多余的真理內(nèi)容，但拉卡托斯的評價標(biāo)準(zhǔn)的特點在于不考慮預(yù)測失敗，經(jīng)驗內(nèi)容被反駁或理論所不能說明的反例，這些對評價是無關(guān)的。理論是作為一個整體面對感覺經(jīng)驗的法庭，理論只能被其他理論所推翻，經(jīng)驗證據(jù)是無能為力的。

描述主義者不承認(rèn)有唯一正確的評價標(biāo)準(zhǔn)可以作為衡量一切科學(xué)理論的好壞、判別科學(xué)與非科學(xué)、真科學(xué)與偽科學(xué)的依據(jù)，因為不同的科學(xué)理論都屬于不同的范式(庫恩)、不同的歷史傳統(tǒng)(費伊阿本德)，或甚至不同的文化。每一種文化、歷史傳統(tǒng)、或范式都有自己的科學(xué)方法和合理性標(biāo)準(zhǔn)，都按照自己的標(biāo)準(zhǔn)來評價那些屬于自己領(lǐng)域的科學(xué)理論，那些標(biāo)準(zhǔn)對于當(dāng)時的科學(xué)家集團(tuán)乃至一般公眾是有效的，今天便仍然有效。描述主義者尊重不同時代、社會和文化的不同的科學(xué)實踐和評價標(biāo)準(zhǔn)，尊重科學(xué)的歷史。描述主義者不過承認(rèn)歷史上有不同的方法和評價標(biāo)準(zhǔn)，而反對任何普遍有效的科學(xué)方法，超歷史和超文化的評價標(biāo)準(zhǔn)罷了。

溫和與激烈的描述主義者一切規(guī)范主義者都否認(rèn)理論的不可通約性，從而就否認(rèn)真正的科學(xué)革命。否認(rèn)不可通約性的即溫和的描述主義者主張科學(xué)方法和評價標(biāo)準(zhǔn)是逐漸改變的，不同的評價標(biāo)準(zhǔn)之間存在“合理的演化”關(guān)系。夏皮爾/勞丹承認(rèn)不可通約性原則即激烈的描述主義者以庫恩和費伊阿本德為著名代表庫恩：不同的范式有不同的標(biāo)準(zhǔn)一個范式便是科學(xué)共同體所同信奉的價值標(biāo)準(zhǔn)的集合。不同范式便有不同的理論評價標(biāo)準(zhǔn)，這一個范式所容許的科學(xué)理論在另一個范式看來也許是非科學(xué)的或偽科學(xué)的。范式不可通約性，不能采取超范式的評價標(biāo)準(zhǔn)。麥金太爾：歷史敘述主義對于兩個不可通約的科學(xué)理論，我們既沒有共同的評價標(biāo)準(zhǔn)，僅僅把各自傳統(tǒng)內(nèi)起作用的不同評價標(biāo)準(zhǔn)加以描述，并不提供足以比較兩者的優(yōu)劣，說明兩者的成功或失敗的任何依據(jù)。在這種情況下，我們必須構(gòu)造一個故事或歷史敘述(narrative)，使這兩個理論在我們的敘述中發(fā)生聯(lián)系，才能辨別出哪一個理論是較好的。

“評價一個理論恰象評價一個理論系列一樣······正是要寫出那個歷史，那個和勝利的故事”。一個成功理論的標(biāo)準(zhǔn)就是它使我們能夠以一種新的明了的方式去理解它的先行者。由于新科學(xué)的觀點能夠把已陷于支離破碎的科學(xué)加以重建，恢復(fù)歷史故事的連續(xù)性，要防止任意編制歷史。科學(xué)知識社會學(xué)SSK，對科學(xué)知識的社會學(xué)研究實驗室研究:科學(xué)事實的社會建構(gòu)文本研究：掩蓋在文字下面的游戲科學(xué)爭論研究：利益爭論人類學(xué)研究：科學(xué)家部落,行動者網(wǎng)絡(luò)?？偨Y(jié)（1）傳統(tǒng)科學(xué)認(rèn)為科學(xué)是理性的事業(yè)，科學(xué)理論的發(fā)現(xiàn)依據(jù)理性，理論的證明和檢驗也是理性的。（2）波普爾區(qū)別發(fā)現(xiàn)與證明，認(rèn)為科學(xué)理論的發(fā)現(xiàn)是非理性的（猜想），但證明卻是理性的（否定后件推理）。（3）庫恩進(jìn)一步認(rèn)為科學(xué)理論的檢驗和競爭也是非理性的（范式不可通約性）。（4）費耶阿本德明確指出科學(xué)不能排除非理性，科學(xué)實際上是一種信念，與迷信類似。他以“哥白尼革命”為例，指出哥白尼革命的勝利并不完全依靠理性，它還依靠“伽利略的詭計”取勝的。（5）德國物理學(xué)家馬克斯?普朗克指出：一項重要的科學(xué)創(chuàng)新很少是通過逐漸贏得人心和扭轉(zhuǎn)反對者觀念來得以普及的……實際情況是，反對它的人逐漸死光了，新一代人從一開始就接受了它。對“哥白尼革命”勝利的解釋經(jīng)驗主義的解釋日益增多的經(jīng)驗觀察證偽了托勒密地心說，證實了日心說。約定主義的解釋對于新增資料而言，日心說的解釋比地心說解釋方便庫恩的解釋地心說的信念已陷入危機(jī)，必須更換拉卡托斯的解釋地心說研究綱領(lǐng)已經(jīng)退化，必須以預(yù)見性高的理論日心說來代替。附：科學(xué)理論發(fā)展的一般模式1、歸納主義的累進(jìn)模式2、波普爾的證偽主義模式3、庫恩的不斷革命模式4、拉卡托斯的科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論5、勞丹的進(jìn)步模式6、夏皮爾的“域”理論1、歸納主義的累進(jìn)模式（1）惠威爾的江河—支流說（2）內(nèi)格爾的歸化論

歸納主義者認(rèn)為科學(xué)的發(fā)展是絕對真命題的積累，隨著經(jīng)驗觀察深入，科學(xué)知識呈現(xiàn)出量的積累，沒有革命、中斷和質(zhì)的飛躍。但累進(jìn)理論不能說明被摒棄的科學(xué)理論，如地心說和燃素說。

惠威爾惠威爾在《歸納科學(xué)的歷史》（1837）中把科學(xué)的發(fā)展比作支流匯合成江河，認(rèn)為科學(xué)通過對過去成果的逐漸歸并到現(xiàn)在的理論中而進(jìn)化。呈倒立的金字塔惠威爾認(rèn)為歸并是通過一系列概念完成的。內(nèi)格爾1960年美國E·內(nèi)格爾在《科學(xué)的結(jié)構(gòu)》中提出，科學(xué)發(fā)展表現(xiàn)為“一個相對自足的理論為另一個內(nèi)涵更大的理論所吸收，或者歸化到一個內(nèi)涵更大的理論。”有兩種形式歸化：①同質(zhì)歸化。在這種歸化中，一條定律被歸并到并利用出現(xiàn)在該定律中的、實質(zhì)上相同的概念的一個理論中去。如伽利略落體定律被歸并到牛頓力學(xué)中；②異質(zhì)歸化。是“一條定律通過演繹包容在一個缺乏表達(dá)該定律所用的一些概念的理論內(nèi)”。如經(jīng)典熱力學(xué)→統(tǒng)計力學(xué)。2、波普爾的證偽主義模式1963年英國K·波普爾在《猜想與反駁——科學(xué)知識的增長》一書中突破了歸納主義的累進(jìn)模式，提出富有批判精神的猜測、反駁，再猜測、再反駁的科學(xué)發(fā)展理論。也就是說，科學(xué)發(fā)展是一個不斷假設(shè)和不斷證偽的過程：“科學(xué)知識增長不是觀察的結(jié)果，而是不斷推翻一種科學(xué)理論，由另一種更好的更使人滿意的理論取而代之”。（308）P1→TT→EE→P2其中P1表示問題（problem），TT表示試探性理論（tentativetheory），EE表示批判性檢驗、排除錯誤（eliminationoferror），P2表示新問題。

證偽主義模式的合理因素（1）動態(tài)分析，強調(diào)科學(xué)發(fā)展是一個不斷革命的過程；（2）把“問題”看成是科學(xué)發(fā)展的動力，“科學(xué)知識的增長永遠(yuǎn)始于問題，終于問題”（318）。什么是問題？指矛盾或不一致（新觀察與舊理論間、理論與理論間、同一理論內(nèi)部矛盾）；（3）主張發(fā)揮思維的能動作用，要求大膽猜測，反對狹隘的經(jīng)驗主義；（4）強調(diào)任何科學(xué)理論都可能包含錯誤，可誤論。證偽主義模式的局限（1）強調(diào)否定，無視科學(xué)知識的繼承的積累，否認(rèn)量變漸進(jìn)；（2）強調(diào)猜想、靈感在科學(xué)假說中的作用，忽視邏輯思維在假說中的作用；（3）反歸納主義，推崇演繹法時，卻片面否定歸納法的作用；（4）在證偽與證實的關(guān)系上，以證偽為絕對，忽視在實踐檢驗中兩者的對稱性與復(fù)雜性。3、庫恩的科學(xué)革命論庫恩反對波普爾沒有量的進(jìn)化而不斷否定、不斷革命的過程?！八^‘不斷推翻’的增長就是一個怪論”。在1962《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》中提出：前科學(xué)→常規(guī)科學(xué)→科學(xué)危機(jī)→科學(xué)革命→新常規(guī)科學(xué)

庫恩用范式paradigm來說明科學(xué)理論的發(fā)展。庫恩的范式并未精確定義，大體指科學(xué)共同體成員所共有的“研究傳統(tǒng)”、“理論框架”、“理論和方法論上的信念”、“科學(xué)的模型“和具體運用的“范例”，還包括指導(dǎo)和聯(lián)系理論體系與心理認(rèn)識的自然觀或世界觀。庫恩認(rèn)為科學(xué)的發(fā)展正是范式的運動。前科學(xué)指未形成該學(xué)科“范式”的原始科學(xué)階段。從事同類學(xué)科的研究者對共同研究的問題基本觀點很不一致，各種理論長期爭辯和競爭，沒有公認(rèn)的理論范式。常規(guī)科學(xué)常規(guī)科學(xué)：指形成了范式的成熟科學(xué)。出現(xiàn)了公認(rèn)的范式，并依靠共同的范式，組成科學(xué)共同體。常規(guī)科學(xué)活動的本質(zhì)是在范式的支配下的“解難題活動”，這種puzzlesolving有確定的問題和解題方案，解題技巧的評價。擱置反常問題?？茖W(xué)危機(jī)科學(xué)危機(jī)：對舊范式喪失信心的階段。主要由“反?！爆F(xiàn)象引起。原有范式難以解決的新現(xiàn)象、新事物、新發(fā)現(xiàn)。當(dāng)反?，F(xiàn)象大量出現(xiàn)時，對舊有的范式就失去信心?？茖W(xué)革命

科學(xué)革命：新范式戰(zhàn)勝舊范式。一些成員建立新范式并贏得支持者。不可通約性（incommensurable）

庫恩指出新舊范式在邏輯上是不相容的?？茖W(xué)的發(fā)展是“新理論拋棄并取代了與之不相容的舊理論的革命過程”。

“從科學(xué)革命中實現(xiàn)出來的常規(guī)科學(xué)傳統(tǒng)，與先前的傳統(tǒng)不僅邏輯上不相容，而且兩者經(jīng)常在實際上是不可通約的?！毙屡f范式不可翻譯，不同的范式支持者，在不同的世界中從事他們的事業(yè)。牛頓理論并不是相對論的一個特例。因為在牛頓理論中的時間、空間、同時性、質(zhì)量、能量等基本概念，在愛因斯坦的理論中都獲得了完全不同的意義。原則上講，只有承認(rèn)牛頓理論是錯誤的，才能接受愛因斯坦的相對論。庫恩模式的優(yōu)點（1）主張科學(xué)發(fā)展是漸進(jìn)與革命的統(tǒng)一；（2）提出了新的科學(xué)觀，認(rèn)為科學(xué)是不斷追求新知識，創(chuàng)造新理論的活動；（3）提出范式概念：科學(xué)不僅是知識體系，而且包含了社會形式、科學(xué)共同體的信念和行為。庫恩模式的缺點：（1）過分強調(diào)新舊范式間的差別，格式塔轉(zhuǎn)換，可在一定程度上交流。用部分交流代替不可通約性；（2）范式僅是科學(xué)家解難題的工具，不同范式?jīng)]有真理與謬論之分，在實用意義上有工具好壞之分；（3）片面夸大直覺、靈感等非理性因素，陷入非理性主義。

4、拉卡托斯的科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論

1970年拉卡托斯在《證偽與科學(xué)科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論》一文中指出，任何時代的科學(xué)理論體系實質(zhì)上都是一套科學(xué)研究綱領(lǐng)，它由一個有組織的具有嚴(yán)格內(nèi)在結(jié)構(gòu)的科學(xué)理論系列、由相互關(guān)聯(lián)的“硬核”、“保護(hù)帶”和“啟示法”組成。

硬核

硬核（hardcore）是科學(xué)研究綱領(lǐng)的核心部分，包括基本假設(shè)和基本原理。這個硬核是“堅韌的”、“不許改變和不容反駁的”。地心說是托勒密天體理論的硬核，牛頓力學(xué)定律是牛頓理論系統(tǒng)的硬核，一旦它們被反駁了，則整個理論崩潰。保護(hù)帶

保護(hù)帶（protectivebelt），是科學(xué)研究綱領(lǐng)的可反駁的外圍彈性帶，以保護(hù)“硬核”免遭反駁而提出輔助性假說的集合。當(dāng)綱領(lǐng)受到經(jīng)驗事實的反駁時，通過調(diào)整、修改輔助性假說來保護(hù)“硬核”。

如本輪與均輪假說，就是地心說的保護(hù)帶，當(dāng)天文觀測與托勒密學(xué)說不符合時，科學(xué)家就以修改這些輔助性假說來避免地心說遭受經(jīng)驗事實的反駁。啟示法

啟示法（heuristic），是形成研究綱領(lǐng)的方法論。它包括：（1）保護(hù)“硬核”的反面啟示法（negativeheuristic），是反面的禁止性規(guī)定，禁止科學(xué)家把經(jīng)驗的反駁的矛頭指向“硬核”，而把它引向保護(hù)帶；（2）完善的發(fā)展綱領(lǐng)的正面啟示法（positiveheuristic），鼓勵科學(xué)家積極提出、修改和完善輔助性假說的“保護(hù)帶”來消除反常，保護(hù)硬核，以發(fā)展研究綱領(lǐng)?？茖W(xué)的發(fā)展就是進(jìn)步的研究綱領(lǐng)通過競爭取代退化的研究綱領(lǐng)的過程科學(xué)研究綱領(lǐng)的進(jìn)步階段→退化階段→新的進(jìn)步綱領(lǐng)取代退化的綱領(lǐng)→新綱領(lǐng)的進(jìn)步階段·······