研究生自然辩证法重点期末总结.doc

【一】什么是自然辩证法答：自然辨证法是马克思主义的重要组成部分,其研究对象是自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用。自然辨证法的创立与发展同哲学与科学技术的进步密切相关，是马克思主义关于科学与社会关系的已有成果的概括和总结。性质：是一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的学科。它从自然观、认识论、方法论与价值论方面，研究科学技术及其与社会的关系，是科学技术研究的思想理论基础。内容：主要以科学技术及其与社会的关系为研究内容，唯物辩证的自然观与方法论是自然辩证法的基石，自然辩证法仍是马克思主义的重要组织部分。范围：它的研究对象与研究范围涉及如下广泛的领域：自然界科学技术社会。体系：自然辩证法的体系和主要内容是：自然观科学观技术观科学技术与社会。自然辨证法是研究认识自然、改造自然的方法论，其基本内容有三大块：自然观、科学观和方法论。 1）辩证唯物主义的自然观。自然观是人们对自然界的总体看法。辩证唯物主义自然观是马克思主义关于自然界的本质及其发展规律的根本观点。它旨在对自然界的存在方式、演化发展以及人和自然的关系，做出唯物的同时又是辩证的说明。 2）辩证唯物主义的科学技术观。科学技术观是人们对科学技术的总体看法。辩证唯物主义科学技术观是马克思主义关于科学技术的本质及其发展规律的根本观点。按照辩证唯物主义的观点，辩证法既是人类认识和改造自然必须遵循的规律，也是发展科学技术必须遵循的规律，科学和技术无论是作为一种认识现象或者是作为一种社会现象，其自身的发展规律，都是唯物辩证法的普遍规律在科学技术发展中具体、生动的表现。 3）辩证唯物主义的科学技术方法论。科学技术方法论是人们对自己从事科学技术研究所运用的认识和实践方法的哲学概括。辩证唯物主义的科学技术方法论是马克思主义关于人类认识自然和改造自然的一般方法的理论。它以辩证唯物主义认识论为指导，在现代科学技术发展的水平上对各门科学技术的研究方法做出概括和总结，来阐明科学问题与科学事实、科学抽象与科学思维、科学假说与科学理论、技术研究与技术开发以及现代系统科学的方法论，并揭示各种科学方法之间的联系和过渡。【二】哲学对自然科学的指导作用哲学与自然科学的问题包括两个方面的问题，即哲学是以自然科学为基础，哲学对自然科学有指导作用要点：从三个方面去回答1“指导”一词的含义，根据：哲学对自然科学的指导作用对自然科学产生的积极影响。这里的“指导”是指帮助，启发，服务。恩格斯指出“我们的历史观，首先是进行研究工作的指南，并不是按照黑格尔学派的方式构造体系的方法”。“辩证法对今天的自然科学来说是最重要的思维形式，因为只有它才能够为自然界中所发生的发展过程，为自然界中的普遍联系，为从一个研究领域到另一个研究领域的过渡提供类比，并从而提供说明方法”。从上面的引文中我们可以得到以下认识：（1）哲学只是为自然科学研究者提供进一步的自然观和自然科学观；（2）不能从辩证法中直接推导出自然科学的结论； （3）辩证法为自然科学研究者提供了科学的方法论和思维形式。2哲学指导作用的领域：对哲学的指导作用既不能否认也不能随意夸大，认为哲学对所有领域，再研究的全过程乃至各个细节上都有指导作用，这只能是神话。事实上，哲学对自然科学的指导作用有一个领域，主要集中在： （1）在各门自然科学的基础前沿 这是因为在科学前沿，情况比较复杂，问题较多，各种观点争论激烈，哲学可以为探索提供新思路；（2）在新的研究领域和新学科创立时期在很多的学科，特别是一些综合性、横断性、交叉性学科的创立阶段往往又一个哲学探讨过程；（3）在科学发展的危机时期库恩在研究了科学史的基础上总结：“特别是公认危机时期，科学家们必须转向哲学分析，作为解开他们的领域之迷的工具”。3哲学发挥作用的途径： 由于这种指导作用是间接的，它不是作为研究过程的一个独立方面发挥作用的，而是通过内化为研究人员的一种哲学素养而在实际的研究工作中发挥作用的。因而，这种指导作用应该由从事自然科学的研究工作人自己从具体的研究实践中去体验，而不应该由哲学工作者或其他什么人去传授，其指导作用的方法或途径概述如下：（1）哲学为自然科学研究者提供了一个自然观和自然科学观正是这种对世界的客观实在性和规律性的坚定信念，指引这科学家去从事艰苦的科研工作并得出结论；（2）哲学对自然科学研究者给予认识论的指导科学研究是人的认识活动，它必然服从认识的发展的一般规律。科学家靠近哲学，总是于解决他们科学家探索中的认识论问题联系在一起的；（3）哲学给予自然科学研究以理论思维的指导科学研究要通过现象深入本质，发现事物规律，要对现象进行加工，去粗取精，去伪存真，发现事物，这个过程人们是离不开理论思维即哲学指导的；（4）哲学为自然科学研究提供方法论指导每一项重大的科学成果的取得总是伴随着科学方法上的突破与创新，科学工作者必须面对自然科学的发展从世界观、认识论、方法论上提出问题，进行严肃认真的哲学思考，方可减少主观盲目性，客观的完成科研任务。【三】悖论一、什么是悖论 悖论是英文paradox一词的意译。从广义上说，凡似是而非或似非而是的论点，都可以叫做悖论。从狭义上说，悖论是从某些公认正确的背景知识中逻辑地推导出来的两个相互矛盾命题的等价式(即pp或pp)。悖论是一种特殊的逻辑矛盾，其特殊性表现在： 1.悖论是相对于一定的背景知识而言； 2.悖论是从某些公认的背景知识中合乎逻辑地推导出来的；3.悖论是指两个相互矛盾命题的等价式(即pp或pp)。 下列方框内的语句即提供了一个简单的语义学悖论的例子。它完全符合上述悖论概念的三个要点。在该悖论面前，经典逻辑学的基本大法矛盾律、排中律失效。悖论或二律背反（“悖论”在英文中还有一个词antinomy，这个词在哲学文献中又译为“二律背反”。德国哲学家康德首次把自己所发现的悖论称为“二律背反”(德文antinomie)。康德认为，人类的认识由感性、知性和理性三个环节组成，当人类运用作为知性固有的先天思维形式的范畴，试图去把握世界整体，即认识进入“理性”阶段时，必然陷入二律背反。）怪圈（1979年，美国数学家霍夫斯塔德(D.R.Hofstadter)认为悖论就是一个“怪圈”(strange loop,又译为奇异的循环)，它是由于“自我相关”而导致的。这种怪圈不仅存在于数学和思维中，也存在于绘画和音乐中。） 生活和艺术中的怪圈； 怪圈坏的效应：电话或收音机的噪音；怪圈好的效应：电视的屏幕。 科学中的怪圈。 数学上，罗素提出了罗素悖论： 设A=X|XX,B=X|X不属于X,如果BA，则根据A的定义，BB,反之亦然。 理发师悖论：给且只给那些不给自己刮胡子的人刮胡子。 二、悖论对科学发展的影响1 一种重要的证伪手段从逻辑上讲，一个科学理论必须满足相容性，当人们在该理论中发现了某个悖论的时候，就意味着这种相容性已遭到了破坏，在一定程度上说，这种理论也就被证伪了。落体悖论之于亚里士多德物理学，罗素悖论之于康托尔集合论就可以看着是这种证伪。2 科学问题的生长点 在一个科学理论中发现了悖论，并不一定就立即证伪了该理论，因为理论有一定柔性，它可以提出辅助性假说以限制或消除悖论；甚至可以暂时视悖论而不见，把悖论暂时搁置起来，留待今后去解决。但无论如何，悖论就是悖论，人们不可能永远不正视它，研究它：讨论悖论是怎样产生的，如何消除悖论等问题。因此，悖论正是科学问题的生长点。 3完善、发展原有理论 消除悖论的过程常常是完善、发展原有理论的过程。贝克莱悖论曾严重威胁着微积分的真理性(仅指内真理)；双生子悖论曾对爱因斯坦的狭义相对论形成有力的挑战，但后来终被解决，同时丰富和发展了爱因斯坦的相对论。双生子悖论（twin paradox）： 设甲、乙是一对年满20的双生子。 甲留在地球上，乙乘宇宙飞船以相对于地球为0.99c的速度作星际旅行，10年后返回。 往转弯 返合计甲从地球上看地球上的钟35.44 035.4470.88飞船上的钟 5 0 510乙从飞船上看地球上的钟 0.7069.480.7070.88飞船上的钟 5 0 510 4导致科学危机当一个理论出现悖论时，其真理性(内真理)就遭到怀疑，而当这一理论在科学大厦中处于重要地位时，就会导致科学危机。数学史上的三次危机都是由悖论而引发的。 毕达哥拉斯悖论引发了第一次数学危机；贝克莱悖论引发了第二次数学危机；罗素悖论诱发了第三次数学危机。 5产生新理论，诱发科学革命 伴随悖论的解决，还常常产生新理论；当重大理论诞生时，就预示着科学革命就要到来。对光速悖论的解决，就导致了爱因斯坦狭义相对论的产生，并掀起了一场影响深远的物理学革命。可以预言，对EPR悖论的彻底解决也必将产生一场新的物理学革命。EPR悖论： E: 爱因斯坦（A. Einstein） P: 波多尔斯基 (B. Podolsky)R: 罗森 (N. Rosen)三、悖论产生的根源和必然性 1悖论产生的根源 从哲学的高度看，悖论根源于认识对象所固有的矛盾和主客观之间的矛盾。由于认识对象本来就是对立面的统一，而人类思维在认识世界时又具有必不可少的割离性。因此当人们把这些割离开来的东西又重新结合在一起时，就为悖论的产生提供了机会。另外，任何科学理论都是相对真理，都是对客观世界的近似描述。科学理论的这种局限性也是悖论产生的一个重要原因。 2悖论产生的必然性 由于悖论根源于主客观之间的矛盾和认识对象本身所固有的矛盾，因此要想彻底消除悖论是不可能的；换言之，悖论的产生具有某种必然性。哥德尔(K.Godel)定理(对于一个包含自然数的形式系统，如果是相容的，则是不完备的，而且其相容性不可能在该系统内部得到证明)也深刻揭示了悖论产生的必然性。该定理证明，任何复杂到一定程度的理论，如果是完备的，则是不相容的；如果是相容的，则是不完备的，而且其相容性不可能在该理论内部得到证明。这就是说：任何复杂到一定程度的科学理论无法证明自己不包含悖论；而且一个完备的科学理论必然包含悖论，虽然人们现在可能还没有发现它。四、悖论对科学研究的方法论意义悖论的产生既然有某种必然性，那么在科学研究过程中就不能回避或惧怕悖论的出现，相反，要象伽利略和爱因斯坦那样在传统理论中寻找悖论，构造新的、更好的理论，从而推动科学理论的发展。主动地、有意识地发现悖论，寻找传统理论的破绽或突破口，是从逻辑上发展、完善传统理论，创立新理论的重要方法，具有一般的方法论意义。 亚里士多德从自然回归说出发构造其物理学理论，其中有一个基本观点，即物体下落的速度与其重量成正比。伽利略在大学时代就对此表示了怀疑，传说伽利略在比萨斜塔上做了一个扔球的实验(伽利略晚年的学生维维安尼在他写的伽利略传记中提到)，但至今仍没有足够的证据表明伽利略做过这个实验，伽利略也从来没有提过这个实验。实际上，伽利略并不需要做这个实验,他只要从亚里士多德物理学中发现一个落体悖论即可。在关于两种新科学的数学证明的论说(1638年出版)中，伽利略阐述了发现这个悖论的思想实验过程。有一种观点认为爱因斯坦的狭义相对论是由迈克尔逊-莫雷实验的零结果所导致的，也有人多次向爱因斯坦提出迈克尔逊-莫雷实验对其狭义相对论有多大影响的问题。爱因斯坦认为，迈克尔逊-莫雷实验对其狭义相对论的创立并无直接影响，其狭义相对论直接来源于对光速悖论的发现和解决。爱因斯坦在其自述中写道：“经过十年沉思以后，我从一个悖论中得到了这样一个原理(指同时的相对性原理)，这个悖论我在16岁时就无意中想到了：如果我以速度C追随一条光线运动，那么我就应当看到，这样一条光线就好象一个在空间里振荡着而停滞不前的电磁场。可是，无论是依据经验，还是按照麦克斯韦方程，看来都不会有这样的事情。从一开始，我就清楚地看到，从这样一个观察者的观点来判断，一切都应当象一个相对于地球是静止的观察者所看到的那样按照同样的一些定律进行。因为第一个观察者怎么会知道或者能够判明他是处在均匀的快速运动中呢？人们看得出，这个悖论已经包含着狭义相对论的萌芽。今天，当然谁都知道，只要时间的绝对性这条公理仍留在潜意识里，那么，任何想要澄清这个悖论的尝试，都是注定要失败的。”爱因斯坦光速悖论的发现和解决，EPR悖论的提出，充分反映了爱因斯坦别具特色的“悖论”研究方法。【四】观察与理论（1）如何理解观察与理论的关系观察可分为自然观察和实验观察。自然观察是指人类对自然现象不作任何人工的变革而进行的一类观察。实验观察是通过对自然现象或事物人为进行积极干预后所进行的观察。实验观察是一种比自然观察更强有力的认识手段。第一，观察依赖于理论，观察中渗透着理论。理论决定了观察的目的和对象。第二，观察必须以正确的理论为指导。以反映客观事物本质的理论为指导，将在一定程度上保证观察的客观性；相反，当不完备甚至错误的理论或观点渗透到观察中时，就会导致错误观察。第三，任何观察陈述都是用某种理论语言构成的，理论提供了观察语言。观察陈述所利用的理论或概念框架越精确，观察陈述所表达的意义越精确。第四，观察陈述也是可错的。判断观察陈述正确与否，要依赖于理论的检验。任何完全独立于理论的 “中立的观察语言”是不存在的，任何观察陈述都不同程度地渗透着理论的因素。第五，理论以观察为基础和源泉。科学理论和定律的发现来源与观察实验。科学理论和假说的发展完善离不开观察实验，其检验必须依靠观察实验。总之，观察和理论是相互联系、相互渗透的。观察和理论的这种关系是由观察的主观性和客观性所决定的。观察的主观性决定了理论必须依赖观察；观察的客观性决定了理论必然依赖观察。观察主观性与客观性的辩证统一决定了观察与理论的辩证统一。（2）在观察与理论的关系问题上都有哪几种观点？我们如何去看待这二者的关系问题？1关于观察过程中是否能排除理论影响的问题存在两种不同的认识。一种观点认为，必须把观察和理论严格区分开来，观察不应受任何理论因素和主观想法的干扰，而保持它绝对的客观性。（只承认观察的客观性，而否定其主观性）17世纪的培根主张要进行不受理论制约的纯粹的观察；现代西方科学哲学中的逻辑经验主义学派提出不受任何理论影响的中性观察；另一种观点认为，观察渗透着理论，观察离不开理论的指导。现代科学哲学家波普尔、汉森、库恩等人，他们认为纯粹的中性观察是根本不存在的，爱因斯坦也认为：“是理论决定我们能够观察到的东西只有理论，即只有关于自然规律的知识，才能使我们从感觉印象中推论出基本现象来。”2从具体的科学研究过程来看，观察是离不开理论指导的，观察渗透着理论，具体表现为：理论对观察有定向作用。观察实验的构思与设计是在一定的理论知识指导下进行的；观察者要受到背景知识影响。观察不仅仅是获取信息的过程，还有对信息的选择、加工和提取问题。对于同一个被观察对象，由于观察者原有的理论、知识和经验不同，因而对于信息的分析和提取也可能不同。俗话说：“内行看门道，外行看热闹”，对同一张CT胸卡，病人看到的内容与医生看到的差别就很大。对观察结果的陈述渗透着理论。任何观察结果都要通过观察语言来记录和表达，而最终进入科学理论中。观察语言是一种客观描述，但也有主观解释的成分。如：当临床医生用血栓概念来陈述其观察结果时，这时临床观察实际上已走进病理学的框架之内，要受到已有的病理学理论知识的支配和影响。坚持观察的客观性和强调观察离不开理论的指导，二者在本质上一致的。正确的理论对人们的认识活动有一定的指导作用，如果我们硬要把观察与理论割裂开来，那这种观察只能是一种盲目的、没有科学性的观察。（3）谈谈历史上对于观察的几种错误观点，及观察的主观性和客观性？1历史上有两种错误观点1）否定观察的客观性古希腊柏拉图的理念论他把世界分为可知世界和可见世界，认为观察到的具体事物是不真实的，只有通过理性认识到的“理念”才是永恒不变、唯一真实绝对存在的中世纪一些经院哲学家他们只相信书中的教条，而不相信观察到的事实近代唯理论者笛卡儿他认为观察不可靠，只有理念才是可靠的2）否定观察的主观性经验论者和一些科学家主要代表是培根、洛克、赫胥黎逻辑经验主义他们把科学分为观察层次和理论层次，把这两个层次截然分开了，违背了可观察性原理辩证唯物主义认为：观察的过程实际上是主体（观察者）与客体（被观察对象）相互作用的过程。2观察的主观性观察的主观性是由观察的概念（即观察是主体与客体相互作用的过程）和主体感知的特性所决定的，主要表现为：1） 感觉的局限性和错觉感官都有一定的感觉阀值，只能接收有限范围的信息；感官的反应速度有限，难以及时、准确地观察和记录高速运动或瞬间出现地自然现象；对运动极慢的物体也很难观察；感官的感觉灵敏度也不高，不能进行较精确的定量观察。而且感官的局限性容易产生错觉。主要例子有：灰色的幽灵，爱宾毫斯错觉，庞佐错觉，黑灵错觉，厄任斯错觉2） 知觉地选择性在观察过程种，对同一现象，由于知觉的选择性和主动性往往会得到完全不同的主体印象例：人头和花瓶双关图，少女与老妇双关图，变幻立方体 3）背景知识背景知识决定了主体能够观察到什么。如果没有经过一定的科学训练，没有必要背景知识，就往往导致观察失误，甚至视而不见。（X光片、化石、听外语）4）观察仪器观察仪器对观察的影响具有二重性：一方面是人的感官的延长，大大扩大了人的视野，提高了观察的精确度，克服了直接观察的局限性、主观性和模糊性；另一方面，观察仪器又会引起观察失误。例：在望远镜刚发明时，由于像差和色差的缘故，使开普勒看到的火星显方形3观察的客观性观察的客观性指：人们通过观察实验所获得的科学事实的客观性(即这些科学事实是对客观事物的正确反映)。1）观察必须具有可重复性从科学角度看，可重复即为真。可重复不是简单的重复，而是严格的科学检验。例：1969年韦伯经过上千次的观察和测量后才发现了引力波2）观察必须以正确理论为指导观察总是渗透着理论的，在观察中如果以正确反映客观事物本质的理论为指导，则在一定程度上保证观察的客观性；相反，当不完备甚至错误的理论或观点渗透到观察之中时，就会导致错误观察，主要表现:先入为主、无意过失。例：:米歇尔参量的测量 0.75，严新气功现象镅（Am）241的衰变计算率因受气功影响上升0.28或下降1.35，实验误差为0.19（没遵循双盲法则）3）观察必须全面、系统这就是说，应当从事物的空间分布上，观察事物的各个方面和全体；从事物本身的关系及其与其他事物的相互关系上，观察事物的整体特征及其在环境中的表现；从事物的时间演化上，观察事物变化发展的各个阶段或全过程。例：竺可桢的物候学和中国近五千年来气候变迁的初步研究；19741978年，美国天文学家泰勒等；射电脉冲双星的发现（PSR1913）经上千次观测，发现其轨道周期减少率为万亿分之三，从而间接地验证了引力波的存在4）必须选择典型的观察对象和条件由于客观事物往往非常复杂，其本质常常被纷繁的现象所掩盖，所以，要想顺利揭示事物的本质，就必须暂时撇开与当前观察无关的内容，撇开次要过程和干扰因素，使事物的自然状态变成比较纯粹的形态，让其主要过程充分暴露出来。例：1676年，丹麦天文学家雷默选择木星作为观察对象，测定光速；1909年，美国的摩尔根选择了果蝇作为研究遗传学的实验材料；开普勒选择火星作为研究对象，从而发现行星运动三定律5）必须选用完备、先进的观测技术和仪器现代仪器越来越完备、先进，其精度越来越高，可观察范围越来越大，这样就能更准确、更客观地记录客观的运动状态。而且，由于先进技术、自动化设备和计算机地运用，观察者所观察到的已不是原始的图像和数据，而是经过计算机处理过的数据。这样，即扩大了观察的视野，又避免了某些主观差错。（4）试论述科学假说和科学理论的区别与联系科学假说是根据已知的科学理论和科学事实，对说研究的自然现象及其规律性提出的一种假定性的解释吓推理。是自然科学理论思维的一种重要形式。科学理论是对客观事物的本质和规律的正确反映，它是经过实验检验的、系统化了的科学知识体系。科学理论的形式不可能一蹴而就，假说是通向科学理论的桥梁。科学理论的发展过程也是假说的不断自我完善和连续更替的过程。当科学假说被实践证明后就可以上升为理论。一般而言，科学假说不应该与已知的科学理论相矛盾。但科学理论有其适用范围和相对性，它的正确性不能绝对化。若新事实一再支持科学假说，就表明旧的理论的局限性已经暴露出来。此时就必须突破旧的理论框架，提出新的适应范围更广的假说，当假说不断的完善并上升到理论高度，他将取代旧的理论，并将旧的理论的和合理内容作为特例或极限形式包容进来。科学假说具有多样性。对于同一种自然现象及其规律，由于人们掌握的材料不同、研究问题的方法和知识背景不同，可能提出多种假设。即使针对某种现象的一种假说，也会随着时间过程中的新发现而变化，造成假说的多样性。而科学理论具有系统性.它是安系统性原则组成的知识体系，是按照客观事物的内在联系和相互作用，把相应的概念、原理、定律组成严格的逻辑体系科学假说实在资料不甚充足，检验条件不甚完备的情况下提出的，提出的假说必然带着假定性，包含着对事物的本质和规律的猜测。因此它有可能被实践所证伪。而客观真理性是科学理论的根本特征。科学理论必须从事实出发，能够进行重复的实验或观测证明，经得起历史的考验，在实际应用中具有指导作用。根据科学理论和科学假说各自的特征，它们之间的界限表现为理论的经验基础相对假说而言更为充分，理论的内容和形式相对假说而言更为完整。科学假说和科学理论是紧密联系的，他们是自然科学研究中的重要形式，两者之间的辨证关系是不断推动自然科学向前发展的动力。试论述科学假说试如何发展和演化的。1、科学假说是根据已知的科学理论和科学事实，对说研究的自然现象及其规律性提出的一种假定性的解释吓推理。是自然科学理论思维的一种重要形式。科学假说是以一定的科学事实为依据，以已知的科学理论为前提，在资料不甚充足、检验条件不甚完备的情况下提出的，对于同一种自然现象及其规律，由于研究问题的方法吓知识背景不同，可能提出多种假设。2、科学假说是怎样提出的：通过类比提出假设：当人们思考某种未知对象，却又无法运用已知的理论和假说进行解释，就会通过类比来提出一种全新的解释，由此提出新的假说。如“伽伐尼电流”概念的提出。通过批判提出假设：人们发现新的科学事实同旧的理论或假说相冲突，为了合理解释新的事实，就批判旧的理论或假说，形成新的假说。如岩石的火成论的提出。通过移植提出假设：人们在某个领域从事研究时，会发现一些本领域知识无法解释的现象，而其他领域的一些发现，也许正好可以用于解决这一问题。如对太阳能源来源的问题的解释。通过融合提出假说：由于假说之间相互影响，相互渗透，一些片面的假说逐渐融合起来，形成新的学说。如爱因斯坦的光量子假说的提出。3、提出假设的目的是解释新实验现象，同时还必须能够经过实验复核已知的事实，在实践中经得起检验，否则就失去了存在得资格。科学假说经过检验后最终可能被摒弃或上升为理论：假说的推断与观察实验结果完全矛盾，最终被摒弃。这些假说无法对新发现得事实材料作出解释，或者对某些自然现象得解释自相矛盾，因而会被对立得假说所取代；有的假说在实践过程中不断得发展和完善，最终上升为科学理论。在许多情况下，假说得部分内容或推论与观察、实验结果一致，另一部分则与观察、嘶哑有矛盾。于是此假说便要经历一个修改修正得过程，在与经验事实得较量中逐步完善自己，如果最终得到实验验证，这可发展为科学理论。（5）科学假说形成的主要途径是怎样的？科学假说的形成同要回答的科学问题分不开，所以，阐明怎样提出假说、提出什么假说，首先必须明确所要回答的问题，就是说必须对问题进行深入的分析。1分析科学问题的方法科学问题是十分复杂的，为了明确问题之所在，首先要对它进行分析。一般是：第一步把复杂问题分解为简单问题(把一个复杂问题划分为相互关联的若干子问题)；第二步按次序从简单问题上升到复杂问题，寻找解决问题的途径和关系网络，这也就是笛卡儿提出的方法论原则的现代发展形式。科学研究的问题实质上是已知与未知的矛盾，经过恰当的分析，已知和未知相对清晰地分离开来，它们以较为明显的多种方式相互联系着。于是，从已知到未知中所涉及的事实、理论和方法的缺欠或空白，就更为明确无误地呈现出来，构成了有合理结构和层次的问题网络。分析问题就是要得到这样的问题网络，使问题细化和层次化。2假说形成的基本条件从继承与创新的关系，从经验与理论的关系来看，假说的提出需要满足以下基本条件：(1)一致对应性 在常规科学时期，提出的假说应当与经过实践检验的理论相互支持(一致性)；在科学革命时期，新的假说是向传统理论的挑战，但同时它还应当继承已有理论中的合理内容，能将已有理论作为特例或极限状况(对应性)，比如量子力学和狭义相对论。(2)可解释性 假说的提出是以经验事实为依据的、对科学问题的解释。因而假说要尽可能解释已有的科学事实。(3)可预测性 假说的提出不仅可以解释已知的事实，更重要的是它还可以对未知的或对未来的事实作出推论。一、观察的特性观察（自然观察、实验观察）既有主观的因素，又有客观的因素；观察（感觉知觉）是主观性与客观性的辨证统一。观察的这一特性决定了观察与理论相互联系、相互作用的辩证关系。关于观察的特性，历史上有两种错误观点：1否定观察的客观性。 古希腊柏拉图的理念论； 中世纪一些经院哲学家；近代唯理论笛卡尔：蜡块2否定观察的主观性。 经验论者和一些科学家 (培根、洛克、赫胥黎)； 逻辑经验主义：中性的观察 (逻辑经验主义把科学理论分为观察层次和理论层次)观察的主观性是由观察的概念和主体感知的特性所决定的。 否定观察的客观性，实际上就是否定感性认识在科学认识中的作用，使科学认识失去了源泉和基础。 否定观察的主观性，实际上就是否定了观察者在观察中的主观能动性，否定理论对观察的指导；实质上就是否定理性认识在科学认识中的作用，使科学认识陷入盲目。观察的过程实际上是主体(观察者)与客体(被观察对象)相互作用的过程。 海森堡：盲人摸雪花与正常人认识电子 观察都是受理论影响的，中性的观察是不存在的。 1766年，卡文迪许：易燃空气=燃素； 1773年，普利斯特列：脱燃素空气；1777年，拉瓦锡：氧气；阿米巴、病毒、电子的可观察性。 二、观察的主观性 三、观察的客观性 四、观察渗透理论1958年，科学哲学家汉森明确提出了“观察渗透理论”(theory-loaded observation)的观点。这种观点强调了理论在观察中的重要作用，阐述了理论对观察目的、观察手段、观察对象和观察结论的全面渗透。1理论决定了观察的目的和对象现代神经生理学和心理学研究表明，知觉是大脑对一系列感觉判断(如视觉印象)进行解释和组合的过程而形成的，具有选择性、主观性和创造性的。知觉的这一特性决定了观察的主观性，也就决定了理论对观察目的和对象的影响。（1）观察结果与背景知识矛盾：导致科学发现(伦琴的X光,氰亚铂酸钡)；（2）对理论预言的检验成为观察的目的，理论预言的对象成为观察的对象(广义相对论预言光线弯曲)；（3）目的不同，观察结果往往不同：看书、画，听音乐；（4）实验观察：实验目的决定了实验过程、方式；也决定了观察的结果(电子的位置和速度；理论上有突破、创新往往是导致重大发现的前提。如 正电子、中子、电磁波的发现就是这样。很多人被传统观念禁锢了头脑，阻碍了科学的发展。安德逊发现正电子之前，多人都看到过，但不知是什么)。 2理论决定了观察到什么在科学史上，常发生这样事情：有的人虽然在观察中遇到了新的自然现象，但是，由于缺乏正确理论的指导而犯了“丢失结论”的观察错误；而另外的人由于对这一现象作出了正确的理论解释，却得到了重大的科学发现。脱燃素空气与氧气；电火花与电磁波（赫兹1888）；正电子（狄拉克与安德逊）。3理论可以纠正一些错误观察 观察是可错的，对错误的观察，只有靠观察和理论的相互作用才能得到纠正(布朗的花粉、孔子与颜回、开普勒的火星)。4理论提供了观察语言语言分为物质外壳和语义； 任何观察的结果只有用语言陈述出来才有科学价值，而观察语言总是与特定的科学理论联系着的。当使用语言时，理论的框架也就出现了；科学发现或陈述必须进入或依靠科学概念系统。五、理论以观察为基础和源泉汉森的“观察渗透理论”否定了观察的绝对客观性，有一定合理内核。但他又进一步认为理论在先，观察在后；理论支配观察，则是从一个极端走向了另一个极端。从认识论的角度来看，观察在先，理论在后。从具体的科学研究过程来看，观察和理论是融合在一起的。1科学理论和定律的发现来源于观察实验科学定律是普遍性的经验定律，科学定律的发现过程就是将经验材料概括和整理的过程。其基础是通过观察实验所获得的经验材料。竺可桢物候学的创立与他数十年的系统观察是分不开的；开普勒关于行星运动三大定律的发现，就是运用了他的老师第谷的观测材料；伽利略的自由落体定律和惯性原理离不开斜面实验。科学理论一般也是从大量的观察材料概括、总结出来的，是从感性认识抽象出的理性认识。许多科学理论，如机械力学理论、电磁感应理论、氧化理论、热力学理论、遗传学说，本身就是观察实验的概括和总结；许多重大理论的突破，如基本粒子理论、宇称不守恒定律、遗传基本理论等，都是在观察实验有所进步的条件下取得的；许多科学发现，如电子、质子、中子、中微子、核酸等，都是在观察实验中发现新事实后作出的理论推断。随着现代科学在广度和深度上的发展，作为建立科学理论的直接事实源泉，观察实验的作用越来越重要。2科学理论和假说的发展完善离不开观察实验科学理论或假说也只是相对真理，需要在新的观察实验的基础上进一步发展、完善。1869年，门捷列夫发现了化学元素周期律，但仍有许多不完备的地方。例如，没有为新族元素留下位置。1894年，拉姆赛发现了氩。1898年又发现了和它性质相似的氖、氪、氙。1900年卢瑟福发现了氡。于是，这些气体进入周期表的零族，填补了周期表的一项空白。另外，其周期表在钴和镍、碲和碘两处中没有按原子量递增的顺序排列。当时，门捷列夫坚持认为，这是原子量测定的错误。到了1920年代以后，由于同位素的发现，原子量排列顺序颠倒的现象才得到正确解释。这些新的观察发现，使门捷列夫的元素周期律逐渐发展、完善。英国化学家、物理学家波义耳在1659年用实验发现了著名的波义耳定律(1662年发表)。但后来发现，该定律只在常温常压下成立。波义耳本人就注意到，当空气稀薄(即压强较小)时，由波义耳定律算出的理论值与实验值吻合得不好。波义耳解释说：“这可能是由于又有别的空气并入原来的空气引起的”。后来雷尼奥又发现，当低温和高压使气体接近液化时，波义耳定律完全失效。19世纪末，更精确的实验证明，波义耳定律即使在它适用的范围(即常温常压)内也不是绝对精确。由于各种不同气体分子的大小和分子间作用的不同，它们的体积和压力之间的比例关系就不完全一样。甚至同一种气体在不同温度下，其体积和压力之间的比例关系也不一样。所以，为了更准确地描述气体的性质，就需要用一些其它定律来补充波义耳定律。如荷兰物理学家范德瓦耳斯建立的范德瓦耳斯方程就是这样。3 科学理论的检验必须依靠观察实验科学理论的正确与否只有依据观察实验来检验，这是检验理论真理性的客观标准。俄国化学家门捷列夫1869年发现元素周期律，并预言了类铝(镓)、类硼(钪)、类硅(锗)。这三种元素分别由法国化学家德布瓦博德兰(1875)、瑞典化学家尼尔森(1879)、德国化学家温克勒(1868)发现，其性质与门捷列夫的预言几乎完全一致。门捷列夫成功的预言使他的理论得到了世界的公认。天文学上的一段史实也说明了观察对理论的判定作用。19世纪上半叶，人们发现天王星的运行轨道与理论值有较大的波动，至1845年，观察值与理论值的偏差在黄经度上达到了2分之多。面对这一矛盾，有人认为是牛顿力学的局限性，有人认为是一颗未被发现的行星干扰了天王星的运动。科学理论的正确与否只有依据观察实验来检验，这是检验理论真理性的客观标准。【五】 科学发展的模式 科学发展的三种模式（归纳主义的累积模式、波普的证伪主义模式、库恩科学发展历史主义模式）a归纳主义的累积模式：主要观点：科学起点问题，观察；经验论问题，经验是科学的全部基础，一切科学理论都建立在经验之上；科学发展方式，科学发展的过程是知识积累的过程，科学进步的历史是连续渐近的历史。b波普的证伪主义模式：基本观点：科学问题-猜想-证伪-新问题；科学的起点：从问题开始；科学研究方法，猜想-反驳方法；科学标准，用“可证伪性”代替“可证实性”；科学发展方式，不是从观察经验到理论归纳，而是从问题到猜想、反驳的过程。c库恩科学发展历史主义模式：前科学-常规科学（形成范式）-反常-危机-革命（新范式战胜旧范式）-新的常规科学范式：指从事同一个领域的研究的学者所持有的共同的信念、传统、理念和方法。前科学：尚未形成该科学“范式”的原始阶段，是科学的“早期发展阶段”或初始阶段。常规科学：范式的形成是科学达成成熟的标志，形成范式的成熟科学。反常：当科学家发现了用范式难以解释的现象，这些属于范式预期之外的新事物、新现象、新发现就是反常现象。危机：当反常积累到一定程度而无法排除时就导致了危机。 革命：一些思想解放、具有革命批判精神的成员勇于创新，去建立新理论、新范式取代旧范式，以解释吸收反常。新的常规科学：革命之后进入的常规科学。（1）概述 论述并比较几种科学发展模式（累积发展模式、波普尔、库恩和拉卡托斯）。 1论述这四种科学发展模式1）科学累积发展模式这种模式认为科学的发展是一个不断累积的过程，人们从经验认识开始，逐渐抛弃错误、片面性，上升到理性认识，达到比较完全的真理性。这样，整个科学史就是科学不断进步的历史。然后举例子说明科学累积发展模式，牛顿的经典力学归并了开普勒定律和伽利略的自由落体等其他各种事实积累模式成功的一面，比较好的说明了新旧理论之间的继承性。存在的主要问题：（1）科学发展不全是渐进的，中间存在着间断，不能用累积性说明。（2） 新理论并非旧理论的逻辑扩展，包含有革命性的内容突变，积累模式否认了这种矛盾的存在。2）波普尔的不断革命模式波普尔摒弃了把科学的进步看成是绝对无误的知识直线式累积的模式，把猜测和反驳看作是科学知识发展过程的本质。他提出如果科学陈述或科学理论被排斥、否定的东西被经验证实，即被证伪。证伪主义科学发展模式：科学始于问题，然后提出试探性理论，各种理论间激烈竞争，得出逼真最好的新理论，然后出现新的问题，下一轮循环开始。波普尔提出了一系列应提倡的科学精神。该模式优点在于把人们的眼光引导到对科学知识的增长作动态考察和对内在机制作逻辑说明。然后说明波普尔模式的缺点，他强调理论只能被证伪，不能被证实，必然导致他对真理的错误看法。3）库恩的范式转换模式库恩提出了科学范式的概念和阶段性科学革命的科学发展模式。他所说的科学革命，实际上就是从旧范式向新范式的转换。范式有模型、范例、模式之意。说明科学共同体和科学范式的四个方面的内容，科学共同体是在科学发展的某一历史时期对该学科领域中持有共同的基本观点、基本理论和基本方式的科学家集团。科学范式的例子，例如哥白尼的日心说。它的发展模式：前科学阶段常规科学时期危机时期科学革命时期新的常规科学时期。库恩模式存在的问题：（1）新范式如何产生，（2）科学革命后产生的理论是否接近了真理，（3）割断了新旧范式之间的联系。4）拉卡托斯的科学研究纲领竞争模式科学研究纲领的组成，由硬核、保护带、方法论规则。硬核由最基本的理论和观点组成，保护带由许多辅助性假说构成，方法论原则由正反启示法组成。科学纲领竞争模式： 科学研究纲领的进化阶段科学研究纲领的退化阶段新的研究纲领证伪并取代退化的研究纲领新的研究纲领的进化阶段。对该模式操作解决2个问题： 判定研究纲领的进化和退化； 如何否定或证伪退化的研究纲领。该模式存在的问题2比较四种模式科学累积模式，科学理论的建构过程与发展就是归纳的已证实的经验事实，越来越接近客观事实和真理，越来越积累更多的以真命题方式表述的知识内容，简而言之科学理论是被证实的经验的集合。积累观受到了科学哲学内部的批判。波普认为科学知识并非始于观察，而是始于问题，理论先于经验观察，并指导经验观察，但是他把科学活动理解为对问题的尝试性猜测或创造性应答，并把理论命运的最终决定归诸检验的结果，正如拉卡托斯所说的，证伪主义仍然是强烈反理论的。库恩发展了波普的观察依赖理论的观念，认为科学理论给经验事实以解释、不依赖理论，偶然的、个别的观察和实验什么也说明不了，没有理论的参与，甚至观察与实验本身也无法成其为观察或实验。对库恩而言，科学史以长期的、稳健的改良为特征，偶尔从一个支配性范式到另一个支配性范式的间断性跳跃所打断，两个范式之间没有沟通的桥梁。拉卡托斯对库恩的相对主义感到不安，又不满足于波普尔的非历史观点。拉卡托斯把科学研究纲领划分为刚性部分和弹性部分，在他看来，所有的科学研究纲领可能都以他们的硬核为特征，硬核由辅助性假说构成的保护带所围绕，辅助性假说承受检验的压力，硬核由它的倡导者的方法论决定而不可反驳。拉卡托斯首先对库恩的非理性主义作出回应，他仿照库恩的范式提出了研究纲领的概念，试图通过对研究纲领的内在结构的精确分析，排除范式中的非理性、非科学因素，把科学及其发展重新置于经验的理性基础上。评价几种科学发展模式（累积发展模式、波普尔、库恩和拉卡托斯）。答案要点：评价这四种科学发展模式，先论述这四种科学发展模式的优缺点，这在前一题中已有论述。科学发展的历史是非常复杂的，想要概括出一种普遍有效的科学发展模式是很困难的。科学累积发展模式、波普尔的不断革命模式、库恩的范式转换模式、拉卡托斯的科学研究纲领竞争模式，这上述四种关于科学发展的模式理论，各自从不同侧面探讨了科学发展的特点，都可以说明科学历史上的部分事实，在认识论和方法论上也具有一定的启发作用，但都是不充分的，存在一些片面性和错误观点。马克思主义辩证逻辑早已指出，在科学认识活动中，抽象与具体、分析与综合、演绎与归纳、逻辑与历史是辩证统一的。因此，我们应该以辩证唯物主义的哲学观点为思想指导，批判地吸取这四种发展模式的合理成分，正确地分析和看待科学理论的进步，促进科学事业的发展。科学从小到大逐渐发展起来的： 按时期分，经历了古代、中世纪、近代、现代四个阶段； 按形态分，经历了零星的知识、经验形态的知识、理论形态的知识、知识体系四个阶段。 自然科学发展模式又可称为“科学演进的模式”，是从动态上描述科学发展的主要特征和内在机理。 宏观上描述科学整体运动的规律。 微观上阐述科学理论生长的过程。（2） 宏观上的科学发展模式（一） 2.1 指数增长律 恩格斯：“科学发展则同前一代人遗留下来的知识量成正比。因此，在最普通情况下，科学也是按几何级数发展的。” 科学的发展“可以说是于其出发点起的（时间的）距离的平方成正比的。” 普莱斯 W=(W为科学指标，、为常数 ，为年代) 指数增长率存在的问题：导致增长佯谬。 S型曲线2.2 汤浅现象 从大的时间尺度看，在不同地区或国家科学发展不平衡。最先注意到这一点的是（英）贝尔纳。1954年历史上的科学中明确把一个时期科学技术繁荣昌盛的国家或区域称为“技术和科学活动中心”。从旧石器时代到1950年，共存在过20个技术和科学活动中心。贝尔纳揭示了这个现象，未能展开进行深入研究。2.3 凯德洛夫的带头学科理论 不再着眼于科学在空间上的发展状况，而是着眼于科学的内部结构。20世纪70年代发现，各门学科的发展并不是齐头并进的。 带头学科或先导学科形成学科群。 科学的发展过程就是带头学科（及形成的学科群）不断被取代和更替的过程。 起作用的时间T=200/2n-1 启发性：（1）自然客体的复杂程度和发展水平不一，为了认识它们，首先认识这些自然客体的共同基础。这个共同基础往往就是带头学科。（2）理解了为什么现代科学技术是加速发展的学科群（3） 宏观上的科学发展模式（二）3.1 科学发展累积模式 认为科学是一个不断积累的过程， 知识从少到多，日渐积累，越积越多。代表人物: 亚里士多德（Aristotle）、惠威尔（W.Whewell）3.1.1亚里士多德 从观察上升到理论，再从理论返回到观察，以指导观察。前者采用“归纳”，后者采用“演绎”。 从过程1到过程2,一般理论1成了 认识的背景，指导并解释经验观察2，这就要暗含一个前提：前后不矛盾。不矛盾意味着知识融汇的可能。3.1.2 惠威尔 把科学的进化比作支流汇成江河的形式，即科学是通过归并而进化的开普勒定律、伽利略自由落体定律、潮汐运动规律。必然的推论：定律和理论并不在同一个层次上对惠威尔观点的批评：图尔明的批评恩格斯：“在化学中，燃素说经过几百年的实验工作提供了这样一