自然辩证法复习资料

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自然辩证法复习资料

一、科学与哲学的关系

1、历史发展上哲学源于科学，科学脱离哲学是相对晚近的事情。（举例）

牛顿 《自然哲学的数学原理》

从历史发生上，科学源于哲学；

近代科学革命之后，具体科学领域逐渐脱离哲学研究的范围，但科学和哲学之间仍然扮演者彼此的批判者和促进者角色。

科学本身也是哲学的研究对象（科学哲学）。

2、哲学为科学发展提供方法论指导。（培根：对归纳法和经验观察的强调，见第一课件最后部分）

“归纳法就是为获得真正证明的方法。归纳逻辑不是在知识问题上研究，而是对自然的权力艺术的科学”

“归纳法是发现个体事物发展变化的法制的工具，是获得支配绝对现实的规律和能起决定作用的形式的方法。”

三表法：

具有表：所有正面例证

缺乏表：所有反面例证

程度表：不同程度的例证分类

培根对自己的方法的评价是，它告诉如何整理科学必须依据的观察资料。他说，我们既不应该像蜘蛛，从自己肚里抽丝结网，也不可像蚂蚁，单只采集，而必须像蜜蜂一样，又采集又整理。

3、科学与哲学互相扮演彼此的批判者（见第一课件中对相关案例的介绍）

1）、科学对哲学的作用

科学研究对哲学观念和理论的批判和挑战。

当代认知神经科学研究对自我实在性的挑战。

举例：

神经科学对自由意志观的挑战——李贝特实验

在心理学家本杰明·李贝特（BenjaminLibet）的实验当中，他使用EEG来检测被试的脑活动信息，同时要求被试随时报告自己动作发出的意向。结果发现，大脑是在个体报告发出动作意向之前几百毫秒之前就已经产生了相应动作的脑活动，也就是说动作产生的直接原因并不是个体意识当中的意向，而是意识之外的其他脑活动。这个研究的结果震惊了整个心理学界，引发了大量的后续研究。虽然有学者质疑Libet实验中被试报告与脑活动的时间差测量的精确性（比如对被试用来报告出动作意向的时间的测量问题），但是在2008年在《自然•神经科学板》（NatureNeuroScience）上，金顺菘（ChinSiongSoon,音译）等人采用现代的脑成像技术再一次验证了李贝特的研究结果。

2）、哲学对科学的作用

反思与批判

约翰·赛尔（JohnSearle）对强人工智能纲领的批判

强人工智能：心智（Mind）本质上就是程序。只要计算机拥有了适当的程序，理论上就可以说计算机拥有它的认知状态以及可以像人一样地进行理解活动。

举例：

如果一台电脑表现（act）、反应（react）和互动（interact）都和有意识的个体一样，那么它就应该被认为是有意识的。

赛尔的中文房间

“中文房间”最早由美国哲学家JohnSearle于20世纪80年代初提出。这个思想实验要求你想象一位只说英语的人身处一个房间之中，这间房间除了门上有一个小窗口以外，全部都是封闭的。他随身带着一本写有中文翻译程序的书。房间里还有足够的稿纸、铅笔和橱柜。写着中文的纸片通过小窗口被送入房间中。根据Searle，房间中的人可以使用他的书来翻译这些文字并用中文回复。虽然他完全不会中文，Searle认为通过这个过程，房间里的人可以让任何房间外的人以为他会说流利的中文。

前提：

1．语法不足以满足语义。

2．计算机程序是完全以它们的形式的或语法的结构来定义的。

3．心智具有心理的内容，具体说具有语义内容。

结论：

程序不是心灵，它们自身不足以构成心灵。

二、穆勒五法

由19世纪英国哲学家、逻辑学家约翰·穆勒(JohnStuartMill）提出。

1.契合法：ａ与AB一起出现，也与AC一起出现。可知，A是ａ的充分条件。如，例1：在两块麦地上施氮肥（A），一块多浇水（B），一块施钙肥（C），结果产量都增高（ａ）。则可以猜想施肥（A）是产量增高（ａ）的原因。

2.差异法：ａ与ABC一起出现，但不与BC一起出现，可知，A是ａ的必要条件。如，例2：在一块麦地上既施氮肥（A）又多浇水（B）又施钙肥（C），结果产量都增高（ａ）；而在另一块麦地上只浇水（B）施钙肥（C）则产量不变。则可以猜想施肥（A）是产量增高（ａ）的原因。

3.契合差异法：ａ与AB一起出现，也与AC一起出现，但不与BC一起出现。可知，A是ａ的充分必要条件。如，例3：在两块麦地上施氮肥（A），一块多浇水（B），一块施钙肥（C），结果产量都增高（ａ），而在另一块麦地上只多浇水（B）施钙肥（C）则产量不变。则可以进一步肯定施肥（A）是产量增高（ａ）的原因。

4.剩余法：已知B是ｂ的条件（原因），C是ｃ的条件（原因），ａｂｃ与ABC一起出现，可知，A是ａ的充分必要条件。如例4：天文学家观察出天王星的运行轨道有倾斜现象（ａ、ｂ、ｃ），已知倾斜现象ａ、ｂ是受两颗行星（A、B）的吸引，于是可以猜想还有一颗行星（C）影响天王星的轨道倾斜（ｃ）。

5.共变法：A与ａ以同样方式发生变化，而BC则不以这种方式变化。可知，A是ａ的充分必要条件。如例5：改变单摆的摆长(A)则单摆的周期（ａ）随之改变，但改变摆球的质量（B）和摆球的材料（C）则周期不变。则可以认为单摆的摆长(A)决定其周期（ａ）。

三、自然观发展的主要阶段

1泛灵论阶段：

”万物有灵“：泛灵论者相信，自然中的所有事物包括人自身都拥有其灵魂或自然精神，并通过这些要素解释自然现象。动物、植物、山水石等无生物，雷雨电等自然现象也和自己一样，是有意志、有灵魂的。

2泛神论阶段：

从泛灵论到泛神论(pantheism)、中世纪:一神教自然观。

3一神论阶段：

自然界是上帝创造的。世界存在规律，由此是可理解的。因为上帝是完美而不是混乱的。对自然界进行研究，就是理解全知全能全善的上帝。

在强调信仰的同时也强调理性推理

1，我们心中有一个最伟大（完美）的存在者观念

2，同时存在于现实中与心灵中的存在者比仅存在于心灵中的更伟大（完美）

3，最完美的存在者不可能仅仅只存在于心灵中

因此，那个最伟大（完美）的存在者不仅存在于我们的心中，更存在于现实中。（安瑟伦关于上帝的本体论证明）

4机械论阶段：

（一）、近代机械论自然观：

整个宇宙由物质组成；物质的性质取决于组成它的不可再分的最小微粒的空间结构和数量组合；物质具有不变的质量和固有的惯性，它们之间存在万有引力；一切物质运动都是物质在绝对、均匀的时空框架中的位移，都遵循机械运动定律，保持严格的因果关系；物质运动的原因在物质的外部。

举例：自然的钟表类比

背景：机械化生产

其精密构件与力学原理的完美组合使人们对自己的理性与自然秩序的吻合充满信心。

（二）、机械决定论：

世界是物质的；物质世界的事件（事物的状态）是因果决定的（任何当前事件都由之前某事件所决定）。

力的概念：力是改变物体运动状态、能够精确度量的一种物理量。把种种迅动现象归结于力，再用力去解释各种自然现象。

哲学的全部重任在于由运动现象去研究自然力，再由这些力去推演其他现象。——《自然哲学的数学原理》。

牛顿经典力学是机械论自然论的集大成者。

5辩证唯物主义自然观：

1）、辩证自然观

全部自然都处于永远的生存和消亡之中，存在于不停歇地运动和变化之中；自然具有层次性，是物质进化的结果；整个自然界形成一个体系，即是各种物质相互联系的总体。

物质决定意识，意识对物质具有能动作用。

2）、当代自然观及其问题

人类与自然的道德关系、自然作为生态系统，要求生存活动不能将自然破坏到不可恢复的程度。正因为人是自然界中已知的唯一具有高等智慧的和强大科技力量的物种，所以担负着最重要的责任。

3）、环境伦理学的可能性

A人类中心主义：自然是人化自然，人类和人类利益是核心。

B生态伦理学：人与自然的关系就是平等的主体际关系。人文法则由逐步推广到非人类的自然。（从”人是目的，不是手段“推广到”自然是目的，不是手段“）

C生态系统论观：超越主体间或主客体关系。将自然界作为一个大的系统，每一存在物都有对整体而言存在的价值。（价值定义的变化或范围的变化）

4）、由人类中心向生态中心转移而生出的自然法权利问题

动物权利保护、如欧洲规定笼养鸡，10只/平方米、不穿动物皮毛

举例：

(一)、为何泛灵论曾经如此广泛地为不同民族、文化传统所接受

1.关于”死后世界“的普遍自然信念；

2.对呼吸与死亡等自然现象的观察；

3.从1-2得出”人有灵“，再通过自身来理解自然得出“万物有灵。

3.儿童心理学证明未经教育和文化影响的儿童普遍具有天赋地泛灵论倾向。

泛灵论(animismorpanpsychism)”万物有灵“:泛灵论者相信，自然中的所有事物包括人自身都拥有其灵魂或自然精神，并通过这些要素解释自然现象。动物、植物、山水石等无生物，雷雨电等自然现象也和自己一样，是有意志、有灵魂的。

1）.关于”死后世界“的普遍自然信念;

2）.对呼吸与死亡等自然现象的观察;

从1‐2得出”人有灵“，再通过自身来理解自然得出“万物有灵”。

3）.儿童心理学证明未经教育和文化影响的儿童普遍具有天赋地泛灵论倾向。J.皮亚杰在研究儿童思维过程中发现，儿童在心理发展的某些阶段也存在着泛灵论的特征。儿童普遍具有把无生命物体看作是有生命、有意识的东西的认识倾向。随着年龄增长，泛灵观念的范围逐渐缩小。美国心理学家S.霍尔则认为，儿童在个体意识发展的过程中，重演了人类意识发展所经历的阶段和过程，这个过程或多或少地伴随着某种自发的宗教意识的出现。儿童的泛灵论就是自发宗教意识的特征之一。

（二）、机械论自然观的特点、产生背景与影响

基本观点：

世界是物质的；物质世界的事件（事物的状态）是因果决定的（任何当前事件都由之前某事件所决定）

力的概念：力是改变物体运动状态、能够精确度量的一种物理量。把种种运动现象归结于力，再用力去解释各种自然现象。

产生背景：

机械化生产；产业革命与科技革命取得的巨大成功，让人们对于对自己的理性与自然秩序的吻合充满信心。

影响：

机械决定论（拉普拉斯妖；对万物包括人自身的机械类比；《人是机器》；当代影响：“惊人的假说”）

四、关于科学划界问题的证实原则和证伪原则的异同是什么？它们存在哪些问题？

1异：证实与证伪；（详见课件）

证实与证伪在逻辑上的不对称性

1）、证实：肯定后件式

如果P，那么Q；证实Q并不意味着P成立；

例子：

1，如果“所有天鹅都是白的”，那么“英国的天鹅都是白的”。

2，英国的天鹅都是白的；

3，所以，所有的天鹅都是白的。

这是一个逻辑上明显无效的推理，通过的后件在经验上的确定并不能”证实“前件。

2）、证伪：否定后件式

如果P，那么Q；非Q；所以，非P；

1，如果“所有天鹅都是白的”，那么“澳洲的天鹅都是白的”；

2，并非所有天鹅都是白的（澳洲有黑天鹅）；

3，所以，并非所有天鹅都是白的

这是一个有效的推理，其结论具有必然性。这就是波普尔证伪主义划界标准的逻辑依据。通过诉诸“可证伪性”来界定科学命题可以挽救全称命题作为科学命题的地位。

2同：同样看重经验观察在科学理论中的基础性；

3问题：证实原则无法保留全称判断的科学地位；证伪原则无法保留特称命题的科学地位；同时二者都会让其他一些明显的科学命题被排除出科学的范围（详见课件）

1.某些明显的科学命题将被“扫地出门”

a.概率陈述

b.特称命题

证伪原则解决了证实原则无法解决的“全称命题”疑难，但是虽然全称命题可以被证伪而不可证实，特称命题却是可被证实不可被证伪的。所谓“证实/证伪逻辑上的不对称性”并不是单方面，而是双方面的。证实“有些哺乳动物是卵生的”，只需找到一种“卵生哺乳动物”，而证伪它却逻辑上等价于证实一个全称命题“所有哺乳动物都不是卵生”。这是由于全称量词(所有)与存在量词(有些)相互定义的关系。

c.特称全称量词混合命题(既不可证实又不可证伪)

所有物质都有溶剂。“如果要证实这个句子“所有物质都有溶剂”，就需要穷尽“所有物质”，而这不可能;如果要证伪这个句子，好像只需找到一种“没有溶剂的物质”就可以了。但是实际上，要使这种情况成为可能，就要证实这样一个全称命题:“所有溶剂都不能溶解某种物质”，而这也不可能。

2.解释科学史时遭遇尴尬

冥王星和海王星的发现:牛顿力学预测天王星轨道--不符合--预测有一个星体影响--发现海王星--仍然不符合--预测还有一个星体--发现冥王星。

总结：一个划界标准首先必须具备实际的约束力(能够真的排除些什么)，在理论上还要能自洽，最后还要能和科学史和科学实践的实际情况相容。除了逻辑实证主义的证实原则、波普尔的证伪原则，还有很多学者提出过他们自己的见解，但是可惜的是，至今在这个问题上还没有达成过共识。但是，我们仍然可以通过一些可操作的标准来在竞争理论直接进行选择。比如，本体论上的简洁性(承诺更少的不可观察实体);理论的精确性;有效范围;学科理论的发展性等等。

用课堂中讨论的”科学划界“标准评价一些处于”科学/伪科学之争“风口浪尖的问题；

如果你不认同证实、证伪原则中的任意一种，也可以提出你反对它们的理由，并对相关问题（中医、星座是否是科学）提出自己的看法。

中医是科学吗?中医学以阴阳五行作为理论基础，将人体看成是气、形、神的统一体，通过“望闻问切”四诊合参的方法，探求病因、病性、病位、分析病机及人体内五脏六腑、经络关节、气血津液的变化、判断邪正消长，进而得出病名，归纳出证型，以辨证论治原则，制定“汗、吐、下、和、温、清、补、消”等治法，使用中药、针灸、推拿、按摩、拔罐、气功、食疗等多种治疗手段，使人体达到阴阳调和而康复。

五、什么是归纳问题？概述休谟对归纳法的驳难

问题：我们凭什么说归纳推理是合理的？

1.如果要为归纳推理辩护，我们要么使用归纳法，要么使用演绎法；

2.归纳法本身不能为归纳法辩护；（理由：循环论证，需要预设归纳法的合理性）

3.演绎法也不能为归纳法辩护；（理由：演绎法是收缩式推理，归纳法是扩张性推理）

4.所以，我们无法为归纳法辩护。（我们无法说明归纳法的合理性）

由此，所有通过归纳得来的信念都是可疑的，难以被当作知识。

归纳法如何为自己的合理性辩护？

可能1：使用演绎法为归纳法辩护。

演绎法是收缩的而归纳法是扩张的，由此演绎法不能为归纳法辩护；

可能2：使用归纳法为归纳法辩护；

使用归纳法为归纳法辩护预设了归纳法的合理性，由此归纳法不能为自己辩护。

如果这种辩护是不可能的，那么归纳法凭什么还能算一种推理呢？休谟认为，归纳无非是人们天生的一种思维习惯，不是一种有效的推理形式。

六、观察独立于理论吗？这一问题为何重要？

1为何重要：经验观察被视作科学理论客观性的基础；

2是否独立：介绍课堂中提到过的相关争论；

（可介绍课堂中提到的相关内容，也可以搜索关键词”观察渗透理论”了解相关讨论）

七、介绍亨普尔的覆盖率模型及其困难（见“科学解释”课件）

科学解释是一种特殊的论证

科学解释作为论证

待解释的现象是论证的结论，对一个现象进行解释就是构造一个逻辑上有效的论证（提供适合的前提）。

－1前提必须蕴涵结论（比如，演绎推理）

－2所有的前提必须为真

－3前提当中至少包含一条普遍原理（规律、定律）

例如，“所有的金属都导电”。

亨普尔的解释模式

若干普遍规律（原理）

若干特殊事实

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待解释的现象

待解释的现象可以是个别现象，如某颗行星的运动情况，也可以是普遍现象，如太阳系所有行星的运动规律。

例：张三为什么得了矽肺病？

答：

人如果长期处在二氧化硅粉尘大的环境中，就会得矽肺病。

张三的工作环境中二氧化硅粉尘的含量大。

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张三得了矽肺病。

科学解释与科学预见：

亨普尔：解释与预见是同一枚硬币的两面

解释：针对已经发生的事件或已观察到的现象。

预见：针对尚未发生的事情或未观察到的现象。

但是解释与预见在逻辑（论证）上的结构是相似的。解释（可以）是过去的预见，而预见是未来的解释。

覆盖率模型的局限

对称性问题

太阳与旗杆呈37°

旗杆高度15米

旗杆的影子长度20米

问：为什么影子的长度是20米？

答：太阳光照到了旗杆上，旗杆的高度是15米，经过旗杆顶部的太阳光与地面之间的夹角是37度，由于太阳光在空气中沿直线运动，再根据一个简单的三角换算（tan37=0.75)，所以我们知道影子的长度正好是20米。

普遍规律 ：光在空气中走直线

三角几何定理

特殊事实 ：太阳光与地面的夹角是37度

旗杆的高度是15米

——————————————————

待解释的现象：影子的长度是20米

如果我们的问题是：为什么旗杆的高度是15米？

普遍规律：光在空气中走直线

三角几何定理

特殊事实：太阳光与地面的夹角是37度

影子的长度是20米

——————————————————

待解释的现象：旗杆的高度是15米

这样一个解释符合亨普尔的覆盖率模型吗？它是一个可以接受的科学解释吗？

解释的不对称性：根据一定的普遍原理和特殊事实，X对Y提供了解释。但反过来依据同样的普遍原理和特殊事实，Y不能对X提供解释。

亨佩尔的解释模型不能处理这样的不对称性。

解释和预见也不是“同一枚硬币的两面”。

我们可以从旗杆的高度和太阳与地面的夹角解释影子的长度，但却不能从影子的长度与太阳光的夹角解释旗杆的高度。

我们可以从旗杆的高度和太阳光与地面的夹角预测影子的长度，也可以从影子的长度与太阳光的夹角预测旗杆的高度。

相关性问题：

一个小孩子在医院候诊室见到了许多怀孕的妇女，他也注意到在场的一位男士没有怀孕，问道：“为什么这位男士没有怀孕？”医生（开玩笑地）回答说：“这位男士一直吃避孕药，吃避孕药的人通常不会怀孕，所以他不怀孕。”让我们假设这位男士出于某种心理问题，确实一直在吃避孕药，那么医生的回答符合亨佩尔的覆盖律解释模型，但这并不是一个真正的科学解释。

普遍原理：吃避孕药的人通常不会怀孕；

特殊事实：这位男性一直吃避孕药

——————————————

待解释事实：这位男性没有怀孕

科学解释与因果性：

从对亨普尔的覆盖律解释模型的局限性的探讨，我们可以认为，科学解释不仅仅只是一种逻辑上有效的论证，科学解释应该是因果说明。

引入因果性有助于解决解释的非对称性和解释的相关性问题。

对经验主义者（比如亨普尔）来说，接受因果性的概念是一件极不情愿的事。

经验主义：我们所有的真实的、可靠的知识均来源于我们的感知经验。

休谟：通过感知，我们只能知道在一件事情发生之后，另一件事情随着也发生了，如果我们要推断这两件事情之间有某种因果关联，这超出了感官经验允许的范围。

因果性不过是我们人类独具的一种心理习惯，尽管这可能是一个很有用的习惯。

科学解释（原则上）可以解释一切吗？

对许多复杂（或基本）现象，比如宇宙的起源、生命的起源等等，现在的科学还无法给出解释，但似乎并不能认为将来的科学就不能解释这些问题。

但科学解释有极限吗？

进行中的争论：科学可以解释意识（consciousness）吗？

科学的语言和科学的解释通常是“第三人称”的，科学追求客观性。

而意识在本质上是具有主观性的：颜色，各种难以名状的情感，如果不身临其境，是无法感知的（亲知知识）。

八、按照库恩的范式理论，科学理论以及研究活动的发展与演替应当如何概括？

1.前范式阶段

没有形成基本的方法论、本体论预设；科学家就一些基本问题争论不休；哲学家的参与较多。在当代，认知科学尚处于这一阶段。

学科的基本纲领尚未确立

－哲学和哲学家的参与

本体论问题：哪些基本实体、过程和性质是“存在”的、勿需深究的？

认识论问题：哪些性质是我们可以研究和认识的？我们凭什么知道？

方法论问题：哪些研究方法和途径是我们可以利用、依赖的？

认知科学：心理学－语言学－人工智能－神经科学－人类学－教育学－哲学。

范式：

每一个科学发展阶段都有特殊的内在结构，而体现这种结构的模型即“范式。范式通过一个具体的科学理论为范例，展示一个科学发展阶段的模式。

亚里士多德的物理学之于古代科学；托勒密天文学之于中世纪科学；伽利略的动力学之于近代科学的初级阶段；达尔文的演化论之于现代生物学；爱因斯坦的相对论之于当代科学…

某一个范式为科学家在常规科学时期的科学活动提供了框架、指南和范例。对基本哲学问题（本体论、认识论和方法论）形成了共识，哲学家退出历史舞台。常规科学是一种相当保守的活动，科学家并不试图检验范式。如果得出有悖于范式的实验结果，只假定实验方法有误，范式本身不可商榷。

常规科学时期，科学活动是在范式指导下的“解谜“活动，科学家不断地调整范式、充实细节、解答更多的困惑、扩大范式使用范围。此阶段科学知识的增长是累积式的。

三位一体：

－常规科学（历史学描述）

－范式（哲学刻画与分析）

－特定的科学共同体（社会学特征）

范式为科学家在常规科学时期的科学活动提供了框架、指南和范例。

对基本哲学问题（本体论、认识论和方法论）形成了共识，哲学家退出历史舞台。

科学家的研究工作可以看作是在范式指导之下的解迷活动：解决特定范式框架内的未解之迷，对范式的精确化、精致化。

科学共同体的形成和壮大，内部交流专门化。

科学教育：教学大纲，教科书，英雄榜。

范式的构成：

1、某个共同体的所有成员，在某一特定时期都能接受的一系列基本的理论假设。

2、由上述理论假设解决了的、出现在相关学科教科书上的一系列“范例”特定的科学问题。

3、不仅仅赞同特定的科学命题，对于如何推进未来的科学研究、那些是相关的需要解决的问题、解决它们的恰当方式是什么等等，在共同体内都能达成一致。

4、宽泛地讲，范式即共同体。

2.常规科学时期

常规科学主要是一种解惑的活动。无论范式多么成功，它都将遇到特定的困难——那些它无法涵盖的现象，理论预见和实验事实之间的冲突等等。常规科学家的工作就是试图取消这些较小的困惑，同时使得范式的改变尽可能少。所以，常规科学是一种相当保守的活动，科学家并不试图检验范式。如果得出有悖于范式的实验结果，只假定实验方法有误，范式本身不可商榷。

3.危机时期

随着时间推移，出现了反常——那些