专题八-西方科学哲学中的科学发展模式-课件

专题八

西方科学哲学中的

科学发展模式12/24/20221自然辩证法专题八

西方科学哲学中的

科学发展模式12/16/20一、逻辑经验主义的积累模式（20th30’~50’）

科学认识发展的过程是一个知识不断增加、积累的过程，科学的增长是把原有理论吸收到一个具有范围更大、内容更多的理论之中。科学理论不断在吸取、包容原有理论的过程中发展、进步--“中国套箱”模式(归并理论)12/24/20222自然辩证法一、逻辑经验主义的积累模式（20th30’~50’）科学认“中国套箱”E．奈格尔伽利略落体定律——牛顿力学经典热力学——统计力学12/24/20223自然辩证法“中国套箱”E．奈格尔12/16/20223自然辩证法关于积累模式合理成分:承认科学进步的总趋势，描述了科学发展的积累状态不足:忽略了科学发展的飞跃、突变状态12/24/20224自然辩证法关于积累模式合理成分:承认科学进步的总趋势，描述了科学发展二、波普的证伪主义模式（20th50’~60’）KarlPopper:当代著名的科学哲学家，英国科学院和美国科学院院士，批判理性主义的代表人物《科学发现的逻辑》(1956)、《猜测与反驳》(1963)、《客观知识》(1972)

12/24/20225自然辩证法二、波普的证伪主义模式（20th50’~60’）Karl科学知识的增长模式P1→TT→EE→P2PProblem问题TTtentativetheory试探性理论（猜测）EEeliminationoferror排除错误（反驳）12/24/20226自然辩证法科学知识的增长模式P1→TT→EE→P2“科学始于问题”从未经途释的感性经验中是蒸馏不出科学来的

问题可以是在理性对现象背后的原因作追求时所产生，又可以是在不同现象之间的矛盾中产生，也可以是在现象与以往所作的解释之间的背反中产生。诸多的问题形成问题情境，所谓科学谜宫和对这个迷宫的探索活动才是可能的。而直观的经验无论有多少种和多少次，都还是这个科学殿堂之外和之下的东西。12/24/20227自然辩证法“科学始于问题”从未经途释的感性经验中是蒸馏不出科学来的1关于观察和理论的关系问题先有理论，后有观察“观察渗透理论”理论必须首先出现，观察与实验等经验活动才是有意义的。而理论又不能是旧理论，因为它已经不能告诉我们新的东西，那么科学在其开拓与发展中所需要的新理论，其最初形态就只能是一种猜测或预想12/24/20228自然辩证法关于观察和理论的关系问题先有理论，后有观察12/16/2解决问题的首要形式:猜测大胆的观念，未经论证的预想，思辨的想法，这就是我们说明自然界仅有的手段：这就是我们抓住自然界仅有的器官，仅有的工具12/24/20229自然辩证法解决问题的首要形式:猜测大胆的观念，未经论证的预想，思辨的“TT”如何具有真理性的权威意义通过反驳其错误，通过试错方法，证伪方法来取得进展理论不是靠实证事例的增加而进步，而是靠否证的剃刀而使之出落出来的，真理的金粒是在大量的泥沙中通过否证的淘金过程而冲刷、沉淀出来的12/24/202210自然辩证法“TT”如何具有真理性的权威意义通过反驳其错误，通过试错方为何通过证伪能取得理论的进展1.归纳法(很难在事实上获得验证)全称肯定命题A→特称否定命题O(难)A:凡天鹅皆白→O:有的天鹅非白2.否证法(只需一例)全称肯定命题A←特称否定命题O(易)A:凡天鹅皆白←O:有的天鹅非白12/24/202211自然辩证法为何通过证伪能取得理论的进展1.归纳法(很难在事实上获得验科学理论要求可证伪性可证伪度（或说否证度）,即是它的可检验度，也就是它的拟真度，可否证性不理论谬误含量的标志，而是理论真理含量的标志“可证伪度越高的理论，便是越好的理论，越进步的理论12/24/202212自然辩证法科学理论要求可证伪性可证伪度（或说否证度）,即是它的可检证伪度与科学价值第一，理论的内容普遍性越大，可证伪度就越高第二，理论的内容越精确，可证伪度就越高第三，理论的表达方式越简单，它的经验内容就越丰富，其可证伪度就越高12/24/202213自然辩证法证伪度与科学价值第一，理论的内容普遍性越大，可证伪度就越高1证伪度与科学价值(例)普遍性:(A)所有天体的轨道都是圆(B)所有行星的轨道都是圆精确度:(A)所有天体的轨道都是圆(B)所有天体的轨道都是椭圆简单性:(A)所有天体的轨道都是园(B)所有恒星、行星……的轨道都是圆12/24/202214自然辩证法证伪度与科学价值(例)普遍性:(A)所有天体的轨道都是圆1“潜在进步性”证伪度高的理论,由于极高的普遍性、精确性和简单性，故而是极有价值、极为先进的即便被证伪，由于它对科学的发展提出了新的问题、新的思路和新的检验手段，并使人们避免了一种选择、一种错误，因而仍然有助于促进科学的进步，仍然有其积极意义而如若它经住了检验，它易于证伪而尚未证伪、并未证伪，这就取得了它的“逼真性”或称“实在进步性”从而使科学得到了进步12/24/202215自然辩证法“潜在进步性”证伪度高的理论,由于极高的普遍性、精确性和简关于波普模式科学的基本过程是猜测与反驳，科学的根本方法是“试错法”否定了归纳法的作用；过分强调猜想、想象、灵感在科学假设中的作用，忽视了逻辑思维的作用；最致命的弱点在于它片面强调“否定”、“革命”“质变”在科学发展中的作用，这种“不断革命”的观点，忽略了或抹杀了科学发展进程中“肯定”、“量变”和“进化”的一面12/24/202216自然辩证法关于波普模式科学的基本过程是猜测与反驳，科学的根本方法是“三、库恩的科学革命模式（20th60’）ThomasKuhn英国著名的科学哲学家和科学史家，西方科学哲学的历史主义学派的最主要的代表人物《科学革命的结构》、《必要的张力》12/24/202217自然辩证法三、库恩的科学革命模式（20th60’）ThomasK科学革命模式前科学—→常态科学—→科学危机（范式形成）（范式动摇）

—→科学革命—→新的常态科学……

（新旧范式交替）（新范式形成）12/24/202218自然辩证法科学革命模式前科学—→常态科学—→科学危机12/16/202“范式”(paradiqm)

(范型、范例、模式)范式是科学家集团即科学共同体在某一历史时期所共同持有的基本观点、基本原理、基本方法、基本信念科学的发展，也就是范式的转移和更替的过程12/24/202219自然辩证法“范式”(paradiqm)

(范型、范例、模式)范前科学时期学科中的各人都各持一己之见，用各自不同的观点、方法从事研究，对各种问题各有主张、争论不休，处于群龙无首、假说如林的状态.如阿基米德以前的静力学、布莱克以前的热力学、赫顿以前的地质学等“随着—著名的科学成就之后，学派的数目大量减少，通常减少到一个，于是一个十分有成效的科学模式开始形成”.这个范式是在理论论对坑和学派竞争中形成的，因而它具有较大的影响力和权威性12/24/202220自然辩证法前科学时期学科中的各人都各持一己之见，用各自不同的观点、方常态科学时期科学家们“根据规范进行研究”科学精神是保守的，其思维方式是收敛的，其研究态度是教条的。科学家们所做的，只是使科学稳定地增长、扩大和精确化科学变成了一种解难题(puzzle)活动，而不是一种批判性的创造活动科学渐进发展、逐步积累的时期12/24/202221自然辩证法常态科学时期科学家们“根据规范进行研究”12/16/202“危机时期”大量的反常现象形成颇有势力的挑战,范式的稳固性开始受到动摇，科学家们对范式的虔诚态度和坚信不移、死守不放的信念开始出现彷徨、怀疑反常现象的数目越来越多，企图消化它们的打补钉的办法越来越不中用；反例极其顽强，根本不能被消化或排除；反例打中了范式的要害之处，动摇了它的基本原则；科学之外的强大的社会原因使人们的观念形态整个受到影响和改变愈来愈多的科学家开始批判旧范式、抛弃旧范式、另建新范式、欢迎新范式12/24/202222自然辩证法“危机时期”大量的反常现象形成颇有势力的挑战,范式的稳固性科学革命时期旧范式被抛弃、新范式得以确立库恩认为范式不是认识而是信念，所以范式之间的竞争结果，最终不是由观察和实验来判定的，而只是由于信念转移决定的范式的改变就只能是信念转移,只能是“宗教改宗”，只能靠顽固信守旧范式的老一代死去而代表新思想新范式的新一代成长起来12/24/202223自然辩证法科学革命时期旧范式被抛弃、新范式得以确立12/16/20关于库恩模式合理性:体现了科学发展中的量变质变、肯定否定形式，并且从社会学的角度看待科学的发展把范式改变看作是心理上的原因（而不是认识上的深化），并认为常态科学时期不需要批判和革命精神则是不切实际的将他的科学发展模式看成是一切时代一切学科唯一的发展模式，因而否定了科学发展的多样性12/24/202224自然辩证法关于库恩模式合理性:体现了科学发展中的量变质变、肯定否定形四、拉卡托斯的研究纲领模式（20th70’）ImerLakatos“精致的证伪主义”经验事实不能证伪理论，科学的发展不能是一部证伪史、试错史科学理论不仅不能被经验所证实，同样，它也是不能被经验所证伪的12/24/202225自然辩证法四、拉卡托斯的研究纲领模式（20th70’）ImerLak经验事实不能证伪理论1某人发现行星P背离轨道运行，却并不能据此就证伪牛顿理论，而是会设想又有小行星P’干扰了Ｐ的轨道若观察的结果无P’，则又可设想望远镜倍率不够若更换仪器后仍看不到，就会又设想有星云遮住了P’若星云亦未找到，则又可设想是某磁场干扰了仪器……于是类似的假设将无穷增加，以挽救原有理论体系不被推倒。因此，反常即使一再出现，理论也总有足够的抵抗力保护自己12/24/202226自然辩证法经验事实不能证伪理论1某人发现行星P背离轨道运行，却并不能经验事实不能证伪理论21815年美国化学家普劳持提出:所有化学元素的原子量都是氢原于量的整数倍化学家斯塔士后来发现氯的原于量是氢原子量的35.5倍，似乎证伪了普劳特的理论但96年之后，同位素的发现却又再次“证明”了普劳特的正确性（同位素的原子量的平均值）12/24/202227自然辩证法经验事实不能证伪理论21815年美国化学家普劳持提出:所有化科学研究纲领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……12/24/202228自然辩证法科学研究纲领模式科学研究纲领的进化阶段12/16/20222科学研究纲领“科学研究纲领”是一组具有严密的内在结构的科学理论系统“硬核”即科学研究纲领的基础理论部分、核心部分“保护带”即围绕核心的众多的辅助性假说群“反面启示法”是一种禁令性的规定“正面启示法”是一种鼓励性的规定12/24/202229自然辩证法科学研究纲领“科学研究纲领”是一组具有严密的内在结构的科学理12/24/202230自然辩证法12/16/202230自然辩证法研究纲领的进化理论上的进步:即理论的保护带在经过调整以后，它比先前的理论能作出更多的预言和解释，增加了更多的经验内容经验上的进步:即理论的预言得到了观察和实验的验证，从而指导我们发现了新的事实科学纲领进化的动力机制:诸多纲领的相互竞争“理论的多元论比理论的一元论要更好些”12/24/202231自然辩证法研究纲领的进化理论上的进步:即理论的保护带在经过调整以后，研究纲领的退化退化:反例顽强地保存下来，而且越来越突出地表现出来，成了无法克服的致命的东西造成一个纲领退化乃至被否定或证伪的根本原因，是在竞争中出现了一个更卓越有力具有更高经验内容的新的研究纲领否定或证伪理论的并不是观察和实验，而是新的理论

12/24/202232自然辩证法研究纲领的退化退化:反例顽强地保存下来，而且越来越突出地表新理论证伪并取代旧理论的条件(1)新理论比旧理论有更多的经验内容(2)新理论包容了旧理论不可反驳的内容(3)新理论多于旧理论的经验内容得到了观察和实验的验证12/24/202233自然辩证法新理论证伪并取代旧理论的条件(1)新理论比旧理论有更多的经关于拉卡托斯的理论坚持了科学理论的整体性较好地体现了科学发展中进化和革命、量变和质变的统一肯定了科学研究纲领之内更替的先后连续性和继承性科学史是一部科学研究纲领相互竞争的历史不足:认为必须不惜一切代价保护科学研究纲领的内核免受批判12/24/202234自然辩证法关于拉卡托斯的理论坚持了科学理论的整体性12/16/20专题八

西方科学哲学中的

科学发展模式12/24/202235自然辩证法专题八

西方科学哲学中的

科学发展模式12/16/20一、逻辑经验主义的积累模式（20th30’~50’）

科学认识发展的过程是一个知识不断增加、积累的过程，科学的增长是把原有理论吸收到一个具有范围更大、内容更多的理论之中。科学理论不断在吸取、包容原有理论的过程中发展、进步--“中国套箱”模式(归并理论)12/24/202236自然辩证法一、逻辑经验主义的积累模式（20th30’~50’）科学认“中国套箱”E．奈格尔伽利略落体定律——牛顿力学经典热力学——统计力学12/24/202237自然辩证法“中国套箱”E．奈格尔12/16/20223自然辩证法关于积累模式合理成分:承认科学进步的总趋势，描述了科学发展的积累状态不足:忽略了科学发展的飞跃、突变状态12/24/202238自然辩证法关于积累模式合理成分:承认科学进步的总趋势，描述了科学发展二、波普的证伪主义模式（20th50’~60’）KarlPopper:当代著名的科学哲学家，英国科学院和美国科学院院士，批判理性主义的代表人物《科学发现的逻辑》(1956)、《猜测与反驳》(1963)、《客观知识》(1972)

12/24/202239自然辩证法二、波普的证伪主义模式（20th50’~60’）Karl科学知识的增长模式P1→TT→EE→P2PProblem问题TTtentativetheory试探性理论（猜测）EEeliminationoferror排除错误（反驳）12/24/202240自然辩证法科学知识的增长模式P1→TT→EE→P2“科学始于问题”从未经途释的感性经验中是蒸馏不出科学来的

问题可以是在理性对现象背后的原因作追求时所产生，又可以是在不同现象之间的矛盾中产生，也可以是在现象与以往所作的解释之间的背反中产生。诸多的问题形成问题情境，所谓科学谜宫和对这个迷宫的探索活动才是可能的。而直观的经验无论有多少种和多少次，都还是这个科学殿堂之外和之下的东西。12/24/202241自然辩证法“科学始于问题”从未经途释的感性经验中是蒸馏不出科学来的1关于观察和理论的关系问题先有理论，后有观察“观察渗透理论”理论必须首先出现，观察与实验等经验活动才是有意义的。而理论又不能是旧理论，因为它已经不能告诉我们新的东西，那么科学在其开拓与发展中所需要的新理论，其最初形态就只能是一种猜测或预想12/24/202242自然辩证法关于观察和理论的关系问题先有理论，后有观察12/16/2解决问题的首要形式:猜测大胆的观念，未经论证的预想，思辨的想法，这就是我们说明自然界仅有的手段：这就是我们抓住自然界仅有的器官，仅有的工具12/24/202243自然辩证法解决问题的首要形式:猜测大胆的观念，未经论证的预想，思辨的“TT”如何具有真理性的权威意义通过反驳其错误，通过试错方法，证伪方法来取得进展理论不是靠实证事例的增加而进步，而是靠否证的剃刀而使之出落出来的，真理的金粒是在大量的泥沙中通过否证的淘金过程而冲刷、沉淀出来的12/24/202244自然辩证法“TT”如何具有真理性的权威意义通过反驳其错误，通过试错方为何通过证伪能取得理论的进展1.归纳法(很难在事实上获得验证)全称肯定命题A→特称否定命题O(难)A:凡天鹅皆白→O:有的天鹅非白2.否证法(只需一例)全称肯定命题A←特称否定命题O(易)A:凡天鹅皆白←O:有的天鹅非白12/24/202245自然辩证法为何通过证伪能取得理论的进展1.归纳法(很难在事实上获得验科学理论要求可证伪性可证伪度（或说否证度）,即是它的可检验度，也就是它的拟真度，可否证性不理论谬误含量的标志，而是理论真理含量的标志“可证伪度越高的理论，便是越好的理论，越进步的理论12/24/202246自然辩证法科学理论要求可证伪性可证伪度（或说否证度）,即是它的可检证伪度与科学价值第一，理论的内容普遍性越大，可证伪度就越高第二，理论的内容越精确，可证伪度就越高第三，理论的表达方式越简单，它的经验内容就越丰富，其可证伪度就越高12/24/202247自然辩证法证伪度与科学价值第一，理论的内容普遍性越大，可证伪度就越高1证伪度与科学价值(例)普遍性:(A)所有天体的轨道都是圆(B)所有行星的轨道都是圆精确度:(A)所有天体的轨道都是圆(B)所有天体的轨道都是椭圆简单性:(A)所有天体的轨道都是园(B)所有恒星、行星……的轨道都是圆12/24/202248自然辩证法证伪度与科学价值(例)普遍性:(A)所有天体的轨道都是圆1“潜在进步性”证伪度高的理论,由于极高的普遍性、精确性和简单性，故而是极有价值、极为先进的即便被证伪，由于它对科学的发展提出了新的问题、新的思路和新的检验手段，并使人们避免了一种选择、一种错误，因而仍然有助于促进科学的进步，仍然有其积极意义而如若它经住了检验，它易于证伪而尚未证伪、并未证伪，这就取得了它的“逼真性”或称“实在进步性”从而使科学得到了进步12/24/202249自然辩证法“潜在进步性”证伪度高的理论,由于极高的普遍性、精确性和简关于波普模式科学的基本过程是猜测与反驳，科学的根本方法是“试错法”否定了归纳法的作用；过分强调猜想、想象、灵感在科学假设中的作用，忽视了逻辑思维的作用；最致命的弱点在于它片面强调“否定”、“革命”“质变”在科学发展中的作用，这种“不断革命”的观点，忽略了或抹杀了科学发展进程中“肯定”、“量变”和“进化”的一面12/24/202250自然辩证法关于波普模式科学的基本过程是猜测与反驳，科学的根本方法是“三、库恩的科学革命模式（20th60’）ThomasKuhn英国著名的科学哲学家和科学史家，西方科学哲学的历史主义学派的最主要的代表人物《科学革命的结构》、《必要的张力》12/24/202251自然辩证法三、库恩的科学革命模式（20th60’）ThomasK科学革命模式前科学—→常态科学—→科学危机（范式形成）（范式动摇）

—→科学革命—→新的常态科学……

（新旧范式交替）（新范式形成）12/24/202252自然辩证法科学革命模式前科学—→常态科学—→科学危机12/16/202“范式”(paradiqm)

(范型、范例、模式)范式是科学家集团即科学共同体在某一历史时期所共同持有的基本观点、基本原理、基本方法、基本信念科学的发展，也就是范式的转移和更替的过程12/24/202253自然辩证法“范式”(paradiqm)

(范型、范例、模式)范前科学时期学科中的各人都各持一己之见，用各自不同的观点、方法从事研究，对各种问题各有主张、争论不休，处于群龙无首、假说如林的状态.如阿基米德以前的静力学、布莱克以前的热力学、赫顿以前的地质学等“随着—著名的科学成就之后，学派的数目大量减少，通常减少到一个，于是一个十分有成效的科学模式开始形成”.这个范式是在理论论对坑和学派竞争中形成的，因而它具有较大的影响力和权威性12/24/202254自然辩证法前科学时期学科中的各人都各持一己之见，用各自不同的观点、方常态科学时期科学家们“根据规范进行研究”科学精神是保守的，其思维方式是收敛的，其研究态度是教条的。科学家们所做的，只是使科学稳定地增长、扩大和精确化科学变成了一种解难题(puzzle)活动，而不是一种批判性的创造活动科学渐进发展、逐步积累的时期12/24/202255自然辩证法常态科学时期科学家们“根据规范进行研究”12/16/202“危机时期”大量的反常现象形成颇有势力的挑战,范式的稳固性开始受到动摇，科学家们对范式的虔诚态度和坚信不移、死守不放的信念开始出现彷徨、怀疑反常现象的数目越来越多，企图消化它们的打补钉的办法越来越不中用；反例极其顽强，根本不能被消化或排除；反例打中了范式的要害之处，动摇了它的基本原则；科学之外的强大的社会原因使人们的观念形态整个受到影响和改变愈来愈多的科学家开始批判旧范式、抛弃旧范式、另建新范式、欢迎新范式12/24/202256自然辩证法“危机时期”大量的反常现象形成颇有势力的挑战,范式的稳固性科学革命时期旧范式被抛弃、新范式得以确立库恩认为范式不是认识而是信念，所以范式之间的竞争结果，最终不是由观察和实验来判定的，而只是由于信念转移决定的范式的改变就只能是信念转移,只能是“宗教改宗”，只能靠顽固信守旧范式的老一代死去而代表新思想新范式的新一代成长起来12/24/202257自然辩证法科学革命时期旧范式被抛弃、新范式得以确立12/16/20关于库恩模式合理性:体现了科学发展中的量变质变、肯定否定形式，并且从社会学的角度看待科学的发展把范式改变看作是心理上的原因（而不是认识上的深化），并认为常态科学时期不需要批判和革命精神则是不切实际的将他的科学发展模式看成是一切时代一切学科唯一的发展模式，因而否定了科学发展的多样性12/24/202258自然辩证法关于库恩模式合理性:体现了科学发展中的量变质变、肯定否定形四、拉卡托斯的研究纲领模式（20th70’）ImerLakatos“精致的证伪主义”经验事实不能证伪理论，科学的发展不能是一部证伪史、试错史科学理论不仅不能被经验所证实，同样，它也是不能被经验所证伪的12/24/202259自然辩证法四、拉卡托斯的研究纲领模式（20th70’）ImerLak经验事实不能证伪理论1某人发现行星P背离轨道运行，却并不能据此就证伪牛顿理论，而是会设想又有小行星P’干扰了Ｐ的轨道若观察的结果无P’，则又可设想望远镜倍率不够若更换仪器后仍看不到，就会又设想有星云遮住了P’若星云亦未找到，则又可设想是某磁场干扰了仪器……于是类似的假设将无穷增加，以挽救原有理论体系不被推倒。因此，反常即使一再出现，理论也总有足够的抵抗力保护自己12/24/202260自然辩证法经验事实不能证伪理论1某人发现行星P背离轨道运行，却并不能经验事实不能证伪理论21815年美国化学家普劳持提出:所有化学元素的原子量都是氢原于