自然辩证法课件

自然辩证法

绪论主要内容1、自然辩证法的范围、对象与内容2、自然辩证法的性质3、自然辩证法的意义与学习方法1.自然辩证法的范围、对象与内容1.1自然辩证法的研究范围此处所谓范围是指研究中涉及的事物。古代的自然哲学主要关心有灵魂的自然界；近代的唯物论在主客对立的前提下审视独立于人的自然。自然辩证法研究的范围是包括社会史在内的广义的自然史。它把自然界的演变与人类社会的演变作为一个相连的统一过程，把自然界、科学技术与社会作为一个整体纳入研究的范围。1.2研究对象哲学以人与自然的根本关系为对象。这种关系可分为以下三种：物质关系:指人与自然之间的物质、能量和信息方面的关联，包括个体与自然物之间物质关系、人种与其他物种或者环境之间的物质关系。认识关系:指人认识自然的各种类型的活动，如宗教的、神秘的、艺术的、科学的等等理性或非理性的认识。价值关系:指自然与人之间在物质或精神方面的有用性关系。自然辩证法的对象受到了一定限制，不同于一般的哲学：科学技术在各种人类社会实践中越来越处于重要位置，是人与自然之间的重要纽带。人们在广义的自然史中看到了更为真实的人与自然的关系。所以，自然辩证法关注的人与自然的关系，是以科学技术为中介以及在自然史中展开的。自然辩证法的研究对象是在科学技术活动中展现出来的自然与科学技术的本质与价值，人认识和改造自然的一般方法，以及科学技术与社会的互动关系。1.3自然辩证法的内容自然辩证法的对象可以分为两大类：中介（科学和技术）关系（人与自然、科技与社会）自然辩证法的内容可分为两类，四个部分：关于关系自然观：人与自然的关系科学技术与社会：科学技术与社会的关系关于中介科学观：科学的本质与价值技术观：技术的本质与价值自然观“自然观”是人们对自然界与人的关系的根本观点。辩证唯物主义自然观旨在对自然界的存在方式、演化规律以及人和自然的关系，作出唯物的同时又是辩证的说明。系统自然观与生态自然观，反映了人类最新的认识成果。科学观“科学观”研究科学的本质、科学与非科学的分界、科学认识的程序、科学知识的结构、科学理论及其评价、科学的发展规律和价值。技术观“技术观”研究技术的本质和结构、技术的一般方法及其原则、发展规律和技术价值等。科学技术与社会“科学技术与社会”探讨科学技术的科学技术的社会体制、运行机制、科学技术的经济、政治、文化等诸方面的社会价值，以及科技推动社会进步的规律性。2.自然辩证法的性质2.1学科性质从学科分类来看，自然辩证法对应的专业名称是科学技术哲学，是哲学门类之中哲学一级学科之下的二级学科。从研究范围来看，它属于专业性哲学，如同政治哲学、教育哲学等。从思想流派来看，它属于马克思主义哲学的一个分支。2.2一些相关学科(1)自然辩证法与科学技术史科学技术史为科学技术哲学研究提供了基础材料。反之，科学技术哲学为科学技术史提供了理解历史的理论框架。没有科学哲学的科学史是盲目的，没有科学史的科学哲学是空洞的。(2)自然辩证法与科学学科学学（scienceofscience）又称科学的科学，是应用科学的方法研究科学技术自身发展规律、科学活动的结构和动力，以及它与社会其他领域的相互作用的一门学科。科学学主要分支有：科学社会学、科学计量学、科技体系学、科学逻辑学、科学政治学、科技政策学、科学教育学、科技法学、科技传播学、科学心理学、科技管理学、科学文化学等等。科学学为自然辩证法提供思想材料，自然辩证法为科学学研究提供哲学支持。(3)自然辩证法与西方科学哲学（philosophyofscience）科学哲学是现代哲学中的一朵奇葩，诞生于20世纪初。它注重研究科学认识论和方法论的问题，深受经验主义传统的影响。在许多问题上，科学哲学做了深入细仔的研究，提出很多规律性的东西，对于自然辩证法研究具有他山之石的效用。(4)自然辩证法与STS(科学、技术与社会)STS是六七十年代开始出现的研究项目，主要研究科学技术与社会的关系，追求三者的协调发展。它首先出现于美国。直接的原因有生态问题和越战等。STS与其说是一个学科，不如说是一个纲领，因为它以鲜明的价值观和目的作为前提，综合地分析社会问题并提出求解方案。(5)自然辩证法与科学技术论（科学技术元研究）六十年代在英国爱丁堡大学有一个研究项目也称为STS（ScienceandTechnologyStudy），翻译为科学元勘、科学技术学或科学技术论。它起因于科学技术教育改革的需要，这一学派重视从社会与心理等因素研究科学知识的本质与发展的规律。极端的观点认为社会原因是科学技术发展的决定性因素。科学技术论在社会认识论方面对自然辩证法研究有很大的启发。2.3方法2.3.1自然辩证法具有哲学方法的一般特征哲学是形而上（Metaphysics）的深思。哲学以无形的、远离具体的实体为对象，去追寻宇宙本质的终极答案。因而，它是跨主体的精神生活，形式的公共性、内容的终极性和多样性保证了哲学处于公共文化的基础地位。这是希腊人最早开创的哲学智慧（wisdom）：一种纵深走向的思维方式，在现象的背后，寻找世界的结构、原因、起点或归宿。形而上学创造出了一种祛神话的思维方式，开启了理性文化的时代。与哲学相比，科学和技术的最终成果是形而下的。哲学是理性的事业康德说：要有勇气运用你自己的理智！这就是理性启蒙运动的口号。近代兴起的科学理性（reason）的基本意义是“从自然理解自然”。它有两个基本含义：一是在自然界中认识自然，不能在超自然世界中寻找自然现象的原因；二是解释或说明的方法要合乎逻辑，包括语言符号规则、实践操作规则等等。其中基本的规则是逻辑规则——不同媒体中描述的同一实体的图象具有相似的逻辑结构。批判(critique)是理性的要义。人是会犯错误的动物。所以，智慧的行为中应当包含纠错机制。批判就是人类创造的纠错机制。批判有两种形式：修正与否定。否定是革命性的过程。修正是完善的过程。批判是所有理性活动的共有的性质。哲学、科学、技术和艺术等等过程都需要批判。2.3.2科学方法的引入：作为目的论科学的哲学自然辩证法研究方法中常常引入科学方法：或是描述科学内容的需要，或是更精确地描述科学技术本身的性质或关系的需要，更主要的是，科学技术活动目的的需要。近代以来的科学（更不用说技术）具有血统上的工具论倾向。“科学就是解决问题”的科学观一直在美国、中国等科技大国中具有极强的影响力。工具主义的科学哲学从十九世纪未开始大行其道。当代的科学技术哲学应当以工具论与实在论两种哲学方法为基础寻求新的研究语言。人与自然的关系又可分为物理与事理。科学技术是人与自然关系的中介物，其中既包含事理，也包含物理。求真，研究物质的属性，是对“是”或“存在”的认识，表现为规律，回答“是什么”的问题；求善，追求解决问题之道，以事之后果问其事理，是对“应当”的认识，表现为规则，回答“怎么做”的问题。物理与事理的统一求真与求善分别反映了“哲学家”传统与工匠传统的精神。这两种精神在近代统一于科学技术这一特殊的活动之中。科学重在求“真”，但要适事求是（以观察实验等事件提供的事实来发现规律）；技术重在求“善”，但要实是求事（以已有的原理、模型和规则来确立建构行动的目标与程序）。自然辩证法用求真与求善的精神，对人与自然的关系展开研究。2.3.3两种自然辩证法：哲学式研究与科学式研究：在我国，科学技术哲学研究一直存在着两种方法论倾向：一是传统的哲学方法，结果是哲学性的；一种是科学的方法，结果是科学性的。自然辩证法课程的内容以哲学方法为主，同时引入了部分科学方法。总体上看是综合性的。3.学习自然辩证法的意义和方法3.1学习意义

3.1.1宏观意义哲学是现代文明发展的起点。科学最早起源于希腊的自然哲学。近代科学的诞生和发展以理性启蒙为条件。现代科学的进一步发展需要哲学为其提供健康的理性文化基础。问题：为什么我们是技术大国，但少有原创技术，而善于复制或放大技术，科学上创造的成果就更少了？我们可以这样来回答：第一，在多数情况下，复制与放大总是多于创造。第二，在某些时期，我们具有技术放大的能力，但缺少创造技术基因变异及其选择的能力或条件。哲学是现代文明发展的源头。两种技术发展模式单线程的发展模式：从原形技术直接发展到下一代的技术。发展的可能空间，只是技术实践中出现的问题在当时的技术手段条件下的逻辑展开，完全由当时的技术要素被动地决定。同类技术交流最多在同一技术层次上对现有技术略加拓展。多线程的发展模式：古希腊的哲学与科学的产生与发展，是人类历史上一次对现实的伟大跳离，其伟大意义在于，把直线式的演进，展开成立体和循环的发展，用人类的智慧，冲破了现实的篱笆，在理论世界中，描绘出各种技术的逻辑可能性和美丽的世界图景。正是这种远离现实的理智构造，创造了人类特有的间接和文明的发展之路。所谓间接的发展，在于它不再是从技术到技术的单线程的发展路径，而是多线程和多层面的演进模式。所谓文明的发展，是因为发展之始首先在语言、文字等虚拟现实的媒介上展开，并且通过批判的方式不断地改错与完善。在单线程的现实发展之路中，任何错误都要以物质的形态表现出来，并且用物质的手段来改正。这种直接的过程常常伴随有巨大的物质损失和对责任人的野蛮惩罚。文字狱是单线程发展在政治上的表现。一旦人们找到了知识与现实之间的沟通媒介和方式，书面上的世界就将在人们的技术实践中物化为真实的世界，在现实中开出智慧之花。所以说，以科学为代表的学术繁荣，为技术与社会的发展撑开了一片天空。哲学是推动多线程发展的始发者多线程发展是价值多元的，首先表现在哲学的独立性上。哲学之所以是哲学，在于其思想的自主性和独立性。它在不受社会其他领域的左右情况下，构造了各种可能的逻辑空间。这种逻辑空间的拓展是递进和循环的。首先是哲学的逻辑空间，哲学以语言文字为媒介，探讨同一媒介之内的逻辑结构以及不同媒介之间的非逻辑关联的合理性，为科学创造了理性的思想家园，理性活动是其中的核心。其次是科学的理论空间，为技术提供了物质结构与过程的图景，真理性与目的性的统一是其中活动的核心。第三是技术的艺术空间，为现实的创造性活动提供了求解问题的程序，劳动是这一领域的活动核心。最后，是社会的生活空间，为思想者提供了逃离现实的条件和灵感，消费是这一领域的活动核心。3.1.2微观的意义提供模型的作用：恩格斯：哲学为科学技术创造提供“类似物”。例子：和谐宇宙与法拉第电磁感应定律的发现。启发思路的作用：爱因斯坦：科学家在对待哲学上，都是“机会主义者”。丰富的哲学思想为科学和技术提供了多样化的概念框架，具有启迪思路的作用。例子：学派之争中的哲学分歧。3.2学习方法理论联系实际的原则：联系科学技术实际，主动地思考科学技术中的哲学问题；从实际出发，而非从教条出发。探索性原则：研究生阶段的学习重在培养探索性思维的习惯，强调创造性地解决问题，有理有据，论证严密。正确处理通意、他意与我意的关系：哲学学习的最终目的在于提高我意。坚持批判性思维：特别强调论证方法的学习与应用。3.3 思考题绪论和自然观部分：为了社会发展而述诸于哲学和科学，有助于社会发展吗？系统科学完成了对机械力学的彻底革命吗？生态问题的根源是什么？科学观部分：如何区分科学（science）、反科学(antiscience)与非科学(nonscience)?如何看中医学的学术性质？为什么科学具有可检验性？科学的实质性发展在于观念的变革？科学理论评价的原则应当是永恒的吗？技术观部分：技术是否具有民族性？现代技术是科学的派生物吗？技术有自身的灵魂，还是充当统治者的工具？当前技术异化的根源是什么？科学技术与社会部分：如何评价默顿提出的科学社会规范？对今天的中国有多大意义？现代科学技术体制的建立是否意味着自由研究的消失？如何理解汤浅现象？从低能耗生存走向高能耗生存是必由之路？3.4参考资料杂志：《自然辩证法研究》、《自然辩证法通讯》、《科学、技术与辩证法》、《科学学研究》、《科学技术哲学》（人大复印资料）。著作：1.孙小礼主编《现代科学的哲学争论》，北京大学出版社,2003年。2.《自然辩证法》（恩格斯）：导言、神灵世界中的科学。3.查尔默斯：《科学究竟是什么》，河北科技出版社。4.卡尔·米切姆：《技术哲学概论》。5、希拉·贾撒诺夫等：《科学技术论手册》，

北京理工大出版社，2004。教材：《自然辩证法概论》，高等教育出版社，2004版。第一篇

自然观内容：自然观的演变系统自然观生态自然观1

自然观的演变自然观是关于自然界的本质、结构以及演变规律的哲学学说。自然观的演变可分为古代、近代与现代三个发展阶段。在此，我们从两个不同的角度来描述自然观的演变。两种线索思想产生的类比机制人的世界自然界比较不同的自然观思想的普遍性与深刻性广度深度不同的自然观1.1线索之一：自然与人的类比恩格斯、科林伍德（英国哲学家）等学者认为，人类总是用自己的所作所为与自然进行类比，并得出关于自然的观念（恩格斯《自然辩证法》、科林伍德的《自然的观念》）。人类用类比的方法，从熟悉的事物推及陌生的事物。从较易熟知的人及其活动出发，来认识外部世界。古代的自然观古代自然观基于对比大宇宙与小宇宙，形成万物有灵论的神秘观念。生物的人物质的宇宙万物同人一样，具有生命。这种自然观的基本特点：第一，万物皆有生命。这种观点带有神秘性，具有宗教意味。第二，事物运动的主要原因来源于内部。事物是“自己”运动的。近代自然观近代自然观是基于作为上帝创造物的自然界与作为人工制品的各类机械的比较，形成机械的自然观，把自然看成一部机械的“钟表”。世界是一部钟表。这种观念的基本特点：第一，事物由基本的机械元件组成，合成事物可以还原为基本部件，复杂运动可以还原为简单的机械运动。第二，物质世界的根本动因是外在的，宇宙的初始动因是外在于宇宙的神秘力量——“第一推动”。现代自然观现代自然观是基于自然演变与社会兴亡交替的对比，形成历史性的自然观，把自然界视为与人类社会具有相同演变机制的世界，形成辩证的发展观念，既所谓“自然是历史的，历史是自然的”。自然是一个演化的过程。这一观点的基本特点：第一，万物以系统的方式存在着，并且处于演变发展之中；第二，事物本质上是“自己运动”，其演变过程是自组织，内在信息自我生成，而非超自然力量的“注入”。1.2演变线索之二：思想普遍化的维度自然观如同一般哲学，具有普遍性和公共性的特征。哲学探索事物本质，再现事物共性，寻求逻辑普遍性。科学史与哲学史正是一部人类追求知识逻辑空间最大化的历史。哲学知识是社会公共性的，因为它们摆脱了肉体羁绊，超越了个体局限，能够在个体之间充分交流，达成共识，并且具有共同接受的评价准则。逻辑的普遍性与社会的公共性之间相互对应。逻辑的普遍性是社会公共性的前提，社会公共性是逻辑普遍性的结果。一个物理学教师给的问题：因为对不同个体颜色感觉能力有差异，所以，对同一频率的光，人们有不同的感觉或经验。对同一束光，例如绿光，不同个体的感觉是不同的。因此，人们对绿光的感受是不同的。那么，不同个体怎么能够共同讨论这束光的颜色呢？也就是说，关于光的色彩理论如何得以被不同的个体所接受，并认为他们在讨论同一个研究对象呢？这一问题涉及到知识的普遍性与公共性。知识的普遍性事物的类概念个体个体个体个体个体个体同一类型事物中的分子类概念表达了类中个体的共有属性，所以，这一属性在类中普遍存在。普遍性通过“类”的逻辑方式得以建立。客观事物符号不同个体指称关系知识的公共性对于同一事物，不同个体可能有不同的感觉，但是，同一个符号所指是统一的。例如，对于某一频率的“绿”颜色，不同主体的感受可能不同，但是，这一称称所指的“颜色”是一定的，没有差异。客观事物不同个体不同主体对于同一事物可能有多样性的感受。语言符号保证了知识的公共性得以实现。相反，不可言说的知识没有公共性可言。事物的类符号不同个体同一类型的不同个体知识的普遍性与公共性自然观演变普遍化与公共化方向知识的普遍化与公共化受到思想内容和信息载体的双重制约。理性在不同时代，具有不同的核心媒介及其关心的对象。于是，理性所追求的知识的普遍性和公共性，也表现出不同的形态。古代：语言媒介与逻辑中可能的对象近代：物理媒介与实验中可能的对象现代：生命媒介与交往中可能的对象语言活动机械活动生命活动古代自然观古代自然观从语言层面上追求思想的普遍性与知识的公共性。语言文字为思想提供了物质性载体，从而区分了可编码与不可编码的知识，公共性知识应当是可编码的。理性知识被设定在可言说的范围。逻辑是对所有操作过程的抽象的符号表达，具有最强的跨文化性，是最普遍的规则系统。语言文字所能达成的普遍性和公共性知识，只能以逻辑为构架。古代自然观的普遍性和公共性还表现在内容远离具体的复杂现象，多为易于描述的简单现象或抽象实体。但是，它们并没有与灵魂分离，保留着神秘色彩。毕达哥拉斯的数、几何形体以及数学化的天体希波克拉底的四体液说原子论、以太论等物质组成论阿几米德的杠杆以及托勒密的天球模型等科学对象博物学传统与自然观博物学所依据的媒介是人们收集到的自然物。这种以自然物为认识媒介的方法十分古老，而且在今天依然在一定程度上广泛地存在着。实质上，古代自然哲学中概念的内涵主要来源于博物研究。从博物学研究中收集到的形象，成为抽象概括的前提。但是，这种研究所支撑的理论模型是描述性的，而非操作性的。近代自然观近代自然观从实践层面上实现思想的普遍性和知识的社会化，追求物质实践过程中的普遍秩序。机械自然观的对象与灵魂相分离，机械自然观的对象是人的实践过程中最简单的机械操作部分相关的自然过程。机械运动简单且易于言表，而且是人们最易于认识和实现的物质过程。所以，是最容易走向实证理论的领域。近现代创立的科学语言，能完美地在其表达的知识与感性的实验之间建立对应关系。科学语言描述的理论过程原则上应当在实验中可检验。正是这种来自实验的约束，使得科学成为以实验为基础的认识活动。实验技术装备成为表达科学的最重要的媒介。现代自然观现代科学技术开始接近生命的意义。同时，自然观的视野从机械操作扩展到包含生命意义的过程，从信息层面实现思想的普遍化，追求以生命观为核心的普遍秩序。科学研究开始接近生命意义首先，分子生物学使得科学从物理学复归于对生命本质的认识，初步揭示了生命世界的信息特征。现代分子生物学起于孟德尔的遗传因子概念，更早的思想散见于古代以来关于遗传的朴素猜想。在分子生物学的创立中，结构学派与生化学派等机械科学作出了重要贡献，但是，信息学派给出了分子生物学的核心内容。现代生物学从信息角度研究自然，展现了一片全新的世界，在质量与能量之外，找到了一个表达对象的新模型——信息，自然科学从此真正进入了信息时代。在信息层面上，寻找以生命为核心的普遍性，正在成为当今科学努力的方向。其次，生态学要求从生态系统的角度理解世界。从极端人类中心主义到生命平等：物种力量的强大并不意味着拥有支配其他物种的权力；从机械实体到生命信息：对自然界本原的探索开始发生转变。因为在生态智慧中，人们从整体的角度看待生命；在科学中，不断地发现生命的重要信息生命世界具有共同的本质，细胞学说、分子生物学等，不断地为我们提供发现生命本质的新途径。事物形态多样化的演进：多种物种共同存在，每一种生命及其演化都为生命圈中生命的进化做出贡献。生态整体进化的价值诉求与尊重每一物种的生存与发展是一致的。自然知识与人文知识在生态语境中开始融合：生态问题研究不仅涉及自然科学，也需要人文学科的加入。一种相对全面与合作的认识方式与态度在生态学中表现出来。自然与人文的“普遍共识”正在成为研究的基础。例如生态政治学等研究成果就是这类探索的结晶。第三，生命意义通过实验进入科学现代物理学在认识客体中发现了主体的投影，实验过程成为研究对象的组成部分,主体的属性通过实验过程溶入研究对象之中。分子生物学把生物学研究从博物学推进到实验研究阶段。近代实验科学终于进入了生命领域，在分子层面上的实验过程不再是单纯的无生命过程。社会的科学技术化使得科学技术与社会实中相关联。科学技术应用实践成为科学实践在社会领域的延伸。相应地，自然观的视野也超越了狭义自然界。社会过程成为自然观研究范围的一部分。信息概念的发现建立在质量、能量等广延量基础上的科学实质上是以身心分离为前提的，在现当代科学中遭受到挑战。机械科学很好地发展了去生命对象的知识，并在客观上造成了自然知识与人文知识的分离，机械论与活力论的对立，人文文化与科学文化的分裂。在十九世纪这些对立导致主客同一神话重新复活。而二十世纪的科学探索者开始关注信息概念为核心的世界模型，寻找以生命为中心的生态系统的整体本质。在物理学、生物学和系统科学中，普遍地使用质量和能量之外的第三个基本概念——信息（不同学科可能用不同的词，例如熵、序等相关概念）。从古代到现代，约束逐渐加强，普遍性降低，深刻性提高。古代：语言约束近代：语言约束+实践约束现代：语言约束+实践约束+生态约束逻辑上可能实验上可能生态上可能世界的本原现象可还原的广延实体信息及其展现约束普遍性深刻性第一篇

自然观内容：自然观的演变系统自然观生态自然观2

系统自然观系统自然观主要讨论下面三个问题：系统自然观的产生；系统的性质；系统的演变。2.1系统自然观的产生2.1.1系统自然观产生的自然科学基础新时空观相对论力学的时空观认为时间、空间、物质、运动之间都是相关的，钟慢效应和尺缩效应是相对论力学的两个最形象的反映时空特征的事例。以相对性原理和光速不变原理为基础，爱因斯坦在新的力学模型中加入了测量过程，观察者本身成为力学模型的一部分，客体之中包含主体，时空与事物的运动与测量的状态相关。在相对论力学中,信号的传播过程得到恢复。B信号速度为C信号速度为CA物体从A到B以速度V运动观察者研究者量子力学中的整体思想量子力学与相对论一样，强调测量过程不可忽略。并且，人只有通过实验技术装备才能观察和描述微观世界，只有在同自然的相互作用中才能达到认识自然的目的，人是科学实验的参与者，不是旁观者。关于微观世界的知识是测量过程的函数。海森伯测不准原理海森伯推得，测量一个微粒的位置时，如果不确定性范围是Δq，那么同时测得其动量也有一个不确定范围Δp,Δp和Δq的乘积总是大于一定的数值，即

ΔpΔq≥h/4π，

其中，h=6.626×10-34J·S，称为普朗克常数。这一规律直接来源于物质具有的微粒和波动的二象性，是普遍原理。凡是经典力学中共轭物理量之间都有这个关系。这一原理揭示了微观世界的不确定性。互补原理玻尔为解释量子力学而提出此原理，它与海森伯的测不准原理共同构成了量子力学哥本哈根解释的核心。1927年9月玻尔首次提出互补性原理：（1）位置与动量、时间与能量等物理量存在不确定的关系，无法同时求得精确的值，只能作为互补的量子力学对象来描述。（2）粒子与波动互不相容的图象可以用来描述量子力学的对象。（3）在量子力学中不能同时进行时空的描述和因果的描述，而只能作为互补的量子力学对象来描述。互补原理反映了从宏观常识世界进入微观的陌生世界的认识特征。量子力学突现了实验的核心地位近代科学的研究者以旁观者的身份从事科学活动。量子力学要求研究者是整个过程的参与者，研究对象不是与研究者无关的事物，而是研究者参与其中的事物。测量影响到被测的对象，而且测量的方法也影响到最终获得的知识。这些观点可以用一句活现象地表达出来：“月亮在不看它时不存在”。系统科学的出现40-60年代的形成和发展：系统科学的建立一般系统论：贝塔朗菲三十年代提出系统论的概念，45年《关于一般系统论》发表。运筹学：在二战的需要中产生，是关于事理的科学，旨在提高系统运行的整体效率。控制论：美国人维纳创立的关于动物和机器中控制和通信的科学。控制论提炼出的反馈控制模型具有广泛的普适性。信息学包括信息论和电子计算机理论。香农1948年的《通信的数学理论》宣告了信息论的诞生，其中提炼出了通信模型，定义了信息量，提出了编码定理等。冯·诺伊曼的计算机实现了一种处理信息的“物理符号系统”，这是人类智能物化的伟大起点。系统工程、系统分析、管理科学60-70年代的发展：自组织理论的建立耗散结构理论：比利时的普利高津1969年提出。协同学：德国的哈肯1969年提出.超循环理论：德国科学家曼弗雷德·艾根，1967年诺贝尔奖金获得者，1979年发表超循环理论,把生命起源解释为自组织现象,提出一个自然界演化的自组织原理.突变论：法国的托姆1972年创立.80年代以来的发展80年代国际上形成非线性科学研究的热潮，研究主体是混沌、分形与孤粒子。80年代中期国际上兴起了对复杂性的研究，突出的标志是1984年美国的圣菲研究所成立。钱学森学派的系统学研究：目标在于创立基础科学层次的系统科学。2.1.2系统自然观产生的两个原因一方面，自然科学需要新自然观，这是自然观发展的内在动力；另一方面，系统自然观的产生要以与之相适应的科学工具的产生与成熟为条件。2.2自然界的系统存在方式2.2.1系统：自然界存在的普遍方式系统概念定义：系统是相互作用、相互关联、相互依存的要素所组成的具有一定功能的总体。系统是自然界存在的普遍形式2.2.2

系统的特点开放性开放系统是与环境自由地进行物质、能量和信息交换的系统。特点：开放系统的外部特征是存在输入和输出；内部特征是不断破坏自身旧的物质组分，不断组建新的物质组分。真实的世界都是开放的，孤立和封闭系统只是理想状态下的抽象物。动态性系统的动态性是指任何真实的自然系统都有一个从生到灭的过程。现实的系统都有其发生、发展、消亡的过程，表现出随时间而变化的动态特性或演化特性。自然科学和数学提供了描述系统动态特性的许多理论相方法。按照科学追求普遍性的原则，动态系统理论的中心问题之一是对稳定秩序的追求。整体性：整体与部分的关系：质量关系(加和性):整体等于部分之和。功能关系(非加和性):整体不等于部分之和。曼德尔布罗特集全息关系:整体等于部分。生物的全息性:DNA在生物个体中分布；几何体的全息性:分形几何的自相似性；社会的全息性：文化基因的复制和传统的统摄作用。系统的特征信息：特征信息是组成系统的个体共同具有的；特征信息是系统环境不可知的信息。整体性的新定义：整体性就是系统特征信息空间分布的全息性或对称性。此处的全息性是指信息分布于系统所有组成单元；这里的对称性指三维空间分布的对称性。在系统的空间范围内，沿任一方向移动一个周期，信息保持不变。事物的双层信息结构事物内部的信息可分为两个层面，一个是可见的层面，一个是隐蔽的层面。可见信息参与外界交往，形成更大的系统，构成事物所处环境的一部分，保护事物自身。隐蔽信息是事物个性的根据，这些信息对外界的封闭，有利于保护事物自身，维护世界的多样性。可见信息隐蔽信息系统的特征信息存在于该系统中各组成单元之间的可见信息之中，同时对系统的外部环境而言，又属于隐蔽信息。系统要素之间的可见信息有相同的成分，也存在不同的、个性化的成分。公共信息个性化信息系统不可见环境其他元素可见系统的特征信息元素的可见信息系统信息的隐蔽深度反映了系统之间联系的紧密程度，以及系统保护自身的能力大小和受环境制约的强弱。隐蔽越深，联系越弱；隐蔽越深，自我保护程度越强；隐蔽越深，受环境制约也越小。水立方:五边形的复制品水的基本意象是五边形吗？古代自然哲学家把正二十面体对应于“水”无素。立方整体的生成机制是什么，五边形何以复制出立方体？生成机制与艺术表观最好不在同一层面上。分形艺术之美:完美的整体分形艺术找到了一种不同于传统艺术创造的线路。传统艺术，例如美术，创作主题与表达的意象之间需要通过艺术家不断地完善或修改形象，尝试性地建立两者的联系，逐渐找到表达主题的形象。两者之间没有必然的通道。分形艺术找到了两者之间的道路，从基本的信息单元出发，通过自复制操作，形成整体的意象。它的和谐先在地决定于其生成机制。层次性当我们沿空间大小或复杂性程度等维度展开对事物的认识时，发现在不同的范围内，事物遵从不同的规律，它们的性质在维度上表现出阶段性的变化。系统的层次性是指在一定范围内系统的基本性质和基本规律保持不变的性质，并且在不同的区域系统的基本性质和规律不同。在一个系统中，要素是低层次的系统或子系统，系统本身是高层次系统的子系统。层次性要求我们在一定的范围内认识和应用科学规律。非线性科学家郝柏林概括非线性具有以下三种含义：第一，线性是简单的比例关系，而非线性是对这种简单关的偏离。其次，线性关系是互不相干的独立贡献，而非线性则是相互作用。最后，对于理解混沌动力学有极重要意义的一条：线性关系保持讯号的频率成分不变，而非线性使频率结构发生变化。2.3自然界的演化2.3.1

演化与进化

何谓“演化”（evolution）运动、变化、演化与进化的区别运动和变化的意义通常包含了各种物质运动的可能形态。但是，两种的语用环境有所区别。演化是具有方向性的运动形态。进化是沿上升、从无序到有序、从低序到高序方向的演化，是演化的一种。自然演化的不可逆性可逆和不可逆可逆过程：系统从A状态变到B状态后，能够再回复到原来状态，且同时使系统的环境也回到原状态，则称A到B的过程为可逆过程；反之，称为不可逆过程。可逆过程对动力学方程而言是时间可反演的（或对称的）。当t→－t时，若方程保持不变，则称该方程是时间可反演的。对称是指在一定变换下的不变性。因此，可逆性就是时间反演变换下的对称性。科学家们达成了如下的共识：在我们所处的世界中，不可逆过程是绝对的、无条件的。可逆过程只是理论上的一种理想化的抽象物。自然界是演化着的物质系统宇宙的起源和演化:辐射-实物-收缩恒星的演化:收缩-成长-衰亡地球的演化:天文时期-地质时期生命的起源和演化:无机物分子-有机物小分子-有机物大分子-原始生命-原核细胞-真核细胞-单细胞原生生物-多细胞生物-植物和动物人类的演化:猿类-直立行走和手-语言-意识进化：有序化和对称性破缺序的含义：一般而言，序指有规则性的时空结构或功能。在数学上，（偏）序指具有传递性、反对称性和自反性的二元关系。系统科学中，有序指系统内部诸要素之间有规则的联系或转化；即在系统内子系统之间存在某种类似数学的偏序关系。反之，若系统要素两两之间没有偏序关系，则系统无序。序与系统可能状态数NN是系统的可能状态数。例如，我们找一个忘记放在何处的东西。一个东西可能放在很多地方（如N个），那么其可能状态数就是N。N大就意味着越无序，N小就意味着越有序。描述热力学序的物理量：熵熵实际上是对N的技术处理。熵是系统可能状态数的对数。定义：S=Alog2N.(A为系数）这是信息熵（玻尔兹曼熵）的定义。热力学熵是系统论中序的量度：信息量信息量等于熵减少。信息与熵的关系：信息大，则熵小，反之亦然。最大熵：一个系统最无序的状态的熵。状态熵：当下状态下的熵。信息熵：信息消灭掉的熵。三者的关系：最大熵=状态熵+信息熵状态熵信息熵最大熵熵越大越无序，对同一个系统是正确的。对于不同的系统，评价无序用状态熵概念，评价有序用信息熵概念。一般认为，机械运动无信息。其最大熵、状态熵和信息熵都为零。实际上，机械运动是确定性的运动，用统计语言难以描述，传统的信息量定义不适用于描述机械运动。序与对称对称与无序：在一切变换下都不变的状态就是无序状态。所以，对称性越大，越无序。对称破缺：在一定变换下所表现的可变性，或对称性的降低。它对应着系统的有序状态。自然界的有序化就是对称破缺的结果。宇宙的进化就是不断地打破已有对称的过程。宇宙大爆炸的初始状态，是最无序的。在温度降低、物质分布失去对称的过程中，逐渐走向有序。同样，知识的进步也是对简单的、对称的规律的扬弃过程。2.3.2自然演化的基本方式分叉：稳定性和不稳定性分叉：系统在进化过程中，由于系统内部的和外部的因素的影响，会使系统在前进道路上不断地分叉，从而有多种可能性和多种分支。分叉表明了稳定性与不稳定性的辩证统一。系统稳定的状态在各种因素的变化下，会逐渐失去稳定。当失稳达到临界时，系统就会发生突变分叉，一旦分叉发生，以及选择作用过后，系统又进入新的稳态。突现：突发性、间断性和不可预测性突现：指由系统中的各个组成部分相互作用所产生的新的形态、结构和性质。它具有突发性、间断性和不可预测性。突发性指突现的特性是“突然发生的”。间断性指系统跃入新的状态所具有的一种非连续的变化，是渐变和稳态的中断。不可预测性：在分叉点上，系统的走向是由随机的涨落决定的，因而具有偶然性，所以，从过去无法推出未来的确定状态。内在随机性：确定性和随机性内在随机性：确定性方程中存在的不确定性。例如逻辑方程（虫口模型）的系数和初始值的变化都可能导致混沌。这就是说，在表面上看确定性的规律中，潜藏着随机性。这是对拉普拉斯决定论的否定。2.3.3自然系统演化的机制

——自组织自组织自组织现象是指自然界在无外界特定影响下自发形成的宏观有序现象。在自然界中这种现象是大量存在的，理论研究较多的典型实例如：贝纳德流体的对流花纹，贝洛索夫－扎鲍廷斯基化学振荡花纹与化学波，激光器中的自激振荡等。自组织产生的条件A.开放系统在开放的条件下，系统的熵增量dS是由系统与外界的熵交换deS和系统内的熵产生diS两部分组成的，即：dS=deS+diS

其中diS>=0，deS可为正、零或负。在deS<0的情况下，只要这个负熵流足够强，它就除了抵消掉系统内部的熵产生diS外，还能使系统的总熵增量dS为负，总熵S减小，从而使系统进入相对有序的状态。dS=diS+deSdeSdiS开放为系统自生长创造了必要条件。B.远离平衡态远离平衡态是相对于平衡态和近平衡态而言的。平衡态是指系统各处可测的宏观物理性质均匀(从而系统内部没有宏观不可逆过程)的状态，它遵守热力学第一定律、热力学第二定律和波尔兹曼有序性原理。近平衡态是指系统处于离平衡态不远的线性区，它遵守昂萨格(Onsager)倒易关系和最小熵产生原理。远离平衡态是指系统内可测的物理性质极不均匀的状态，这时其热力学行为与用最小熵产生原理所预言的行为相比，可能颇为不同，甚至实际上完全相反，正如耗散结构理论所指出的，系统走向一个高熵产生的、宏观上有序的状态。远离平衡态为系统的自适应创造了条件。C.非线性系统产生耗散结构的内部动力学机制，正是子系统间的非线性相互作用。它们不满足叠加原理，因此子系统在形成系统时，会涌现出新的性质。在临界点处，非线性机制放大微涨落为巨涨落，使原来的稳定分支失稳，在控制参数越过临界点时，非线性机制对涨落产生抑制作用，使系统稳定到新的耗散结构分支上。自组织的相互作用保证自组织的时间结构是自复制的。D.涨落：“生序原理”系统在每一时刻的实际测度并不都精确地处于平均值上，而是或多或少有些偏差，这些偏差就叫涨落，涨落是随机的。

在正常情况下，由于热力学系统相对于其子系统来说非常大，这时涨落相对于平均值是很小的，即使偶尔有大的涨落也会立即耗散掉，系统总要回到平均值附近。在临界点附近，涨落可能不自生自灭，而是被不稳定的系统放大，最后促使系统达到新的宏观态。涨落保证了自组织是自创生的。第一篇自然观内容：第一章自然观的演变第二章系统自然观第三章生态自然观3生态自然观3.1自然、生态危机与生态学3.2生态自然观的基本思想3.3生态危机的原因与协调的途径3.4生态自然观和可持续发展3.1自然界的分类与生态危机3.1.1自然与生态自然的内涵：自然一词的基本含义是指由事物自身决定的存在状态，与人为概念相对立，这些事物就是自然物。古代自然概念多指事物事物固有的原因、形态或形式。近代的自然指存在物的总体，与自然界同义。在现代，鉴于全球性的生态危机，哲学家提出作为生态系统的自然概念。自然的分类按照人类介入的程度，可以把自然物分为天然自然、人化自然与人工自然三类。天然自然的运行规律不受人的影响；人化自然的基本规律不受人的影响，只是部分外部条件受人的影响，如农业社会的农作物、家禽和生畜；人工自然的运行规律由人规定。生态与生态系统生态指生物在一定的自然环境下生存和发展的状态。生态系统：生物群落与其生存环境之间，以及生物种群相互之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转换和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体，称为生态系统(ecosystem)。3.1.2生态危机生态危机是指由于人类不合理的活动，导致生态系统的结构和功能的损害、生命维持系统瓦解，从而危害人的利益、威胁人类生存和发展的现象。生态危机有两种类型第一种类型是由于对生态系统中物质条件基础的破坏，引发的生命系统与生命支持系统之间的不和谐。机械、物理和化学等非生命的人工变革活动，是导致此类问题的原因。第二类生态问题是人工自然直接导致生命体之间的不和谐。第二类生态问题的主要原因是人工生命的产生。生态危机的主要表现：土地荒漠化：沙化、盐碱化等去生命变化。空气和水资源污染：生化污染为主。矿物资源储量减少大量生物物种减少和新的危险生物出现人口过度膨胀：造成人与其它物种的不平衡，人与人的不平衡以及人与支持系统的不平衡。间接表现：某些被认为是自然灾害的现象，可能是人为的结果，即生态危机的表现之一。论证：如果今天的宇宙与地质过程是稳定的，那么，当自然灾害成为一种常态，生态系统的人为损害可能是它们出现的原因。3.1.3生态学生态学(ecology)这个词最早是由德国生物学家恩斯特·海克尔于1869年定义的概念，是研究生物有机体与其周围环境相互关系的科学。环境包括生物环境和非生物环境，生物环境是指生物物种之间和物种内部个体之间的关系，非生物环境包括土壤、岩石、水、空气、温度、湿度等自然环境因素。浅层生态学与深层生态学在人与自然关系问题上持人类中心主义立场的浅层生态学认为目前的生态环境危机只是当前科学技术发展不够充分的结果，它主张在不改变现有生产模式和消费模式的条件下依靠技术的进步来改变环境，而且就根本而言，改变环境是因为目前的环境危机对人类已经构成了威胁。“人类中心主义”的思想认为人类活动所追寻的全部利益都是为满足人类自身的需要，人和人的价值是首位，因此道德规范只是人与人之间的行为准则，人类不会为动物、植物或其他种属去做任何事情，除非是为了满足人的某种欲求。深层生态学注意到“人类中心主义”的狭隘立场，从而提出了“生态中心主义”加以纠正。奈斯的“生态智慧T”深层生态学用“生态中心主义”取代“人类中心主义”。这一理论有两个基本准则：一是原则上每一种生命形式都拥有生存和发展的权利。这意味着若无充足理由，我们没有权利毁灭其他生命，生物圈中的一切存在物都有生存、发展和体现“自我实现”的权利；二是随着人类的成熟，人类将能够与其他生命同甘共苦。这意味着人类可以通过“自我实现”来发掘人内心的善，来实现人与自然的认同，在认同的过程中人类能动地实现人与自然的和谐相处。生态智慧超越科学形态今天的诸多生态问题与科学不无关系。所以，生态学本身需要超越现有的科学形态。深层生态学的创始人阿伦·奈斯把生态学视为超越科学的智慧：“生态智慧，即深层生态学，包含了从科学向智慧的转换”3.2生态自然观的基本思想在教科书中，生态自然观的基本思想概括为以下五个方面：生态系统是一个生命系统。生态系统具有显著的整体性。生态系统是自组织的开放系统。生态系统是动态平衡系统。生态平衡是稳定性与变化性相统一的平衡。这五条都是从客观描述对象的角度来叙述的。没有直接反映主体的作用。后四条可以做为第一条的注释。生态自然观的核心思想生态自然观核心思想：一是生态系统是整体性的有机系统，处于进化之中；二是坚持生态中心的价值观，即以生态的利益为最高原则。特点：一方面秉承本体论的传统方法(第一条)；另一方面引入了价值论命题（第二条）。总体上看，生态自然观把“是”与“应当”两种知识溶为一体，必然与必需两类命题并举，从知识的内容与形态上区别于以往的自然观。传统自然观不包含价值判断，两者相互分离。生态自然观整体性的一个方面生态系统是一个生命系统，其中的特征信息是生命体共有的。生态系统各部分的公共信息才是生态系统的本质所在。人的特有性质不能成为生态系统的特征信息。任何生命物种不能把其个性强加于其它生命体之上。生态自然观整体性的另一个方面认识主体本身参与生态过程。这种整体性与现代物理学的情况相似。整体性表现在主客体关系的客体化上。相对论力学中的信号是测量中建立起来的主客关系，同时也是认识对象的一部分。而且，这种传播关系以及认识活动，也要遵循生态系统的特征信息要求。客体人以及生态学等人类文明生态系统主体人与生态学等文明的创立认识活动例：波普尔认为，他所提出的否证论模式是认识过程的本质，也是社会过程的秩序，还是生命进化论的等值表达式。如果我们把这种模式看成生态系统的特征信息，那么，认识过程也是整体的一部分。生态价值观进入自然观生态自然观的一个特色，就是包含了价值观的内容，这种情况在以往的自然哲学中是没有的。价值观是对人与社会行为目标的要求。由于生态系统包括人类社会在内，价值观又是认识人与人关系的基本知识形态，所以，在生态自然观中，这种要求不可缺少。本体论价值论生态自然观3.3生态危机的原因与协调途径3.3.1原因：观念：机械自然观与人类中心主义价值观；科技：认识的有限性和变革能力的低下，以及研究动机与应用目标的分离；人与人的关系：动物世界的关系导致人对自然开发利用的无序状态。3.3.2协调人与自然关系的途径1、生态思想成为社会共识多元文化下的生态共识：人们的生态思想必然蕴含着区域或社群属性。多元化的生态思想共同展现同一个生态主题，并且包含着公共的生态理念。生态学成为一种生活方式。政治制度、经济制度层面的变革要以个人精神的“内在变革”为前提。深层生态学主张生态行动首先通过个人行动来实施，个人通过其生活方式的改变促使社会发生变化。平等的思想环境：生态思想本身应当处于生态化（平等）的思想环境之中。寻求人与自然关系的和谐本质人与自然的和谐本质应当在人与自然的共同属性中寻找。寻找途径之一，以天人相通为前提，在人与人基本关系中，发现天人同一的属性。[例如中国哲学]寻找途径之二，在广义自然系统中，寻找人与自然的共同本质。[例如潜层和深层生态学]寻找途径之三，在人与自然的连接纽带中寻找人与自然的共同本质。[实践论、交往理论和传播学等]2、发展和依靠绿色科技绿色科技包括两方面的内容：所谓绿色科技是指能量与资源消耗低的科学技术。它表现在传统的科技形态的各个领域中，也表现在科学技术的其他活动中。绝色科技表现为绿色科技的思想、方法、工艺、手段与技能等具体的传统科技要素中；绝色科技还体表现在其他的科技活动中，包括科技决策、科学技术研究、生产、消费和循环再生产过程等等。3、以协调人与人的关系为前提政治制度的协调：在自由的理念与民主的制度下建立和谐的政治关系与对强权的制约力量，使得破坏生态的力量处在控制之下。法律制度的协调：通过法律制度以及严格的司法，强制性地协调人与人以及人与自然的关系。伦理道德的协调：与前面相比，生态观念更应当体现在伦理规范上。它应当作为社会的伦理精神，内化在人们的价值观念中，规范着人们的日常行为，使得个体的行为自然地成为生态化的行为。3.4生态自然观和可持续发展3.4.1可持续发展理论和战略的提出可持续发展的基本涵义是指既满足当代人的需求，又不对后代满足其需求构成危害的发展。它是在1980年发表的世界自然资源保护大纲（WCS）中给予系统的阐述。在我国，可持续发展问题涉及到资源、环境、人口、工农业、科技、社会等方面。它已成为我们协调人与自然关系的重要国策和全球性的纲领。3.4.2可持续发展的原则突出发展的主题——发展原则发展的可持续性——可续原则人类根本利益和行动的共同性——共同原则人与人关系的公平性——公平原则3.4.3生态文明：可持续发展的必然途径从工业文明走向生态文明，建设生态文明社会，是实现可持续发展的必然途径。物质层面上以生态产生为主导；社会制度层面上建立适应于生态建设的规范、制度，协调人与人的关系。思想观念上确立生态化的思想观念。3.4.4面对环境问题的对策源头上把握：在制订绿色发展战略，在各种计划中反映出环境保护和节约资源的理念与措施。执行环境保护的准入制度。过程中治理：对现存的环境问题做切实可行的治理。严格执行法律，依法保护环境。这是最关键的，也是最难的。绿色方法论的意义在今天，人们在科学技术的研究与应用上冠以绿色的名称，用于区分环保与非环保的科技行为。我们追求节能低耗的技术，但是，什么样的技术是节能低耗的呢？通常，我们只是针对具体的科技项目，讨论节能问题。实际上，从方法论与自然观的角度，也存在着节能低耗的问题。从近代以来，行为主义的科学模型一直占主要地位。牛顿力学模型就是一个行为主义模型。所谓行为主义模型，是从外在功能关系来描述运动并且构造动力学模型，而不是从事物的内在结构上认识事物的运动。所以，在牛顿力学中，我们只应用质量概念来刻划对象的运动禀性，并没有更细致地描述事物的内部结构。行为主义的方法实质上就是黑箱方法，是一种功能模拟的理论模型。机械论动力学模型的节能是相对较差的。热学是机械力学在热现象中的应用，本质上也是行为主义的。所以，热机的效率同样也是很低的。电磁学提出了电磁波理论，电与磁的互动机制等，对电磁运动的内部结构有了一定的描述。所以，它并不是完全行为主义的，而是在一定的程度上对内部结构有所描述。因而，电磁学理论相对节能。分子生物学的遗传学理论是生成论的，分形学中描述的几何学也是生成论的。它们的共同特点就是它们都是对事物内在结构或过程的描述。我们把这种理论模型称为结构描述的理论模型。相对而言，可称为“绿色”的方法。绪论与自然观部分思考题：在今天的中国，自然辩证法是一个纯粹的哲学学科吗？相对过去的自然观，现代自然观有何特点？如何理解整体性？生态问题的根源是什么？第二篇科学观与科学方法论科学的性质科学知识的结构科学发展的形式4科学的性质4.1认识科学的多重视角我们有不同的认识科学的视角把概念归为某一属概念，是明确概念常用方法；并且一个属概念的提出也标致着一种新认识角度的成熟。科学学的创始人B.J.贝尔纳认为，科学在它的历史发展中表现为方法、知识、信仰、文化、生产力和社会建制等多种形象，认识科学需要多方面的分析和综合。新应用领域也是新认识角度的来源我们对科学的理解，决定于我们的行为以及它与科学传统的一致性。今天科学的应用，衍生出科学的多样性的应用以及新的生长点。于是，人们会通过对这种应用和衍生领域展开认识活动，并且期盼通过科学的新展现发现其深刻的本质。任何新理解，不能与传统上形成的基本观念相冲突，这也是观念史中的一个常识。如果我们推出了一种革命性的科学精神，那么，我们实质上建立了一种非科学的新形态的文明，就像科学文化的出现，不是对宗教的延续，而是一种区别宗教的新文化形态，虽然它与宗教之间有着渊源关系。4.2科学知识的特点所谓知识是人类认识的成果，是人们在实践中对客观事物的认识，它存储于各种媒体之上，交往于人与人之间，活动于人的思维之中。科学知识是人类最为宝贵的成果，它与其它知识之间即有联系又有区别。（1）科学知识的特点客观真理性：科学的研究对象都是客观存在的，不以人的意志为转移，正确的科学知识总是在一定范围内与客观事实一致。可检验性：科学知识本身应当具备原则上能够被事实验证的属性。系统性：科学知识理论的功能具有非加和性。科学以逻辑基本规则规范命题关系，用范畴定义对象的基本属性，并以此（例如公理系统中的公理集合）构成理论的本质或特征信息。主体间性：科学知识是超越个体的，科学共同体内普遍接受的知识。4.3科学与非科学的分界标准A逻辑主义：逻辑经验主义接受了经验确定标准,以逻辑语言分析改造传统思辩性哲学为己任,拒斥形而上学,提出经验证实标准,即凡用经验和逻辑可证实的命题(知识)是有意义的、科学的,否则便是无意义的、非科学的。证伪主义者波普尔提出：任何理论或命题,凡在逻辑上可证伪的(可反驳的),便是有意义的、科学的,否则便是无意义的、非科学的。B相对主义学派操作主义者布里奇曼提出了操作意义标准:每一个词语、每一个科学问题和每一个科学命题对应于一组操作,凡可操作的,包括仪器的和智力的操作,就是有意义的、科学的;反之是无意义的、非科学的。逻辑实用主义者奎因将经验主义实用主义化,认为科学是人们用来应付环境的一个概念系统和工具,凡是在应付环境中有用的就是科学的,否则是非科学的;科学理论只有有用无用之分,没有真假好坏之别。工具主义的相对性无论操作主义还是奎恩的实用主义的经验主义，本质上都是工具主义的科学观。它们认为科学本身并不是真理，只不过是一种工具。工具的性质并不由其自身的结构决定，而是决定于工具的用途。所以，科学与非科学的分界，也完全由工具的外在目的来决定。我们用科学做什么，决定了科学工具的性质。操作过程的性质受制于操作的目的。有用性作为分界标准，同样也与应用环境有关，因为“有用”的评价更主要来源于外部。不同的目的有不同的操作和评价尺度。总之，工具主义误用系统与环境的功能关系来描述系统的本质。库恩的标准(相对主义)：库恩认为分界标准是相对的，随着历史的演变、科学共同体的不同，有不同的标准。标准只是科学共同体具有的“意见一致。标准更主要地由社会、心理等因素决定，而不逻辑。（3）科学知识与宗教和艺术A科学与宗教宗教基于对超自然支配力、宇宙创造者和控制者的存在，给人以灵魂并延续至死后的信仰体系。科学与宗教的关系：原始宗教精神生活是科学精神产生的基础。宗教在与科学的交流与斗争中同时改变自己。“粗知哲学，每使人倾向于无神论，然而精研哲学，则使人皈依宗教。”（桑塔亚那在《理性生活》中引用了培根的一段话）科学与宗教的区别方法上：宗教坚持神学教条原则，科学坚持批判性思维对象上：宗教述诸无限的超自然，科学研究有限的自然B科学与艺术艺术与科学的区别艺术述诸于情感，而科学述诸于理性实在艺术热衷于个性刻划，科学驱于共性的表达。艺术是永恒的，科学是发展的。科学与艺术的联系艺术中的科学技术：观念的、知识的和技术的科学大量进入艺术之中，成为艺术的对象或艺术创造的工具。科学中的艺术：科学研究本身也是一种艺术，虽然在内容上与艺术区别甚大，但是在创造性这一点上与艺术是相同的，它们都是创造性的劳动。5科学知识的结构5.1科学语言分析5.2科学事实5.3科学规律5.4科学理论5.1科学语言分析三种词逻辑词，逻辑常项，如联结词，包括所有纯数学词：“↔”、“”、“”、“∫”等符号就属逻辑词。观察词，或称之为O-词，是可观察量：“温度”、“颜色”、“气体压强”等就是观察词。理论词，或称之为T-词，是不可观察量：“电子”、“信息熵”、“黑洞”等就是这类语词。三种命题逻辑语句，它不包含描述词。以逻辑词为对象的语句就属于此类命题。观察语句，或O-语句，它包含O-词，但无T-词。一般的关于观察词的判断就属于此类语句。理论语句，或T-语句，混合语句，包含T-词和O-词两者，它描述了理论词与观察词之间的关系；纯理论语句，包含T-词，但没有O-词，它描述了理论词之间的关系。两种语言观察语言：或O-语言（用LO表示），包含逻辑语句与O-语句，无T-词。学科发展的初期，科学语言往往处在观察语言形态，就像个体早期语言以观察语言开始一样。理论语言：或T-语言（用LT表示），包含逻辑语句、O-语句和T-语句。当人们不满足于经验解释，寻找宇观、微观或复杂性解释时，会假设不可观察的理论概念，理论语言相应产生。从语言成分看科学理论的分类理论假设（T-假设）：理论的规律，它们是纯粹的T语句。对应假设（C-假设）：即对应规则，包含T-词和O-词的混合语句。科学中的三种真理逻辑真理（L-真理）：当一个语句凭借于它的形式以及出现在其中的逻辑词的意义是真的时候，这个语句是L-真的。例：“如果没有一个单身汉是幸福的，则没有一个幸福的人是单身汉”狭义的分析真（A-真）：除了L-真，还要求对描述词的意义也要搞明白。真假不依赖于事实。例：“没有一个单身汉是已婚的”。综合语句真是由相关的物理世界的事实信息来决定的。例：“物体以每秒每秒32米的加速度落向地球”。5.2科学事实科学的事实是科学认识主体关于客观存在的、个别的事物的真实的描述或判断，其逻辑形式是单称命题。单称命题：命题主项指称一个具体的事物，而不是指称一类或一部分事物。科学事实是经验性的认识成果，其内容具有感性的成分，它的真实性通过实践直接验证。科学事实分为事实Ⅰ（记录数据）和事实Ⅱ（数据概括的陈述）。科学事实的特征个别性：科学事实指称具体的单个的事物。精确性：科学事实要求数量的精确性。定性与定量的概念在科学事实中的作用。可重复性：公共的经验与私人的经验。这是科学事实的重要的特征。观察渗透理论纯观察说：观察是纯粹的感官反应活动，它不受任何理论。古典经验主义的观点。中性观察说：观察语言与理论语言的分离。逻辑经验主义的观点。观察渗透理论：理论在观察中起到对观察目标的导向作用，加工整合感性材料的作用，以及提供语言用以表达事实的作用。科学事实的作用科学事实是形成科学概念、科学定律、科学原理及建立科学理论的基础。科学事实是证明或反驳科学假说和科学理论的基本手段。5.3科学规律实证主义的科学规律：“科学规律是尽可能精确地表达某种重复性或规则性事件的陈述。”——卡尔纳普。本质主义的科学规律：科学规律是对事物运动变化的本质的反映。必然规律必然规律：在所有时间和地方都被观察到的规则性。逻辑形式：(x)(PxQx)（任何一个x,如果有P性质，那么就有Q性质）全称陈述作为规律的条件：如果全称陈述蕴涵于某个已被接受的理论，或者猜想出的全称陈述其推论与已知的背景知识相符合，则该陈述可以称为规律。统计规律统计规律：断言只以一定的概率出现的规则性。逻辑形式：RF（Q，P）=r概率语言表达不确定性状态，同时也表达确定性状态。经验规律与理论规律经验规律经验规律是这样的规律，它所包含的语词或是直接用感官可观察的或是用相对简单的技术可测量的。定性规律。如：所有的乌鸦者是黑的。定量规律。如：气体的盖·吕萨克方程、电学的欧姆定律等。理论规律理论规律与经验规律的区别并不在于它是否被确定。经验规律被经验事实确证，而理论规律多为“假说”。理论规律中的语词是不可观察的。如分子、原子、电子、质子等。经验规律与理论规律的获得经验规律通过对事实的概括、抽象而获得。理论规律不是作为事实的概括而被陈述的，而是作为假说而被陈述的。假说的创造需要超脱于经验而大胆地猜想。理论规律推出经验规律就象经验规律可以解释和预测事实一样，理论规律可以解释和预测经验规律——理论规律能推导出经验规律。理论规律推出的经验规律愈多，多样性愈大，推出的经验规律之间的联系愈少，则理论规律就愈强。对应规则CorrespondenceRule科学理论规律的检验问题：如何建立不可观察词与事实的关系。对应规则：将理论词与可观察词联结起来的规则。例：“如果有一种特别频率的电磁振荡，则有一种特定色彩的可见的青蓝色”。“气体的温度与它们的分子的平均动能成正比”。对应规则的不同名称：布里奇曼：操作规则。概念或命题的意义在于一系列与之相关的科学实验操作和经验行为过程。坎贝尔：字典。因为这些规则将一种术语与另一种术语联结起来，类似于英汉词典的用途那样。享普尔：桥梁原理。理论包括内部原理和桥梁原理。内部原理阐明理论及定律所需要的那些基本实体与过程。桥梁原理指明理论所设想的过程如何联系于我们已知的经验现象，从而使理论可以说明、预言或逆断这些现象。规律的功能解释功能解释：从规律推出已有的事实。科学的解释用于说明事件为什么发生。没有给出一个规律，就不能给出一种解释。事实解释是伪装的规律解释。演绎的解释模型:((x)(PxQx)∧Px)→Qx作为解释模型的逻辑规律不同于科学规律，它们是逻辑真理。形而上学的解释如果把对某事件的解释诉诸一个形而上学的动因，且这个动因并不能给出更一般的规律，那么这种解释只能是一种伪解释。马赫：科学不应去问“为什么？”（找形而上学的原因，黑格尔式的解释），而问“怎么样？”（用规律去描述这些事件）德赖施：隐德来希是某种特殊的力，它引起生命物质按它们所做的方式行动，但你必须把它想成为同引力或磁力那样的物理力。预言的功能预言：从规律推出未来的可能的事实。模型：同解释。科学规律应当具有预言的功能。预言力强的规律是好规律。5.4科学理论5.4.1科学理论的含义科学理论是由科学事实、科学概念、科学规律组成的复杂的系统，其中表现出事实、规律、理论的递进层次关系。理论结构的复杂性理论发现方法的奇异和困难：理论的复杂结构的产生本身就是困难的，并且具有惊人的新颖性。同一问题对应于多样化的理论：同时给出不同的求解方案在科学史中已经是常态。理论结构的整体性（这是复杂性的关键所在）：整体一定是复杂的结构，而不是简单的线性叠加关系。也正为复杂结构，才能保证理论能满足简单性要求。科学理论的性质可检验性：科学与非科学的划界标准。逻辑简单性：独立的规律尽可能少。内在完备性：协调与完备(这一条是整体性的特征所在。理论的整体性表现在内部各要素之间无矛盾性)。说明：科学理论的性质与科学知识的性质之间有一定的相似性。但是，还是有所不同。理论性质重点从理论的系统整体来讲；科学知识从理论、规律和事实的共同要求以及科学知识与非科学知识的分界为重点来讲知识的特性。库恩的“渴望之物”库恩虽然不承认有绝对的分界标准存在，但是，他还是认为有相对稳定的可接受的科学理论的评价共识：严密性（逻辑关系的严谨性）精确性（科学陈述与事实的一致性）广泛性（理论具有较大的解释力）简单性（既简单又给现象以秩序）有效性（能产生大量新的研究成果）渴望之物做为理论的性质可能逻辑结构不够清晰。例如，简单性与有效性的内在关系，使得它们之间独立性不足。5.4.2科学假说假说的内涵：根据已知科学规律和事实对于一定范围内的事物、现象的本质或规律的一种推测性的说明。特点：科学性：以有的科学知识为前提，与以有知识之间有内在的逻辑联系。猜测性：新假说有超量内容，与以有知识之间存在着发现逻辑上的跳跃性，所以，在内容上具有可错性，在形式上可能具有不完善的方面。作用假说是科学理论形成的唯一道路。建立假说的动因建立假说的动因：理论的需求来自于用理论才能解决的问题。旧理论与事实的矛盾：这种理论需求是理论发展动力的主要来源。例：从地心说到日心说的动因在于地心说对观察事实解释的繁琐；从燃素说到氧化理论的革命则完全在于旧理论的错误。旧理论的不完善：理论矛盾的另一个来源是理论与理论图景的不一致。人们向往的理论与现有理论的差距构成了这种问题。例：经典电动力学到狭义相对论在于绝对与相对参照系的不对称性；进一步走向广义相对论的理由则在于贯性与非贯性参照性的不对称性。对现象的直觉与洞察：对研究现象的直观，在理论产生的条件成熟的时候，成为这一领域原始理论的来源。而问题的起因在于现象的无序所导致的思想困惑。而这种困惑需要理论方式才可能解决。例：孟德尔在直观的基础上创立了生物遗传学的基础性理论概念———遗传因子以及相关的遗传定律，为该领域提供了原始的概念和方法论原则。建立假说的原则解释性原则：这一原则规定了新理论与已有事实之间的关系。原则要求：新建的假说应当能解释研究范围内的所有事实。即假说能逻辑地提出这些事实。在一个研究领域，总是有已经存在的事实。当一个新假说想取代旧理论时，它应当接受旧理论所解释的事实，而不是抛弃它们。科学事实在新旧理论交替之际保持它们的真实性不变，所以，它们在新理论之中仍然会延续其科学事实的地位。对应性原则这一原则规定了新旧理论之间的关系。这一原则要求：新建假说的解释力要超过旧理论，涵概旧理论；旧理论从形式上看可作为新假说的一个特例，新假说在某一方面推向极端时，从形式上就变为旧理论。案例：卢瑟福的连续原子模型到玻尔的量子原子模型经典原子模型的原子能量是连续变化的，原子可取任何能量值。玻尔的量子模型规定原子只能取某些固定的能量值。在玻尔模型中，当量子数足够大时，能级差小到可以近似看成连续变化的。于是，在量子数足够大时，新的量子模型形式上变为经典的连续能量模型。可检验性原则这一原则规定了新假说与新事实的关系。原则要求：新假说应当能推出新的事实，并且原则上能通过实践加以判断其真实性，从而确证假说的真理性。这一原则独立于解释性原则，并且更能反映科学的本质。分界标准选择了预见新事实，而不是解释旧事实的道理也在于此。例：海王星的发现与引力理论天文观测发现天王星的运动轨道偏离理论值；人们推测在天王星附近存在一未知天体导致这一偏离。用引力理论预测了海王星的观察值，并得到了证实，极大地支持了引力理论。简单性原则这一原则规定了对新假说在价值上的劳动取向。假说在本质上是一种劳动，具有劳动的基本价值取向：尽可能少地付出劳动时的消耗。这一原则要求：我们应当选择表述上、内容上和方法上尽可能简单的知识来做为选择的假说。客观内容的节简（奥卡姆的剃刀）：没有必要，就不要增加实体。因为世界本身是节简的。知识表述上的简洁：用尽可能简洁的语言表达假说。应用中的高效（思维经济