1、自然辩证法概论 马克思主义学院教学相长教学相长 开拓创新开拓创新 导论n关于学科名称n自然辩证法的学科性质n本课程的主要内容n学习和研究自然辩证法的意义 一、学科名称一、学科名称 “自然辩证法”来源于恩格斯的一部著作自然辩证法（18731886）。它主要论述自然界发展的辩证法和自然科学的辩证法。 50年代在我国专家的建议下成为我国的一门学科的名称。 同一学科两个名称 教育部规定理工农医各专业硕士研究生必修的公共理论课是“自然辩证法” 国务院学位委员会于1992年把“自然辩证法”学科名称改为“科学技术哲学”（自然辩证法）。 二、自然辩证法的性质二、自然辩证法的性质 自然辩证法即科学技术哲学，包括
2、科学哲学和技术哲学，它从哲学层面研究自然和人类的科学技术活动方法及成果，它是科学技术研究的思想理论基础。 1、哲学爱智之学n哲学是爱“智慧”，而且是对待全部智慧的一种态度。这就是对智慧本身的真挚、强烈、忘我之爱，即“爱智之忱”。 起点好奇、惊讶 追问痛苦而危险 终点境界的提升n古希腊哲学家柏拉图说：“哲学始于惊异”。 n亚里士多德也说过：“由于惊异，人们才开始哲学思考”n黑格尔说：“哲学以思想、普遍者为内容，而内容就是整个存在。” n英国哲学家罗素也说过：“当有人提出一个普遍性问题时，哲学就产生了 ”。n哲学研究终极问题n哲学研究的问题都是一些最大的问题，是超出一切科学知识界限的大问题，比如世
3、界的本质、存在的意义、存在与意识的关系、真善美、上帝是否存在、意志是否自由、灵魂是否不朽等。总之，哲学是对人类面临的一些深层次问题的深层次的思考。n哲学之用乃“无用之大用”2、科学哲学与技术哲学n“Science”：西方土生土长n科学是近代以后从哲学中分化出来的知识部门，这种知识是带有确定性的知识。n19世纪惠厄尔首次使用科学家一词。n由“Science”到“科学”：日本的人的翻译舶来（1874），意为分科之学。n“科学”：中国康有为首次引进（1893）n科学是运用概念系统描述事实与事实之间的联系，从而揭示自然规律。n科学的特点：抽象性、逻辑性 、实证性、 可检验性科学哲学是对科学本质的追问和
4、反思n反思科学方法n反思科学认识的本质及科学的特殊性n反思科学认识的价值3、什么是技术哲学n“技术”一词出自希腊文techne（工艺、技能）。n狭义的技术即工艺技术、工艺方法。n通常指广义的技术，不仅包括工艺技术包括工艺技术有关对象，即技术过程中使用的（如仪器、工具、机械）和作为技术过程的结果生产出来的（如半成品、成品）n技 术哲学是对技术本质的哲学思考 n 工程科学视角n 文化哲学视角n 社会批判主义视角n 系统论视角技术哲学研究的四种视角工程科学视角n卡普的器官投影说n艾斯发明的三个阶段说n雷芒德的发明说文化哲学视角nK 雅斯贝尔斯：机械化养成人讲求实效的态度，同时使人丧失了人格和人性。n
5、M海德格尔：现代技术是一种架构，人冒着被卷入技术漩涡的风险。nH阿伦特：只按手段和目的考虑一切行动的技术活动中表现出来的“世界和现实的根本丧失”是现代社会的特征。nM谢勒：急于统治和征服自然而不关心利用自然是近代科学技术的基本特点。社会批判主义视角nH弗里尔：技术在工业化国家已成为主要参照系，技术占据了宗教、艺术和政治从前占据的地位。nJ埃吕尔：技术命令代替了政治行动，形成了“技术国家”。n法兰克福学派：技术手段日益完善，却丧失了客观合理的目标。系统论视角n罗马俱乐部：增长的极限，技术不能无限制增长nH格鲁尔：保持现有经济活动的方式等于有计划的“自杀”，必须抛弃物质资源是无限的想法。三、本课程
6、的主要内容三、本课程的主要内容（1）自然观n研究自然界的一般性质及发展的一般规律，包括自然界的物质性和自然界的系统存在方式，特别是应用复杂系统理论来揭示自然界演化的规律；n研究人与自然的和谐、协调发展问题。(2）科学与科学方法论n 研究科学的定义、科学与非科学的划界、科学思维方法、科学的经验基础、 科学理论的建构、科学理论的评价与检验、科学的发展模式等。 （3）技术与技术方法论 研究技术的定义及本质、技术活动的约束条件、技术预测与技术评估、技术发明与技术创新、技术批判理论。 （4）科学技术与人文 科学技术中的伦理问题 科学文化与人文文化的分裂与融合问题 科学精神与人文精神的培养四、学习和研究自
7、然辩证法的意义四、学习和研究自然辩证法的意义n理解科学的需要n提高理论思维能力的需要n消除科学与人文的冲突的需要第一章第一章 自然界的存在方式自然界的存在方式n自然界的物质性n自然界的系统存在方式一、自然界的物质性一、自然界的物质性n自然界的涵义n古代物质观n近代机械唯物主义物质观n辩证唯物主义物质观n物理主义物质观1、自然界的涵义、自然界的涵义n一切独立于人的主观意识之外的世界都属于自然界。由于它独立于人的主观意识之外，因此，有时它也被称为“外部世界”。n产生意识的载体（人脑）也是自然界的组成部分。n整个自然界可以分为生命世界和非生命世界两大部分。n广义的自然，是指包括人类自身在内的具有无限
8、多样性的整个存在，是我们这个宇宙的总和。包括人和社会。在这个意义上自然可以作为宇宙、物质、存在、客观实在的同义词n 狭义的自然，则指与社会相对立的自然界，可以理解为人类生存的自然环境。2、古代希腊人的物质观、古代希腊人的物质观n外部世界分为实体世界和现象世界。现象世界是多样的，变化的，甚至是转瞬即逝的。实体世界则是不变的。不变的实体世界决定了不断变化的现象世界。n人通过感觉把握表面现象，通过理性思维把握实体。人只有认识了实体，才算真正地认识了外部世界。n感觉只是走向关于外部世界的真理性认识的入口处，不是真理本身。 希腊哲学家对宇宙、自然与人之间的关系展开了讨论，对物质的性质进行了深入的研究，得
9、出结论：世界是复杂，但物质的构成是单纯的。古希腊人认为硬币磨损现象是一种肉眼见不到的小粒元素的消失。恩培多克勒认为形成物质的四元素各有特性。土干凉，水湿凉，空气热湿，木则具有上述六种特性。亚里士多德主张物质由土、水、火、空气、以太等五种元素构成。图中人脚踏土地球和水地球，两手握着空气和火，望着由以太形阳、月亮和星星。n德谟克利特德谟克利特 把元素学说发展成原子学说 机器的自然图景n法国著名作家德芒纳蒂尔（16世纪末）-世界是一部机器n开普勒-将天体机械比喻为时钟2、近代机械论物质观霍布斯（英）-生命是肢体的运动：心脏/发条、神经/游丝、关节/齿轮伏尔泰-宇宙是一架巨大的机器，制造机器匠就是上帝
10、法国唯物主义哲学家拉美特利（la Mettrie，1709-1751）-人是机器，把人简化为一种没有灵魂的自动机B、严格的机械决定论：拉普拉斯决定论（妖）Laplace（）在概率论的解析理论（）中提出：设想一个妖或智神（）知道宇宙中所有物体的受力与初始位置和速度，那么宇宙的未来和过去就是完全决定的，都是已知的。n物质是由最小的颗粒原子构成。 3、辩证唯物主义物质观n列宁的物质概念：列宁的物质概念：物质是标志客观实在的哲学范畴，这种客观实在是人通过感觉感知的，它不依赖于我们的感觉而存在，并能为我们的感觉所复写、摄影、反映。列宁的物质概念缺限1，列宁认为，“客观实在”是一切物质形态的共相，是值得商
11、榷的。原因在于：列宁把“物质=客观实在”，实则不然。事物间的关系、过程、场、真空、时间和空间，包括人的精神意志都是客观实在的，但这些不是物质的。n2，该定义不能区分：“物质、时间、空间”。n3，并非所有物质形态都是由感觉感知的。夸克，谁感知了夸克？n 4，不依赖于我们感觉而感知的东西未必都是物质，尽管它是客观存在的，比如暗物质，场、时间、空间，事物之间的关系， 邦格提出了物质概念的四个定邦格提出了物质概念的四个定义：义： n定义1：对象x是一种物质客体（或实体），当且仅当，对于每一参照系y，若Sy(x)是关于x的状态空间，那么Sy(x)至少包含两个元素；不然的话，x就是一种非物质的客体（或非实
12、体）。n定义2：物质是等同于所有物质客体的集合。n定义3：一个客体x是实在的，当且仅当，或者(a)，至少存在另一客体y，在x不存在的情况下，它的状态会有所不同；或者(b)，x的每一成分都在改变着它的另外一些成分的状态。n定义4：实在是真实客体所构成的集合。n邦格的物质定义强调了物质的根本属性是变化，是物力论的，物质是能动的，它具有产生新形式的无限可能性。 4、物理主义物质观n唯能论学派n场说n超弦理论n物理方程说唯能论学派n物质根本不是实在的，而能量才是物理学中的唯一实在。（奥斯特瓦尔德、迪昂等）n把运气、美、热情等精神实体看成各种能。场说n终极实在是场，它们是真正第一性的，它们不是物质产生的
13、，相反，这些场自己产生基本粒子，基本粒子再构成宇宙的物质成分。n有两类场，一类同物质联系在一起（电磁场、温度场）；独立于物质的场（重力场、辐射场等）。超弦理论n自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子，而是弦。这些看起来像粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈（称为闭合弦或闭弦），闭弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。尽管弦论中的弦尺度非常小，但操控它们性质的基本原理预言，存在着几种尺度较大的薄膜状物体，后者被简称为“膜”.直观的说，我们所处的宇宙空间也许就是九维空间中的三维膜。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论 物理方程说n我们不知道
14、我们所讨论的实体的本性，而只知道它们的数学结构。（萨里凡）n爱因斯坦的引力场方程，薛定谔或狄拉克的波动方程，可以指示我们怎样去预测未来的观察，但根本没有告诉我们这种数学结构后面的物理实在。二、自然界物质的系统性二、自然界物质的系统性1、系统的概念、系统的概念 系统就是由诸多要素经特定关系形成的属性不可分割的、具有特定功能的整体。其整体性要点在于新质或功能的突现，即整体大于部分之和。2、系统的组成 n所谓“要素”，是指构成系统的组分或组元。n要素是系统存在的基础，离开要素就无所谓系统。n任何系统至少有两个要素，单一要素不能构成系统。n任何一个系统都由更小的子系统构成。如水分子由氢原子要素和氧原子
15、要素构成，而原子又由原子核要素和电子要素构成，原子核也是一个子系统。n所谓“结构”，是指系统内部各要素之间、或者系统要素和系统整体之间的相互联系和组织方式的总和。n系统不是要素的简单堆积或混合，结构是要素的秩序，要素是结构的物质承担者。n结构相对于要素而言，具有相对独立性。要素相同，结构不同，会出现不同的系统特征。如，由氨基酸要素和核苷酸要素组成的生命系统，因其组成要素的排列组合方式不同，而构成了各种不同的生命个体。n结构形式一般有数量结构、时空结构、相互作用结构。n所谓“功能”，是指系统作为整体与外部环境发生相互作用而产生的特定作用、行为、能力和功效。n功能体现的不是某要素的属性，而是系统诸
16、要素耦合在一起而突现出来的系统的整体属性（新质）。n要素是功能的物质基础；n结构是功能的重要依据；n功能是结构的外在表现，功能对结构具有“反作用”：a、结构的合理与否能够通过功能表现出来，b、功能的发挥有时会损耗结构，有时能够优化和改进结构。乙乙 醇醇甲甲 醚醚 要素相同要素相同 结构不同结构不同 功能不同功能不同要素不同要素不同结构不同结构不同功能却相同功能却相同西汉千章铜漏西汉千章铜漏沙沙 漏漏日晷日晷钟表钟表第第17页页3、系统的特征n整体性n动态性n层次性n自组织性非生命世界群落生态系统生物圈自然系统具有物质、能量、信息“三要素”。依据系统与外界环境是否有物质、能量、信息交换，可将系统
17、分为孤立系统、封闭系统和开放系统。4、系统的环境、系统的环境与环境没有物质、能量和信息交换。与环境有能量交换但没有物质交换。与环境自由地进行物质、能量、信息交换。第二章自然界的演化发展第二章自然界的演化发展n自然界的有序与无序n自然演化的不可逆性与方向性n自然演化的自组织性一、自然界的有序与无序一、自然界的有序与无序 1、序、无序、有序、序、无序、有序 系统的秩序性问题，包括有序和无序，是刻划系统形态特征的重要方面。制造和组建系统，管理和使用系统，甚至观赏系统，关注的中心都是系统的有序性。就人类的价值判断看，一般认为有序胜于无序，高序优于低序。但这些概念远比人们的直观理解要复杂得多，科学至今无
18、法给有序与无序以精确而普适的定义。一些系统理论从物理学引入对称破缺概念，把有序定义为破缺了的对称性，能否推广到一般系统，尚待研究。我们采用不太严格的通俗说法，把有序理解为事物之间规则的相互联系，把无序理解为不规则的相互联系。 序反映系统结构等方面的差异程度，有序、无序是个相对的概念。差异越来越大，则系统的有序程度增加；差异越来越小，即越来越均匀（均一、均衡），则有序程序降低（走向无序）。 另一种表述：序是标志事物宏观可辨识性的范畴，是指某参量按规律取值的确定程度，能按规律取确定值的是有序，否则是无序。2、熵与序 系统的熵增加则有序程度降低（走向无序），熵减则走向有序。 二、自然界演化的不可逆性
19、与方向性二、自然界演化的不可逆性与方向性1、可逆过程与不可逆过程n不可逆过程：气体扩散、刹车产生热 覆水难收 打碎的碗n可逆过程：不考虑摩擦的钟摆n经典物理学描述了一个可逆过程n热力学第二定律给出了时间之矢，宇宙的总能量守恒，宇宙的熵增加。 玻姆说：“将自然规律描述成原则上完全可逆，只不过是实在的极度简化的表现的产物。” 法国诗人哲学家奇内（Edgar Quinet）说：自然是不会回头的；它决不重做它所破坏的东西；它不会再看已经破坏的模型。3、不可逆过程在系统演化中的双重作用 破坏系统的有序结构，使系统的有序程度降低。像孤立系统中的自发过程，如热传递、物质扩散等。 导致系统有序结构的产生，使系
20、统的有序程度提高，如贝纳德花纹。三、自然演化的自组织性 自组织理论它是一个学科群 :研究系统从无序走向有序的条件和机制问题。 艾根超循环理论 托姆突变论自组织是指系统靠自身的机制形成有序结构的过程。普里高津耗散结构理论 哈肯协同学nA 孤立体系：孤立体系是指系统与环境之间既没有能量交换和质量交换的系统；nB 封闭体系：系统与环境之间只有能量交换，而没有质量交换的体系叫做封闭体系 C 开放体系：系统与环境之间既有能量交换又有质量交换的体系叫做开放体系。1、自组织过程的条件自组织是指系统靠自身的机制形成有序结构的过程。n远离平衡态与近平衡态相对应，是指开放度比较大，系统内部的线性变化被破坏的状态。
21、很显然，耗散结构出现的必要条件是系统处于远平衡态。我们所要指出的是，系统处于远平衡态仅仅是耗散结构出现的必要条件，而不是充分条件，即是说远离平衡不一定出现有序结构。这就像生命的出现还必须有很多其它条件同时具备才能出现一样。 从系统熵的变化来分析，ds=dse+dsi，也说明只有开放系统才有可能进化。“”第三章生态自然观与生态伦理第三章生态自然观与生态伦理n生态自然观确立的现实根源与科学基础n生态自然观的基本思想n生态伦理学的产生n人类中心主义的生态伦理n非人类中心主义的生态伦理一、生态自然观确立的现实根源与科学基础一、生态自然观确立的现实根源与科学基础n生态自然观确立的现实根源：全球环境问题n
22、生态自然观确立的科学基础：生态科学n生态自然观的基本思想1.1.生态自然观确立的现实根源：全球性环境问题生态自然观确立的现实根源：全球性环境问题n当代全球性环境问题的主要表现n环境问题的解决需要新的哲学2.生态自然观确立的科学基础：生态科学生态自然观确立的科学基础：生态科学n生态学是研究生命体与其环境之间的关系的科学，生态学家认识到不能用机械的观点理解生命，生命体之间以及生命体与其自然环境之间存在着极其复杂的相互关联。3.生态自然观的基本思想生态自然观的基本思想1）生态系统是生命系统2）生态系统具有显著的整体性3）生态系统是自组织的开放系统4）生态系统是动态平衡系统5）生态平衡是稳定性与变化性
23、相统一的平衡生态自然观三、生态伦理学的产生三、生态伦理学的产生n传统伦理学把人与人之间的关系作为中心问题，道德是要理解我们对他人的责任及我们拥有的权利。n环境问题不符合传统的道德领域。n从广义理解时，哲学伦理要关注一般的关于好的生活和人类繁荣的问题。这些问题包括更广泛的对价值问题的关注，这些价值观给我们如何生活提供规范，环境问题被纳入到伦理学视野。四、人类中心主义的生态伦理观n人类中心主义的伦理认为，人类影响自然环境的行为是正当的，当且仅当这些行为有利于人类的福利或有利于保护与高扬人类的正义与人权。因此人类只对人类有道德责任，并且只有人类才有道德权利。我们关心（with regard to）动
24、物、关心生命、关心自然只是为了人类的利益，而不是为了其他生物的利益，我们没有道德责任去保护和提高非人的生物的利益或内在的价值。 五、非人类中心主义（生态中心主义）的伦理观 非人类中心的伦理学认为，人类影响自然环境的行为是正当的，当且仅当这些行为有利于生态系统生态系统或生命共同体生命共同体的稳定、繁荣与发展，有利于尊重、保护和提高生命的内在价值与权利。因此作为生物世界一个部分的人类有责任维护生物世界的利益，维护生态系统的完整性，保护野生物种免受人类干扰而灭绝，保证地球生命尽可能不受人类造成环境污染的危害。这些道德责任来自地球生命和生态系统的内在价值，是独立于并复加在对人类的道德责任之上的。 第四
25、章 科学及科学划界问题n科学概念的透视n科学规律n科学解释n科学与伪科学的划界标准一、科学概念的透视n科学是反映规律的知识体系n科学是一种活动n科学是一种特殊的方法n科学是一种社会建制n科学是一种文化1、作为知识体系的科学n古 希 腊 认 为 科 学 是 一 种 知 识 。（知识），拉丁文scientia 或scire，就广泛意义来讲，指学 问 或 知 识 。 英 文 s c i e n c e 德 文wissenschaft法语 scientia 皆由此衍生转变而来。n科学还应该被理解为是形成和产生科学知识、运用科学知识的实践活动。n梅森（科学史家）： “科学就是人类历史上积累起来的有关自然
26、界的相互联系着的技术、经验和理论知识的不断发展活动。”2、作为一种活动的科学3、作为一种方法的科学n方法，沿着（正确的）道路行进。n黑格尔把方法表述为“人能动地把握客体的手段的工具”。在逻辑学（下，532）中写道：“在探索的认识中，方法也就是工具，是主观方面的某种手段，主观方面通过这个手段和客体发生关系”。n培根新工具，科学就在于用理性方法去整理感性材料。人们对科学方法有不同的理解n皮尔士认为，科学是驱逐怀疑，获得稳定思想的一种方法。n默顿：科学是“证明知识可靠性的一种独特方法”。n梅森：“科学方法主要是发现新现象，制定新理论的一种手段，因此不断地在扩大人类知识体系，只要科学方法应用得上，旧的
27、科学理论就必须地为新的理论所推翻。” n因此，所谓科学方法，是在实现科学认识活动中所遵循的途径和运用各种方式和手段的总和。nM玻恩在1954年诺贝尔物理学奖致谢辞中谈到，“我荣获1954年的诺贝尔奖，与其说是因为我所发表的工作包括了一个自然现象的发现，倒不如说是因为那里面包括一个关于自然现象的新思想方法基础的发现”。（我这一代的物理学家，213）4、作为社会建制的科学n所谓科学的社会建制，指科学事业成为社会构成中的一个相对独立的社会部门和职业部类的一种社会现象。它从科学家的社会角色、科学专业、科学共同体及其活动、规范等方面反映了科学与社会的关系。 5、作为一种文化的科学n1871年人类学家泰勒
28、在原始文化中首先提出文化的定义，“文化是包括全部知识、信仰、艺术、道德、法律、风俗以及作为社会成员的人所掌握和接受的任何其他的才能和习惯的复合体。”（P1） 对科学的文化分析n萨顿把科学史规定为文明史的一部分，“从最高意义来说，它实际上是人类文明的历史”。n贝尔纳认为“把科学当作整个文化的一个组成部分来对待”才能正确认识科学，促进科学的健康发展。n1972年李克特指出“科学是一种文化过程”，（三联，同名书）指出科学文化有三个特征： 科学文化是一种认知过程，有别于个体的认知； 科学文化是传统文化的生长物，具有特定的发展特征； 科学文化其发展速度快于生物进化。n科学是一种相当特殊的文化，虽然生长自
29、民族文化环境（西方），但科学成果一旦被公认，就具有普遍性、公有性、无偏见性，因而又是超民族的；一旦成为文化系统的独立成分，就具有了自己独特的精神气质：n实证精神；n严密精确的分析精神；n开放精神（无国界、无终极真理）；n民主精神（反权威、迷信）；n创造进取精神。二、科学规律1、科学规律的内涵n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。n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。2、两种主要类型的科学规律n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
30、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。n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。 三、科学解释 1、什么叫做科学解释n(1) 从解释者(L&C) 到被解释者( E) 是演绎有效的论证.(对IS 来说是高概率的归纳支持论证) n(2) 解释者至少包含一个一般定律(或统计定律) .n(3) 解释者具有经验地可检验的内容并且它是真的.2、科学解释的标准模型n1948 1948 年年C.HempelC.Hempel 和和P.
31、Oppenheim P. Oppenheim 发表了论发表了论文文Studies in the Logic of Studies in the Logic of ExplanationExplanation提出提出DN DN 模型模型nDN modal Deductive nomologicalDN modal Deductive nomological modal modal of scientific explanation. of scientific explanation. 因为因为NomologicalNomological 的词根的词根“nomosnomos”是个希腊语是个希腊语
32、, ,是规律的意思是规律的意思, ,因此因此DN modal DN modal 应译成演绎应译成演绎规律解释模型。规律解释模型。n1962 1962 年年C. G. HempelC. G. Hempel 发表了发表了Deductive Deductive Nomological vsNomological vs Statistical Explanation Statistical Explanation提出提出IS IS 模型模型. .即即Inductive statistical Inductive statistical explantionalexplantional modal ,
33、modal ,译作归纳统计解释模型。译作归纳统计解释模型。n例如如何解释小李得了麻疹病例如如何解释小李得了麻疹病, ,回答是小李哥回答是小李哥哥上星期得了麻疹病哥上星期得了麻疹病, ,他和他哥哥接触很多他和他哥哥接触很多(Lee was exposed to the measlas(Lee was exposed to the measlas) ,) ,所以小所以小李患上了麻疹病。李患上了麻疹病。n这两个模型合称为解释的定律复盖模型这两个模型合称为解释的定律复盖模型2、科学解释的标准模型nHempel 认为,科学解释就是运用科学规律,对现象进行论证与理解,来回答科学提出的为什么问题。为什么一个
34、气球放在桌面上发胀了呢? 你解释道,因为桌子旁边有个加热器,所以它发胀了。Hempel 说,这是一个省略了的解释,如果对它精确化,应该这样解释:解释相关困扰解释相关困扰nC. G. Hempel 等人是逻辑经验主义者,而且是早期逻辑经验论者,他们的基本哲学主张是要“拒斥形而上学”,即拒斥本体论.n在讨论科学解释问题时,只注意逻辑形式的分析,而不注意解释者与被解释者之间除逻辑相关之外,更重要的是内容上的相关.nDN 模型的反例便连珠炮地飞来.nCE1 :金属受引力作用的解释反例。这是Ardon Lyon(1974) 提出的,可以将它表述如下:n(1) 所有金属都导电n(2) 所有导电体都受引力作
35、用n(3) 所有金属都受引力作用CE-counterexamples反例反例n如果用“这块金属”替换“所有金属”,就成了对特殊事件陈述的DN 解释的反例。n这是因为,上式中(1) 与(2) 确实演绎地推出了n(3) ,而且(2) 又是定律,完全符合DN 模型的要求,但谁也不把它看作是一种解释,因为前提与结论解释不相关:n金属并不是因为它的导电而受引力作用的。nCE2 :男人吃避孕药不受孕反例。这是W. Salmon(1971)提出的。(Salmon. 1992 ,1998)n(1) 所有男人定时吃避孕药都不怀孕n(2) 约翰定时吃食他太太的避孕药n(3) 约翰在过去一年中没有怀孕n上式(1)
36、中“所有男人”用“我猜测所有男人”来替换,这个反例就成了I-S 的反例。n在这反例中,约翰定期吃避孕药并不构成对他不怀孕的解释,他是个男人才构成这种解释.n尽管上式完全符合DN(或IS) 的要求。对称性困扰对称性困扰nC. G. Hempel 建立和阐明DN 模型的时候,他将解释与预言看作是完全对称的,它们在逻辑结构上是同一的,它们之间的不同只是知识状态的不同.n当被解释者E 为已知时,DN模型为解释模型,当E 为未知时,DN 模型为预言模型。预言是潜在的解释,解释是已知了的预言,二者完全对称。这是Hempel 所主张的对称.n解释应该是单向的、单调的、非对称的。可是DN 模型却允许了许多对称
37、性反例。nCE3 :旗杆及其影子反例。这是Sylvain Bromberger 提出的.n设太阳投射于地面的入射角为53. 13,按直角三角形的边角关系,当旗杆高度为4 米时,其影长为3 米。根据几何光学的和毕达哥拉斯的定理,以及太阳方位和旗杆高度的初始条件描述解释影子长度为3 米,这完全符合DN 模型,但反过来也可以从影长与有关定律演绎地论证和推出旗杆高度。n这也是完全符合DN 模型。但它显然不是对旗杆高度的解释,不过它可作为对旗杆高度的预言。nCE4 :暴风雨与气压计读数反例。这是M. Scriver (1959)提出的.n气压计读数突然急剧下降,这个事实预示暴风雨的到来。但气压计读数并不
38、能解释暴风雨的到来,尽管它完全符合DN 模型。这个反例导致的结论与CE3 相同。n要解决这个不对称困扰问题只有引进因果关系,因为原因与结果之间本来是不对称的.n宇宙膨胀有一种因果作用引起星系光谱红移,日出有一种因果作用引起公鸡啼叫,反之就不然,所以后者不能解释前者.n这种考虑导致W. Salmon等人用因果解释替代DN 解释和IS 解释。无须定律的解释实例无须定律的解释实例nCE5 :墨水污染地毯反例.这个反例是M. Scriven(1959)提出的.n靠近约翰教授书桌的地毯上,有一片黑色的斑渍。他怎样解释这件事呢? 他解释道:昨天有一打开了盖的墨水瓶放在桌子边,我不小心用手杖将它打翻在地,于
39、是墨水倒到地毯上了.nM. Criven 认为,这个解释无须定律,也不是论证。这个解释已经清楚、完备.n如果照Hempel 要求补上万有引力定律及精确的初始条件表述,企图逻辑地将这块地毯污渍推导出来,可能越解释越糊涂了.四、科学与伪科学的划界标准1、逻辑实证主义 可证实性A、20世纪2、30年代，维也纳学派，代表人物石里克和卡尔纳普。B、科学命题或理论 有意义的命题或理论 能用经验事实加以证实（verify）的命题或理论 可证实性作为科学的划界标准，而“正确”来源于可证实性。2、证伪主义（批判理性主义） 可证伪性A、代表人物波普尔流行于20世纪40、50年代。B、批判逻辑实证主义，认为理论或命
40、题具有普遍性，不可能被经验证实，但可被证伪。如F=maC、可被证伪的理论或命题才是科学的，否则是非科学的。如周易、弗洛伊德的精神分析理论（推入 压抑 救人 升华）。再如“海河的流向是天津发展的方向”。D、证伪主义提出之后，人们就用confirm（确证）代替verify（证实）。用经验不能证实全称命题。逻辑实证主义也不再坚持可证实性标准，研究经验对理论的支持度（确证度）。E、波普尔反对归纳法。由观察、实验归纳得到的经验知识是可错的，并不能保证“正确”。如关于老虎的知识。3、历史主义（1）库恩-范式范式 A、科学发展模式：前科学 常规科学 反常、危机 科学革命 新常规科学B、（常规）科学就是在范式
41、指导下的解难题的活动。而范式的形成受社会、政治、心理和文化等因素影响，降低了经验在划界过程中的作用，“客观性”在减弱，“真理”、“正确”就不好说，科学无非是一种看世界的方式。（2）费耶阿本德 反对划界反对划界A、否认科学划界的必要性，认为不存在普遍适用的科学研究方法（everything goes），怎么都行，科学与非科学之间不存在一成不变的界限。他的理论流行于20世纪70、80年代，代表作反对方法（75）、自由社会中的科学（78，中译本，上海译文）。此后，科学哲学终结，他认为科学哲学是有辉煌历史的学科。B、科学、巫术、宗教、迷信和神话等是不同认识传统，平权，无所谓优劣，哪个好用就用哪个。第五
42、章、科学的经验基础第五章、科学的经验基础n科学事实n科学观察n科学实验一、 科学事实 1、区分客观事实、经验事实、科学事实n“客观事实”：是指客观世界存在的现象、事件和过程，它是纯客观的，只是存在而已，不包含人的主观认识因素，属本体论范畴。即不管人们是否已经认识到它的存在，它都是存在着的。n如月球上的山谷、木星的卫星、太阳的黑子、金星的盈亏等，在伽利略制造望远镜以前，没有与天文学家的认识活动发生联系，在没有进入人的认识领域之前，它们是客观存在着的，属于客观事实。“经验事实”：是指用某种语言或文字对观察到的客观事实所做出的陈述和判断。n分为两个层次：一是人们通过感官或借助仪器对客观事实所作的反映
43、和记录；二是人们必须对观察到的客观事实作出陈述和判断，因为只有用语言表达的经验事实才能交流，才能成为公共知识的基础。n经验事实是为人所经验到、认知到的事实，是人类经验的内容，属认识论范畴。它既有客观性，又具主观性。n由于经验事实包含着人的主观认识因素，再加上客观事实的现象是复杂的，因而人们所得到的经验事实中常常掺杂着虚假的事实描述。科学事实：是指人们对科学实践中所观察到的客观存在的事件、现象和过程的真实描述。它也分为两个层次：一是客体与仪器相互作用结果的表征。如观测仪器上记录和显示的数据、图像等；这一层次的科学事实既与客体的性质有关，也与人所设定的认识手段有关。如压力的变化是表现为汞柱的升降还
44、是压力指针的摆动，取决于认识手段。二是对观察实验所作的陈述和判断。这一层次的科学事实既与客体的性质有关，也与人用以描述事实的概念系统有关。同一事实在不同概念系统中所做出的描述可以是不同的。2、科学事实的特征n理论渗透性：不存在与理论体系无关的、纯粹的科学事实。科学事实的发现和确定需要依赖于特定的科学理论。这是科学事实不同于其他经验事实的最重要特点。n相对独立性：科学事实一旦被发现和确定，就具有自己相对的独立性和不变性。如，意大利物理学家伏打根据电的“接触说”发现了化学电池，它能使验电器或电流计发生偏转，从而证明了“电流”这一科学事实。但后来的实验证明，“接触说”这一观念是错误的，“化学说”才是
45、正确的。但是，当不同物体接触会产生“电流”这一科学事实却是没有歧义的。3、科学事实的作用n重大科学事实本身就是一种科学新发现n事实为科学理论的发现提供启示和支持，是形成新概念、新理论的基础。n科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段和依据。二、科学观察1、科学观察的涵义2、科学观察的分类n“直接观察”：人们凭借自身感官直接考察客体n“间接观察”：借助于一定的科学仪器进行的观察。3、引入科学仪器对于观察方法的意义n能够帮助人们克服感官局限，在广度、深度上增强人的认识能力。n能够提高人类认识的精确性，使观察结果更加客观、精细、准确。通过改进科学仪器，提高精度，往往是导致科学突破的一条途径。
46、n通过引入客观计量标准，可以排除某些主观因素影响。4、观察渗透理论n观察并非只是观察者对“刺激”的消极的机械反应，观察要受到观察者拥有的背景理论的支配和影响。n同一观察对象，不同的观察者可能会作出不同的观察陈述。 歌德：“我们见到的只是我们想知道的。”爱因斯坦：“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推理出基本现象。”三三、 科学实验1、科学实验的定义依据测量手段的不同，可将实验分为定性实验与定量实验。依据实验手段是否直接作用于实验对象，可将实验分为直接实验与模拟实验。2、实验的分类：依据实验的直接目的的不同，可将实验分为探索性实验、验证性实验、
47、析因实验、对照实验、判决性实验等。再现、加速或延缓、模拟研究对象及其变化过程。3、科学实验在科学技术研究中的作用简化和纯化研究对象。一种经济可靠的认识和变革自然的方法。一种间接实验，即先设计出反映对象属性的模型，然后用实验手段作用于模型，通过模型实验了解原型（对象）的性质及其运动规律，包括物理模拟、数学模拟和功能模拟。4、模拟实验方法通过建立和研究客观对象的数学模型来揭示对象本质特征和变化规律。以原型的数学形式相似为基础的模型（对研究对象的数量关系、逻辑关系和空间关系的模拟）。（最重要的思想模型。）第六章科学思维的基本方法第六章科学思维的基本方法n演绎法n归纳法与归纳问题n模型方法n想象与直觉
48、 一、演绎方法一、演绎方法n演绎方法：从一般到个别的演绎推理。n根本特点：前提与结论间有蕴含关系。 现在的演绎方法包括演绎推理和以演绎推理为基础的证明及公理化方法。归纳：从个别或特殊上升到一般。分为归纳概括和类比归纳归纳推理虽然结论不具有逻辑必然性，却更明显地表现出是一种由已知进到未知的方法。特别是直觉归纳，更是创造性思维的重要形式二、归纳法n归纳原理：如果在很多不同的条件下已经观察到大量的A，而且如果所有这些被观察到的A无一例外都具有属性B，那么所有A都具有属性B。n归纳问题：归纳原理的证明问题，即归纳问题。三、模型方法与思想模型n模型方法：通过模型来揭示原型的形态、特征、本质，从而达到对事
49、物的特定认识目的。n原型就是被研究的真实对象，即现实的客观事物。n模型，相对于原型，就是被研究对象有关性质的模拟物；相对于将要被创造出来的事物系统，就是“雏型”。按照模型模拟、再现和替代原型的方式，可将模型分为物质模型和思想模型。思想模型是创造性思维的结果，它将研究对象的本质属性和基本过程以最纯粹的形式甚至以某种极限的状态呈现出来。实物模型、实在模型、物理模型、形象模型：由物质性东西构成的与客体原型有某种相似的物质实体。为了从事科学研究而建立的对原型的高度抽象化了的思想客体或思想事物，如质点、原子模型等可突破客体对主体的限制，有助于人们对宏观世界、微观世界和宇观世界认识的深入；可突破传统逻辑思
50、维方法的限制，有助于想象、类比、模拟等非逻辑思维方法的发展；可将研究对象“理想化”，在思维中塑造“理想模型”，设计“理想实验”，充分发挥人的认识的目的性、预见性和能动性。模型方法在科学研究中具有重要作用：思想模型的一种极端情况是理想模型：具有某种极限特征的理想客体或理想事物，如质点、理想刚体、理想气体等、理想黑体、理想循环等。三、直觉思维和想象思维n 在已有知识和经验的基础上不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质。对客观事物的本质特征和普遍规律的直接领悟的深刻理解；这种领悟和理解取决于经验的积累，只有当经验积累达到融会贯通产生“共鸣”时，直觉的领悟和理解才能发生。直觉具有思维的非逻辑性、
