1、2022-11-221第5讲 科学发现的基本方法刘金玉 2022年11月22日星期二2022-11-222科学发现的基本方法 逻辑方法 演绎法和约定论 归纳法及归纳问题 科学发现的其他方法2022-11-223第一节 逻辑思维 一、关于逻辑思维一、关于逻辑思维 1）什么是思维？）什么是思维？思维是对世界的间接和概括的反映，思维是对世界的间接和概括的反映，属于理性认识。属于理性认识。思维有形象思维和抽象思维两种。思维有形象思维和抽象思维两种。2022-11-224 2）思维和语言的关系？）思维和语言的关系？抽象抽象思维是借助于思维是借助于语言语言间接地概括地反间接地概括地反映客观对象。映客观对象
2、。语言有自然语言和人工语言两种。语言有自然语言和人工语言两种。自然语言是人们日常生活中运用的语言。自然语言是人们日常生活中运用的语言。自然语言有多义性，一词多义。自然语言有多义性，一词多义。人工语言又称符号语言。是人们创造出人工语言又称符号语言。是人们创造出来用以表示某种特定意义的符号。来用以表示某种特定意义的符号。2022-11-225 什么是逻辑思维？什么是逻辑思维？逻辑思维，就是抽象思维。逻辑思维，就是抽象思维。是在感性认识基础上，运用概念、是在感性认识基础上，运用概念、判断、推理等方式对客观对象所做判断、推理等方式对客观对象所做的一种间接的、概括的反映过程，的一种间接的、概括的反映过程
3、，是科学认识中一种最普遍、最基本是科学认识中一种最普遍、最基本的形式。的形式。2022-11-226 什么是逻辑？什么是逻辑？LogicLogos 逻辑是研究抽象思维的逻辑是研究抽象思维的形式结构形式结构方面的方面的规律。规律。E.g.1.所有的分子都是由原子构成的。所有的分子都是由原子构成的。2.如果水温降到冰点以下，那么水将结冰。如果水温降到冰点以下，那么水将结冰。2022-11-227 分别可以表示为：分别可以表示为：所有的所有的S都是都是P。如果如果S，那么，那么P。其中其中S和和P是变项，是变项，“所有的所有的”、“都都是是”、“如果如果”和和“那么那么”是常项。是常项。逻辑形式的不
4、同是由变项决定的逻辑形式的不同是由变项决定的还是由常项决定的还是由常项决定的？2022-11-228 逻辑常项是逻辑形式中表示不变的部分,也是区分不同类型的逻辑形式的显著标志。它不但决定着逻辑形式的性质,而且还规定和制约着逻辑变项的变化幅度。正是由于逻辑形式中的逻辑常项的不同,所以,才形成了不同种类的逻辑形式。2022-11-229 而逻辑 变项 则是逻辑形式中可以变化的部分,它在逻辑常项规定的变化范围内,可以表示任何一种有具体内容的词项或命题。在这个特定的变化范围内,无论在逻辑变项中代入什么样的具体内容,都不会改变其逻辑形式的性质。当然，这并不意味着 在具体思维过程中,可以把任何一种具体的思
5、维内容绝对的、无条件的代入逻辑变项中。因为 逻辑变项进行的任何变化都不得超越逻辑常项规定的特定范围。2022-11-2210 逻辑有狭义和广义之分。逻辑有狭义和广义之分。狭义逻辑只研究必然性推理，也叫演绎逻狭义逻辑只研究必然性推理，也叫演绎逻辑。辑。广义逻辑不仅研究必然性推理，也研究或广义逻辑不仅研究必然性推理，也研究或然性推理，其中主要是归纳推理。然性推理，其中主要是归纳推理。2022-11-2211第二节 演绎法与约定论 一、演绎法一、演绎法 所谓演绎推理，就是从一般性的前提出发，所谓演绎推理，就是从一般性的前提出发，通过推导即通过推导即“演绎演绎”，得出具体陈述或个别，得出具体陈述或个别
6、结论的过程结论的过程.演绎推理的作用在于把特殊情况明晰化，把演绎推理的作用在于把特殊情况明晰化，把蕴涵的性质揭露出来，有助于科学的理论化蕴涵的性质揭露出来，有助于科学的理论化和体系化。和体系化。演绎推理的最典型，同时也是最重要的应用，演绎推理的最典型，同时也是最重要的应用，通常存在于逻辑和数学证明中通常存在于逻辑和数学证明中.2022-11-2212 演绎推理的逻辑形式对于理性的重演绎推理的逻辑形式对于理性的重要意义在于，它对人的思维保持严要意义在于，它对人的思维保持严密性、一贯性有着不可替代的校正密性、一贯性有着不可替代的校正作用作用.这是因为，演绎推理保证推理这是因为，演绎推理保证推理有效
7、的根据，并不在于它的内容，有效的根据，并不在于它的内容，而在于它的形式。而在于它的形式。故而，演绎法的基本作用在于故而，演绎法的基本作用在于:逻辑证明。逻辑证明。2022-11-2213伽利略的“归谬法”2022-11-2214 爱因斯坦说：理论家的工作可分成两步，首先是发现公理，其次是从公理推出结论.哪一步更难些呢?如果科研人员在学生时代已经得到很好的基本理论、逻辑推理和数学的训练，那么，他走第二步时，只要有“相当勤奋和聪明，就一定能够成功”.至于第一步，如何找出演绎出发点的公理，则具有完全不同的性质。这里没有一般的方法，“科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可用精密公式来表示的普遍特性，
8、由此探求自然界的普遍原理”，2022-11-2215 请注意“经验事实”这几个字，它们表明了公理必须来自客观实际，而不能主观臆造，否则就有陷进唯心主义泥潭的危险.爱因斯坦的方法既然主要是演绎的，所以他特别强调思维的作用，尤其是想象力的作用.数学才能.这是演绎法所必不可少的.2022-11-2216例：苯的环形结构苯的环形结构 化学史上的一个著名的例子是苯的结构式。19世纪上半叶，人们从煤焦油中分离出苯、萘、甲苯等。接着开始用这些芳香族化合物合成香料，迫切需要弄清其结构。当时人们提出了链状结构模型，但是不能解释一些实验事实。经化学分析，苯分子由6个碳原子组成。按照传统的观点，这些碳原子构成链状结
9、构。由此可以推出存在多种不同的二氯苯。但是实验表明，只有3种不同性质的二氯苯。为什么？2022-11-2217 在直链的假设下，至少存在如下9种不同的二氯苯：2022-11-2218 经过长期的探索，1865年德国化学家凯库莱突发奇想，提出一个环形结构假说：认为苯分子具有六角形的形状，由此可以推出恰好应当有 3 种二氯苯。化学实验证实了上述推论，确立了苯的环形结构学说。Cl Cl Cl Cl Cl Cl2022-11-2219 演绎推理是严格的逻辑推理，一般表现为大演绎推理是严格的逻辑推理，一般表现为大前提、小前提、结论的三段论模式前提、小前提、结论的三段论模式:即从两个即从两个反映客观世界对
10、象的联系和关系的判断中得反映客观世界对象的联系和关系的判断中得出新的判断的推理形式出新的判断的推理形式.演绎推理的基本要求是：一是大、小前提的演绎推理的基本要求是：一是大、小前提的判断必须是真实的；二是推理过程必须符合判断必须是真实的；二是推理过程必须符合正确的逻辑形式和规则正确的逻辑形式和规则.演绎推理的正确与否演绎推理的正确与否首先取决于大前提的正确与否首先取决于大前提的正确与否.如果大前提错如果大前提错了，结论自然不会正确了，结论自然不会正确.2022-11-2220 演绎推理方法是一种必然推理，只要前演绎推理方法是一种必然推理，只要前提为真，结论就必然为真。提为真，结论就必然为真。局限
11、性：局限性：演绎推理结论的可靠性受前提制约，前演绎推理结论的可靠性受前提制约，前提的可靠性在演绎逻辑的范围无法解决；提的可靠性在演绎逻辑的范围无法解决；演绎方法是一种创造性较小的方法，结演绎方法是一种创造性较小的方法，结论包含的前提中，结论所提供的知识不论包含的前提中，结论所提供的知识不会超出前提的范围。会超出前提的范围。2022-11-2221二 约定论“经验约定论”(empirio-conventionalism)，这是彭加勒的主导哲学思想。经验约定论认为，数学中的公理与物理学中的一些基本概念和基本原理既非先验综合判断，亦非经验事实，它们原来都是约定；约定是我们精神自由活动的产物，它贯穿在
12、整个科学创造活动中，但自由并非完全任意，而是充分发挥我们的能动性；约定无所谓真假，只是出于方便而已，约定的提出要受到实验事实的引导和避免一切矛盾的限制，约定的选择要出于方便或简单性的考虑，因为有些实验的确向我们保证了这一点；约定具有巨大的方法论功能，在从事实过渡到实验定律，尤其是从实验定律上升到原理时，其方法论功能更为显著。2022-11-22221、经验约定论的具体内涵 彭加勒约定论哲学最初是在1887年发表的论几何学的基本假设一文中公诸于世的，它是以简短的认识论评论的形式出现的。在这篇论文中，他首次指出度规几何学的选择类似于坐标系的选择，后来他把几何学公理称为“伪定义”或约定。在19世纪最
13、后10年和20世纪初，彭加勒把他的约定论思想扩展到时间测量的分析中，扩展到物理学原理中，从而为约定论适应他的整个科学认识论和科学哲学奠定了坚实的基础。2022-11-2223 彭加勒的约定论渗透在他的下述几何学哲学中：A欧几里得几何学的公理虽然起源于经验推广，但它们是该系统原始术语的隐定义(例如，“点”、“处于之间”、“是等距离的”)；它们是术语的约定，既不为真，也不为假，而是方便的；同样的结论也适合于其他几何学公理。B度量几何学的可供选择的系统是不同的度规系统或度规语言，它们可以基于合适的词典从一种翻译成另一种。2022-11-2224 C在物理理论中，物理现象所归属的空间本质上是无定形的数
14、学连续统(我们感觉到的物理连续统的理想化)。只有当我们就“同余”(Congruence，也可译为全等或叠合)或“距离”拟定专门的约定时，它才能够被度量；这可以用不同的方式来完成，或者产生出欧几里得几何学，从而产生出度规和度量几何学的约定性。2022-11-2225 D从群论的观点来看，几何学(度量几何学和非度量几何学)是研究各种变换群下的不变量的。就度量几何学而论，两个图形同余意味着一个图形能够通过空间中某种点变换转换为另一图形；而且，同余的一致性取决于图形的位移是由变换群给出的这一事实。2022-11-2226 E什么是先验的，这是群的普遍概念；无论如何，它不是感性的先验形式，而是知性(在康
15、德的意义上)的先验形式；在群的普遍概念内，我们能够选择一个特殊的变换群，这个群将决定我们的几何学。2022-11-22272、经验约定论辨正 彭加勒的经验约定论的以下两点常常遭到一些人的指责：第一，彭加勒说约定是我们精神的自由活动；有人认为“自由”就是任意，就是随心所欲、放荡不羁。第二，彭加勒说约定是出于方便，无所谓真假，既不能被实验证实，又不能被实验否证；有人认为这是否认客观真理。2022-11-2228 对此 彭加勒作了一些说明 彭加勒所说的“精神的自由活动”，其意是指“充分发挥我们的能动性”。他明确指出，这种“自由”“并非放荡不羁、完全任意”，“并非出自我们的胡思乱想”；学者所思考，所发
16、现的世界，并不是他本人的“任性所创造”例如：欧几里得几何学的原理是约定，但这些约定却不是任意的，如果我们迁移到非欧世界，我们便会采纳其他约定了。至于从实验事实或经验定律推广、提升而得到的物理学原理就更不能是任意的了，在这里“毫无自由意志干预的余地”。2022-11-2229 对于第二点 彭加勒解释说：作为约定的公理或原理不再受实验检验，它们无所谓真假；这种说法并不是否认客观真理。在彭加勒看来，问欧几里得几何学为真还是为假是毫无意义的。“这好比问米制是否为真，旧制是否为假；笛卡儿坐标是否为真，极坐标是否为假。一种几何学并不比另一种几何学更真；它只是更为方便而已。”2022-11-2230 彭加勒
17、的这些看法是合理的。他多次强调，几何学原理不是经验的事实，欧几里得几何学公设是不能用实验证明的，在可供选择的度量几何学之间不可能做出孰真孰假的判决性实验。他以恒星视差为例来说明这个问题；如果罗巴契夫斯基几何学为真，那么十分遥远的恒星的视差将是有限的；如果黎曼几何学是真实的，视差将是负的。2022-11-2231从以下例子看约定论 一个系统相对于某一初始状态（I）的能量（E），除了用该系统由状态（I）转变到状态（II）时所做的功（w）及所放出的热（H）二者之总量来度量以外，没有任何其他方法可以加以度量。方程E=WH似乎显得只不过是量E的一个定义。但事实完全不是如此。相反，上述方程表达了这样一个经
18、验事实：给出的功与热二者之和唯一地依赖于条件I与II，而与转变的方式无关。这一事实说明了永动机的不可能性。而这就是我们用能量这一专门名称来区别出上述那个和的唯一原因。2022-11-2232 这个例子表明，约定论者犯错误的心理原因是在于他们不了解物理学公式本身并不表示自然规律，只有当这些公式与对公式中出现的量的意义所作出的解释结合起来时它们才能表达自然律。的确，在约定的帮助下，人们能够以一种纯粹形式的方式宣称某个句子为真。但如果去假定这类句子代表自然律那就错了。2022-11-2233 正好相反，真实的定律，关于自然的真正的命题，只有在下述情况下才会出现：即只有同时陈述必须首先增加哪些附加句子
19、或辅助假设方能使该命题符合于观察到的事实。单是句子或单是公式，就象一切符号一样，都是约定性的；但它们都不是自然律。自然律仅仅被包含在命题中，命题的意义由语句加约定给出；它们在任何意义上都不再是任意的了。2022-11-2234 彭加勒的约定论对认识论的形成和发展有不可低估的影响。比如 爱因斯坦曾多次坦率地表示，科学中的基本概念和基本原理既不是先验的，也不是经验的，而是约定的。约定主义既要求摆脱狭隘的经验论，又要求摆脱先验论，它反映了当时科学界自由创造、大胆假设的要求，在科学和哲学上都有其积极意义。2022-11-2235第三节 归纳法与归纳问题 一一 归纳法归纳法 归纳方法：是从个别事物概括出
20、一般原理归纳方法：是从个别事物概括出一般原理的方法。它是在考察某类事物部分对象的的方法。它是在考察某类事物部分对象的基础上，抽取其共性并推广到该类的全体，基础上，抽取其共性并推广到该类的全体，从而形成关于该类对象的一般性认识。从而形成关于该类对象的一般性认识。2022-11-2236 关于归纳，实际上可以区分出三个不同类型的问题：（1）心理学问题，着重探讨归纳推理的起源，发现或得到归纳结论的心理过程和心理机制，以及对某个归纳结论所持的相信或拒斥的心理态度及其理由等。（2）逻辑问题，着重探讨归纳结论与观察证据之间的逻辑联系，或者说归纳过程的推理机制。这里要具体探讨归纳推理的形式和种类，各种归纳推
21、理形式的可靠性程度，提高归纳结论可靠性的一般原则和方法，以及与求初始概率和概率演算相关的原则和方法。（3）哲学问题，主要探讨归纳推理是否能得必然性结论，如果不能得必然真的结论，那么它的合理性何在？如何为其合理性进行辩护？2022-11-2237归纳法的分类 归纳逻辑有古典归纳逻辑和现代归纳逻辑。古典归纳逻辑主要指培根和穆勒所创立的逻辑。现代归纳逻辑是在古典归纳逻辑的基础上引入了概率论的方法、逻辑演算的方法建立起来的。2022-11-2238 依据归纳的结论方式，可将归纳分为全称性归纳法和统计性归纳法。依据归纳对象的范围，可将归纳分为完全归纳法和不完全归纳法。依据归纳的方法，可将归纳法分为简单枚
22、举法和科学归纳法。2022-11-2239（a）全称性归纳法是以全称性命题表述其归纳结果。Case1：所有的零族元素都是惰性元素。Case2：所有的天鹅都是白的。（b）统计归纳法：是以概率命题的形式表述归纳结果的一种方法。其模式为：“样本中百分之几的S是P，所以总体中的百分之几的S是P。”2022-11-2240 如孟德尔的遗传分离定律的发现。孟德尔对豌豆进行杂交实验，观察豌豆的7个相对性状的遗传现象，如种子形状（圆或皱）、子叶颜色（黄或绿）、花的颜色（红或白）等。通过对数据的统计得出显隐性之比为3：1。统计归纳法是一个或然性的方法，前提为真而结论不一定为真。2022-11-2241穆勒五法
23、求同法 场合 条件 研究对象 A、B、C a A、D、E a A、F、G a 所以，A是a 的原因 求异法 场合 条件 被研究对象 A、B、C a B、C 无 a 所以，A是a 的原因2022-11-2242穆勒五法 求同共异并用法 场合 条件 被研究对象 A、B、C a A、D、E a F、G 无a 所以，A是a 的原因 共变法 场合 条件 被研究对象 A1、B、C a1 A2、B、C a2 A3、B、C a3 所以，A是a 的原因2022-11-2243穆勒五法 剩余法 场合 条件 被研究对象 A、B、C a、b、c B b C c 所以，A是a 的原因2022-11-2244 穆勒五法：
24、穆勒五法：a、求同法：、求同法：18世纪俄国科学家罗蒙诺索夫曾作过这样世纪俄国科学家罗蒙诺索夫曾作过这样一种推理：摩擦冻僵的手，手便暖和起来；一种推理：摩擦冻僵的手，手便暖和起来；敲击冰冷的石块，石块能发出火花；用锤子敲击冰冷的石块，石块能发出火花；用锤子不断锤击铁块，铁块也可以热到发红。由此不断锤击铁块，铁块也可以热到发红。由此可知，运动能够产生热。可知，运动能够产生热。2022-11-2245 b、差异法（求异法）：、差异法（求异法）：德国医生梅林和俄国医生明可夫斯基合德国医生梅林和俄国医生明可夫斯基合作研究消化系统功能，他们切除了一条作研究消化系统功能，他们切除了一条狗的胰脏，发现狗尿总
25、招来大量的苍蝇，狗的胰脏，发现狗尿总招来大量的苍蝇，化验表明其中含有大量的糖分，由此找化验表明其中含有大量的糖分，由此找到了胰脏功能和糖尿病的联系，并导致到了胰脏功能和糖尿病的联系，并导致了用胰岛素控制糖尿病的发明。了用胰岛素控制糖尿病的发明。2022-11-2246 c、求同差异并用法：、求同差异并用法：科学家研究了太阳对椋鸟的作用，他们发现：科学家研究了太阳对椋鸟的作用，他们发现：在天晴出太阳的天气里，椋鸟总能随阳光的方在天晴出太阳的天气里，椋鸟总能随阳光的方向飞行，即使阳光可能是从镜子里折射而来的，向飞行，即使阳光可能是从镜子里折射而来的，它们也能随着镜子里的阳光的方向飞行；它们也能随着
26、镜子里的阳光的方向飞行；而在不见太阳的阴雨天气里，椋鸟就会迷失方而在不见太阳的阴雨天气里，椋鸟就会迷失方向。向。由此科学家们得出结论：椋鸟是一太阳作为定由此科学家们得出结论：椋鸟是一太阳作为定向标的。向标的。2022-11-2247 d、共变法：、共变法：因船舶遇难而落水的人在水中最多能坚持多久？因船舶遇难而落水的人在水中最多能坚持多久？有人对此研究发现：有人对此研究发现：会水的人在会水的人在0度时可以坚持度时可以坚持15分钟，分钟，2.5度时度时30分钟分钟,5度时是度时是1小时小时,10度时是度时是3小时小时,25度时是一度时是一昼夜。昼夜。可见。人在水中坚持时间的长短与水温高低有因可见。
27、人在水中坚持时间的长短与水温高低有因果关系。果关系。2022-11-2248 e、剩余法。居里夫人对镭的发现就是运用这一方法的典型例子。居里夫人在对沥青铀矿的实验研究中，发现它所放出的射线比纯铀放出的强得多，纯铀不足以说明这种复杂现象，还有一个剩余部分，这剩余部分必然还有另外的原因(这原因必然存在于沥青铀矿中)。据此，她再反复研究，后来果然发现在沥青铀矿中还有一种新的放射性元素-镭。2022-11-2249 由于“穆勒五法”是建立在事物因果决定论的本体论思想之上的，所以对于那些一因多果等复杂系统显然难以适应，同时由于观察中可能有未知因素的参与，故不能像演绎法那样具有必然性。2022-11-22
28、50归纳法在认识中有重要作用 归纳法是从经验事实中找出普遍特征的认识方法。-“科学发现的逻辑”达尔文：“科学就是整理事实，以便从中得出普遍的规律或结抡。”爱因斯坦说：“科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可用精密公式来表示的普遍特征，由此探求自然界的普遍真理。”2022-11-2251二、归纳的合理性问题 归纳合理性问题即归纳的哲学问题 主要探讨归纳推理是否能得必然性结论，如果不能得必然真的结论，那么它的合理性何在？2022-11-2252归纳法合理性问题的提出归纳法合理性问题的提出 这个问题最早是由休谟（18世纪英国著名的哲学家）提出来的，因此亦称“休谟问题”。休谟从经验论立场出发，对因果
29、关系的客观性提出了根本性质疑，其中隐含着对归纳合理性的根本性质疑。他的这个怀疑主义论证，在哲学史上产生了巨大而又深远的影响。2022-11-2253 哲学家波普尔是否定归纳法的，理由很简单，这就是足够数量的单称断定，不能代表全称断定。足够数量的具体的现象不能代表抽象的规律。用系统科学的话来讲就是元素的总和不能代表系统整体。2022-11-2254“归纳法是科学家的胜利，却是哲学家的耻辱。归纳法是科学家的胜利，却是哲学家的耻辱。”休谟问题：休谟问题：我们能够从已观察到的事例推知我们所没有经验我们能够从已观察到的事例推知我们所没有经验的东西吗？的东西吗？我们能够从观察到过去太阳每天升起就断定明天我
30、们能够从观察到过去太阳每天升起就断定明天太阳一定会升起吗？太阳一定会升起吗？2022-11-2255休谟关于归纳法合理性问题的提出休谟关于归纳法合理性问题的提出 休谟提出的归纳法观点，即无论支持结论的例证的数量和种类有多少，都不可能证明该结论必然成立，它最多只能获得相对的确证和满意度。因此，通过归纳而获得的结论未必是可靠的，在运用该结论时必须保持谨慎的怀疑态度。2022-11-2256归纳法合理性的三派观点归纳法合理性的三派观点 历史进入20世纪休谟问题成为科学哲学家关注的焦点问题之一 一派承认经验归纳法不能得到合理证明，由此得出反经验主义的结论。这一派赞成休谟的分析，认为休谟的因果关系理论揭
31、露以归纳法为基础的经验主义的致命缺陷。认为，既然归纳法是无效的，就应该放弃经验主义立场，转而寻求某种先验的原则来说明日常经验与经验科学的事实。罗素就持这种观点。2022-11-2257归纳法合理性的三派观点 第二派认为，从偶然性理论中寻找非完全解第二派认为，从偶然性理论中寻找非完全解决途径，用不完全确实性代替完全确实性。决途径，用不完全确实性代替完全确实性。这派的观点就是用概率统计方法，避免从特这派的观点就是用概率统计方法，避免从特称过渡到全称的麻烦，可以用或然性的假说称过渡到全称的麻烦，可以用或然性的假说命题评价理论的真实性。这就是概率逻辑论。命题评价理论的真实性。这就是概率逻辑论。最后一派
32、把最后一派把“归纳问题归纳问题”视为假问题。这一视为假问题。这一派建议放弃对归纳推理的合理性要求，认为派建议放弃对归纳推理的合理性要求，认为归纳推理根本就不是一个真问题。石里克把归纳推理根本就不是一个真问题。石里克把“归纳问题归纳问题”视为怎样为关于自然规律的普视为怎样为关于自然规律的普遍性问题提供逻辑辩护的问题。遍性问题提供逻辑辩护的问题。2022-11-2258 这三派的观点各有差异，表现在他们对这三派的观点各有差异，表现在他们对“归纳问题归纳问题”的合理性做了不同的解释。的合理性做了不同的解释。但是逻辑实证主义也不能解决归纳论缺乏但是逻辑实证主义也不能解决归纳论缺乏逻辑必然性的问题。逻辑
33、必然性的问题。2022-11-2259归纳法合理性的辩护归纳法合理性的辩护 休谟的观点细分说来如下几个方面：（1）归纳推理不能得到演绎主义的辩护。因为在归纳推理中，存在着两个逻辑的跳跃：一是从实际观察到的有限事例跳到了涉及潜无穷对象的全称结论；二是从过去、现在的经验跳到了对未来的预测。而这两者都没有演绎逻辑的保证，因为适用于有限的不一定适用于无限，并且将来可能与过去和现在不同。2022-11-2260 而 演绎主义辩护，指通过给归纳推理增加一个被认为是普遍必然的大前提，把它与归纳例证相结合，以此确保归纳结论的必然真实性。这种归纳辩护方案实际上暗中承认了归纳推理本身不能得必然结论，其主张者首推穆
34、勒，此后著名的有罗素以及中国的金岳霖。2022-11-2261（2）归纳推理的有效性也不能归纳地证明。归纳主义辩护，指通过列举使用归纳法在实践中所获得的成功来为归纳法辩护。例如根据归纳法在实践中的成功去证明归纳，这就要用到归纳推理，因此导致无穷倒退或循环论证。2022-11-2262（3）归纳推理要以自然齐一律和普遍因果律为基础，而这两者并不具有客观真理性。因为感官最多告诉我们过去一直如此，并没有告诉我们将来仍然如此；并且，感官告诉我们的只是现象间的先后关系，而不是因果关系；因果律和自然齐一律没有经验的证据，只不过出于人们的习惯性心理联想。2022-11-2263（4）先验论和约定论辩护，其代
35、表人物是康德、彭加勒等人，例如约定论通过把归纳推理的大前提归诸于某类主观约定或社会约定来为归纳辩护。2022-11-2264（5）概率主义辩护，主要是由逻辑实证主义者所提出的一种归纳辩护方案。由于上述各种辩护方案在总体上都不太成功，波普尔坚持一种反归纳主义的立场。2022-11-2265休谟理论的分析和总结 休谟问题其实不是逻辑学方面的一个小问题，而是休谟问题其实不是逻辑学方面的一个小问题，而是与哲学基本问题还与有限无限紧密相连的，如休谟与哲学基本问题还与有限无限紧密相连的，如休谟问题不仅是原因与结果的关系问题，而且休谟问题问题不仅是原因与结果的关系问题，而且休谟问题还与有限与无限、相对与绝对
36、等哲学基本问题密切还与有限与无限、相对与绝对等哲学基本问题密切相关，因此休谟问题的彻底解决要依赖于哲学基本相关，因此休谟问题的彻底解决要依赖于哲学基本问题的解决。而哲学问题的解决又依赖于整个社会问题的解决。而哲学问题的解决又依赖于整个社会的发展与科学的进步，因此休谟问题也将随着人类的发展与科学的进步，因此休谟问题也将随着人类的不断发展而得到逐步的解决。的不断发展而得到逐步的解决。2022-11-2266结论 关于归纳问题的态度包括否定的方面和肯定的方面，其否定的方面是：归纳问题在逻辑上无解，即对于“是否存在既具有保真性又能够扩展知识的归纳推理？”这个问题，逻辑既不能提供绝对肯定的答案，也不能提
37、供绝对否定的答案，归纳问题在逻辑上无解。2022-11-2267 归纳是我们用来预测事件进程的一种策略，尽管这种策略不能保证人们一定获得真理，但它的合理性在于：它是人们为获得真理所能采取的诸多策略中的最佳策略；并且，归纳是一个自我修正的过程，它让过去的经验决定对未来的预测，并且让新的经验修正、否定虚假的信念。如果我们始终一贯地坚持归纳策略，我们最终总会达到真实的归纳结论。2022-11-2268如何对待归纳法(1)归纳推理是一种或然推理。因此，对归纳结论一定要小心，必须要对它进行严格的检验，尤其是要经实践检验。(2)归纳推理能为我们提供一种可能性的结论。虽然归纳结论不是必然性结论，但毕竟为我们
38、提供了一种选择，一种可供参考的意见，大大减少了工作的盲目性。(3)在科学认识中，科学工作者不是单独地使用归纳方法，他们往往把归纳法和其他科学方法结合起来使用，这样可克服单独运用归纳法带来的局限。2022-11-2269第四节 科学发现的其他方法 回溯推理 类比 科学隐喻 科学直觉2022-11-2270一、回溯推理 回溯推理是一种从有待解释的观察出发，利用背景知识和试探性的构想，溯本求原地解释的一种方法。即：从结果推测原因或者从推断推论理由的推理。回溯不仅没有确定的概率与其结论相联系，而且甚至没有确定的概率与其推理模式相联系，属或然性推理。2022-11-2271“回溯”具有了如下的推理形式：
39、观察到了令人惊异的事实B；如果A是真的，B理所当然是真的；因此，有理由猜想A是真的。2022-11-2272 回溯推理的逻辑结构是由一个（或一组后件相同的）充分条件假言判断为前提，而另一个前提则肯定充分条件假言判断的后件，从而结论或然地肯定充分条件假言判断的前件。整个推理过程具有从结果推测原因的性质。2022-11-2273 1、简单回溯推理：是一个前提为充分条件假言判断，另一个前提肯定充分条件假言判断的后件，结论通过性质判断的形式或然地肯定充分条件假言判断的前件的回溯推理。如果用“q”表示已知的事实判断，用“pq”表示一般规律性知识，用“p”表示结论，则其逻辑形式是：q Pq 所以，p202
40、2-11-2274 例如大爆炸的宇宙膨胀学说的提出就是一种简单的回溯推理。首先令人惊奇现象“星系红移”被发现了，为什么会发生“红移”呢？根据我们的知识，我们联想到多普勒效应，当声源离我们而去时，频率变低。用多普勒效应来解释“红移”，“红移”就好解释了，所以宇宙爆炸是一个很有希望的假说。因为爆炸引起膨胀是一个可能的解释。假说就这样通过溯本求源有结论的观察事实，当作已知条件，一步一步向回探索，摸清能导出这个结论的种种假说，加以选择。2022-11-2275 2、复杂回溯推理：是一组前提为后件相同的充分条件假言判断，另一前提肯定充分条件假言判断的后件，结论通过选言判断的形式肯定充分条件假言判断的前件
41、的回溯推理。逻辑形式：q P1q P2q P3q ：Pnq 所以，P1P2P3Pn.2022-11-2276 例如：某地发生一起19岁女孩被杀害的案件。侦察员对死者情况进行分析，认为：女孩被杀害；如果凶手为谋财害命，那么女孩被杀害；如果凶手为情、色害命，那么女孩被杀害；如果凶手为妒忌害命，那么女孩被杀害；所以，凶手或为谋财害命、或为情色害命、或为妒忌害命。2022-11-2277 从上例 可以看出，溯因推理推导力过强，任何与已知数据有潜在因果关系的论据都可能被作为结论推出。所以，关键不在于知道哪些是可能的解释，而在于限制众多的可溯之因(abducibles)以选出最佳解释作为结论。2022-1
42、1-2278二、类比方法 根据两个或两类对象之间具有某些方面的相似或相同，而推出它们在其他方面也可能相似或相同的一种逻辑思维方法。可以表示为：A 有a、b、cg、h B 有a、b、cg 则B有h 这种推理可以是从特殊到特殊，也可以从一般到一般，其推理的客观基础是事物之间的普遍联系。其基本环节是联想和比较。2022-11-2279 17世纪荷兰物理学家和数学家惠更斯比较了声现象和光现象,发现它们有许多系统的属性：服从直线传播规律、反射规律、折射规律和干涉规律，通过实验又证明，声是由一种周期性运动引起的，呈波动状态（即声波），由此推出，光也可能由周期性运动引起，也呈波动状态（即光波）。类比推理在现
43、代科学中的应用，有两种比较突出的类型：相关类比和模拟类比。2022-11-2280三、科学隐喻 隐喻，源自希腊词metaphora，意指“转换”、“变化”，它是一种修辞格或文字组合法，用于指某种与其字面意思不符的表达式。比如，“婴儿是朵花”是个隐喻，因为“花”从字面意思上看并非是描写婴儿的。科学隐喻是超逻辑思维的研究方法在自然科学中的渗透，也是超逻辑形式的科学语言在自然科学中的补充。它在自然科学中有节制地被使用，有着深刻的历史渊源、方法论价值和语言学特征。2022-11-2281 第一，自然科学（主要是物理学）曾经是隐喻发展的重要理论根源。韩礼德（Harlliday）和马丁（Martin）曾把
44、语义关系和语法关系合乎“自然的”称为一致式，把“不自然的”称为隐喻式。认为他们的观点以牛顿力学为基石，但牛顿力学的许多方面已被科学理论的新发现否定了，因此传统的语言学理论也应该被否定。2022-11-2282 第二，科学隐喻是科学发展的必然要求。科学隐喻是科学发展的必然结果，也是现代科学发展的必然趋势。科学的发展可分为三个阶段：古典科学阶段、现代科学阶段和伴随着后现代思潮的符号化阶段。2022-11-2283 从三个阶段形式体系演化来看，科学越来越趋于抽象化，这种抽象化的形式体系越来越远离经验和感性，而要深刻理解这种抽象的科学背后所蕴含的本质和含义，就需要对理性分析提出前所未有的要求。理性分析
45、对形式体系的深刻剖析就是“理解”或“解释”，而这种理解对隐喻提出了客观要求。2022-11-2284 第三，科学隐喻是来自日常经验的“心像”。理解科学就像是想去了解手表的机械装置：虽然看到会动的指针、听到滴答声，却始终没法把表盖打开；而聪明的读者，一定会想出某种机械装置的“心像”，来解释观察到的东西。2022-11-2285 从语言学的角度来讲，科学隐喻也要求一种日常经验的“心像”描述。在哲学、科学及感触的最前沿经验上，人们竟发现自己词穷了，不可避免地要去摸索出一种新语言，用来为这些刚注意到以及正在了解中、还不稳当的新东西赋予精确的意义及心像。这是由语言的局限性和科学的超经验性所共同决定的。这
46、种心像的价值超乎科学事实的描述，正如玻尔所说：“在原子这方面，语言只能以在诗中的用法来应用。诗人也不太在乎描述的是否就是事实，他关心的是创造出新心像。”2022-11-2286 综上所述，科学隐喻的基本原则是科学与隐喻融合的平台和条件，其具体表现形态为科学提供了继承性、修饰性、启发性、补充性的解释。科学隐喻有着深刻的历史渊源和语言学特征，它将在科学的发展历程中发挥其独特的作用。科学隐喻是一种跨学科的映射，是一种“超逻辑形式”的科学语言和研究方法的凝集。2022-11-2287四、科学直觉 直觉：intuition，源于拉丁文，是凝视、洞察的意思。涵义有两种：感性直觉和理性直觉。2022-11-
47、2288 在科学发现中主要讨论理性直觉，科学中的直觉被理解为不受某种固定的逻辑规则的 约束而直接领悟事物本质的思维形式。直觉往往伴有一种被称为“灵感”的特殊心理体验，在直觉和灵感中包含着使问题突然澄清的顿悟。2022-11-2289科学直觉的类型 1）偶然机遇型：来自外界的信息刺激。a）思想点化，在阅读或交流中得到某种思想的启发，如达尔文受马尔萨斯“人口论”的启发提出进化论；b）原型启示：魏格纳大陆漂移学说是在看世界地图时得到的2022-11-2290 2）积淀意识型：指直觉的激发来自大脑内部的积淀意识（潜意识）。德国化学家凯库勒在梦中显现了苯分子结构。直觉和灵感具有以下三个特征：（1）突发性
48、。（2）跳跃性。（3）或然性。2022-11-2291直觉思维的本质 逻辑思维的浓缩 潜意识与显意识的突然沟通，主客体互相渗透的内在同一状态。显意识的活动强度降低，潜意识的内容得以显现。具备了必要的专业知识和逻辑思维能力，潜意识的内容得以整理和审查。主客体的壁垒被打破，概念等中介环节消失，客体的本质为主体所直接把握。2022-11-2292直觉产生的条件 丰富的知识储备 长期紧张的逻辑思维活动 强烈的求知欲望、精神高度集中 必要的放松与适时而适当的外界刺激 迅速的记录与整理、分析本讲复习思考题 1.演绎法的基本内容及其中的问题是什么？演绎法的基本内容及其中的问题是什么？2.归纳法的基本内容及其中的问题是什么？归纳法的基本内容及其中的问题是什么？如何正确看待归纳法？如何正确看待归纳法？6.回溯推理的前提条件是什么？回溯推理的前提条件是什么？2022-11-2293
