自然辩证法工程哲学第三章-科学的本质与特征

精选优质文档-倾情为你奉上第三章 科学的本质与特征一、“科学”概念的起源 science，源于拉丁文scio，其本意是“知识”、“学问”。 在我国古代，“科学”的词义相当于“格致之学”。格物致知表述了探究事物而获得知识的概念。17世纪中叶，当西方科学传人我国时，人们把science译为“格致”。 “科学”这个词汇在中国古汉语中原意为“科举之学”。日本启蒙大师福泽瑜吉在翻译science时，引用了中国古汉语“科学”一词。1893年，康有为引进并使用“科学”二字。严复在翻译天演论等科学著作时，也用“科学”二字。此后，“科学”二字便在中国广泛运用。科学获得它的现代意义的时间大致可以追溯到1831年英国科学促进会形成时期，科学界普遍用science表示关于自然界的系统知识，也用science来称说自己的研究。1833年，在剑桥召开的英国科学促进会上，著名科学史和科学哲学家威廉休厄尔建议仿照“艺术家”（arist）一词创造出“科学家”（sciencist）来称呼像法拉第那样一些在实验室中探索自然奥秘增进人类自然知识的人。二、科学的划界标准近现代以来伴随着科学的发展出现了一个讨论至今的问题，那就是如何定义科学。科学划界问题是科学哲学的重要问题，指区分科学与伪科学和非科学的界限，或者说要划出一个界线来回答“科学是什么”。 20 世纪以后，划界问题才获得了真正深入的研究，经历了以下几个阶段。1、逻辑经验主义的划界标准20世纪20年代形成产生的，在30年代到50年代对西方思想界，尤其是自然科学界有很重要的影响。逻辑经验主义首先区分了两种命题：分析命题不来源于经验事实，其真假仅以理性逻辑的分析为根据。比如数学定理和逻辑判断。分析命题具有逻辑意义。综合命题是与经验相关的，其真假要依事实为根据。比如开普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线所扫过的面积都是相等的。这个定律的真假需要以事实检验为标准，因此是一个综合命题。综合命题具有经验意义。逻辑经验主义认为，当我们获得一个命题时，应当检验它们的意义：分析命题的逻辑意义和综合命题的经验意义，如果一个命题没意义，就是非科学的或伪科学的。如何判断意义的真假呢？分析命题靠逻辑推理。而综合命题就要靠经验检验。由此，逻辑经验主义提出了科学划界的“可证实性或可确认性”标准。科学理论的命题只有通过经验证实才能成立，科学理论通过新的经验事实的证实而不断地朝前发展。逻辑经验主义“可证实性”的科学划界标准表征了科学的一个重要特征，即客观性和确定性。这是近代以来一直到20世纪科学的一个持续性特征。从文艺复兴以来的很长一段时期，科学知识一直是确定性的和权威性的代表，人们相信科学知识能够准确地反映客观世界的一切情况，因而是人们进行社会实践的最终依据和标准。牛顿的经典力学体系的成功向人们展示了一个全新的自然图景。而在哲学上，以牛顿为代表的近代经典力学体系，掀起了自然哲学的第二次研究高潮 ，使机械论哲学很快发展成熟。机械自然观将包括人在内的宇宙万物都视为机器，认为宇宙体系的一切组成部分都是符合机械原理的有规则运动，完全是一个量的世界，一个服从机械规律性，可用数学计算完全确定的物理世界。牛顿经典力学的建立和成功不仅启发哲学家将其概念范畴和思想方法运用到哲学中，而且使科学至上的科学主义成为一种普遍的世界观和价值观，影响了整个人类社会的发展。“科学主义是一种关于科学的信念特别是自然科学它认为科学是人类知识中最有价值的部分，之所以最有价值，是因为它最权威、最严肃和最有益的。” 有些科学至上主义者鉴于物理学的辉煌成就，将物理语言和方法视为万能，主张应该用精确的物理语言代替日常生活和其他各个领域的语言。20世纪前半期风靡美国的行为主义心理学就采用了机械的物理还原论方法。行为主义者放弃了主观心理状态或意识状态，把“心理”现象简单还原为物理-化学反应。因此行为主义被讥笑为“没有头脑的心理学”。这一时期，人们将科学“客观性和确定性”的标准绝对化，对科学产生了如下的片面化的信念：科学知识是确定性的和权威性的代表；人们相信科学家可以完全客观地描述和观察自然界；科学能够准确地反映客观世界的一切情况；科学是指导人们进行社会实践的最终依据和标准。随着科学的发展，美国科学哲学家汉森提出了“观察渗透理论”（如不同科学家用不同的方法研究螳螂吃夫现象，会得出完全相反的结论）。同时，相对论与量子力学的发展也逐渐揭示出科学不确定性的一面，（如量子力学的测不准原理，说明对自然的观察会不可避免的受到测量这一主观动作的影响），说明科学观察是主观与客观的辩证统一，逻辑经验主义也逐渐暴露出其局限性。同时，20世纪中后期的科技灾难与环境问题的出现，人们对于科学那种权威性、最有益性的信念也发生了动摇，不断开始反思科学自身，反思专家系统的权威性。科学知识 “绝对真理”的意义开始受到不断的挑战。与此同时，对科学的认识，对科学的划界问题的研究也发生了明显的变化。2、批判理性主义的划界标准：以卡尔波普（Karl Popper, 19021994）为代表 1919年5月29日，著名的英国实验物理学家爱丁顿率领一支日蚀观察队在西非的普林西比岛对日蚀进行观测，从而验证了爱因斯坦广义相对论的预言，进而也推翻了牛顿的绝对时空观。这个观察实验使十分震惊，牛顿理论曾被实验千万次的证实过，但是在一次重要的反驳中就遭到了失败，在受到爱因斯坦广义相对论预言得到证实的震动下，科学哲学家波普认为：如果像牛顿物理学经受了长期的、无数次检验的理论尚且有错误，那么，还有什么科学理论能够永远正确呢?那么用证实的方法，什么时候才算是真正证实了一个理论的真理性呢？从科学史来看，牛顿理论曾被无数次的被证实过，许多科学理论也都曾被一次次实验、事实检验证实。与科学一样，神学、迷信和巫术也在不断的寻找证据，有许多事实证实了他们的说法，证明了上帝的存在，巫术的灵验。所以，两者之间没有区别。但是，科学理论却可以被经验事实否证。哥白尼和达尔文提出了圣经完全相反的事实，但神学却不会因事实的反驳而宣布失败，所以，神学巫术没有经验的可反驳性。在波普看来，科学知识总体的性质是一种猜测和假说。科学理论都只是暂时的、尚未被证伪的假设。所以提出了可否证性原则。可否证性指的是逻辑上可以被经验否证的性质。至少在理论上存在一种观测方法来提供反例，不管实际是否可以提供这种观测。一个理论只有在逻辑上有可能被否证，才是科学的，否则，就是非科学的。由此，波普将“可证伪性”作为科学划界的标准：科学知识总体的性质是一种猜测和假说。科学理论都只是暂时的、尚未被证伪的假设。一个理论只有在逻辑上有可能被否证，才是科学的，否则，就是非科学的。 一种理论所提供的经验内容愈丰富、愈精确和普遍，它的可证伪度就愈大，科学性就愈高。 根据这一原则，在逻辑上有可能被否证但至今尚未被否证的理论，如相对论和量子力学，是科学的。历史上已被否证的理论如地心说、燃素理论等等，也是科学的。 而诸如形而上学命题、宗教神话、数学公理（因为其逻辑永真）都不可证伪属于非科学。 因而科学理论的否证式发展实际上是：问题猜想证伪新的问题的过程。3、 历史主义学派：科学看作一种社会事业 形成于20世纪50年代之末，流行于60年代之初，目前仍具有相当影响与将理论与经验事实的关系作为划界标准不同，历史主义学派将科学看做是一种社会事业，主张科学与非科学之间不存在绝对的界限。一派以托马斯塞缪尔库恩（Thomas Sammual Kuhn）为代表：承认科学划界的必要性。库恩发现科学史家在清理科学曾有的成果时，经常会感到很困惑：曾经被认为是科学的东西究竟是什么？比如科学中的“燃素说”、光的粒子说和波动说、“绝对时间空间”等，难道科学史一边积累真理一边又在抛弃真理吗？因此库恩认为：科学通过实验检验就成为真理的观点是值得怀疑的，或许科学根本与真理无关。 库恩认为，科学研究虽然离不开个人，但科学理论本质上是集体研究的产物；科学理论不是单纯的知识积累，而是一种“范式”(Paradigm)，是集体用以不断生产科学知识的工具，认为科学的实际发展是种受范式制约的常规科学以及突破旧范式的科学革命的交替过程。所谓范式，是指从事同一个特殊领域的研究的学者所持有的共同的信念、传统、理性和方法。从历史学的角度出发，库恩认为逻辑经验主义的科学累积式发展观是渐变的观点，它看不到科学发展中的质变(科学革命)；而批判理性主义的否证式发展观强调不断革命，但它忽略了常规科学发展的长期积累。为了克服这两种科学发展观的片面性，库恩主张应当尊重历史，从动态的角度来考察科学理论发展的机制和规律；据此，他提出了“范式”的划界标准：库恩“范式”划界标准：是否在范式或科学研究纲领的指导下从事解决疑难的活动。特点：历史的、发展的和相对的，渗透了各种社会及心理因素。范式的形成标志着科学的成熟。范式是任何一个科学领域的发展达到成熟的标志。科学发展的模式：前科学一常规科学一科学革命新的常规科学如此循环往复的过程：前范式时期，各种理论、观点、假说相互竞争，但没有统一认识。在牛顿提出光的微粒说以前，对于光的本质的见解众说纷纭，无所适从。常规科学时期，科学共同体在范式指导下不断积累知识的时期。18世纪牛顿提出了微粒说，认为光是物质粒子，为光学提供了第一个范式，光学也就从前科学进入到常规科学。科学革命时期，出现了与范式所预期的不相符合的反常现象，当调整范式不能解决反常的问题时便出现科学危机，这时候原有的范式受到质疑，科学革命时期从此开始。如光的波动性质挑战了光的微粒说。新的常规科学时期，建立了新的范式，在新范式下从事解题活动。如光既是微粒又是波，就是一个新的范式。另一派以费耶阿本德为代表：否认科学划界的必要性，认为没有普遍使用的方法，科学与非科学不可分，也不应该划分，费耶阿本德提出“怎么都行”，表达了一种认识论的无政府主义：认为任何方法都具有局限性，科学研究面对的是一个复杂的世界，任何的方法都只是从一定的角度所作的研究，因此，科学家必须在方法上保持开放。从批判理性主义到历史主义，更深刻地揭示出了科学的另一面的本质特征：主观性和不确定性现代意义上的科学逐渐演化发展为一个复杂的系统，具有系统性、理论性以及社会性等诸多特性。如果说从近代以来一直到20世纪中期，人们主要认识的是科学的“客观性确定性”特征的话，那么20世纪中期至今，科学自身的发展以及科学哲学事业的进步，人们对科学本质和内涵的认识逐渐由单向性片面性向双面性全面性转变，科学“主观性”、“历史性”和“不确定性”的特征也逐渐被人们所认识。恩格斯说：“只要自然科学思维着，它的发展形式就是假说。”卡尔波普认为：“所有的科学都建立在流沙之上。”爱因斯坦将想象看做科学进步的动力，指出从经验上升到概念和假说，没有逻辑通道，必须借助于思维的自由创造。罗素在西方哲学史中更深刻揭示了科学与宗教的区别：“科学的威信是一种和教会的威信不大相同的东西，它在本质上凭理性裁断，并且是一种片段不全的威信，不像天主教的那套教义设下一个完备的体系，它只对当时似乎已由科学判明的事情发表意见，这在无知的茫茫大海中只不过是个小岛。教会威信宣称自己的论断绝对确实，万年不改，科学的论断却是在盖然性的基础上，按尝试的方法提出来，随时需要修正。”三、科学的本质属性逻辑经验主义、批判理性主义、历史主义的划界标准都从各自的研究领域揭示了科学的本质内涵。对科学划界标准的深入探讨和研究也标志着科学的进步与成熟，时至今日，人们开始更为理性和更为全面地看待科学，也更为深入地揭示了科学的辩证本质：科学是客观性与主观性、确定性与不确定性、绝对真理性与相对真理性的辩证统一体专心-专注-专业