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1、自然辩证法概论自然辩证法概论第六章第六章 科学理论的创立科学理论的创立4关于科学，除了了解科学的本质外，还要进关于科学，除了了解科学的本质外，还要进一步了解科学理论是怎样创立的、有什么规一步了解科学理论是怎样创立的、有什么规律的问题。律的问题。41919世纪，新的科学理论体系层出不穷，引起世纪，新的科学理论体系层出不穷，引起人们对科学理论创立问题的兴趣，进行了一人们对科学理论创立问题的兴趣，进行了一些研究，提出了关于科学理论创立的观点些研究，提出了关于科学理论创立的观点（赫姆霍茨、彭家勒、阿达姆等）。（赫姆霍茨、彭家勒、阿达姆等）。第一节第一节 科学理论的创立科学理论的创立一、科学理论创立的思
2、维进程一、科学理论创立的思维进程 4就新理论创立的完整的思维进程看，一般要经历以就新理论创立的完整的思维进程看，一般要经历以下四个阶段：下四个阶段：1 1、准备阶段、准备阶段问题的提出问题的提出 2 2、酝酿阶段、酝酿阶段问题的求解问题的求解 3 3、豁朗阶段、豁朗阶段问题的突破问题的突破 4 4、验证阶段、验证阶段研究成果的证明和检验研究成果的证明和检验4准备阶段准备阶段问题的提出问题的提出4科学始于问题，提出问题并围绕问题作准备科学始于问题，提出问题并围绕问题作准备工作工作调查与问题有关的研究状况，明确调查与问题有关的研究状况，明确解答域，了解积累有关的背景知识。包含着解答域，了解积累有关
3、的背景知识。包含着研究的成分、内容，但它是为了解决确定的研究的成分、内容，但它是为了解决确定的问题而展开的，所以是准备阶段。问题而展开的，所以是准备阶段。4酝酿阶段酝酿阶段问题的求解问题的求解4根据已有的理论和科学事实，提出各种可能根据已有的理论和科学事实，提出各种可能的解决方案进行尝试解决。这是一个反复试的解决方案进行尝试解决。这是一个反复试错排除的过程。错排除的过程。4豁朗阶段豁朗阶段问题的突破问题的突破4通过前面的艰苦思考过程，时机成熟，创造通过前面的艰苦思考过程，时机成熟，创造性的提出新观念、新方法、新思想。性的提出新观念、新方法、新思想。开始只开始只是思想的闪光，经过进一步的整理、修
4、改和是思想的闪光，经过进一步的整理、修改和完善的逻辑加工过程而提出新理论（假说），完善的逻辑加工过程而提出新理论（假说），并经历逻辑加工形成可以检验的方案。并经历逻辑加工形成可以检验的方案。4验证阶段验证阶段研究成果的证明和检验研究成果的证明和检验4设计安排实验和观察、检验由新假说推演出设计安排实验和观察、检验由新假说推演出来的新结论是否正确。结果是证实或证伪。来的新结论是否正确。结果是证实或证伪。二、科学理论创立的基本方法二、科学理论创立的基本方法1、公理方法：从尽可能少的基本概念、公理、公设出、公理方法：从尽可能少的基本概念、公理、公设出发，运用演绎推理规则，推导出一系列的命题和发，运用演
5、绎推理规则，推导出一系列的命题和定理，从而建立新的严密的理论体系的方法。定理，从而建立新的严密的理论体系的方法。4该方法首先运用于数学。该方法首先运用于数学。欧几里德几何学体系，几何原本欧几里德几何学体系，几何原本 23个定义、个定义、5条公设、条公设、5条公理条公理467个数学命题。个数学命题。4阿基米德的静力学体系、牛顿的经典力学体系等都阿基米德的静力学体系、牛顿的经典力学体系等都是用公理方法构建科学理论体系的典范。是用公理方法构建科学理论体系的典范。4运用公理方法，一般要满足以下条件：运用公理方法，一般要满足以下条件：1 1、无矛盾性；（体系在逻辑上要首尾一致，无、无矛盾性；（体系在逻辑
6、上要首尾一致，无矛盾，即科学性）矛盾，即科学性）2 2、完备性；（所选择的公理应该是足够的，能、完备性；（所选择的公理应该是足够的，能由此推导出本学科的全部定理，即完整性）由此推导出本学科的全部定理，即完整性）3 3、独立性。（公理、公设彼此独立，不能相互、独立性。（公理、公设彼此独立，不能相互推导，即简单性）推导，即简单性）2 2、抽象到具体的方法、抽象到具体的方法4人扪对客观事物从现象到本质的认识过程，存在人扪对客观事物从现象到本质的认识过程，存在自身的内在逻辑机制：自身的内在逻辑机制：4具体具体 抽象抽象 具体具体分析分析综合综合抽象上升到具体的方抽象上升到具体的方法法4作为理性辩证思维
7、而言，是从抽象到具体。作为理性辩证思维而言，是从抽象到具体。4思维抽象就是通过对感性材料的分析，形成关于思维抽象就是通过对感性材料的分析，形成关于对象的众多方面的一个一个单一的规定。思维具对象的众多方面的一个一个单一的规定。思维具体就是通过综合则将它们整合起来，形成许多规体就是通过综合则将它们整合起来，形成许多规定的综合，多样性的统一，从而达到对事物的本定的综合，多样性的统一，从而达到对事物的本质的认识。质的认识。4如经典电磁学的建立。如经典电磁学的建立。4感性具体感性具体电闪雷鸣、摩擦生电、电闪雷鸣、摩擦生电、磁石吸铁等磁石吸铁等4抽象抽象电荷、电场、磁场、电流；电荷、电场、磁场、电流；库仑
8、定律、欧姆定律、法拉第定律、库仑定律、欧姆定律、法拉第定律、安培定律等安培定律等4思维具体思维具体麦克斯韦方程式（揭示麦克斯韦方程式（揭示了电荷、电流、电场、磁场的内在联了电荷、电流、电场、磁场的内在联系，且预言了电磁波的存在）系，且预言了电磁波的存在）4抽象是个关键，要遵循适度原则。抽象是个关键，要遵循适度原则。43 3、历史与逻辑统一的方法、历史与逻辑统一的方法4“历史从哪里开始，思想进程也应该从哪里开始，历史从哪里开始，思想进程也应该从哪里开始，而实现进程的进一步发展不过是历史进程在抽象的、而实现进程的进一步发展不过是历史进程在抽象的、理论上前后一贯的形式上的反映；这种反反映是经理论上前
9、后一贯的形式上的反映；这种反反映是经过修正的，然而是按照现实的历史过程本身的规律过修正的，然而是按照现实的历史过程本身的规律修正的修正的“恩格斯恩格斯4历史是客观事物的发展过程，或者人的认识的过程；历史是客观事物的发展过程，或者人的认识的过程；逻辑是人的思维对客观事物发展规律的概括反映。逻辑是人的思维对客观事物发展规律的概括反映。历史与逻辑统一的方法一般有两种形式：历史与逻辑统一的方法一般有两种形式：4一是按照逻辑与历史进程相一致的原则建立；一是按照逻辑与历史进程相一致的原则建立；4二是按照逻辑进程与人类认识自然的进程相一致相二是按照逻辑进程与人类认识自然的进程相一致相一致的原则建立；一致的原
10、则建立；4如（如（1）化学体系的建立）化学体系的建立元素到化合物；无机物元素到化合物；无机物到有机物；小分子到大分子。这一过程与自然历史过到有机物；小分子到大分子。这一过程与自然历史过程是一致的。（适用于经验性较强的科学理论）程是一致的。（适用于经验性较强的科学理论）4 （2）物理学体系的建立）物理学体系的建立静力学、动力学、分静力学、动力学、分子物理学、热力学、波动物理学、声学、电磁学、相子物理学、热力学、波动物理学、声学、电磁学、相对论、量子力学、这与人类对宏观物理运动的认识的对论、量子力学、这与人类对宏观物理运动的认识的过程是一致的。（适用于数学化的科学理论）过程是一致的。（适用于数学化
11、的科学理论）4要求：研究中要对对象进行系统的历史考察，掌握历要求：研究中要对对象进行系统的历史考察，掌握历史发展的丰富的内容，同时不能局限于历史，要进行史发展的丰富的内容，同时不能局限于历史，要进行逻辑分析、综合。逻辑分析、综合。第七章第七章 科学理论的评价和检验科学理论的评价和检验4科学理论创立后，要经过同行的评价和检验，之科学理论创立后，要经过同行的评价和检验，之后才能成为人类共同体的精神财富。后才能成为人类共同体的精神财富。第一节第一节 科学理论的逻辑评价科学理论的逻辑评价4所谓科学理论的逻辑评价，指的是科学共同体对所谓科学理论的逻辑评价，指的是科学共同体对科学理论的逻辑结构所作的评价，
12、这是对新理论科学理论的逻辑结构所作的评价，这是对新理论的初步的理性评价。的初步的理性评价。4对理论逻辑结构的评价，主要包括三个方面：对理论逻辑结构的评价，主要包括三个方面：1 1、相容性评价（是否同公认的理论相容或者无矛盾性，、相容性评价（是否同公认的理论相容或者无矛盾性，这是科学家们拒斥轻率理论的重要方法，也是抵制这是科学家们拒斥轻率理论的重要方法，也是抵制伪科学的重要手段。）伪科学的重要手段。）2 2、自洽性评价（是否自相矛盾，如伽利略发现亚里、自洽性评价（是否自相矛盾，如伽利略发现亚里斯多德落体理论的矛盾性。当然，事物是矛盾的，斯多德落体理论的矛盾性。当然，事物是矛盾的，科学理论的逻辑表
13、达要避免矛盾，但科学正是要科学理论的逻辑表达要避免矛盾，但科学正是要揭示事物的矛盾的，）揭示事物的矛盾的，）3 3、简单性评价、简单性评价4要把一切概念和相互关系归结为尽可能少的、逻辑要把一切概念和相互关系归结为尽可能少的、逻辑上相互独立的基本概念和公理。上相互独立的基本概念和公理。41 1）具有更大的普遍性）具有更大的普遍性42 2）具有更大的否证性）具有更大的否证性43)3)符合美学原则符合美学原则44 4）更符合自然的本性）更符合自然的本性4科学的确追求简单性，也相信最基本的规律有简单科学的确追求简单性，也相信最基本的规律有简单性，但这只是信念，不是衡量对错的标准。理论对性，但这只是信念
14、，不是衡量对错的标准。理论对错的唯一衡量标准就是是否被证伪或证实。错的唯一衡量标准就是是否被证伪或证实。第二节第二节 科学理论的实验检验科学理论的实验检验4实验检验是通过观察和实验对假说的推论进行经实验检验是通过观察和实验对假说的推论进行经验的验证。验的验证。4一般的检验过程：由假说逻辑地推演出若干可以一般的检验过程：由假说逻辑地推演出若干可以直接检验的推论，然后与观察到的实验结果进行直接检验的推论，然后与观察到的实验结果进行比较对照。比较对照。一、对应规则与检验蕴含一、对应规则与检验蕴含4对应规则：是指把描述不可直接观察对象的抽象对应规则：是指把描述不可直接观察对象的抽象概念概念,与可直接观
15、察的经验材料联系起来的一种特与可直接观察的经验材料联系起来的一种特殊的规则，规定把理论应用于现象的实验程序，殊的规则，规定把理论应用于现象的实验程序，目的是赋予理论概念以经验内容。目的是赋予理论概念以经验内容。4检验蕴含：指的是由假说（全称命题）逻辑的推检验蕴含：指的是由假说（全称命题）逻辑的推出的推论（单称命题）。出的推论（单称命题）。二、确证、否证、证实二、确证、否证、证实4检验蕴含与经验一致；（决定不了理论的最终命检验蕴含与经验一致；（决定不了理论的最终命运）运）4检验蕴含与经验不一致；（能够决定理论的最终检验蕴含与经验不一致；（能够决定理论的最终命运）命运）4全部检验蕴含被确证。（能证
16、实理论，但不是绝全部检验蕴含被确证。（能证实理论，但不是绝对意义上的证实。）对意义上的证实。）4三、判决性实验三、判决性实验4判决性实验是指：判决性实验是指：4如果对同一研究对象，存在两个对立的假说如果对同一研究对象，存在两个对立的假说H1H1和和H2H2、并分别推断出互不相容的结论并分别推断出互不相容的结论ClCl和和C2C2，而且可以通，而且可以通过一个实验进行检验，其检验结果符合过一个实验进行检验，其检验结果符合CI(CI(或或C2)C2)，不符合不符合C2(C2(或或C1)C1)，则认为这个实验肯定了，则认为这个实验肯定了H1(H1(或或H2)H2)，否定了，否定了H2(H2(或或HI
17、)HI)、该实验就是关于假说、该实验就是关于假说H1H1和和H2H2、之间的判决性实验。之间的判决性实验。4判决性检验判决性检验4适用的情况：对同一个研究对象出现两个相竞争的理论，适用的情况：对同一个研究对象出现两个相竞争的理论，而两个理论都能够解释、说明部分现象。而两个理论都能够解释、说明部分现象。4做法：设计相同的条件，由它们分别推出两个相互排斥的做法：设计相同的条件，由它们分别推出两个相互排斥的检验蕴含，通过相应的观察或实验，来看检验结果与哪一检验蕴含，通过相应的观察或实验，来看检验结果与哪一个检验蕴含相符合，从而断定需要放弃哪个理论、接受哪个检验蕴含相符合，从而断定需要放弃哪个理论、接
18、受哪个理论。个理论。4结果：不可能同真，却可能同假。结果：不可能同真，却可能同假。4P161，“这堆白色粒状物是糖这堆白色粒状物是糖”和和“这堆白色粒状物是盐这堆白色粒状物是盐”。41919世纪以前，判决性实验的存在是科学家们公认的。世纪以前，判决性实验的存在是科学家们公认的。4现在有争议。现在有争议。4因为当由一组前提推出的结论被检验表明为假时，从逻因为当由一组前提推出的结论被检验表明为假时，从逻辑上并不能断定哪一个前提是假的，因而不能作出确定辑上并不能断定哪一个前提是假的，因而不能作出确定的判决。而且，实验本身也是历史的、发展的。实验的的判决。而且，实验本身也是历史的、发展的。实验的仪器在不断更新，数据处理和计算方法在不断改进，实仪器在不断更新，数据处理和计算方法在不断改进，实验结果的准确度也会不断提高，实验所涉及的各种知识验结果的准确度也会不断提高，实验所涉及的各种知识同样也都是在发展着，对实验结果作用的认识也必然随同样也都是在发展着，对实验结果作用的认识也必然随着时间的推移而发生变化。因而着时间的推移而发生变化。因而,任何一个实验都有其任何一个实验都有其局限性局限性,由此决定了它对假说的检验不可能是最终的判由此决定了它对假说的检验不可能是最终的判决。决。