科学的结构.ppt
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1、第二讲:物理科学的结构1问题一:中国为什么没有产生近代自然科学1915年,任鸿隽在科学创刊词上回答“中国古代无科学的原因”;1922年冯友兰在国际伦理学杂志上英文发表“为什么中国没有科学对中国哲学的历史及后果的一种解释”;1944年,吴藻溪将德国犹太历史学家维特夫的“中国为什么没有产生自然科学”译成中文;同年竺可桢发表“中国为什么没有科学”都认为中国古代没有科学。2英国学者李约瑟开始研究中国科技史:1954年出版中国科学技术史第一卷总论1956年出版了第二卷“科学思想史”1959年出版了第三卷“数学、天文学及地球学”1962年出版第四卷“物理学及相关技术”3问题二:究竟什么是科学1、从最广泛意
2、义上讲,是指导人与外部事物之间打交道的理论知识,通常首先是指导人与自然界之间打交道的理论知识。这种知识的最原始的形态是博物学。2、理性科学就是那种单纯通过头脑中的思维和思辨,构造出一套逻辑严密的推理体系,它认为“理”是这个世界的本质,“讲理”“推理”是与这个世界打交道的恰当方式,此为理性科学。3、所谓的实验科学,并不简单是你去观察去求证的问题,牵扯到实验设计、实验预测以及实验数据的可重复性等等,在现代的实验科学背后,它隐含着一套数理结构 4一、科学的定义对于“中国古代到底有没有科学?”之所以有两个对立的回答,就是因为对科学的界定问题。所以要回答“中国古代到底有没有科学?”“巫术、迷信、宗教与科
3、学的关系”等问题,逻辑上必然得建立一个大前提什么是科学5乔治萨顿(18841956),美国科学史专家。生于比利时的根特。在大学期间,学习过哲学、化学、数学、结晶学等专业,1911年获博士学位。1912年创办国际性科学史杂志Isis,担任该杂志主编近40年,并发起成立国际科学史学会。他为科学史研究作出重要贡献,一生著述甚丰,出版著作15部,发表论文800余篇,代表作是科学史导论。6科学史学科重要的奠基人萨顿,就曾在他的几部著作中,以定义、定理和推论的形式反复地强调他的科学观和科学史观:定义:科学是系统的、实证的知识,或在不同时代、不同地方所得到的、被认为是如此切和实际的结论。定理:这些实证的知识
4、的获得和系统化,是人类唯一真正积累性的、进步的活动。推论:科学史是唯一可以反映出人类进步的历史。事实上,这种进步在任何其它领域都不如在科学领域那么确切,那么无可怀疑。7正因为如此,萨顿在他的科学史研究中,很自然地把炼金术、占星术和自然巫术当作伪科学而不予考虑,他还把盖伦的生理学理论斥为空想和荒唐,并以此为理由拒绝讨论它们。这些作法当然是与萨顿本人所坚持的实证主义观点相一致的。8定义=种差+属(揭示本质)(Aristotle)l科学是知识(Willam)l科学是创造知识的过程(C.Cynge)l科学本身不是知识,而是一种科学生产(Volkov)l科学是一个有组织的和系统的知识体系,但也是一种活动
5、,一种持续不断的探索过程(Wartofsky)l科学是一种文化过程(Leeketer)l科学是一种游戏(Anthony M.Alioto)J.D.Bernal:科学可以作为:一种建制;一种方法;一种积累的知识传统;一种维持或发展生产的主要因素;我们的信仰和对人类的态度一种结构;一种合理的猜测;一种经验的整理;一种文化;一种人与自然的对话1、对科学的定义对科学的不同认识代表了不同的科学观9首先,科学最明显的特征是关于现实世界的经验认识活动,其目的是要发现自然规律;其次,科学研究是利用自然规律来有效地解释自然现象;第三、科学解释还可以进行预见,并且与具有可检验性;第四,科学理论是试探性的,并且还具
6、有简单性和一致性等特征;第五,科学还需要一种专业上的正直态度。对科学公认的几点:102、科学观l世界是可以被认知的l科学知识具有持久性,科学观念又是变化着的l科学不能为所有的问题提供答案l科学是逻辑和想象的产物,经常是出人意料而得到的结果l科学需要证据,而不是依仗权威,科学家应努力鉴别从而避免偏见l科学要对已知世界作出解释,并具有预见性l科学作为一种复杂的社会活动,由科学内容组成,由不同机构研究l科学研究中有着普遍接受的道德规范,而科学家在参与公共事务时,既是科学家也是公民l科学是一种独特的思维方式l科学是人类共同的文化113、科学观流派l古希腊的科学观亚里士多德为科学而科学l逻辑主义科学观(
7、实证主义、否证主义、精致否证主义)孔德、波普、拉卡托斯证实与否证l历史主义科学观 库恩科学结构,范式(心理、宗教、文化)l后现代科学观费耶阿本德反对方法、科学不存在特殊的地位12逻辑实证主义科学观 维也纳学派(石里克)+柏林学派(赖辛巴赫)维也纳学派是发源于20世纪20年代奥地利首都维也纳的一个学术团体。其成员主要包括领袖人物石里克、鲁道夫卡尔纳普、纽拉特、费格尔、汉恩、伯格曼、弗兰克、韦斯曼、哥德尔,等等。他们多是当时欧洲大陆优秀的物理学家、数学家和逻辑学家。他们关注当时自然科学发展成果(如数学基础论、相对论与量子力学),并尝试在此基础上去探讨哲学和科学方法论等问题。13 石里克(Morit
8、z Schlicklisten,1882年4月14日1936年6月22日)是一名德国哲学家,维也纳学派和逻辑实证主义的创始人,属于分析哲学学派。石里克出生于柏林的一个富人家庭。他在海德堡、洛桑以及在柏林大学学习物理学。在柏林时马克斯普朗克是他的教授之一。14对科学观点:1、(马赫)科学理论是现象的规律性,使用理论术语表述;2、(彭加莱)理论术语是用来谈论现象的。认识:1、科学是公理化的系统;2、在经验上可验证科学与非科学的划界标准 结果:拒斥形而上学。科学的逻辑;先形成观察术语概括定义理论术语科学定律 培根式由经验上升到理论的归纳模式科学通过归并而发展:1、TC-TC-TC-;2、中国套箱式(
9、牛顿和爱因斯坦)。15l归纳方法R1 是黑的(是黑的(T)R2 是黑的(是黑的(T)R3是黑的是黑的(T)R是黑的是黑的(F)卡尔纳普的解决(R是黑的概率大)16波普尔(Karl Popper)否证主义的批判 卡尔波普(19021994)是当代西方最有影响的哲学家之一。他原籍奥地利,犹太人。第二次世界大战期间,他为逃避纳粹迫害移居英国,入了英国籍。波普研究的范围甚广,涉及科学方法论、科学哲学、社会哲学、逻辑学等。他1934年完成的科学研究的逻辑或称科学发现的逻辑一书标志着西方科学哲学最重要的学派批判理性主义的形成。17对实证主义的批判1、实证主义的划界是一个意义标准而不是科学标准;有意义的是科
10、学,无有意义的是非科学。2、可实证性是观察陈述的可推演性;3、标准“既窄又宽”(水星近日点的近动);4、排除形而上学,但形而上学有些是科学的。18提出了划界标准:可否证性或可证伪前提前提1 P Q前提前提2 Q结论结论 PP:天下的天鹅都是白的;Q:天鹅在t时间是白的;Q:天鹅在t不是白的;P:天鹅是白的是假的。19问题猜想反驳再猜想1、贬低了经验积累的重要性,过分强调证伪2、也夸大了科学理论的脆弱性否证是科学的本质,理论的价值首先在于能否提出有价值的问题。然后是提出试探性的假设,然后再去反驳。什么是科学:科学首先是在经验上可验证的科学家在提出科学理论时必须提出在什么情况下放弃理论(爱因斯坦)
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