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文檔簡(jiǎn)介

第二編

科學(xué)觀與科學(xué)方法論主要內(nèi)容

科學(xué)技術(shù)的本質(zhì)、科學(xué)認(rèn)識(shí)的形成、科學(xué)理論的創(chuàng)立科學(xué)理論的評(píng)價(jià)檢驗(yàn)和發(fā)展模式第四章科學(xué)技術(shù)的本質(zhì)主要內(nèi)容

科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)知識(shí)的構(gòu)成技術(shù)的本質(zhì)、科學(xué)技術(shù)的價(jià)值

第一節(jié)科學(xué)的本質(zhì)

一、科學(xué)的涵義及性質(zhì)1、科學(xué)的涵義定義A:科學(xué)是指導(dǎo)人類(lèi)與自然界打交道的理論知識(shí),尤其指比較系統(tǒng)的自然知識(shí)。

“科學(xué)是關(guān)于自然、社會(huì)和思維的知識(shí)體系?!保ā掇o?!罚翱茖W(xué)是以范疇、定理、定律形式反映現(xiàn)實(shí)世界多種現(xiàn)象的本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的知識(shí)體系?!保ā吨袊?guó)大百科全書(shū)》)定義B:科學(xué)是植根于希臘理性傳統(tǒng)的西方人特有的對(duì)待存在的理論態(tài)度,其中尤其指在這種理性眼光之下生成的自然知識(shí)體系。定義C:科學(xué)是在近代歐洲誕生的一種看待自然、處理自然的知識(shí)形式和社會(huì)建制,其理論層面以牛頓力學(xué)為典范。

科學(xué)是知識(shí),但知識(shí)并非都是科學(xué)。美國(guó)科學(xué)哲學(xué)家M·W·瓦托夫斯基認(rèn)為有以下三種類(lèi)型的知識(shí)無(wú)法合適地納入科學(xué)知識(shí)的范圍。這三種類(lèi)型的知識(shí)是:用某些想象的力量和存在物來(lái)解釋的知識(shí)。如宗教神話中給出的知識(shí)。從經(jīng)驗(yàn)中概括出來(lái)的諺語(yǔ)型知識(shí),或稱為與人類(lèi)經(jīng)驗(yàn)有關(guān)的民間學(xué)問(wèn)和職業(yè)知識(shí)。某種有條理的操作規(guī)則或技術(shù)規(guī)則的知識(shí)。1)語(yǔ)義

西方英文“science”源于拉丁語(yǔ)“scio”(我知道),“scire”(求知);另外它還有一個(gè)拉丁語(yǔ)詞源“scindere”(分裂),更遠(yuǎn)可以追溯到希臘語(yǔ)“schizein”和梵語(yǔ)“chinatti”。英文的science,法文的science,德文的Wissenschaft含義并不完全一樣,它們都來(lái)自拉丁文的scientia,但含義有所不同。拉丁文的scientia繼承了希臘文episteme的含義,意為“知識(shí)”、“學(xué)問(wèn)”。英文science不指一般意義上的“知識(shí)”(knowledge),而是指“自然科學(xué)”(naturescience);法文和德文較多地保留了拉丁文的原意,其中德文Wissenschaft并不特指自然科學(xué),也包括文史哲等人文學(xué)科。

中國(guó)“格致”——“科學(xué)”

19世紀(jì)下半葉,日本明治時(shí)代啟蒙思想家福澤瑜吉首次把“science”譯為“科學(xué)”意即分門(mén)別類(lèi)加以研究的學(xué)問(wèn)。1893年,康有為最早將“科學(xué)”一詞引進(jìn)中國(guó)。隨后,梁?jiǎn)⒊凇蹲兎ㄍㄗh》中,嚴(yán)復(fù)在其譯著《天演論》中,都使用了“科學(xué)”一詞。從此,“科學(xué)”一詞開(kāi)始在我國(guó)廣泛使用。

毛澤東與郭沫若關(guān)于“院士”的談話2)涵義2—1)馬克思主義對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)其一,科學(xué)和工業(yè)是“人對(duì)自然界的理論關(guān)系和實(shí)踐關(guān)系”。其二,科學(xué)是一種社會(huì)的、精神生產(chǎn)領(lǐng)域的勞動(dòng)。其三,科學(xué)生產(chǎn)力。其四,科學(xué)既是觀念的財(cái)富又是實(shí)際的財(cái)富。2—2)多維度對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)

※科學(xué)社會(huì)學(xué)認(rèn)為,科學(xué)是一種社會(huì)建制,是一項(xiàng)國(guó)家事業(yè)。

※從文化的角度看,科學(xué)是一種文化,是一種特殊的知識(shí)生產(chǎn)方式和精神創(chuàng)造方式,是人類(lèi)文化中最活躍的組成部分;科學(xué)文化有其不同于人文文化的性質(zhì)與價(jià)值;

竺可楨(1890-1974)

,浙江上虞人。氣象學(xué)、地理學(xué)家,曾任中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)。

科學(xué)精神就是實(shí)事求是??茖W(xué)精神最重要的就是兩點(diǎn),第一要大膽創(chuàng)新,第二要寬容失敗。

科學(xué)精神包括理性精神、實(shí)證精神、分析精神、開(kāi)放精神、批判精神、革命精神等,但科學(xué)精神的精髓就是求實(shí)創(chuàng)新。弘揚(yáng)科學(xué)精神更帶根本性和基礎(chǔ)性。有了科學(xué)精神的武裝,大家就會(huì)更加自覺(jué)地學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí),樹(shù)立科學(xué)觀念,掌握科學(xué)方法。——江澤民

※從認(rèn)識(shí)的角度看,科學(xué)是一種方法,科學(xué)方法是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)方法與理性方法,形成科學(xué)概念和科學(xué)理論,然后經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn),證明其真理性的一種特殊的知識(shí)方法。

2、科學(xué)作為社會(huì)意識(shí)形式的性質(zhì)

※科學(xué)是知識(shí)形態(tài)的生產(chǎn)力。

y=a+α*k+β*Ly為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率,a為科學(xué)技術(shù)的作用,α*k為資金增加量,β*L為勞動(dòng)力增加量,

α、β分別為資金彈性系數(shù)和勞動(dòng)力彈性系數(shù),α+β=1,由此可以測(cè)算出科學(xué)技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率。

科學(xué)是特殊的社會(huì)意識(shí)形式,主要表現(xiàn)為:科學(xué)不依賴于特定的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),科學(xué)沒(méi)有階級(jí)性。

二、科學(xué)的本質(zhì)屬性1、客觀真理性

確認(rèn)自然規(guī)律與人的主觀意識(shí)無(wú)關(guān),所有的科學(xué)知識(shí)都堅(jiān)持用物質(zhì)世界自身來(lái)解釋物質(zhì)世界,不承認(rèn)超自然、神秘的東西。相信有一個(gè)離開(kāi)知覺(jué)主體而獨(dú)立存在的外在世界是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)。——愛(ài)因斯坦2、可檢驗(yàn)性凡是科學(xué),

必須具備檢驗(yàn)理論的真?zhèn)蔚臈l件。

※科學(xué)結(jié)論必須可以用觀察和實(shí)驗(yàn)方法檢驗(yàn)其正確性,而不是無(wú)法與觀察事實(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果作比較。

※科學(xué)理論的檢驗(yàn)結(jié)果,要么是可以得到證實(shí)的,要么是可以得到證偽的;科學(xué)理論不能夠是那種既不能得到證實(shí)也不能得到證偽的理論。

道士與三書(shū)生3、系統(tǒng)性

※科學(xué)是組織起來(lái)的系統(tǒng)化的知識(shí),它將客觀真理采用概念、判斷、推理等思維形式準(zhǔn)確不斷出來(lái),構(gòu)成嚴(yán)密的邏輯體系。

※科學(xué)作為人類(lèi)的認(rèn)識(shí)成果,既有經(jīng)驗(yàn)知識(shí),又有理論知識(shí)。

科學(xué)不僅僅是某種事實(shí)和規(guī)律的知識(shí)單元,而是由這些知識(shí)單元組成的體系。4、主體際性

科學(xué)知識(shí)具有客觀真理性,它的基本概念反映事物固有的本質(zhì)屬性;基本定律反映客觀事物之間的內(nèi)在聯(lián)系,因而科學(xué)知識(shí)是客觀的、普遍的,能被不同認(rèn)識(shí)主體所重復(fù)所理解,能接受不同認(rèn)識(shí)主體用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn),并在他們之間進(jìn)行討論、交流。這就是主體際性。它是科學(xué)發(fā)現(xiàn)獲得社會(huì)承認(rèn)的基本條件。

坐者(從左至右)

:沃爾特·能斯特、馬塞爾·布里淵、歐內(nèi)斯特·索爾維、亨得里克·洛侖茲、埃米爾·沃伯格、讓·貝漢、威廉·維恩、瑪麗·居里、亨利·龐加萊。站者(從左至右)

:羅伯特·古德施密特、馬克斯·普朗克、海因里?!敱舅?、阿諾德·索默菲、弗雷德里克·林德曼、莫里斯·德·布羅伊、馬丁·努森、FriedrichHasen?hrl、GeorgesHostelet、EdouardHerzen、JamesHopwoodJeans,歐內(nèi)斯特·盧瑟福、卡末林-昂內(nèi)斯、愛(ài)因斯坦、保羅·朗之萬(wàn)。1911年第一次索爾維會(huì)議玻爾理查森德威爾遜古耶朗之萬(wàn)愛(ài)因斯坦洛侖茲居里夫人普朗克朗梅爾薛定諤玻恩福勒海森堡泡利德布羅意康普頓維夏菲爾特頓德?tīng)柡諣栣祭餃Y克喇默斯埃倫費(fèi)斯特布拉格亨里奧特皮卡德庫(kù)德森德拜狄拉克三、關(guān)于科學(xué)劃界的標(biāo)準(zhǔn)1、以石里克為代表的邏輯經(jīng)驗(yàn)主義者提出了經(jīng)驗(yàn)主義的意義標(biāo)準(zhǔn)作為科學(xué)與形而上學(xué)的劃界標(biāo)準(zhǔn)。

他們認(rèn)為,科學(xué)理論是由有意義的命題組成的,而命題是否有意義,則在于是否能用邏輯分析和經(jīng)驗(yàn)實(shí)證的方法確定其真假。根據(jù)這樣的標(biāo)準(zhǔn),形而上學(xué)因?yàn)椴荒鼙唤?jīng)驗(yàn)所證實(shí),所以就沒(méi)有認(rèn)識(shí)意義,而被拒斥到科學(xué)之外。這種劃界標(biāo)準(zhǔn)有很大缺陷,由于證實(shí)原則本質(zhì)上屬歸納邏輯,而從單稱陳述的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)到有嚴(yán)格的普遍陳述形式的科學(xué)理論之間是沒(méi)有必然邏輯通道的,這個(gè)缺陷為波普爾對(duì)于實(shí)證主義的批判留下了足夠的空間。

基于全稱陳述與單稱陳述之間邏輯的不對(duì)稱性,波普爾提出了“可證偽性”作為新的分界標(biāo)準(zhǔn),他明確提出“應(yīng)當(dāng)把理論系統(tǒng)的可反駁性或可證偽性作為分界標(biāo)準(zhǔn)?!辈ㄆ諣栒J(rèn)為,科學(xué)命題不能被經(jīng)驗(yàn)證實(shí),只能被經(jīng)驗(yàn)證偽,能夠被經(jīng)驗(yàn)證偽的命題才是科學(xué)命題,能否被證偽是科學(xué)與非科學(xué)劃界的標(biāo)準(zhǔn)??茖W(xué)命題是能被經(jīng)驗(yàn)證偽的命題,例如“所有天鵝都是白的”;非科學(xué)命題是不能被證偽的命題,例如占星家的命題、宗教和哲學(xué)上的一些命題都屬于這一類(lèi)命題。

2、批判理性主義

你可能是正確的,我可能是錯(cuò)誤的;即使我們的批評(píng)性討論不能使我們明確決定誰(shuí)是正確的,我們?nèi)詴?huì)希望在討論后對(duì)事物看得更清楚。我們都可以互相學(xué)習(xí),只要我們不忘記真正重要的不是誰(shuí)正確,而是我們更接近真理?!枴げㄆ諣?/p>

波普爾的證偽主義科學(xué)觀強(qiáng)調(diào)了科學(xué)的批判精神和可錯(cuò)性,擴(kuò)展了我們對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)。但是仍然存在很多問(wèn)題。有人批評(píng)道,“科學(xué)在不斷改變面貌,從前得出的科學(xué)結(jié)論經(jīng)常被否定。這根本不是科學(xué)的特點(diǎn),無(wú)論哪一類(lèi)知識(shí),都會(huì)不斷地改變面貌,其結(jié)論都經(jīng)常被否定?!绷硗猓ㄆ諣栠^(guò)度強(qiáng)調(diào)科學(xué)的證偽、批判和革命等特點(diǎn),從而抹殺了科學(xué)正常時(shí)期的建設(shè)性活動(dòng),同時(shí),也等于否定了科學(xué)的客觀標(biāo)準(zhǔn)。波普爾與邏輯實(shí)證主義的共同之處就是注重按科學(xué)本身來(lái)分析科學(xué),只是從純邏輯方面探討哲學(xué),沒(méi)有借助科學(xué)發(fā)展的歷史來(lái)驗(yàn)證自己的理論,因此他所描述的科學(xué)往往與科學(xué)的實(shí)際發(fā)展不相符合。3、科學(xué)歷史主義

歷史主義以科學(xué)哲學(xué)家?guī)於骱屠ㄍ兴篂榇?。在歷史主義觀點(diǎn)里的科學(xué)滿足歷史主義的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn),其特點(diǎn)是一元、變化、相對(duì)。認(rèn)為科學(xué)與非科學(xué)的區(qū)分就在于是否在范式或科學(xué)研究綱領(lǐng)的指導(dǎo)下進(jìn)行解決疑難的活動(dòng)?!把芯烤V領(lǐng)”就是拉卡托斯的劃界單元,在這個(gè)劃界單元的基礎(chǔ)上,拉卡托斯將能不斷預(yù)見(jiàn)新事實(shí)的理論看作是科學(xué)的,將不能預(yù)見(jiàn)新事實(shí)的理論看作是非科學(xué)的。在他看來(lái),哥白尼的日心說(shuō)之所以能取代中世紀(jì)托勒密的地心說(shuō),主要在于哥白尼的綱領(lǐng)能預(yù)測(cè)新的事實(shí),是進(jìn)步的綱領(lǐng)。庫(kù)恩(1922~1996)ThomsSamualKuhn

※費(fèi)耶阿本德認(rèn)為科學(xué)與非科學(xué)不可區(qū)分,也不應(yīng)區(qū)分,科學(xué)與非科學(xué)的宗教、神話、巫術(shù)等在人類(lèi)的認(rèn)識(shí)活動(dòng)中都起著重要的作用,即使科學(xué)本身的發(fā)展,也常常需要這些非科學(xué)的精神活動(dòng)來(lái)幫助。對(duì)科學(xué)與非科學(xué)實(shí)行人為的劃分,只能對(duì)知識(shí)的進(jìn)步造成危害。他論證說(shuō),哥白尼的地動(dòng)說(shuō),就得益于畢達(dá)哥拉斯主義和柏拉圖對(duì)圓的偏愛(ài),化學(xué)得益于煉金術(shù)等。費(fèi)耶阿本德認(rèn)為,歷史上,科學(xué)是一種進(jìn)步力量。20世紀(jì)以來(lái),科學(xué)的地位已經(jīng)根本改變,被當(dāng)成“人類(lèi)的最高目的”,使科學(xué)神圣化,變成了僵化的教條,進(jìn)而導(dǎo)致科學(xué)沙文主義,成為一種“最新的、最富于侵略性的、最教條的宗教制度了”。費(fèi)耶阿本德(PaulKarlFeyerabend,1924—1994),哲學(xué)家,與波普、拉卡托斯、庫(kù)恩一起被歐美哲學(xué)界稱為“科學(xué)哲學(xué)四巨頭”。4、科學(xué)實(shí)在論的多元標(biāo)準(zhǔn)

邦格(M·Bunge)也主張科學(xué)劃界是必須的,并認(rèn)為劃界標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是多元的。他說(shuō):“我們判斷一塊金屬是不是真金,除了看顏色和光澤之外,還要考察許多其他屬性。同樣,判斷一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域是不是科學(xué)也要考察它的許多特征?!彼选爸R(shí)領(lǐng)域”作為劃界的單元,并把科學(xué)看作是一個(gè)特定的知識(shí)領(lǐng)域,這個(gè)領(lǐng)域應(yīng)滿足:

E=(C,S,D,G,F(xiàn),B,P,K,A,M)。其中E為特定的知識(shí)領(lǐng)域;C為確定知識(shí)的共同體;S為承認(rèn)C地位的社會(huì);G為C的世界觀;D為E的論域;F為E的形式背景(邏輯和數(shù)學(xué)工具);B為特殊背景;P為問(wèn)題組合;K為E所積累的特殊知識(shí)的儲(chǔ)備;A為C在對(duì)E提高上所抱的目的或目標(biāo);M為方法論體系或E中使用的方法。這些元素共有12個(gè)方面的特征,滿足了這些條件的知識(shí)領(lǐng)域才是科學(xué),而“任何不能滿足上面所說(shuō)的所有十二個(gè)條件的知識(shí)領(lǐng)域都將被稱為非科學(xué)。神學(xué)和文學(xué)批評(píng)是典型的例子。任何一個(gè)盡管本身不是科學(xué)卻自稱是科學(xué)的知識(shí)領(lǐng)域都叫作假科學(xué)?!钡湫蛻B(tài)度和活動(dòng)科學(xué)家偽科學(xué)家肯定否定任選肯定否定任選承認(rèn)自己無(wú)知,因而需要進(jìn)一步研究△△認(rèn)為自己的研究領(lǐng)域充滿困難和漏洞△△通過(guò)提出和解決問(wèn)題取得進(jìn)展△△歡迎新的假說(shuō)的方法△△提出并檢驗(yàn)新假說(shuō)△△努力找出和使用規(guī)律△△希望科學(xué)的統(tǒng)一△△依靠邏輯△△使用數(shù)學(xué)△△邦格作為例子的標(biāo)準(zhǔn)

但是多元標(biāo)準(zhǔn)并不具備科學(xué)實(shí)在論者試圖想達(dá)到的可操作性,也沒(méi)有真正解決劃界問(wèn)題。

收集或使用證據(jù),特別是定量數(shù)據(jù)△△尋找反面例證△△發(fā)明或使用客觀檢驗(yàn)方法△△通過(guò)實(shí)驗(yàn)或計(jì)算解決爭(zhēng)論△△一貫依賴權(quán)威△△隱瞞或歪曲不利資料△△更新自己的知識(shí)△△征求別人的意見(jiàn)△△寫(xiě)的論文要讓每個(gè)人都讀懂△△容易一舉成名△△典型態(tài)度和活動(dòng)科學(xué)家偽科學(xué)家肯定否定任選肯定否定任選

在科學(xué)劃界標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題上,邏輯經(jīng)驗(yàn)主義和批判理性主義將科學(xué)理想化,把理論與經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的關(guān)系看作是決定科學(xué)本質(zhì)的唯一因素,企圖從這種關(guān)系中去尋找科學(xué)劃界的普遍的、絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn);極端的歷史主義者把社會(huì)學(xué)、心理學(xué)因素的作用片面夸大,從而認(rèn)為除了科學(xué)共同體的共同信念外,無(wú)所謂科學(xué)與偽科學(xué)的區(qū)分;溫和的歷史主義者義為科學(xué)劃界的標(biāo)準(zhǔn)是歷史的、相對(duì)的,并有主觀的介入,滲透著心理、社會(huì)因素。邦格認(rèn)為,劃界是一個(gè)重要問(wèn)題,劃界標(biāo)準(zhǔn)是多元的,劃界的單元是“知識(shí)領(lǐng)域”。他給出了科學(xué)知識(shí)域的十二個(gè)條件,任何不能滿足這十二個(gè)條件的知識(shí)領(lǐng)域都是非科學(xué)??茖W(xué)劃界是一項(xiàng)無(wú)止境的事業(yè),科學(xué)哲學(xué)至今也沒(méi)有給出一個(gè)清晰的、一致的、可操作的科學(xué)劃界標(biāo)準(zhǔn)。

辯證唯物主義認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)是科學(xué)劃界標(biāo)準(zhǔn),可檢驗(yàn)性是科學(xué)區(qū)別于非科學(xué)、偽科學(xué)的根本標(biāo)志。與實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)具有一致性。

第二節(jié)科學(xué)知識(shí)的構(gòu)成

列寧認(rèn)為,科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程“是一系列的抽象過(guò)程,即概念、規(guī)律等等的構(gòu)成、形成過(guò)程,這些概念和規(guī)律等等……有條件地近似地把握永恒運(yùn)動(dòng)著的自然界的普遍規(guī)律性?!笨茖W(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程的成果是科學(xué)事實(shí)、科學(xué)定律、科學(xué)假說(shuō)以及由邏輯推理和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)而建立起來(lái)的科學(xué)理論。一、科學(xué)事實(shí)1、科學(xué)事實(shí)

※事實(shí)羅素認(rèn)為,“事實(shí)不是指世界上的一個(gè)簡(jiǎn)單事物”,而是指“事物具有某種屬性”和“某些事物具有某種關(guān)系”。他曾風(fēng)趣地說(shuō):

“不把拿破侖稱作事實(shí),而是把他有野心或他娶了約瑟芬叫做事實(shí)?!倍壿嫿?jīng)驗(yàn)主義的代表認(rèn)為卡爾納普則把事實(shí)可以用語(yǔ)言來(lái)記錄這一特征納入“事實(shí)”的概念本身,認(rèn)為科學(xué)重要的不是事實(shí)本身,而是記錄性語(yǔ)句。客觀存在的事物、現(xiàn)象、關(guān)系,只有被人的感覺(jué)和思維如實(shí)反映,并作為人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和行動(dòng)的依據(jù),才稱為“事實(shí)”。伯特蘭·羅素(BertrandRussell,1872-1970),英國(guó)哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、社會(huì)學(xué)家。

※科學(xué)事實(shí)通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)所獲得的、經(jīng)過(guò)鑒定的經(jīng)驗(yàn)事實(shí),稱為科學(xué)事實(shí)。所謂經(jīng)驗(yàn)事實(shí),則是通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、測(cè)量等實(shí)踐活動(dòng),借助于語(yǔ)言文字對(duì)事件、現(xiàn)象或過(guò)程的描述、陳述和判斷??茖W(xué)事實(shí)的分類(lèi):科學(xué)事實(shí)Ⅰ,是客體與儀器相互作用結(jié)果的表征,如觀測(cè)儀器上記錄和顯示的數(shù)據(jù)、圖象等。科學(xué)事實(shí)Ⅰ既與客體有關(guān),也與人所設(shè)置的認(rèn)識(shí)條件有關(guān)。科學(xué)事實(shí)Ⅱ,是對(duì)觀察實(shí)驗(yàn)所得出結(jié)果的陳述和判斷。如“鐳具有放射性”等??茖W(xué)事實(shí)Ⅱ既與客體的本性、儀器的性能有關(guān),也與主體所用以描述事實(shí)的概念系統(tǒng)有關(guān)。

被觀察與實(shí)驗(yàn)證明了的理論結(jié)論,被稱為理論事實(shí),有時(shí)也被人們稱為事實(shí)Ⅲ。

事件本身不存在對(duì)或者錯(cuò)誤的問(wèn)題,但科學(xué)事實(shí)是被人腦“加工”的事實(shí),具有可錯(cuò)性。造成科學(xué)事實(shí)具有可錯(cuò)性的原因有:①儀器系統(tǒng)的故障(在證實(shí)相對(duì)論時(shí),愛(ài)丁頓對(duì)圖片的取舍);

②主觀心理作用(劇場(chǎng)效應(yīng)等);③背景知識(shí)(哥廷根國(guó)際心理學(xué)會(huì)議的報(bào)告)。40份報(bào)告,僅有一篇基本符合事實(shí);有14份報(bào)告的主要事實(shí)錯(cuò)了20%~40%;有25份報(bào)告錯(cuò)了40%以上。有一半以上的報(bào)告所描述的細(xì)節(jié),有10%以上是杜撰的。

英國(guó)著名的天文學(xué)家愛(ài)丁頓(ArthurstanleyEddington,1882-1944)。他主要的成就是開(kāi)創(chuàng)了恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)、恒星能源和恒星演化的研究,并取得了卓越的成就。他是真正懂得愛(ài)因斯坦“相對(duì)論”的人。1923年,他發(fā)表《相對(duì)論的數(shù)學(xué)理論》,受到了愛(ài)因斯坦的高度稱贊。

儀器系統(tǒng)的故障(在證實(shí)相對(duì)論時(shí),愛(ài)丁頓對(duì)圖片的取舍);

1919年,英國(guó)科學(xué)家愛(ài)丁頓派出兩支考察隊(duì),利用日食的機(jī)會(huì)觀測(cè)遙遠(yuǎn)恒星對(duì)于我們地球的光線偏轉(zhuǎn)。一組奔赴西非,另一組奔赴巴西。其中巴西處拍攝的26張照片,其中8張效果好,平均值為1.98±0.12″(角秒),另外18張效果不太好,26張照片的平均值為0.86″,非常接近根據(jù)牛頓理論得出的值0.84

″;而西非正好碰上多云,16張照片只有2張可用,并且這2張照片還不如前一組中效果不太好的,這2張照片的值為1.61±0.30″。但科學(xué)家在處理偏轉(zhuǎn)值時(shí),完全忽略了18張效果不太好的圖,理由是拍攝了那些照片的那臺(tái)儀器存在“系統(tǒng)誤差”。

卓別林假作真時(shí)真亦假——

比澤爾德錯(cuò)覺(jué)秋香究竟美不美?運(yùn)動(dòng)囧事:關(guān)鍵時(shí)刻掉鏈子

2、科學(xué)事實(shí)的特點(diǎn)

①個(gè)別存在的陳述;如“鈾具有放射性”、“氬具有化學(xué)惰性”等,均是科學(xué)事實(shí),主要來(lái)自于感性活動(dòng)。而“所有微觀客體都具有波粒二象性”、“整個(gè)宇宙都在膨脹”之類(lèi)的普遍陳述,則被認(rèn)為是對(duì)科學(xué)事實(shí)加工之后的理論論斷,主要來(lái)自于理性的抽象活動(dòng)。

②可靠性??茖W(xué)事實(shí)的可靠性是由其可重復(fù)性和精確性決定的。正因?yàn)樗目煽啃裕运膬?nèi)容始終如一,而不依賴于其所在的理論體系?!把趸f(shuō)”和“燃素說(shuō)”的理論體系,都依賴于加熱氧化汞的實(shí)驗(yàn)這樣的科學(xué)事實(shí)。正如恩格斯所說(shuō):

“在化學(xué)中,燃素說(shuō)經(jīng)過(guò)百年的實(shí)驗(yàn)工作提供了這樣一些材料,借助于這些材料,拉瓦錫才能在普利斯特列制出的氧中發(fā)現(xiàn)了幻想的燃素的真實(shí)對(duì)立物,因而推翻了燃素說(shuō)。但是燃素說(shuō)者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不因此而完全被排除。相反地,這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然存在,只是它們的公式被倒了過(guò)來(lái),從燃素說(shuō)的語(yǔ)言翻譯成了現(xiàn)今通用的化學(xué)語(yǔ)言,因此它們還保持自己的效性?!?/p>

1771年,席勒在加熱氧化汞時(shí),發(fā)現(xiàn)了一種新型氣體。它無(wú)色、無(wú)臭,身處其中的小動(dòng)物如老鼠非常活潑。帶火星的木條放進(jìn)這種氣體,會(huì)立刻冒出火焰。席勒把這種氣體稱為“火氣”。

1774年,普里斯特利也做過(guò)類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)。

2、科學(xué)事實(shí)的特點(diǎn)

③可重復(fù)性;反對(duì)孤證。

精確性(避免偶然因素的影響)。顧愷之(約345-409)東晉畫(huà)家。字長(zhǎng)康,小字虎頭,晉陵無(wú)錫人。顧愷之軼事:搜尋隱身葉N射線事件1903年,法國(guó)南錫(Nancy)大學(xué)的物理學(xué)教授布隆德洛(RenéBlondlot,1849—1930)在法國(guó)科學(xué)院的刊物上發(fā)表文章,說(shuō)發(fā)現(xiàn)χ射線管在工作時(shí)會(huì)發(fā)出一種新射線,這種射線能夠使得細(xì)小的電火花或者火焰的亮度增強(qiáng)而被檢測(cè)到。該射線被命名為N射線,以紀(jì)念布隆德洛的故鄉(xiāng)Nancy。他怎么發(fā)現(xiàn)這種新射線的呢?在實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)讓?duì)稚渚€通過(guò)一個(gè)石英棱鏡時(shí),某些射線發(fā)生了折射。當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為χ射線通過(guò)石英棱鏡不會(huì)發(fā)生折射,于是布隆德洛在概念上作了一個(gè)飛躍:既然發(fā)生折射的不可能是χ射線,那么一定是一種新型射線。這種后來(lái)他又聲稱發(fā)現(xiàn)了燒紅的或者常溫下的某些金屬和太陽(yáng)光等等都會(huì)發(fā)射N(xiāo)射線,并且使用了硫化鈣等一些別的材料來(lái)做他的檢測(cè)器。布隆德洛通過(guò)進(jìn)一步研究,還得出了N射線在不同物料中的穿透性質(zhì),以及N射線會(huì)受到鋁制棱鏡的折射等結(jié)果。布隆德洛宣稱觀察到的N射線的微妙效應(yīng)是需要在暗室中用肉眼細(xì)心觀察才能看到的。在法國(guó)有許多科學(xué)家聲稱證實(shí)了N射線存在的同時(shí),其他國(guó)家的絕大多數(shù)同行卻無(wú)法成功地重復(fù)他們的結(jié)果。1904年夏天,美國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家伍德(R

·W

·Wood,1868—1955)訪問(wèn)布隆德洛的實(shí)驗(yàn)室,觀看他們的演示。當(dāng)實(shí)驗(yàn)在漆黑的房間里進(jìn)行的時(shí)候,伍德暗中一度取走了實(shí)驗(yàn)者用來(lái)測(cè)定折射率的那塊鋁制棱鏡,但他們?nèi)匀荒軌虻贸鱿惹暗挠^測(cè)結(jié)果。伍德知道他的法國(guó)同行搞錯(cuò)了?;貒?guó)后,他在英國(guó)的《自然》雜志發(fā)表了一篇文章報(bào)道他的見(jiàn)聞。于是,國(guó)際科學(xué)界再也不承認(rèn)這種子虛烏有的N射線了。3、科學(xué)事實(shí)在科學(xué)研究中的作用

※科學(xué)事實(shí)是發(fā)現(xiàn)新概念、新理論的起點(diǎn)和基礎(chǔ)。

不論在自然科學(xué)或歷史科學(xué)的領(lǐng)域中,都必須從既有的事實(shí)出發(fā)。----恩格斯澄江古生物化石——生命大爆炸;貝納德對(duì)流、化學(xué)振蕩----自組織理論對(duì)三江并流地區(qū)長(zhǎng)江東流去的解釋----“襲奪說(shuō)”

“三江并流”是指金沙江、瀾滄江和怒江這三條大江在云南省境內(nèi)自北向南并行奔流170多公里,穿越擔(dān)當(dāng)力卡山、高黎貢山、怒山和云嶺等崇山峻嶺,形成世界上罕見(jiàn)的“江水并流而不交匯”的奇特自然地理景觀。其間瀾滄江與金沙江最短直線距離為66公里,瀾滄江與怒江的最短直線距離不到19公里。

我不是長(zhǎng)江水,是雪山的相思淚。點(diǎn)點(diǎn)滴滴,日夜流淌,我撲向我渴慕的海洋?!?/p>

雷舒雁《追求》

金沙江為什么在石鼓拐彎是一個(gè)地理大爭(zhēng)論。李春昱認(rèn)為這是河流襲奪的結(jié)果。金沙江曾自石鼓經(jīng)漾鼻江匯入瀾滄江,后因長(zhǎng)江襲奪而成其上游,并與瀾滄江分道揚(yáng)鑣。

袁復(fù)禮反對(duì)這個(gè)假說(shuō),他認(rèn)為這可用嵌入河流來(lái)予以解釋。沈玉昌則從構(gòu)造地貌的研究上否定襲奪說(shuō),他認(rèn)為成因完全是地質(zhì)構(gòu)造。1984年,曾昭璇考察石鼓,發(fā)現(xiàn)了古河床卵石層以及古谷地的傾斜度,據(jù)此,他認(rèn)為古長(zhǎng)江的確存在,襲奪說(shuō)言之成理,并首次提出,“長(zhǎng)江襲奪金沙江當(dāng)發(fā)生于更新世末期”。

※科學(xué)事實(shí)是檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)科學(xué)假說(shuō)和科學(xué)理論的依據(jù)。----證實(shí)、否決或修正

科學(xué)假說(shuō)或者科學(xué)理論中包含了對(duì)事物本質(zhì)的猜測(cè),這種猜測(cè)往往以全稱判斷的形式出現(xiàn),具有抽象性和普遍性,無(wú)法直接驗(yàn)證。因此,需要由假說(shuō)或理論中演繹出若干可以直接檢驗(yàn)的推論,然后與觀察實(shí)驗(yàn)得到的科學(xué)事實(shí)進(jìn)行對(duì)照,從而評(píng)判科學(xué)假說(shuō)或者科學(xué)理論。盧瑟福用α粒子穿過(guò)薄金屬箔的散射實(shí)驗(yàn),否決了湯姆遜提出的“葡萄干蛋糕”的原子模型。

太陽(yáng)光的偏折效應(yīng)驗(yàn)證了相對(duì)論;

通常物體的引力場(chǎng)都太弱,20世紀(jì)只能觀測(cè)到太陽(yáng)引力場(chǎng)引起的光線彎曲。由于太陽(yáng)引力場(chǎng)的作用,我們有可能觀測(cè)到太陽(yáng)后面的恒星,最好的觀測(cè)時(shí)間是發(fā)生日全食的時(shí)候。1919年5月29日,發(fā)生日全食,英國(guó)考察隊(duì)分赴幾內(nèi)亞灣和巴西進(jìn)行觀測(cè),從照片上比較,光線確實(shí)偏折了,偏轉(zhuǎn)角為1.98角秒,接近廣義相對(duì)論預(yù)言的1.75角秒,證實(shí)了愛(ài)因斯坦的預(yù)言,這是對(duì)相對(duì)論的最早證實(shí)。二、科學(xué)定律1、科學(xué)定律

※科學(xué)定律是用科學(xué)語(yǔ)言表述的對(duì)自然界事物、現(xiàn)象之間的必然性關(guān)系的科學(xué)命題。它構(gòu)成科學(xué)理論的核心。科學(xué)定律反映自然界的事物、現(xiàn)象之間的內(nèi)在的、必然的、本質(zhì)的聯(lián)系。但這種聯(lián)系往往被各種外在的、偶然的、非本質(zhì)的現(xiàn)象所掩蓋,需要人們運(yùn)用各種科學(xué)方法將它們揭示出來(lái)。對(duì)這種聯(lián)系的反映,只有經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證之后,才能確立為科學(xué)定律。

科學(xué)定律具有普遍性,不同定律的普遍性程度各不相同。有的科學(xué)定律只是表述某一特殊領(lǐng)域內(nèi)的規(guī)律,如力學(xué)中的牛頓定律,生物學(xué)中的自然選擇律等;有的科學(xué)定律則表述在許多不同領(lǐng)域中起作用的普遍規(guī)律,如能量守恒和轉(zhuǎn)化定律等。各科學(xué)定律都有一定的適用范圍,而且這種適用范圍會(huì)隨著科學(xué)認(rèn)識(shí)的深化而發(fā)生變化。

※科學(xué)事實(shí)到科學(xué)定律的飛躍第一,通過(guò)歸納法從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)概括得到的經(jīng)驗(yàn)定律。它反映事物和現(xiàn)象之間的某種聯(lián)系,具有描述性,與觀察、實(shí)驗(yàn)直接相關(guān)。如開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律。

第二,借助于想象、直覺(jué)與靈感而得到的理論定律。不直接源于經(jīng)驗(yàn),其抽象概念也不能從經(jīng)驗(yàn)中推出,反映著事物更深刻的本質(zhì)。具有更大的普遍性。如萬(wàn)有引力定律。

開(kāi)普勒在發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)定律之后,試圖解釋行星運(yùn)動(dòng)定律背后的原因。他從吉爾伯特的《論磁》中受到啟發(fā),設(shè)想太陽(yáng)像地球一樣是一個(gè)龐大的磁球,它發(fā)出一種類(lèi)似磁力的力,這種力像車(chē)輪的輪輻一樣,驅(qū)動(dòng)著行星在軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)。但太陽(yáng)只有一個(gè)磁極,行星則有兩個(gè)磁極,當(dāng)行星從太陽(yáng)的一側(cè)運(yùn)行到另一側(cè)時(shí),由于它的兩極先后靠近太陽(yáng),所以若是行星在太陽(yáng)的一側(cè)受到吸引,在另一側(cè)就受到排斥,因而先是離太陽(yáng)較近,后離太陽(yáng)較遠(yuǎn),它的運(yùn)行軌道就從正圓變成了橢圓。木蘭花慢·

中秋飲酒將旦,客謂前人有賦待月無(wú)送月者,因用天問(wèn)體賦

可憐今夕月,向何處、去悠悠?

是別有人間,那邊才見(jiàn),光影東頭?

是天外空汗漫,但長(zhǎng)風(fēng)、浩浩送中秋?

飛鏡無(wú)根誰(shuí)系?嫦娥不嫁誰(shuí)留?謂經(jīng)海底問(wèn)無(wú)由,恍惚使人愁。

怕萬(wàn)里長(zhǎng)鯨,縱橫觸破,玉殿瓊樓。

蝦蟆故堪浴水,問(wèn)云何、玉兔解沉???

若道都齊無(wú)恙,云何漸漸如鉤?

與此同時(shí),他提出了重力的猜想,指出重力不過(guò)是物體之間的吸引力,并假設(shè)這種力隨距離的增大而減小,而又同物體的大小有密切的關(guān)系。對(duì)于天體之間的吸引力,他做了這樣的描述:“月球被地球牽引著,相反月球也吸引著地球上的海水。從太陽(yáng)那里,有一只看不見(jiàn)的巨大的手,伸向行星,拉著這些行星跟太陽(yáng)一切旋轉(zhuǎn)?!?/p>

1679年,胡克和英國(guó)天文學(xué)家哈雷從向心力定律和開(kāi)普勒第三定律,推導(dǎo)出維持行星運(yùn)動(dòng)的萬(wàn)有引力和距離的平方成反比。并希望根據(jù)向心力定律和引力同距離的平方成反比的定律,來(lái)證明行星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),但胡克沒(méi)有做到。是牛頓證明了這一點(diǎn)。2、科學(xué)定律的特征

第一,科學(xué)定律是絕對(duì)真理和相對(duì)真理的統(tǒng)一。作為一種認(rèn)識(shí)成果,科學(xué)定律是客觀規(guī)律的本質(zhì)反映,但又只是客觀規(guī)律的近似反映,是隨著實(shí)踐的發(fā)展以及其他有關(guān)領(lǐng)域認(rèn)識(shí)的深化而發(fā)展的相對(duì)真理??茖W(xué)定律所設(shè)定的條件、適用的范圍和它所揭示的數(shù)量關(guān)系,乃至科學(xué)定律本身的表述形式都會(huì)在實(shí)踐中不斷地得到檢驗(yàn)和修正,更加準(zhǔn)確地逼近客觀的自然規(guī)律。

1869年,門(mén)捷列夫發(fā)表論文《元素屬性和原子量的關(guān)系》,指出:按照原子量大小排列起來(lái)的元素,在性質(zhì)上呈現(xiàn)明顯的周期性。1895年,英國(guó)物理學(xué)家瑞利和化學(xué)家拉姆塞發(fā)現(xiàn)了惰性氣體氬,隨后拉姆塞又發(fā)現(xiàn)了氦,并大膽提出一項(xiàng)建議,這些元素可以在周期表中組成一個(gè)新族,即零族,它們的化合價(jià)為零。后來(lái)人們又發(fā)現(xiàn)了氪、氖、氙、氡。惰性元素的發(fā)現(xiàn)對(duì)元素周期律是一次考驗(yàn)和補(bǔ)充和修正。

亨利·莫斯萊(HenryGwynJeffreysMoseley,1887-1915),原子序數(shù)的發(fā)現(xiàn)者。一戰(zhàn)中陣亡,年僅27歲。

1913年,莫斯萊在研究元素的χ射線譜時(shí)發(fā)現(xiàn),以不同元素作為產(chǎn)生χ射線的靶時(shí),所產(chǎn)生的特征χ射線的波長(zhǎng)不同。他把各種元素按所產(chǎn)生的特征χ射線的波長(zhǎng)排列后,發(fā)現(xiàn)其次序與元素周期表中的次序一致,他稱這個(gè)次序?yàn)樵有驍?shù),認(rèn)為元素性質(zhì)是其原子序數(shù)的周期函數(shù)。關(guān)于原子序數(shù)的發(fā)現(xiàn)被稱為莫斯萊定律。證實(shí)原子序數(shù)在數(shù)量上等于原子核所帶的陽(yáng)電荷,進(jìn)而明確作為周期律的基礎(chǔ)不是原子量而是原子序數(shù)。2、科學(xué)定律的特征

第二,科學(xué)定律具有簡(jiǎn)明性特征。現(xiàn)代自然科學(xué)中的科學(xué)定律一般是用數(shù)學(xué)公式表達(dá)的,這也表明了認(rèn)識(shí)的深化和精確化。數(shù)學(xué)公式便于人們對(duì)科學(xué)定律的容作出準(zhǔn)確的解釋,從而在實(shí)際中得到有效的應(yīng)用,同時(shí)它還便于人們運(yùn)用邏輯演繹和數(shù)學(xué)演算的方法進(jìn)行嚴(yán)格的論證,導(dǎo)出新的結(jié)論,作出新的科學(xué)預(yù)言。3、科學(xué)定律的作用

第一,科學(xué)定律揭示了事物的本質(zhì)或規(guī)律??茖W(xué)定律對(duì)客體某一方面或有限方面的認(rèn)識(shí);反映客體局部性的認(rèn)識(shí);反映了對(duì)客體某一本質(zhì)聯(lián)系或某些本質(zhì)聯(lián)系的認(rèn)識(shí);因而具有真理的意義。3、科學(xué)定律的作用

第二,科學(xué)定律有助于科學(xué)概念和科學(xué)理論的形成。

※科學(xué)概念的形成要經(jīng)過(guò)邏輯上的抽象和概括,它可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)定律的提出或發(fā)現(xiàn)來(lái)完成;同時(shí),許多科學(xué)概念的內(nèi)涵是通過(guò)有關(guān)科學(xué)定律表現(xiàn)出來(lái)的,科學(xué)定律是明確科學(xué)概念的一種有效手段?!傲孔印边@一概念,與“波粒二象性”、“不確定性原理”等聯(lián)在一起?!茖W(xué)概念和科學(xué)定律是科學(xué)理論構(gòu)成的基礎(chǔ)。

愛(ài)因斯坦科學(xué)理論=基本概念+基本原理+多種特殊規(guī)律和預(yù)見(jiàn)亨普爾科學(xué)理論象一張網(wǎng),網(wǎng)結(jié)——術(shù)語(yǔ),網(wǎng)繩——定義、假說(shuō),整個(gè)系統(tǒng)漂浮在觀察面上。

第三,科學(xué)定律是科學(xué)解釋和預(yù)測(cè)的有效工具。

※經(jīng)驗(yàn)定律可以用來(lái)解釋已知的科學(xué)事實(shí)和預(yù)見(jiàn)未知的科學(xué)事實(shí)。

※理論定律把若干經(jīng)驗(yàn)定律包含于自身之中,從理論定律可以解釋已知的經(jīng)驗(yàn)定律和預(yù)見(jiàn)未知的經(jīng)驗(yàn)定律。牛頓力學(xué)對(duì)哥白尼、伽利略、開(kāi)普勒等人的學(xué)說(shuō)進(jìn)行大綜合,使人類(lèi)的認(rèn)識(shí)大大地前進(jìn)。三、科學(xué)假說(shuō)

只要自然科學(xué)還在思維著,它的發(fā)展形式就是假說(shuō)。一個(gè)新的事實(shí)一旦被觀察到,對(duì)同一類(lèi)的事實(shí)的以往的說(shuō)明方式便不能再用了。從這一刻起,需要使用新的說(shuō)明方式——最初僅僅以有限數(shù)量的事實(shí)和觀察為基礎(chǔ)。進(jìn)一步的觀察材料會(huì)使假說(shuō)純化,排除一些,修正一些,直到最后以純粹的形態(tài)形成定律?!鞲袼?/p>

假說(shuō)是根據(jù)已知的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)原理,對(duì)所研究的自然現(xiàn)象及其規(guī)律提出的一種假定性的推測(cè)說(shuō)明,是自然科學(xué)理性思維的一種重要形式。1、科學(xué)假說(shuō)的結(jié)構(gòu)

以“大陸漂移說(shuō)”為例

阿爾弗雷德·魏格納(AlfredLotharWegener,1880—1930),德國(guó)地質(zhì)學(xué)家、氣象學(xué)家,大陸漂移說(shuō)創(chuàng)立者。1)新的事實(shí)基礎(chǔ)①地質(zhì)學(xué)方面:

大西洋兩岸巖石地層和褶皺構(gòu)造,其他地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的地質(zhì)一致性。非洲開(kāi)普山脈的向西延伸部分,可以南美的布宜諾斯艾利斯南部找到,它們都是二迭紀(jì)的褶皺山系,其構(gòu)造和巖石組成極其相似;非洲巨大的片麻巖高原,也與巴西的片麻巖相應(yīng),二者所含的火成巖和沉積巖,以及褶皺延伸的方向非常一致。②古生物學(xué)方面:古珊瑚的分布、大西洋兩岸物種的相似性。

(同一緯度上,兩岸有圓口蝸牛、蚯蚓、肺魚(yú)、鴕鳥(niǎo)、三趾鳥(niǎo)、海牛等分布)③古氣候?qū)W

分布廣泛的極地冰蓋

三億年前,巨大的冰川曾經(jīng)覆蓋過(guò)南美東南部、非洲中部和南部、印度、大洋州和南極洲,持續(xù)了大約5000萬(wàn)年。根據(jù)冰川的規(guī)模來(lái)看,這次冰川為極地冰蓋。

2)科學(xué)背景知識(shí)

地質(zhì)學(xué)理論,生物進(jìn)化中的“單祖論”3)對(duì)現(xiàn)象的推測(cè)

各大陸曾經(jīng)聯(lián)合在一起

2.7億年前的泛大陸,它是兩億年來(lái)大陸漂移的起點(diǎn),泛大陸的北部,它包括北美、歐洲和亞洲;南部叫岡瓦納古陸,包括南極洲、非洲、南美洲、澳大利亞和印度、阿拉伯半島。

對(duì)于大陸漂移的動(dòng)力機(jī)制,魏格納尚不能作出很好的解釋。他認(rèn)為,大約在2億年前,由于地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力和天體引潮力的長(zhǎng)期作用。這塊聯(lián)合古陸開(kāi)始出現(xiàn)裂縫,并漸漸分離漂移。比重輕的硅鋁層陸塊在較重的硅鎂層上漂移,經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代逐漸形成今天人們所見(jiàn)到的海陸分布。但英國(guó)一位地球物理權(quán)威從理論上證明了這不可能。1928年,愛(ài)登堡大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家阿爾薩·霍姆茲考慮到地幔對(duì)流有可能是大陸漂移的原動(dòng)力,但曲高和寡,隨著1930年魏格納在格陵蘭探險(xiǎn)中失蹤,“大陸漂移說(shuō)”遂漸趨冷落。

大陸的漂移由擴(kuò)張的海底得到證實(shí)??v貫大洋底部的洋中脊,是形成新洋底的地方;地幔物質(zhì)上升涌出,冷凝形成新的洋底,并推動(dòng)先形成的洋底向兩側(cè)對(duì)稱地?cái)U(kuò)張;海底與大陸結(jié)合部的海溝,是洋底滅亡的場(chǎng)所。當(dāng)洋底擴(kuò)展移至大陸邊緣的海溝處時(shí),向下俯沖潛沒(méi)在大陸地殼之下,使之重新返回到地幔中去。

4)作出預(yù)言

現(xiàn)在美洲仍在向西漂移,大西洋的面積在不斷擴(kuò)大,而太平洋卻處在收縮的過(guò)程中,將來(lái)總有一天太平洋會(huì)消失,中國(guó)東部同美洲直接相連,北漂的澳大利亞也將同中國(guó)會(huì)合于南緣,屆時(shí)中國(guó)將處在世界大陸的中央,成為真正的“中國(guó)”。

據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》2007年1月9日?qǐng)?bào)道,美國(guó)得克薩斯大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家克里斯多弗·斯科特斯運(yùn)用電腦技術(shù),描繪出大陸漂移在過(guò)去以及未來(lái)更為詳細(xì)的模擬圖。他提出這樣一種大膽的推斷:在兩億年后,分散的大陸將再度漂移到一起,重新形成一個(gè)超級(jí)大陸,斯科特斯將它命名為“究極盤(pán)古”。斯科特斯說(shuō):“與其前身‘盤(pán)古大陸’的完整性不同,‘究極盤(pán)古’的中心還嵌著一個(gè)印度洋,它看上去會(huì)像一個(gè)巨大的油炸甜甜圈?!?/p>

2、科學(xué)假說(shuō)的一般特征1)科學(xué)性以一定的科學(xué)事實(shí)為依據(jù),以一定的科學(xué)理論為前提廣義相對(duì)論在提出時(shí)是一個(gè)抽象的、出人意料的假說(shuō),但它是對(duì)狹義相對(duì)論的邏輯上的合理推廣;其次,它以“等效原理”為基礎(chǔ),即“在引力場(chǎng)中一切物體都具有同一加速度。這條定律也可以表述為慣性質(zhì)量同引力質(zhì)量相等的定律”。

在這個(gè)密閉的電梯內(nèi),如果在地球引力場(chǎng)中處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),電梯內(nèi)的人受地球引力場(chǎng)的作用,使他的腳同地板之間的壓力等于他的重量;另外也可以設(shè)想沒(méi)有引力場(chǎng)的存在,電梯以與重力加速度等值的加速度向上運(yùn)動(dòng),此時(shí)電梯是一沒(méi)有引力場(chǎng)的非慣性系,電梯內(nèi)的人在慣性力的作用下,他的腳同地板之間也將產(chǎn)生一個(gè)壓力,其數(shù)值等于他的重量;

電梯內(nèi)的人都無(wú)法斷定他所在的參考系究竟是有重力作用的慣性系,還是并無(wú)重力而只是相對(duì)于某個(gè)慣性系以加速度

g上升的非慣性系。這表明可以選擇某種坐標(biāo),在局部范圍內(nèi)使引力完全消除。有了等效原理,可以把相對(duì)性原理推廣到非慣性系。2)可檢驗(yàn)性科學(xué)假說(shuō)預(yù)言了新內(nèi)容,這些內(nèi)容并非一定正確,但它必須是原則上可以檢驗(yàn)的,具有被確證或證偽的可能性。如果一個(gè)假說(shuō)不但無(wú)法在技術(shù)上接受實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),而且在原則上不能被檢驗(yàn)(沒(méi)有檢驗(yàn)蘊(yùn)涵),那么就不能稱為科學(xué)假說(shuō)。3)假定性科學(xué)假說(shuō)是在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)不甚充分的基礎(chǔ)上對(duì)事物本質(zhì)和規(guī)律的猜測(cè),是未經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、包含有不確定性的知識(shí)。這使得它不同于經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的科學(xué)理論,假說(shuō)在以后的科學(xué)活動(dòng)中有可能被證明完全錯(cuò)誤而被推翻,或者被證明基本正確而得到修正、完善和發(fā)展。愛(ài)因斯坦把假說(shuō)形象地比喻為猜謎,猜測(cè)一個(gè)設(shè)計(jì)得很巧妙的字謎。4)易變性

對(duì)于同一自然現(xiàn)象,由于人們占有的材料不同、看問(wèn)題的角度不同,使用方法不同、知識(shí)背景的不同,都可以提出多種不同的科學(xué)假說(shuō)。同一科學(xué)假說(shuō)也會(huì)水者實(shí)踐過(guò)程中新的發(fā)現(xiàn)而變化。這容易給人一種錯(cuò)覺(jué),方法假說(shuō)是人造出來(lái)的方便的“作業(yè)假說(shuō)”。這種錯(cuò)覺(jué)忽略的假說(shuō)的科學(xué)性及其客觀依據(jù)。燃素說(shuō)、地心說(shuō)等被拋棄,元素周期率、盧瑟福的“行星模型”等被修正……3、科學(xué)假說(shuō)的來(lái)源1)新事實(shí)需要解釋;泡利提出“中子(中微子)假說(shuō)”;楊振寧、李政道提出“宇稱不守恒”構(gòu)想。

在量子世界中,能量的吸收和發(fā)射是不連續(xù)的。不僅原子的光譜是不連續(xù)的,而且原子核中放出的α射線和γ射線也是不連續(xù)的。這是由于原子核在不同能級(jí)間躍遷時(shí)釋放的,是符合量子世界的規(guī)律的。但奇怪的是,物質(zhì)在β衰變過(guò)程中釋放出的由電子組成的β射線的能譜卻是連續(xù)的,而且電子只帶走了它應(yīng)該帶走的能量的一部分,還有一部分能量失蹤了。

泡利(WolfgangErnstPauli,1900~1958),奧地利物理學(xué)家。

1930年,奧地利物理學(xué)家泡利提出了一個(gè)假說(shuō),認(rèn)為在β衰變過(guò)程中,除了電子之外,同時(shí)還有一種靜止質(zhì)量為零、電中性、與光子有所不同的新粒子放射出去,帶走了另一部分能量,因此出現(xiàn)了能量虧損。這種粒子與物質(zhì)的相互作用極弱,以至儀器很難探測(cè)得到。未知粒子、電子和反沖核的能量總和是一個(gè)確定值,能量守恒仍然成立。當(dāng)時(shí)泡利將這種粒子命名為“中子”,他以為這種粒子原來(lái)就存在于原子核中。

1931年,泡利提出,這種粒子不是原來(lái)就存在于原子核中,而是衰變產(chǎn)生的。1932年真正的中子被發(fā)現(xiàn)后,意大利物理學(xué)家費(fèi)米(1901--1954)將泡利的“中子”正名為“中微子”。2)新事實(shí)與舊理論的矛盾;“紫外災(zāi)難”——“量子”假說(shuō)

關(guān)于黑體輻射的規(guī)律,1900年,英國(guó)物理學(xué)家瑞利(1842--1919)推導(dǎo)出一個(gè)公式,后經(jīng)金斯(1887--1946)修正,合稱瑞利——金斯公式:

瑞利——金斯公式表明,熱物體的輻射正比于其絕對(duì)溫度,反比于波長(zhǎng)的平方。據(jù)此,波長(zhǎng)越短,熱輻射越強(qiáng)。并且隨著波長(zhǎng)的縮短,輻射強(qiáng)度應(yīng)是無(wú)限地增大。這顯然是荒謬的。由于這一公式在紫區(qū)出了問(wèn)題,故被稱為“紫外災(zāi)難”。由于λv=c,故ρ(v)=8πKT/cλ2德國(guó)物理學(xué)家普朗克(MaxKarlErnstLudwigPlanck,1858-1947)

普朗克曾從事熱力學(xué)研究,1900年,他得知“紫外災(zāi)難”時(shí),他建立了新公式即普朗克公式:

普朗克在玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)啟發(fā)下,提出了一個(gè)與經(jīng)典物理學(xué)的連續(xù)性觀念根本不同的能量子假說(shuō)。認(rèn)為物體在發(fā)射和吸收輻射時(shí),能量不是連續(xù)發(fā)生變化的,而是以一定數(shù)量值的整數(shù)倍跳躍式地變化,即能量的變化是一份一份的進(jìn)行的。他把一份一份的能量稱為“能量子”或“量子”。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:E=hν,E為量子,h為他引進(jìn)了一個(gè)物理普適常數(shù),即普朗克常數(shù),其數(shù)值為6.626176×10ˉ27爾格·秒,是微觀現(xiàn)象量子特性的表征,ν為頻率。從能量子假說(shuō)出發(fā),普朗克成功地解決了“紫外災(zāi)難”的問(wèn)題。3)事實(shí)之間的矛盾(理論之間的矛盾);粒子說(shuō)、波動(dòng)說(shuō)——波粒二象性

原子論與蓋·呂薩克氣體定律之間的矛盾——“分子”假說(shuō)

JohnDalton(1766~1844)

道爾頓的原子論認(rèn)為,元素(單質(zhì))的最終粒子稱為簡(jiǎn)單原子,它們極其微小,是看不見(jiàn)的,是既不能創(chuàng)造,也不能毀滅和不可再分割的。它們?cè)谝磺谢瘜W(xué)反應(yīng)中保持其本性不變。不同元素的原子以簡(jiǎn)單整數(shù)比相結(jié)合,形成化學(xué)中的化合現(xiàn)象?;衔镌臃Q為復(fù)雜原子。復(fù)雜原子的質(zhì)量為所含各種元素原子質(zhì)量的總和。同一化合物的復(fù)雜原子,其組成、形狀、質(zhì)量和性質(zhì)必然相同。約瑟夫·路易·蓋-呂薩克(JosephLouisGay-Lussac,1778~1850),法國(guó)化學(xué)家和物理學(xué)家。

1805年,蓋-呂薩克在用定量的方法研究氣體反應(yīng)體積間的關(guān)系時(shí),發(fā)現(xiàn)了氣體定律:當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)前的氣體跟反應(yīng)后生成的氣體體積間互成簡(jiǎn)單的整數(shù)比。這一定律引起了當(dāng)時(shí)許多科學(xué)家的注意。貝采里烏斯首先提出了一個(gè)假設(shè):在同溫同壓時(shí),同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的原子。由此可知,如果在同溫同壓時(shí),把某氣體的質(zhì)量與同體積的氫氣的質(zhì)量相比較,便可以求出該氣體的相對(duì)原子質(zhì)量。但是,有一系列的矛盾是這種假設(shè)所不能解釋的。例如,在研究氫氣和氯氣的反應(yīng)時(shí),假設(shè)同體積的氣體中含有相同數(shù)目的原子,那么,1體積的氫氣和1體積的氯氣絕不可能生成多于1體積的氯化氫。但是,在實(shí)驗(yàn)中卻得到了2體積的氯化氫。在研究其他反應(yīng)時(shí),也出現(xiàn)了類(lèi)似的矛盾。

為了解決上述矛盾,1811年,阿伏加德羅引入了分子概念,提出了阿伏加德羅假說(shuō),即同溫同壓下,同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。分子假說(shuō)使道爾頓的原子論與呂薩克的氣體反應(yīng)的體積定律在新的理論基礎(chǔ)上統(tǒng)一起來(lái),從而成為化學(xué)和物理學(xué)的統(tǒng)一的理論基礎(chǔ)的原子——分子論。但與當(dāng)時(shí)的化學(xué)權(quán)威道爾頓的原子論和貝采里烏斯的電化二元理論相沖突,他們認(rèn)為由相同原子組成分子是絕不可能的。分子論在提出之后的半個(gè)世紀(jì),都不受重視,默默無(wú)聞。直到19世紀(jì)60年代,由于意大利化學(xué)家康尼查羅(Stanis1aoCannizzaro)的工作,阿伏加德羅假說(shuō)才得到了公認(rèn)。阿伏加德羅(AmedeoAvogadro,1776~1856),意大利物理學(xué)家、化學(xué)家。

1821年,阿佛加德羅發(fā)闡述分子假說(shuō)的第三篇論文,文中他說(shuō)道:“我是第一個(gè)認(rèn)識(shí)到蓋·呂薩克的氣體實(shí)驗(yàn)定律可以用來(lái)測(cè)量分子量的人,而且也是第一個(gè)注意到它對(duì)道爾頓的原子論具有意義的人。沿著這種途徑,我得出了氣體結(jié)構(gòu)的假說(shuō),它在相當(dāng)大的程度上簡(jiǎn)化了蓋·呂薩克定律的應(yīng)用。”在論述完分子假說(shuō)后,阿佛加德羅感慨地寫(xiě)道:“在物理學(xué)家和化學(xué)家深入地研究原子論和分子假說(shuō)之后,正如我所預(yù)言,它將要成為整個(gè)化學(xué)的基礎(chǔ)和使化學(xué)這門(mén)科學(xué)日益完善的源泉?!?/p>

冠蓋滿京華,斯人獨(dú)憔悴?!锶f(wàn)世名,寂寞身后事。

——杜甫《夢(mèng)李白》

安德烈·瑪麗·安培(André-MarieAmpère,1775—1836),法國(guó)物理學(xué)家,對(duì)數(shù)學(xué)和化學(xué)也有貢獻(xiàn)。庫(kù)侖(Charles-AugustindeCoulomb,1736~1806年),法國(guó)工程師、物理學(xué)家。4)某一理論外推牛頓萬(wàn)有引力——庫(kù)侖公式、電動(dòng)力學(xué)公式

庫(kù)侖公式電動(dòng)力學(xué)公式

英國(guó)的普里斯特利、卡文迪許都認(rèn)為,電力和磁力遵守與萬(wàn)有引力定律形式上完全相同的定律,庫(kù)侖根據(jù)這個(gè)思路寫(xiě)下了庫(kù)侖定律。安培模仿牛頓力學(xué)來(lái)構(gòu)建電動(dòng)力學(xué),并且說(shuō),這就是牛頓所走過(guò)的道路,也是對(duì)物理學(xué)作出過(guò)重大貢獻(xiàn)的法蘭西知識(shí)界近來(lái)普遍遵循的途徑。

我曾經(jīng)把庫(kù)侖的文章拿來(lái)看了一看,發(fā)現(xiàn)他寫(xiě)的那個(gè)公式同實(shí)驗(yàn)的誤差達(dá)到30%以上。估計(jì)他之所以寫(xiě)出這個(gè)公式,一部分是猜出來(lái)的,猜測(cè)的道理就是因?yàn)樗呀?jīng)知道了牛頓的公式?!獥钫駥?/p>

自然和自然法則在黑暗中隱藏,上帝說(shuō),讓牛頓出世吧,于是一切都已照亮。——英國(guó)詩(shī)人蒲柏他來(lái)了,他揭示出最高的原則,永恒,普遍,唯一,就像上帝自身萬(wàn)物都肅靜下來(lái),聽(tīng)他說(shuō)道:吸引這個(gè)詞正是那造物的字音?!“才?、科學(xué)假說(shuō)的作用1)通向科學(xué)理論的橋梁(預(yù)言證實(shí),成為科學(xué)理論)

海王星是第一顆利用牛頓力學(xué)的方式計(jì)算位置而搜尋到的行星,因此號(hào)稱為‘‘筆尖上的行星’’。

1781年赫歇爾發(fā)現(xiàn)了天王星后,天文學(xué)家記錄天王星位置時(shí),卻發(fā)現(xiàn)始終與以牛頓力學(xué)的方式計(jì)算位置有些微出入,這樣存在三種可能:牛頓力學(xué)有誤;存在衛(wèi)星;存在行星。英國(guó)天文學(xué)家亞當(dāng)斯和法國(guó)數(shù)學(xué)家葉維烈利用木星、土星、天王星的觀測(cè)位置,分別于1845年、1846年7月獨(dú)立計(jì)算并預(yù)測(cè)天王星軌道外這顆行星的位置。

1846年9月23日,由德國(guó)人伽勒和他的學(xué)生德瑞斯特利用葉維烈的預(yù)測(cè)資料,于柏林天文臺(tái)只花了半小時(shí)左右就在預(yù)測(cè)位置附近發(fā)現(xiàn)了海王星。

亞當(dāng)斯(JohnCouchAdams,1819-1892),英國(guó)天文學(xué)家,海王星的發(fā)現(xiàn)者之一。

葉維烈(1811--1877)對(duì)其預(yù)測(cè)充滿自信,說(shuō):‘‘將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)這個(gè)位置,你就能看見(jiàn)它?!?/p>

葉維烈發(fā)現(xiàn)海王星,是牛頓力學(xué)的重大勝利,同時(shí)也是哥白尼日心說(shuō)的勝利。恩格斯高度評(píng)價(jià)這一發(fā)現(xiàn):“哥白尼太陽(yáng)系學(xué)說(shuō)有三百年之久一直是一種假說(shuō),這個(gè)假說(shuō)盡管有99%、99.9%、99.99%的可靠性,但畢竟是一種假說(shuō),而當(dāng)葉維烈從這個(gè)太陽(yáng)系學(xué)說(shuō)所提供的數(shù)據(jù),不僅推算出一定還有一個(gè)尚未知道的行星,而且還推算出這個(gè)行星在天空中的位置的時(shí)候,當(dāng)后來(lái)葉維烈確實(shí)發(fā)現(xiàn)這個(gè)行星的時(shí)候,哥白尼的學(xué)說(shuō)就被證實(shí)了?!?/p>

2)激發(fā)創(chuàng)造性思維

在對(duì)未知領(lǐng)域掌握材料有限的情況下,憑借已知條件,大膽進(jìn)行探索。如分子、原子等尚未發(fā)現(xiàn),就已形成了相關(guān)的假說(shuō)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事實(shí),超越經(jīng)驗(yàn)事實(shí)。3)不同假說(shuō)之間的爭(zhēng)鳴有利于學(xué)術(shù)繁榮

有利于揭露矛盾,啟發(fā)思考,相互補(bǔ)充,有利于更加全面地認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)。5、科學(xué)假說(shuō)的檢驗(yàn)

※邏輯檢驗(yàn)

科學(xué)假說(shuō)與科學(xué)事實(shí)之間,是一般與個(gè)別、共性與個(gè)性的關(guān)系,只有通過(guò)邏輯分析,才能使假說(shuō)與事實(shí)之間建立起聯(lián)系,從而確證或反駁某種假設(shè)。單純的實(shí)踐檢驗(yàn)只能說(shuō)明假說(shuō)與事實(shí)是否一致,只有通過(guò)邏輯分析才能闡述清楚假說(shuō)被確證或證偽的原因。

否定亞里斯多德“在落體運(yùn)動(dòng)中,重的物體先于輕的物體落到地面,而且速度與重量成正比”

的論斷,發(fā)現(xiàn)了落體定律。先用歸謬法從理論上否定,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明?!鶎?shí)踐檢驗(yàn)

科學(xué)實(shí)踐的本質(zhì)是對(duì)假說(shuō)中對(duì)假說(shuō)中演繹出若干可以直接檢驗(yàn)的推論,與科學(xué)事實(shí)進(jìn)行對(duì)照。如對(duì)“光波和電磁波是否具有同一性”這個(gè)命題進(jìn)行檢驗(yàn),這是一個(gè)普遍命題,無(wú)法進(jìn)行直接檢驗(yàn)。但可以從這一命題演繹出一些具有可檢驗(yàn)性的推論,如“如果光波和電磁波具有同一性,則電磁波速應(yīng)等于光速?!边@個(gè)結(jié)論于1888年由物理學(xué)家赫茲證實(shí)。

※如何看待“證偽”:

第一:檢查儀器設(shè)備

如1906年德國(guó)物理學(xué)家考夫曼對(duì)狹義相對(duì)論中“質(zhì)速關(guān)系”的檢驗(yàn)即得出負(fù)結(jié)論,彭加勒據(jù)此懷疑相對(duì)論,但愛(ài)因斯坦則強(qiáng)調(diào):‘‘系統(tǒng)的偏離,究竟是由于沒(méi)有考察到的誤差,還是由于相對(duì)論的基礎(chǔ)不符合事實(shí),這個(gè)問(wèn)題只有在有了多方面的觀測(cè)資料之后才能可靠地解決?!?/p>

10年后,兩位法國(guó)科學(xué)家指出考夫曼的實(shí)驗(yàn)裝置有缺陷,才解決了這一矛盾。亨利·彭加勒(1854--1821),法國(guó)數(shù)學(xué)家。第二:檢查科學(xué)假說(shuō)本身的邏輯、體系

1887年,阿爾貝特·麥克爾遜和愛(ài)德華·莫雷在克里夫蘭的卡思應(yīng)用科學(xué)學(xué)校進(jìn)行了非常仔細(xì)的實(shí)驗(yàn)。目的是測(cè)量地球在“以太”中的速度。由于光在不同的方向相對(duì)地球的速度不同,達(dá)到眼睛的光程差不同,產(chǎn)生干涉條紋。但是沒(méi)有找到以太風(fēng)或地球與以太的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)被許多人所重復(fù),所得到的是否定以太風(fēng)存在的“負(fù)結(jié)果”。這個(gè)結(jié)果引發(fā)了對(duì)“以太說(shuō)”的爭(zhēng)論,愛(ài)因斯坦直接拋棄了該學(xué)說(shuō)。

四、科學(xué)理論

科學(xué)理論是科學(xué)認(rèn)識(shí)主體在實(shí)踐活動(dòng)中獲得的關(guān)于研究對(duì)象的本質(zhì)及其規(guī)律的系統(tǒng)認(rèn)識(shí),是借助于一些在邏輯上相互聯(lián)系的概念、判斷、推理和命題組成的,經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的,系統(tǒng)化了的科學(xué)知識(shí)體系,是系統(tǒng)化了的理性認(rèn)識(shí)。1、科學(xué)理論的基本特點(diǎn)1)真理性

科學(xué)理論是客觀事物的本質(zhì)及其規(guī)律性的正確反映。它通常具備三個(gè)條件:

建立這一理論所憑借的事實(shí)材料必須是經(jīng)過(guò)實(shí)踐復(fù)核并且證明是真實(shí)的。

根據(jù)這些事實(shí)所提出的假定性規(guī)定已經(jīng)得到實(shí)踐確認(rèn)。

其科學(xué)預(yù)見(jiàn)已經(jīng)得到確認(rèn)。

由于實(shí)踐活動(dòng)受歷史條件的制約,它也只能在運(yùn)動(dòng)程度上反映客觀事物的本質(zhì)及其規(guī)律性。所以任何科學(xué)理論既有客觀性、絕對(duì)性的一面,又有條件性、相對(duì)性的一面。

2)普遍性揭示某一領(lǐng)域的共同本質(zhì)。3)系統(tǒng)性

科學(xué)理論不是孤立的概念、原理的簡(jiǎn)單堆砌,而是根據(jù)自然對(duì)象的有機(jī)聯(lián)系,由它的知識(shí)單元(概念、定理、原理等)按系統(tǒng)性原則組成的有內(nèi)在聯(lián)系的知識(shí)體系。4)邏輯性

科學(xué)理論是一種具有嚴(yán)密邏輯聯(lián)系的概念、范疇體系,它概念明確、判斷恰當(dāng)、推論正確、論證嚴(yán)密,亦合乎邏輯。不但能從基本命題和基本原理出發(fā)推論出各種具體的命題和結(jié)論,而且各種具體的命題和結(jié)論可以從邏輯上加以推演和證明。5)預(yù)言性

科學(xué)理論能夠說(shuō)明其建構(gòu)時(shí)尚屬未見(jiàn)的現(xiàn)象,從而拓寬人們的知識(shí)及理解。

愛(ài)因斯坦建立廣義相對(duì)論時(shí),提出兩個(gè)預(yù)言,并很快得到驗(yàn)證:引力紅移和光線偏折。

引力紅移:根據(jù)廣義相對(duì)論推知,當(dāng)從遠(yuǎn)離引力場(chǎng)的地方觀測(cè)時(shí),處在引力場(chǎng)中的輻射源發(fā)射出來(lái)的譜線,其波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)一些,也就是紅移。只有在引力場(chǎng)特別強(qiáng)的情況下,引力造成的紅移量才能被檢測(cè)出來(lái)。引力紅移現(xiàn)象首先在引力場(chǎng)很強(qiáng)的白矮星上檢測(cè)出來(lái)。

天狼星的伴星β星,是人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)的白矮星。

1925年天文學(xué)家亞當(dāng)斯發(fā)現(xiàn)了天狼星伴星的紅移現(xiàn)象。該恒星引力場(chǎng)很強(qiáng),其引起的紅移量是太陽(yáng)引力場(chǎng)中的20倍。亞當(dāng)斯對(duì)天狼星伴星和波江座40雙星中的白矮星的紅移現(xiàn)象的觀測(cè)值與廣義相對(duì)論的預(yù)言值符合得很好。本世紀(jì)60年代在地球引力場(chǎng)中證實(shí)了引力紅移效應(yīng)。6)多元性

指理論模式的多元性,即科學(xué)真理的形式并非唯一的,絕不是指真理是‘‘多元”的。如量子力學(xué)中的矩陣力學(xué)和波動(dòng)力學(xué),完全是等價(jià)的。對(duì)應(yīng)于同一個(gè)經(jīng)驗(yàn)材料的符合,可以有幾種理論,它們彼此很不相容?!獝?ài)因斯坦2、科學(xué)理論的結(jié)構(gòu)1)愛(ài)因斯坦科學(xué)理論=基本概念+基本原理+多種特殊規(guī)律和預(yù)見(jiàn)2)亨普爾科學(xué)理論象一張網(wǎng),網(wǎng)結(jié)——術(shù)語(yǔ),網(wǎng)繩——定義、假說(shuō),整個(gè)系統(tǒng)漂浮在觀察面上。3)拉卡托斯科學(xué)理論=硬核+輔助性假說(shuō)達(dá)爾文假定許多物種已經(jīng)滅絕,以解釋現(xiàn)在物種的不連續(xù)性;

水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng):天文觀測(cè)記錄了水星近日點(diǎn)每百年移動(dòng)5600角秒,人們考慮了各種因素,根據(jù)牛頓理論只能解釋其中的5557角秒,只剩43角秒無(wú)法解釋。于是葉維烈提出在水星內(nèi)側(cè)有一未被發(fā)現(xiàn)的行星——火神星。廣義相對(duì)論的計(jì)算結(jié)果與萬(wàn)有引力定律有所偏差,這一偏差剛好使水星的近日點(diǎn)每百年移動(dòng)43角秒。3、科學(xué)理論與科學(xué)事實(shí)、科學(xué)定律、科學(xué)假說(shuō)等的關(guān)系科學(xué)事實(shí)是科學(xué)知識(shí)體系的出發(fā)點(diǎn)和歸宿??茖W(xué)定律是構(gòu)成科學(xué)理論的基礎(chǔ)??茖W(xué)假說(shuō)是科學(xué)理論的過(guò)渡形式。

科學(xué)理論是科學(xué)成果的系統(tǒng)體現(xiàn)。

第三節(jié)技術(shù)的本質(zhì)

一、技術(shù)的本質(zhì)1、技術(shù)的本質(zhì)1)對(duì)技術(shù)的不同理解

“技術(shù)”一詞,在我國(guó)古代是與“方伎”聯(lián)系的,往往被斥為“奇技淫巧”,一直處于民間經(jīng)驗(yàn)摸索的水平,沒(méi)有形成相應(yīng)的知識(shí)體系。英語(yǔ)中的technologe來(lái)自希臘語(yǔ)tekhnologia,它是由tekhno+logia構(gòu)成的。這個(gè)構(gòu)詞的tekhno是指藝術(shù)、技藝、技巧,其中tek是制造、造型的意思。就其辭源意義來(lái)說(shuō),技術(shù)的含義是善于造型和制造的基本功。這種基本功演變成機(jī)械藝術(shù)學(xué)或工業(yè)藝術(shù)學(xué),是從1859年開(kāi)始的。對(duì)于技術(shù),有許多不同的觀點(diǎn):亞里斯多德認(rèn)為技術(shù)是人類(lèi)的活動(dòng)技能。狄德羅把技術(shù)定義為完成特定目標(biāo)而協(xié)調(diào)動(dòng)作的方法、手段和規(guī)則體系。德國(guó)的技術(shù)哲學(xué)家E·卡普提出“器官投影說(shuō)”,認(rèn)為從簡(jiǎn)單工具到復(fù)雜機(jī)器,人類(lèi)的發(fā)明的一切技術(shù)活動(dòng)手段都是人體器官向外界投影而形成的結(jié)構(gòu)。在這些理解中,技術(shù)都有如下內(nèi)涵,技術(shù)是按照人所需的目的,運(yùn)用人們掌握的知識(shí)和能力,借助人可以利用的物質(zhì)手段而使自然界人工化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)過(guò)程,并且是現(xiàn)實(shí)自然界人工化的手段。2

)馬克思主義對(duì)技術(shù)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)馬克思主義首先從人類(lèi)最基本的實(shí)踐活動(dòng)即物質(zhì)生產(chǎn)勞動(dòng)出發(fā)把握技術(shù)的本質(zhì),認(rèn)為技術(shù)是勞動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生、發(fā)展起來(lái)的,勞動(dòng)的進(jìn)化史就是技術(shù)的進(jìn)化史。技術(shù)在本質(zhì)上“揭示出人對(duì)自然的能動(dòng)關(guān)系,人的生活的直接生產(chǎn)過(guò)程,以及人的社會(huì)生活條件和由此產(chǎn)生的精神觀念的直接生產(chǎn)過(guò)程”,體現(xiàn)了人對(duì)自然的實(shí)踐關(guān)系,是人的本質(zhì)力量的展現(xiàn),屬于直接生產(chǎn)力。

馬克思指出:自然技術(shù)是“人對(duì)自然的活動(dòng)方式”或“能動(dòng)關(guān)系”。是“運(yùn)用于實(shí)踐的科學(xué)”,是“怎樣生產(chǎn)”的“特殊的方式和方法”或“操作方法的知識(shí)”,即實(shí)踐性的知識(shí)體系。是實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)者和生產(chǎn)資料“結(jié)合的特殊的方式方法”。勞動(dòng)資料“包括機(jī)器、器具、工具、廠房、建筑物、交通運(yùn)輸線等等”,“它們都是人類(lèi)工業(yè)的產(chǎn)物;……都是物化的智力”。

馬克思對(duì)機(jī)器、勞動(dòng)資料、技術(shù)手段等,分別給出了明確區(qū)分。他說(shuō):“利用機(jī)器的方法和機(jī)器本身完全是兩回事”?!耙?yàn)闄C(jī)器是勞動(dòng)工具的結(jié)合:但決不是工人本身的各種操作的組合?!?/p>

對(duì)自然技術(shù)是“人對(duì)自然的活動(dòng)方式”或“能動(dòng)關(guān)系”的理解:其一,人對(duì)自然的能動(dòng)作用即人利用和改造自然,是通過(guò)自己的實(shí)踐活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而技術(shù)就是人的實(shí)踐活動(dòng)所不能缺少的工具、手段和方法。

其二,人能動(dòng)地作用于自然界的實(shí)踐活動(dòng),是在理性的指導(dǎo)下進(jìn)行的有目的的活動(dòng),是在改造客觀世界中實(shí)現(xiàn)主觀的目的。技術(shù)是實(shí)現(xiàn)理性的手段。

其三,技術(shù)作為人對(duì)自然的能動(dòng)關(guān)系,推動(dòng)著人與自然關(guān)系的演化,并改變著人自身的自然。

※首先技術(shù)決定著并實(shí)現(xiàn)著人對(duì)自然占有。在人類(lèi)早期,由于人的能力低下,技術(shù)水平剛剛擺脫利用自己本能,即僅僅把自己的身體作為工具的時(shí)期?!蔼M義的動(dòng)物也有工具,然而這只是他們的身軀的肢體;動(dòng)物也進(jìn)行生產(chǎn)但是他們對(duì)周?chē)匀唤绲淖饔迷谧匀唤缑媲爸坏扔诹?。”這時(shí)人對(duì)自然的再創(chuàng)造的水平極低,與動(dòng)物處于同一水平。黑猩猩取食白蟻在印尼婆羅洲的卡賈島上,一只猩猩一手抓住河邊懸垂的樹(shù)枝,另一手拿著木棍往水里猛戳。

科學(xué)家們表示,考古學(xué)家們2006年在象牙海岸附近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)4300年前的石頭“錘子”化石,現(xiàn)在看來(lái),這個(gè)“錘子”很有可能就是黑猩猩們使用的,這說(shuō)明它們開(kāi)始使用工具的時(shí)間可以追溯到古代時(shí)期。按照這個(gè)理論推測(cè),現(xiàn)在非洲的部分黑猩猩可能在幾千年來(lái)一直會(huì)掌握著這種工具的使用技術(shù)。

為了證實(shí)這一理論,考古學(xué)家們對(duì)這塊化石進(jìn)行了細(xì)致的分析研究,結(jié)果在化石上發(fā)現(xiàn)了黑猩猩們吃完堅(jiān)果后留在上面的唾液蛋白質(zhì),這種蛋白質(zhì)與人類(lèi)的不同。此外,科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)這些“錘子”化石的形狀很不規(guī)則,而且它們過(guò)于沉重,不適合人類(lèi)使用。這些發(fā)現(xiàn)更加證實(shí)了此前科學(xué)家們的猜測(cè)。

手的專業(yè)化意味著工具的出現(xiàn),而工具意味著人所特有的活動(dòng),意味著人對(duì)自然界的具有改造作用的反作用,意味著生產(chǎn)?!爸挥腥瞬呸k得到給自然界打上自己的印記?!薄叭讼麥缰参铮菫榱蓑v出土地播種五谷或者種植樹(shù)木和葡萄,他們知道這樣可以得到多倍的收獲。把各大洲的種系都改變了。植物和動(dòng)物經(jīng)過(guò)人工培養(yǎng)以后,在人的手下變得再也認(rèn)不出它們本來(lái)的樣子了?!薄耙磺猩a(chǎn)都是個(gè)人在一定社會(huì)形式中并借這種社會(huì)形式而進(jìn)行的對(duì)自然的占有?!薄祟?lèi)還在運(yùn)用技術(shù)變革自然的實(shí)踐活動(dòng)中改變著自身,不僅使人的身體發(fā)生改變,尤為重要的是人所特有的思維能力得以不斷提升?!叭说闹橇κ前凑杖巳绾螌W(xué)會(huì)改變自然界而發(fā)展的?!备⑽鹘冢?cái)辔咨皆朴?,高峽出平湖。其四,技術(shù)作為人對(duì)自然的能動(dòng)關(guān)系,不僅存在于物質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程中,還表現(xiàn)在社會(huì)生活條件以及由此而產(chǎn)生的精神生活的各個(gè)方面與過(guò)程之中。自然力的征服,機(jī)器的采用,化學(xué)在工業(yè)和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,輪船的通航,仿佛用法術(shù)從地下呼喚出來(lái)的大量人口──過(guò)去哪一世紀(jì)料想到社會(huì)勞動(dòng)里蘊(yùn)藏有這樣的生產(chǎn)力呢。──《共產(chǎn)黨宣言》

火藥、指南針、印刷術(shù)──這是預(yù)告資產(chǎn)階級(jí)社會(huì)到來(lái)的三大發(fā)明。──馬克思《經(jīng)濟(jì)學(xué)手稿》(1861─1863)

蒸汽、電力、自動(dòng)織布機(jī)是比巴爾貝斯、拉斯拜爾、布朗基更危險(xiǎn)萬(wàn)分的革命家。──馬克思《在<人民報(bào)>創(chuàng)刊紀(jì)念會(huì)上的演說(shuō)》(1856—4—14)

二、技術(shù)的特征1、自然性和社會(huì)性

技術(shù)有其自然屬性,必須遵循物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律。同時(shí)技術(shù)作為變革自然、調(diào)控社會(huì)的手段,又必須服務(wù)于人類(lèi)的目的、滿足社會(huì)的需要才能被社會(huì)所接受。

2、物質(zhì)性和精神性

技術(shù)包含著物質(zhì)要素,還包括操作方法的知識(shí),是物質(zhì)性和精神性的統(tǒng)一。3、中立性和價(jià)值性

技術(shù)的中立性和價(jià)值性,統(tǒng)一源于技術(shù)的內(nèi)在價(jià)值與技術(shù)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值的統(tǒng)一。內(nèi)在價(jià)值是由其自然屬性決定的,其現(xiàn)實(shí)價(jià)值是由其社會(huì)屬性規(guī)定的。謎面:抗戰(zhàn)勝利,日本投降猜一中國(guó)名人答案:屈原、蘇武、蔣干、共工中國(guó)捷克日本南京重慶成都

——慶??箲?zhàn)勝利所作對(duì)聯(lián)4、主體性和客體性

技術(shù)是主體的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、技能與客體要素的統(tǒng)一。技術(shù)既包含方法、程序、規(guī)則等軟件,也包括物質(zhì)手段等硬件。軟件與硬件相互作用和不斷更新,使技術(shù)不斷發(fā)展。5、躍遷性和累積性不同歷史時(shí)期占主導(dǎo)地位的技術(shù)不同,表現(xiàn)出技術(shù)的躍遷性。技術(shù)在發(fā)展變化過(guò)程中也具有累積性。當(dāng)新的技術(shù)出現(xiàn)后,原來(lái)的技術(shù)并非全部被否定、被廢棄,而是在主導(dǎo)技術(shù)影響下經(jīng)過(guò)改造、提高的揚(yáng)棄過(guò)程,形成技術(shù)的多層次性和多種技術(shù)的相融合特征。

我國(guó)現(xiàn)存年代最早的跨海梁式大石橋——洛陽(yáng)橋,位于泉州東郊的洛陽(yáng)江入海處,

是世界橋梁筏形基礎(chǔ)的開(kāi)端,為全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位。

洛陽(yáng)橋,由宋代泉州太守蔡襄主持建橋工程。從北宋皇祐五年(公允1053年)至嘉祐四年(公元1059年),前后歷七年之久,耗銀一千四百萬(wàn)兩,建成了這座跨江接海的大石橋。據(jù)史料記載,初建時(shí)橋長(zhǎng)三百六十丈,寬一丈五尺。造橋工程規(guī)模巨大,結(jié)構(gòu)工藝技術(shù)高超,名震寰宇。洛陽(yáng)橋的建造,是對(duì)世界橋梁科學(xué)的一大貢獻(xiàn)。由于當(dāng)時(shí)洛陽(yáng)江潮狂水急,“水闊五里”、“深不可址”,橋基屢被摧毀。

建橋工匠創(chuàng)造了一種直到近代才被人們認(rèn)識(shí)的新型橋基

——筏形基礎(chǔ),就是沿著橋的中軸線拋置大量石塊,形成一條連結(jié)江底的矮石堤,然后在上面建造船形墩。

采用“激浪漲舟,浮運(yùn)架梁”法,把一條條重達(dá)數(shù)噸的大石板架在橋面上。2007年,上海外白渡橋到了設(shè)計(jì)年限100年,移橋進(jìn)行維修。

在橋下養(yǎng)殖大量牡蠣,把橋基石和橋墩石膠合凝結(jié)成牢固的整體。此即造橋史上最別出心裁的“種蠣固基法”,也是世界上笫一個(gè)把生物學(xué)運(yùn)用于橋梁工程的創(chuàng)舉。三、科學(xué)與技術(shù)是辨證的統(tǒng)一體科學(xué)技術(shù)是既有區(qū)別,又有聯(lián)系的辨證統(tǒng)一體。兩者的區(qū)別在于:①對(duì)象,科學(xué)——自在的自然界,技術(shù)——自為的、或擬想的人造物;②目的,科學(xué)——求真致知,探索和認(rèn)識(shí)自然,技術(shù)——應(yīng)用厚生,利用和改造自然。③問(wèn)題,科學(xué)——“是什么”和“為什么”,技術(shù)——“做什么”和“怎么做”;④方法,科學(xué)——實(shí)驗(yàn)推理、歸納演繹,技術(shù)——調(diào)查設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)修正等;三、科學(xué)與技術(shù)是辨證的統(tǒng)一體⑤結(jié)果,科學(xué)——某種理論或知識(shí)體系,技術(shù)——某種程序或人工器物;⑥評(píng)價(jià),科學(xué)——是非正誤,以真理為準(zhǔn)繩,技術(shù)——利弊得失,以功利為尺度;⑦價(jià)值,科學(xué)——相對(duì)某種中立,技術(shù)處處滲透價(jià)值,時(shí)時(shí)體現(xiàn)價(jià)值;⑧規(guī)范,科學(xué)——默頓規(guī)范:普遍性、共有性、利他主義、有條理的懷疑主義,技術(shù)規(guī)范則:事前多保密,事后有專利。

1993年我國(guó)萬(wàn)燕公司利用CD機(jī)的原理和國(guó)際活動(dòng)圖像專家組制訂的數(shù)字圖像壓縮MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)將音像壓縮在光盤(pán)上,制成世界第一臺(tái)VCD視盤(pán)機(jī)。缺乏專利意識(shí),萬(wàn)燕從“先驅(qū)”——“先烈”技術(shù)處處滲透價(jià)值,時(shí)時(shí)體現(xiàn)價(jià)值;

“科學(xué)的神殿中有許多樓閣,住在里面的人各式各樣,而引導(dǎo)他們到那里的動(dòng)機(jī)也各不相同”;“他們中的絕大多數(shù),只要碰上機(jī)會(huì),任何人類(lèi)活動(dòng)的領(lǐng)域都是合適的,他們究竟成為工程師、官吏、商人還是科學(xué)家,完全取決于環(huán)境”??茖W(xué)探索的動(dòng)機(jī)“把人們引向藝術(shù)和科學(xué)的最強(qiáng)烈動(dòng)機(jī)之一,是要逃避日常生活中令人厭惡的粗俗、沉悶,是要擺脫自身欲望的束縛而進(jìn)入客觀思維的世界。這種愿望,好比城市里的人渴望逃避熙來(lái)攘往的環(huán)境而到高山上去享受幽靜的生活”。“除了這種消極動(dòng)機(jī)外,還有一種積極的動(dòng)機(jī)。人們總想以最適合自己的方式畫(huà)出一幅簡(jiǎn)單的和可以理解的世界圖像,然后試圖用自己的這種世界體系代替經(jīng)驗(yàn)世界,并征服后者,這就是畫(huà)家、詩(shī)人、思辨哲學(xué)家和自然科學(xué)家各按自己的方式去做事,這就是他們感情生活的中樞,以便找到在個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的狹小范圍里所不能找到的寧?kù)o和安定”?!獝?ài)因斯坦

第四節(jié)科學(xué)技術(shù)價(jià)值

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