科学假说与科学理
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❖例如：杨振宁、李政道的“宇宙不守恒” 假说，是由吴健雄的实验来验证的。
❖证实与证伪：科学实践作为检验假说的标 准，既能证实假说也能证伪假说。
❖一般地说，经过观察、实验所证实的假说， 即可以上升为理论，而被观察、实验所证 伪的假说就会被淘汰。当然，假说的检验 是一个复杂的过程。
科学假说的检验
❖实践检验：实践检验是通过观察和实验对假 说及其推论进行的验证。
3、以旧理论为基础
建立假说的方法论原则
❖对应原经过检验的科学理论相矛盾。 ❖当假说与已知的理论相矛盾，首先应怀疑
假说，并对其进行更加严格的检验。 ❖如果新的科学事实不断支持假说，就预示
着新假说对旧理论局限性的突破的可能。 ❖爱因斯坦假说与牛顿经典力学的突破。
❖可检验性原则：提出的假说必须能用观察、 实验加以检验，从而判定它的真伪。
(3)多样性
在科学发展中，对于同一自然现象及其规律 由于人们掌握的材料的不同，研究问题的方法不 同，知识背景不同等，可以提出个不相同的假 说；即使是针对某种现象的一种假说，也会随着 实践过程中的新发现而变化，这就造成了假说的 多样性。
科学假说的作用
第一、假说对观察、实验具有指导作用。 第二、假说是经验到理论的桥梁。 第三、不同假说的争鸣推动科学研究的
科学假说的提出必须以一定的科学事实为依 据，以已知的科学理论为前提。此外，科学假 说要接受逻辑论证和实验检验，它在逻辑结构 上的合理性及其在实践中的可检验性是假说科 学性的重要保证 。
(2)假定性 科学假说是在资料不甚充足、检验条件不
甚完备的情况下提出的，提出的假说必然带着 假定性，包含着对事物的本质和规律的猜测。
理论的修改主要有两种类型：第一，为理 论的完善而自主地修改；第二，为对付反 常而被迫地修改。
科学理论的淘汰
科学理论的淘汰，是指一个曾经被确证的 科学理论，由于它的内容被归并或被放弃， 不再作为独立的系统而存在，而被另一个 理论系统所取代。
❖理论淘汰的方式之一就是归并，即被淘汰 的理论被归并到另一个解释力和预测力更 强的理论中去，而不再作为独立的理论系 统而存在；另一种方式是放弃，即以一种 全新的理论取代某种过时的或错误的理论。
科学理论及其其特征
科学假说经过严格的检验转化为科学理论。 科学理论是人们借助于抽象思维所把握的 关于事物的本质及其规律的认识，其逻辑 形式是概念、判断、推理及其由此组成的 理论系统。
从抽象上升到具体的方法 指在思维过程 中，把表现复杂对象的多种规定性，按照 从抽象到具体的逻辑顺序联系起来，形成 一个反映对象整体的理论体系。
❖例如：冥王星从太阳系的第九大行星的“星 位”被“开除”。
❖以下资料指的是原Fra Baidu bibliotek的冥王星，现在已失去 名字，定义小行星序列号：134340 根据2006年08月24日国际天文学联合会大 会的决议：冥王星被视为是太阳系的“矮行 星”，不再被视为行星。太阳系中有七颗卫 星比冥王星大（月球、木卫一、木卫二、木 卫三、木卫四、土卫六和海卫一）。
在质量方面，要考虑证据的多样性、精确 性和新颖性。确证证据越是多样广泛，越 是精确，越是新颖，对假说的支持就越强。
功能标准
科学理论具有解释和预见两种功能，它不 仅能解释已知的自然现象，还能预见一些 目前尚未观察到的自然现象。评价一个假 说的优劣，除了要看证据支持程度之外， 还要看它的解释力和预见力的大小。如果 一个假说比另一个假说解释、预言了更多 的东西，即使它的预言尚未得到确证，它 也会比另一个假说更可接受。
思考题
1. 假说的特点和作用是什么? 2. 如何理解假说证实的逻辑与证伪的
逻辑？ 3. 试述科学理论评价的标准。
谢谢
力分析最主要的事实材料；归纳和类 比的作用较为突出。 第二、形成科学假说阶段。特点：广泛地综 合解释已有事实；演绎推理论证作用 较为突出。 第三、提出预见科学。
科学假说成立的条件
1、能解释部分事实，不一定要全部（只要 能够较好地解释部分事实，就可以作为假说 而存在）
2、由于人们的所掌握的事实本身可能存在 的误差而提出的假说（门捷列夫的元素周期 律）
❖判决性实验：如果对同一研究对象，存在 两个对立的假说H1和H2,并分别推断出互不 相容的结论C1和C2，而且可以通过一个实 验进行检验，看其检验结果符合C1和C2中 的哪个，从而支持或否定假说H1和H2。该 实验就是关于假说H1和H2的判决性实验。
❖在历史上，“麦克尔逊-莫雷实验”是最著 名的判决性实验的案例。
关于假说的一个例子——大陆漂移说
德国地质学家魏格纳（A.Wegner） （1880-1930），大陆漂移说的创始人
一次世界大战期间，魏格纳 受伤在医院治疗，他的病床对面 有一幅世界地图。有一天，魏格 纳盯着这幅地图出神，无意中发 现大西洋两岸的大陆轮廓吻合得 非常好——非洲西海岸突出的部 分与南美洲东海岸凹进的部分正 好拼成一个整体。于是魏格纳突 发奇想：大西洋两岸的陆地在远 古时代曾经是连接在一起的，后 经裂开和漂移成了今天格局。他 广泛收集地质学和古生物学等方 面的证据。1915年出版了《大陆 和海洋的起源》，阐述了大陆漂 移的观点。
科学理论的评价概念比科学假说的检验概念 要广一些，因为对一个理论的接受或拒斥是 由多种因素、多种标准的共同作用决定的。
经验标准
一个假说是否可以被接受，可接受的程度 有多高，不仅要看它有没有获得经验事实 证据的支持，还要看支持它的事实证据的 数量和质量。
在数量方面，支持一个假说的经验证据越 多，假说的确证度也就越高。
科学理论及其特征
科学理论作为一种系统化的知识体系，是 由三个基本的知识元素组成的：基本概念、 联系基本概念的判断即基本原理或定律、 由这些概念与原理推演出来的逻辑结论， 即各种具体的规律和预言。
科学理论具有四个基本特征：真理性、逻 辑性、统一性、简单性。
科学理论的构建方法
公理化方法 指从尽可能少的基本概念、 公理出发，运用演绎推理规则，推导出一 系列的命题和定理，从而建立整个理论体 系的方法。
案例：相对论、量子力学与牛顿力学
牛顿力学研究宏观物体的低速运动，量子 力学研究微观客体的高速运动，相对论研 究宇观物体的高速运动。据此，牛顿力学 一方面可以看作是量子力学在宏观世界的 近似表现，另一方面又可看作是相对论在 低速世界的近似表现。反过来说，可以把 相对论和量子力学看成是牛顿力学在高速 运动领域和微观世界领域的拓展。因而它 们之间是相容的关系。
例如挪威到苏格兰 的加里东褶皱山系在 北美东海岸再现；南 非开普山与南美布宜 诺斯艾利斯的二叠纪 地层可以拼合；非洲 高原的前寒武纪片麻 岩在巴西重现等等。 这就象被撕碎的书页， 不仅毛边可以拼接， 连印刷文字都恰好齐 整切合，显然就不是 巧合了。
科 ？科
学
学
假
理
说？ 论
科学理论
一、科学理论及其特征 二、科学理论的构建方法 三、科学理论的评价 四、经验标准 五、功能标准 六、结构标准 七、背景标准
深入和发展。
科学假说的形成的机制和过程
1、科学假说形成的机制 第一、当出现了原有科学理论无法解释的新事
实时直接提出假说。 第二、当原有理论与新事实矛盾时通过批判提
出假说。 第三、当把某一理论外推到其他事物时，对其
他事物的属性、规律提出猜想性说明。
2、科学假说的形成过程 第一、提出初定假设。特点：研究者集中精
科学理论的修改
理论的修改是指人们为了提高理论的解释和 预言能力，在理论的基本概念和基本原理即 理论的硬核（主要部分）保持不变的情况下， 对体系的次要部分做出的某种调整和改进。
科学理论之所以要进行修改，一是研究者 认识能力的局限性，二是认识对象的复杂 性，这两个原因决定了人们不可能一蹴而 就地获得完善的认识。
结构标准
科学假说评价的结构标准要求理论内部具 有简单性和逻辑自洽性。简单性是指科学 理论体系内所包含的独立的基本概念和基 本假定应该尽可能地少，它要求以简单的 逻辑形式反映尽可能多的理论内容。公理 系统最典型地体现了这一原则。
逻辑自洽性是指科学理论内部的无矛盾性， 即要求理论自身能自圆其说，不允许在同 一理论内部存在自相矛盾的命题。
逻辑与历史相统一的方法 指思维或理论的 逻辑进程应当与客观事物的历史发展过程 相一致，或与人类认识的历史过程相一致。
科学理论的评价
由于科学实践本身不能绝对证实也不能绝对 证伪一个科学假说，因此，科学假说的检验 问题就推广为科学理论的评价问题。
所谓科学理论的评价，是指人们怎样接受和 选择理论的问题，也就是人们以什么样的标 准去衡量和看待已经出现的理论，并由此决 定对理论的态度，是接受还是拒绝。
背景标准
一个新假说应与已经得到确证并且被普遍 接受的科学理论相一致。如果一个假说与 这些背景知识相容，并且得到这些背景知 识的有力支持，它的可接受程度就会大些； 相反，如果某个假说与这些背景知识不协 调，它的可接受程度就会差些。
所谓与背景知识协调或与背景知识相容， 主要包括两种情况：它或者包含了背景知 识，或者为背景知识所蕴涵。
证据1：相邻大陆的边缘形态可以拼接
巴西东端的直角 突出部分与非洲西岸 直角凹进的几内亚湾 非常吻合。 1965年， 人们曾根据大西洋最 新海深图通过计算机 对1000米等深线处进 行拟合，发现两岸几 乎可以完美无缺的拼 接。具有如此高的拟 合度不可能是偶然造 成的。
证据2：相邻大陆在地层上有许多相似性和可拼合性
科学假说
一、科学假说及其特点 二、科学假说的作用 三、科学假说形成的机制和过程 四、科学假说成立的条件 五、建立假说的方法论原则 六、科学假说的检验
科学假说及其特点
1、科学假说的概念 科学假说——科学假说就是根据已知的科
学事实和科学原理，对所研究的自然现象及其 规律所做出一种假定性的解释和说明。
2、科学假说的特点 （1）科学性
❖证实与证伪：科学实践作为检验假说的标 准，既能证实假说也能证伪假说。
❖一般地说，经过观察、实验所证实的假说， 即可以上升为理论，而被观察、实验所证 伪的假说就会被淘汰。当然，假说的检验 是一个复杂的过程。
科学假说的检验
❖实践检验：实践检验是通过观察和实验对假 说及其推论进行的验证。
3、以旧理论为基础
建立假说的方法论原则
❖对应原经过检验的科学理论相矛盾。 ❖当假说与已知的理论相矛盾，首先应怀疑
假说，并对其进行更加严格的检验。 ❖如果新的科学事实不断支持假说，就预示
着新假说对旧理论局限性的突破的可能。 ❖爱因斯坦假说与牛顿经典力学的突破。
❖可检验性原则：提出的假说必须能用观察、 实验加以检验，从而判定它的真伪。
(3)多样性
在科学发展中，对于同一自然现象及其规律 由于人们掌握的材料的不同，研究问题的方法不 同，知识背景不同等，可以提出个不相同的假 说；即使是针对某种现象的一种假说，也会随着 实践过程中的新发现而变化，这就造成了假说的 多样性。
科学假说的作用
第一、假说对观察、实验具有指导作用。 第二、假说是经验到理论的桥梁。 第三、不同假说的争鸣推动科学研究的
科学假说的提出必须以一定的科学事实为依 据，以已知的科学理论为前提。此外，科学假 说要接受逻辑论证和实验检验，它在逻辑结构 上的合理性及其在实践中的可检验性是假说科 学性的重要保证 。
(2)假定性 科学假说是在资料不甚充足、检验条件不
甚完备的情况下提出的，提出的假说必然带着 假定性，包含着对事物的本质和规律的猜测。
理论的修改主要有两种类型：第一，为理 论的完善而自主地修改；第二，为对付反 常而被迫地修改。
科学理论的淘汰
科学理论的淘汰，是指一个曾经被确证的 科学理论，由于它的内容被归并或被放弃， 不再作为独立的系统而存在，而被另一个 理论系统所取代。
❖理论淘汰的方式之一就是归并，即被淘汰 的理论被归并到另一个解释力和预测力更 强的理论中去，而不再作为独立的理论系 统而存在；另一种方式是放弃，即以一种 全新的理论取代某种过时的或错误的理论。
科学理论及其其特征
科学假说经过严格的检验转化为科学理论。 科学理论是人们借助于抽象思维所把握的 关于事物的本质及其规律的认识，其逻辑 形式是概念、判断、推理及其由此组成的 理论系统。
从抽象上升到具体的方法 指在思维过程 中，把表现复杂对象的多种规定性，按照 从抽象到具体的逻辑顺序联系起来，形成 一个反映对象整体的理论体系。
❖例如：冥王星从太阳系的第九大行星的“星 位”被“开除”。
❖以下资料指的是原Fra Baidu bibliotek的冥王星，现在已失去 名字，定义小行星序列号：134340 根据2006年08月24日国际天文学联合会大 会的决议：冥王星被视为是太阳系的“矮行 星”，不再被视为行星。太阳系中有七颗卫 星比冥王星大（月球、木卫一、木卫二、木 卫三、木卫四、土卫六和海卫一）。
在质量方面，要考虑证据的多样性、精确 性和新颖性。确证证据越是多样广泛，越 是精确，越是新颖，对假说的支持就越强。
功能标准
科学理论具有解释和预见两种功能，它不 仅能解释已知的自然现象，还能预见一些 目前尚未观察到的自然现象。评价一个假 说的优劣，除了要看证据支持程度之外， 还要看它的解释力和预见力的大小。如果 一个假说比另一个假说解释、预言了更多 的东西，即使它的预言尚未得到确证，它 也会比另一个假说更可接受。
思考题
1. 假说的特点和作用是什么? 2. 如何理解假说证实的逻辑与证伪的
逻辑？ 3. 试述科学理论评价的标准。
谢谢
力分析最主要的事实材料；归纳和类 比的作用较为突出。 第二、形成科学假说阶段。特点：广泛地综 合解释已有事实；演绎推理论证作用 较为突出。 第三、提出预见科学。
科学假说成立的条件
1、能解释部分事实，不一定要全部（只要 能够较好地解释部分事实，就可以作为假说 而存在）
2、由于人们的所掌握的事实本身可能存在 的误差而提出的假说（门捷列夫的元素周期 律）
❖判决性实验：如果对同一研究对象，存在 两个对立的假说H1和H2,并分别推断出互不 相容的结论C1和C2，而且可以通过一个实 验进行检验，看其检验结果符合C1和C2中 的哪个，从而支持或否定假说H1和H2。该 实验就是关于假说H1和H2的判决性实验。
❖在历史上，“麦克尔逊-莫雷实验”是最著 名的判决性实验的案例。
关于假说的一个例子——大陆漂移说
德国地质学家魏格纳（A.Wegner） （1880-1930），大陆漂移说的创始人
一次世界大战期间，魏格纳 受伤在医院治疗，他的病床对面 有一幅世界地图。有一天，魏格 纳盯着这幅地图出神，无意中发 现大西洋两岸的大陆轮廓吻合得 非常好——非洲西海岸突出的部 分与南美洲东海岸凹进的部分正 好拼成一个整体。于是魏格纳突 发奇想：大西洋两岸的陆地在远 古时代曾经是连接在一起的，后 经裂开和漂移成了今天格局。他 广泛收集地质学和古生物学等方 面的证据。1915年出版了《大陆 和海洋的起源》，阐述了大陆漂 移的观点。
科学理论的评价概念比科学假说的检验概念 要广一些，因为对一个理论的接受或拒斥是 由多种因素、多种标准的共同作用决定的。
经验标准
一个假说是否可以被接受，可接受的程度 有多高，不仅要看它有没有获得经验事实 证据的支持，还要看支持它的事实证据的 数量和质量。
在数量方面，支持一个假说的经验证据越 多，假说的确证度也就越高。
科学理论及其特征
科学理论作为一种系统化的知识体系，是 由三个基本的知识元素组成的：基本概念、 联系基本概念的判断即基本原理或定律、 由这些概念与原理推演出来的逻辑结论， 即各种具体的规律和预言。
科学理论具有四个基本特征：真理性、逻 辑性、统一性、简单性。
科学理论的构建方法
公理化方法 指从尽可能少的基本概念、 公理出发，运用演绎推理规则，推导出一 系列的命题和定理，从而建立整个理论体 系的方法。
案例：相对论、量子力学与牛顿力学
牛顿力学研究宏观物体的低速运动，量子 力学研究微观客体的高速运动，相对论研 究宇观物体的高速运动。据此，牛顿力学 一方面可以看作是量子力学在宏观世界的 近似表现，另一方面又可看作是相对论在 低速世界的近似表现。反过来说，可以把 相对论和量子力学看成是牛顿力学在高速 运动领域和微观世界领域的拓展。因而它 们之间是相容的关系。
例如挪威到苏格兰 的加里东褶皱山系在 北美东海岸再现；南 非开普山与南美布宜 诺斯艾利斯的二叠纪 地层可以拼合；非洲 高原的前寒武纪片麻 岩在巴西重现等等。 这就象被撕碎的书页， 不仅毛边可以拼接， 连印刷文字都恰好齐 整切合，显然就不是 巧合了。
科 ？科
学
学
假
理
说？ 论
科学理论
一、科学理论及其特征 二、科学理论的构建方法 三、科学理论的评价 四、经验标准 五、功能标准 六、结构标准 七、背景标准
深入和发展。
科学假说的形成的机制和过程
1、科学假说形成的机制 第一、当出现了原有科学理论无法解释的新事
实时直接提出假说。 第二、当原有理论与新事实矛盾时通过批判提
出假说。 第三、当把某一理论外推到其他事物时，对其
他事物的属性、规律提出猜想性说明。
2、科学假说的形成过程 第一、提出初定假设。特点：研究者集中精
科学理论的修改
理论的修改是指人们为了提高理论的解释和 预言能力，在理论的基本概念和基本原理即 理论的硬核（主要部分）保持不变的情况下， 对体系的次要部分做出的某种调整和改进。
科学理论之所以要进行修改，一是研究者 认识能力的局限性，二是认识对象的复杂 性，这两个原因决定了人们不可能一蹴而 就地获得完善的认识。
结构标准
科学假说评价的结构标准要求理论内部具 有简单性和逻辑自洽性。简单性是指科学 理论体系内所包含的独立的基本概念和基 本假定应该尽可能地少，它要求以简单的 逻辑形式反映尽可能多的理论内容。公理 系统最典型地体现了这一原则。
逻辑自洽性是指科学理论内部的无矛盾性， 即要求理论自身能自圆其说，不允许在同 一理论内部存在自相矛盾的命题。
逻辑与历史相统一的方法 指思维或理论的 逻辑进程应当与客观事物的历史发展过程 相一致，或与人类认识的历史过程相一致。
科学理论的评价
由于科学实践本身不能绝对证实也不能绝对 证伪一个科学假说，因此，科学假说的检验 问题就推广为科学理论的评价问题。
所谓科学理论的评价，是指人们怎样接受和 选择理论的问题，也就是人们以什么样的标 准去衡量和看待已经出现的理论，并由此决 定对理论的态度，是接受还是拒绝。
背景标准
一个新假说应与已经得到确证并且被普遍 接受的科学理论相一致。如果一个假说与 这些背景知识相容，并且得到这些背景知 识的有力支持，它的可接受程度就会大些； 相反，如果某个假说与这些背景知识不协 调，它的可接受程度就会差些。
所谓与背景知识协调或与背景知识相容， 主要包括两种情况：它或者包含了背景知 识，或者为背景知识所蕴涵。
证据1：相邻大陆的边缘形态可以拼接
巴西东端的直角 突出部分与非洲西岸 直角凹进的几内亚湾 非常吻合。 1965年， 人们曾根据大西洋最 新海深图通过计算机 对1000米等深线处进 行拟合，发现两岸几 乎可以完美无缺的拼 接。具有如此高的拟 合度不可能是偶然造 成的。
证据2：相邻大陆在地层上有许多相似性和可拼合性
科学假说
一、科学假说及其特点 二、科学假说的作用 三、科学假说形成的机制和过程 四、科学假说成立的条件 五、建立假说的方法论原则 六、科学假说的检验
科学假说及其特点
1、科学假说的概念 科学假说——科学假说就是根据已知的科
学事实和科学原理，对所研究的自然现象及其 规律所做出一种假定性的解释和说明。
2、科学假说的特点 （1）科学性