第三章 马克思主义科学技术方法论

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（1）波普尔
◦ 归纳主义者认为科学是从观察和收集材料开始的。 ◦ 理论先于观察
波普尔认为归纳主义的科学始于观察与科学发展实际不符，因为 漫无目的的观察并不存在。观察是有目的的选择性的，如1919年 爱丁顿观察日蚀，其目的是检验广义相对论。 在观察中必须有理解：如格式塔中的鸭兔实验。
◦ 科学始于问题
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◦ （3）合作性：科学不是个人行为，是社会的某种事
业，即便个人研究也离不开他人劳动。
马克思：科学劳动是以利用前人的劳动为前提，以他人 的合作为条件的。 爱因斯坦：我的精神生活和物质生活都依靠着别人的劳
动，我必须尽力以同样的分量来报偿我所领受了的和至
今还在领受着的东西。 牛顿：站在巨人的肩膀上。
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2.实验方法的特点
◦ （1）简化和纯化研究对象 ◦ （2）再现或重复研究现象
◦ （3）强化和激化研究对象
◦ （4）延缓或加速自然过程
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（1）实验可以利用各种手段，把所研究的对象
从复杂的联系中分离出来，排除次要的、偶然的
和附属的因素，使事物现象的发展变化以简化的、
纯粹状态显现出来。

理论要素：分析与综合相互映照，归纳与演绎相 互结合，从抽象到具体的辩证过程，历史与逻辑 相互统一。
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科学研究的总特点
◦ （1）探索性：科学研究本质上是一种探索未知的认识活 动．由于未知知识的价值有大小，因此有战略选择问 题． ◦ （2）不确定性：由于是对未知进行探索，所以是不确定 性的．
开尔文说：我坚持奋战55年，致力于科学的发展。用一个词 可以道出我最艰辛的工作特点，这个词就是“失败”。 法拉第说：就是最成功的科学家，在他每十个希望和初步的 结论中，能实现的也不到一个。
◦ 对照实验也称比较实验，是指把设立的两个或两个以上的相
似组群进行比较，其中一个是对照组，作为比较的标准，另 一个是试验组，即研究对象组。在实验中，以相同的施加因
素分别作用于两组，产生不同效果，将收集到的数据作统计
学处理后，进行判断、分析、最后得出结论，这种实验方法 在医学科研中常见，如新药品的疗效试验。
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马克思主义科学技术方法论是以辩证唯 物主义立场、观点为基础，吸收具体科 学技术研究中的基本方法，并且对其进 行概括和升华的方法论。
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核心：辩证思维 基本原则：把辩证法贯彻到科学技术研究中去， 以对立统一、质量互变和否定之否定的辩证思想 渗透到具体的科学技术研究中，把握具体科学技 术研究的过程。
◦ 为检验电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用统一 的假说，温伯格、格拉肖、萨拉姆等人在美国克利夫 兰市以东40公里的一个废弃的盐矿，在地下600米的深 处，建造了一个能灌入1万吨纯水的大洞，以寻找质子 衰变的闪光，从而验证了三个相互作用的统一性假说。 之所以如此，是为了排除宇宙射线和水中其他杂质的
◦ 判决实验是指人们为了在关于同一问题的两个或多个竞争假
说之间作出决择而设计的实验。科学史上的伦德福实验，就 是一个著名的判决实验。
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（3）根据实验对象与实验者的关系可分为直接实验和 模拟实验。
◦ 直接实验
实验者 实验手段 实验对象
◦ 模拟实验
实验者 实验工具 实验模型mode
客观原型(prototype）
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◦ （4）竞争性
科学研究上的竞争就是科学家为了科学发现而相互争夺科学 资源的过程。常常表现为：发现前的奋斗和竞赛，以及发现
后对首创权的争夺。
关于能量守恒定律发现的贡献与竞争
对能量守恒定律发现做出贡献的有：迈尔、焦耳和亥姆霍兹， 以及卡诺、格罗夫、法拉第等12人。 在发现过程中，虽然没有直接的有意识的相互竞争，但是发现 后出现了争夺首创权的情况，迈尔为此付出了沉重的代价，精
与原子不可再分的矛盾；光的干涉、衍射与光
波动说。

（2）从科学理论内部的矛盾中产生问题
悖论：无穷小悖论、康托悖论、麦克斯韦妖佯 谬、薛定锷妖佯谬、光度佯谬、引力佯谬

（3）从不同学派理论的矛盾中产生问题
日心说/地心说；渐变论/灾变论；熵增与熵减
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（4）经验事实积累到一定阶段产生的问题
◦ 元素周期律；能量守恒与转化
如观测仪器上所记录和显示的数字、图像，这类经验事实 既与客体的本性有关，也与人所设置的认识条件有关。同 一客体在不同仪器上的显示是不同的，如气压。
事实2，对观察结果的陈述和判断
既与客体的本性、仪器的设置，也与人运用描述事实的概 念系统有关。同一事实在不同的概念系统中的描述可以不 同，如太阳每天从东方升起。
干扰，使整个研究工作在纯粹状态下进行。
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（2）人工控制状态下，可以使被观察现象重复
出现，以保证观测资料和数据的准确性。

（3）为了揭示事物的变化规律，有时要在特殊 条件下对其进行强化和激化，如在超高温、超低 温、超高压、超真空、超导电性、超强磁场等条 件下，可以发现在常温常压下材料所没有的性质。
模拟实验是一种间接实验，设计出反映对象属性 的模型，然后用实验手段作用于模型，通过模型

科学问题是指一定时代的科学认识主体在当 时的知识背景下提出的关于科学认识和实践
中需要解决而又未解决的矛盾。它包含了问
题的意义、求解的目标、预设的求解范围和
方法，为解决问题提供了较明确的指向，但
尚无确定答案。
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一种问题难度是相对于人类整个科学技术背景而言的未解决的 问题——探索性问题；

另一种问题难度是相对于特定解决问题者而言的未解决的问题
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（4）有些自然现象极为短暂，转瞬即
逝，如基本粒子的寿命一般为10-10-108秒，而共振态粒子的寿命仅为10-24-
10-23秒，而有的极为缓慢，如天体演化、 生命起源。
◦ 1953年美国芝加哥大学研究生米勒用甲烷、 氨、氢、水汽混合成一种与原始大气相同的 气体，放入真空玻璃瓶，对它进入火花放电 来模拟原始地球大气层的闪电，结果只用了 一星期，便在其中得到了甘氨酸、丙氨酸、 谷氨酸、天门冬氨酸等四种构成蛋白质的重 要氨基酸。而这个过程在自然条件下却需要
理论是对大自然的普遍性猜测，大胆猜测。
P1→TT→EE→P2
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（2）爱因斯坦
◦ 提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因
为解决问题也许仅仅是一个数学上的或实验上 的技巧而已，而提出新的问题，新的可能性， 从新的角度去看待旧问题，却需要有创造性的 想象力，而且标志着科学的真正进步。
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－局部知识性问题。
◦ 所谓科学探索性问题，肯定是同时具有以上两种难度的问题，因为如 果只具有对特定解决问题者而言的难度的问题，也许是其他地方和其 他时间的人已经解决了的问题，对于这后种问题，我们称之为知识性 问题。 ◦ 原则上看，选择知识性问题是没有意义的。
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（1）科学实践与科学理论的矛盾
水星近日点摄动与牛顿理论的矛盾；电子发现
数百万年时间。
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（1）根据实验结果性质不同，有定性实验、定量实 验和结构分析实验。
◦ 定性实验是指为了确定事物的性质，测定其组成部分的实验。
即判定事物“是不是”或“有没有”的实验。
如著名物理学家吴健雄为了验证杨振宁和李政道1956年提出的
弱相互作用下宇称不守恒的假说，设计了把钴-60冷却到0.01K
假说和理论的有效性必须通过与科学事实相比较
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凭借感官或科学仪器的感性认 知活动

（一）科学观察
◦ 1.定义
反映自然界各种事物现象的活动。
非随意性
科学观察是人们有目的、有计划、有步骤地通过自己的感官去
现代人类学家古道尔（Jane Goodall） ，在非洲原始密林里建
立观察哨，用十年时间坚持观察黑猩猩群体内部的生活状况， 作出详细观察记录。对这些观察资料进行分析与综合，最后写
出了《人类的近亲》、《我在黑猩猩中的生活》等极为重要的
科学著作，从而为古人类学的研究工作开辟了新的道路。（黑 猩猩用工具钓白蚁）
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2.分类
◦ 定性观察与定量观察 ◦ 直接观察与间接观察
直接观察：凭借感官直接进行的观察
感知范围极有限（可见光390~750纳米波，可闻声20~20000赫兹频
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物理模拟
◦ 根据相似理论,构造出与对象相似的物理模型，通过模 型实验了解原型变化的物理过程。

数学模拟
◦ 在原型与模型具有数学相似性的基础上，通过计算机求 解来研究对象性质的一种模拟方法。

功能模拟
◦ 以控制论为理论基础，以功能相似为目标的模拟实验，
已经在现代科学技术中起着重要的作用。
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（5）从社会需要与现有生产技术手段不能满足这 种需要的矛盾中产生问题
◦ 工农业生产、社会生活、健康、战争与军备
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一、科学事实及其性质


二、科学观察与科学实验
三、获取科学事实中的认识论问题
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1.科学事实是指通过观察与实验所获得的经验
事实，是经过科学整理和鉴定的确实事实。
事实1，客体与仪器的表征
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2.科学事实的特点
◦ 个别性
来自于感性活动，是关于个别存在的陈述，如“铀具有放射性”，“水 分子由二个氢原子和一个氧原子构成”。
◦ 可复核性
重复实验的压力可以排除错觉和假象，消除谬误
◦ 精确性
迈克尔逊—莫雷实验；爱丁顿的观测
◦ 可靠性
科学理论具有变动性，但科学事实尽可能精确、稳定，如第谷的观测资 料、加热氧化汞。
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