科学方法论--提出科学假说和建立科学理论的方法

我们仍不敢断言将来也会有效。 在1943和1945两年美国大规模试验中起
到很好预防作用的流感疫苗，在1947年流 感再次流行时却无效。
Hale Waihona Puke 17休谟的归纳问题18
休谟问题
“我们没有理由对那些超越我 们经验的任何对象作出任何推 断”，即便是在观察到它们的 “经常的或恒常的联结”之后。
也就是说，并不存在从大量的 观察证据达到真理的合法推理。
金属x1在时刻t1受热时膨胀。 金属x2在时刻t2受热时膨胀。 金属xn在时刻tn受热时膨胀。
——————————— 所有金属在受热时都膨胀。
普遍命 题
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演绎和归纳
盒子里前五个鸡蛋坏了。
所有鸡蛋上标明的保质日期都相同。 ———————————
因此，第六个鸡蛋也将是坏的。
4
演绎和归纳
所有的猫都有5条腿。 朵朵是我的猫。
——————————— 因此，朵朵有5条腿。 这是一个完全有效的演绎推理，显然，仅
靠逻辑并不能发现自然界的真，也建立不起 科学理论。 那么，科学定律是如何推导出来的呢？
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演绎和归纳
金属受热时会膨胀。 酸会使石蕊试纸变成红色。
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科学中的归纳推理
遗传学家告诉我们唐氏综合症患者具有一 条多余的染色体——他们拥有47条而不是 常人的46条。
他们是如何发现的呢？
迄今为止，所有被检验的唐氏综合症患者 都有47条染色体。 ———————————
因此，所有的唐氏综合症患者（包括尚未 进行检验的）都有47条染色体。
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科学中的归纳推理
该推论是归纳的，不是演绎的。因为推 理的前提并不必然得出结论。我的电脑此 时爆炸在逻辑上可能的，即使这在以前从 来没有发生过。
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日常生活中的归纳推理
迄今为止，天下雨地面就会湿。 ———————————
因此，天一下雨地面就会是湿的。
该推论是归纳的，不是演绎的。因为推 理的前提并不必然得出结论。天此时下雨 但地面并没有湿在逻辑上可能的，即使这 在以前从来没有发生过。
因此，现在小丽一哭奶奶也将给她零花钱。
该推论是归纳的，不是演绎的。因为推理 的前提并不必然得出结论。奶奶现在不给 小丽零花钱在逻辑上可能的，即使这在以 前从来没有发生过。
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日常生活中的归纳推理
迄今为止，人都会死去。 ———————————
因此，所有的人将来也都会死去。
该推论是归纳的，不是演绎的。因为推理 的前提并不必然得出结论。人长生不老在 逻辑上可能的，即使这在经验上看似显得 荒谬。
这种玉米对于被检验过的人没有任何坏处。 ———————————
这种玉米对于任何人都没有坏处。
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归纳推理的不可靠 《咏菊诗》
王安石-苏东坡 西风昨夜过园林，吹落黄花满地金。 秋花不比春花落，说与诗人仔细吟。
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例子2：流感疫苗
以对一种疾病新疫苗的试验为例。 这一疫苗可在几个实验中都证明有效，但
归纳原理在场合x1成功地发挥了作用。 归纳原理在场合x2成功地发挥了作用，等等。 归纳原理总能发挥作用。
这种辩护本身就是一种归纳推理，也就是 用归纳证明归纳，是循环论证。
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如何为归纳推理进行辩护？
增加附加前提，把归纳论证转换为演绎论证。 前提一：所有已被检验的唐氏综合症患者都有47
条染色体。 前提二：未检验的唐氏综合症患者与已被检验的
唐氏综合症患者具有相似性。（自然的齐一性假 设） ————————————————————— 因此，所有的唐氏综合症患者都有47条染色体。 但是，自然的齐一性假设本身就是一种归纳。
大卫·休谟（David Hume，1711-1776）
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如何为归纳推理进行辩护？
诉诸经验的成功 经验告诉我们归纳论证是成功的。我们每
天都在不可避免地运用着归纳推理。 相信明天太阳不从东方升起的人是奇怪的。
但是这种辩护本身就是一种归纳推理，也 就是用归纳证明归纳，是循环论证。
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如何为归纳推理进行辩护？
牛顿的万有引力原理：宇宙中的每一个物 体都会对任一其他物体产生引力作用。
很显然，牛顿并没有通过检验宇宙中的每 一物体来得出这一定律。那么他是如何发 现的呢？
行星和太阳以及地球表面附近各种运动的 物体适用这个定律。 ———————————
因此，该定律对所有的物体都适用。
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科学中的归纳推理
报纸或媒体评论说科学家已经“通过实验证明” 基因改良的玉米对人体是安全的。 科学家已经对大量的人测试了 这一种玉米，迄今 为止，没有一个人产生不良反应。 ——————————— 因此，基因改良的玉米永远是安全的。
提出科学假说和建立 科学理论的方法
科学结论
生物学家：人是由猿进化来的。 宇宙学家：宇宙一直在膨胀。 物理学家：一切物质都遵循万有引力定律。
科学家为何会做出这样的断言呢？——答案 是：科学家们是通过推理或推论确信上述结 论的。
科学推理的本质是什么？对于科学家们所作 的推论我们应该持有多大的信任度？
归纳推理：如果前提为真，那么结论不一定 也为真。推理的前提并不必然导致结论。
归纳推理：从关于某对象已被检验的前提推 论到关于该对象的未被检验的结论。
特点：从个别事实推演出一般原理。
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日常生活中的归纳推理
迄今为止，我的电脑在打开时都不曾爆炸。 ———————————
因此，我的电脑在此时打开时将不会爆炸。
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提出科学假说和建立 科学理论的方法
1、演绎推理 2、归纳推理 3、归纳难题 4、最佳说明推理
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演绎和归纳
所有的中国人都是勤劳的。 张三是一个中国人。
——————————— 因此，张三是勤劳的。
演绎推理：如果前提为真，那么结论一定也 为真。推理的前提必然导致结论。 特点：从一般原理推出个别结论
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日常生活中的归纳推理
迄今为止，太阳一直东升西落。 ———————————
因此，明天太阳也将东升西落。
该推论是归纳的，不是演绎的。因为推 理的前提并不必然得出结论。明天太阳从 西边升起在逻辑上可能的，即使这在以前 从来没有发生过。
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日常生活中的归纳推理
迄今为止，小丽一哭奶奶就给她零花钱。 ———————————