科学理论的评价、检验与发展模式

（一）科学理论的评价科学理论创立之后，必须经过同行的评价和检验，才能成为人类共同的精神财富。

一个新的科学理论提出后首先要接受同行的评价。

科学理论的评价主要是科学共同体对科学理论的逻辑结构进行评价，检查其是否有欠合理、欠完备之处，有时称为理性检验。

科学理论的逻辑评价主要包括：相容性评价、自洽性评价和简单性评价。

1.相容性评价（1）理论的相容性：如果从新理论T2可以推出公认的理论T1，或者从T2推不出与T1相矛盾的推论，那么T2与T1就是相容的。

（2）相容性评价就是将新科学理论T2与公认的科学理论T1进行比较，以确定T2是否与T1相容。

如果新的科学理论与公认的科学理论不相容，且该新理论得到确认，就将引起科学共同体抛弃相应的公认的理论或其中的一部分，从而引起科学革命或对公认理论的修改或补充。

2.自洽性评价（1）自洽性评价：分析理论内部是否自相矛盾，即分析理论内在逻辑的完备性。

（2）一个理论T，如果不能从它逻辑地推出命题A和非A，就是自洽的，反之就不是自洽的。

自洽性要求科学理论内部的各个命题之间有逻辑联系，不能相互矛盾。

3.简单性评价（1）科学理论的简单性：理论体系所包含的彼此独立的基本概念和基本定律尽可能少（逻辑基础简单，不是内容简单。

）（2）简单性评价主要包括三方面的内容：第一、考察理论的普遍性。

第二、考察理论的前提或基本假定是否足够少。

第三、考察理论所包含的公式的参数或变量是否较少，这些参量的次数和方程的级是否较低。

科学理论的逻辑评价是实验检验的前提和基础，但科学理论最终必须接受实验的检验。

科学理论的实验检验，是通过观察和实验对假说的推论进行经验的验证，以确定该理论的真伪。

1.实验检验科学理论的实验检验是指通过观察和实验对假说的推论进行实验的验证。

科学理论的推论与观察事实的对照有三种可能情况：第一，推论和已知经验事实相符，这其实是理论对该事实的解释，不能确证该理论是真是假。

第二，推论与未知的现象符合。

这是对未知现象的理论预见。

这未知现象被确证，是对该理论为真的一种确证。

第三，推论与未知现象不符，该理论被否证。

2.实验检验的复杂性第一，一个全称命题所演绎出的接受检验的结论是无限多的，其中部分结论与观察事实相符，并不足以完全证实该假说，只是为该假说提供了辩护和支持。

第二，以全称判断形式出现的科学假说是通过检验蕴含的方法接受验证的。

这是通过证实后件（即推论）为真从而证实前件（假说）为真的方法，但在逻辑上，这种方法的保真性是没有保证的——后件真，前件不一定真。

第三，证伪假说在逻辑上是简单的（后件假，前件必假），但实际证伪并不比证实容易。

3.判决性实验与检验判决性实验是指如果对同一研究对象，存在两个对立的理论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，其检验结果符合C1（或C2），不符合C2（或C1），那就可以认为这个实验肯定了H1（或H2），否定了H2（或H1），该实验就是关于理论H1和H2之间的判决性实验。

借助判决性实验进行的科学理论检验就是判决性检验。

二、科学理论的发展模式自然辩证法认为，科学理论的发展有三种模式，它们代表了三种不同的科学理论发展观，即累积式发展观、否证式发展观与社会历史观。

一、科学理论的否证式发展从辩证法的发展观看来，科学认识所包含的需要改善的因素，“无例外地总是要比不需要改善的或正确的因素多得多”。

科学史就是把各种谬论“逐渐消除的历史，或者说，是用新的、但越来越不荒唐的愚昧加以代替的历史”。

20世纪初，爱因斯坦广义相对论的提出与证实，极大地修正和发展了长期占支配地位达两百多年之久的牛顿物理学，在这种形势下，科学哲学家波普尔提出了科学理论的否证式发展观。

他认为，任何一种科学理论都不过是某种猜想或假说，其中必然潜藏着错误，即使它能够暂逃脱实验的检验，但终有一天会暴露出来，遭到实验的反驳，即“证伪”。

科学理论就是在不断提出猜想、发现错误而遭到否证、再提出新的猜想的循环往复的过程中向前发展的。

也就是说，科学认识是在不断改正自己的谬误中向前发展的。

曾经有人认为：“人们一旦获得探求真理的方法，获得了一种可以应用于人类生活各个领域的方法，那么，他们就拥有了一种具有无限威力的工具”，“生命将不仅能控制某一宇宙中所有的物质和力，而且能控制逻辑上可能存在的一切宇宙中的物质和力”，“我们将征服整个宇宙——毫无遗漏地征服宇宙的每个角落。

我们将无所不能，无所不至……”。

科学的否证式发展观说明，这种观点是极端错误的，客观世界永远隐藏着无穷的奥秘，一切的科学理论都不是一经证明就无可修改的绝对真理，所有的经验命题都只是在实际感觉经验中得以确认的假说，在逻辑上本来就埋藏着可以被否证的种子。

客观世界的真理可以经过科学理论与科学实践的不断发展而不断逼近，但人们永远不可能掌握客观世界所有的绝对的真理。

（一）可否证性是科学与非科学的分界标准可证实性和可否证性是科学知识的两个重要特征。

科学知识的可否证性是指它在逻辑上可以被经验否证的性质。

把否证原则作为科学与非科学的分界标准是基于全称否定与单称陈述之间逻辑关系的不对称性。

这个不对称性来自全称陈述的逻辑形式。

因为，这些全称陈述不能从单称陈述中推导出来，但是能够和单称陈述相矛盾。

否证用的是演绎法，它是否定后件的推理，结论假必然要传递到前提上。

因此，只要发现与全称陈述相矛盾的事例，就可否证该陈述。

而证实用的是归纳法，证实难以实现，因为个别有限的单称陈述不能证明严格的全称陈述。

如果从反归纳的立场出发反对借助概率演算来发展归纳推论的理论，那么使全称陈述以观察得到确认的归纳推论也是不合理的。

如果存在着归纳推论，则必然也存在着一种证明归纳推论的归纳原则，这个归纳原则又必定是用归纳方法得出的。

为了证明这个归纳原则，就必须假定更高一级的归纳原则，于是就陷入了一种无穷的倒退。

由此可见，严格的全称陈述有一个显著的逻辑特征，即只能否证，不能证实。

所以，一个理论只有在逻辑上有可能被否证，才是科学的，否则，就是非科学的。

科学的进步有仅有不断归纳、证实、积累的过程，而且还有不断否证、不断批判旧理论，大胆猜测新理论的过程。

没有否证就没有科学革命，就没有科学知识的不断增长。

（二）科学发展的否证模式问题是科学的起点。

问题出现后，科学家们就要提出各种试探性理论用以解决问题。

试探性理论是大胆猜想的产物，它提出来后，就要接受严格的批判和检验，即寻找反例进行反驳和否证。

对一种理论的任何真正的检验，都是企图否证它或者驳倒它。

当试探性理论被经验否证后，又产生了新的问题，又提出新的理论，新理论再被否证，科学正是如此从旧问题向新问题发展，这就是科学发展的否证模式。

并且，从逻辑上讲，越是好的理论，其可否证的程度就越高。

这是因为，理论表述的内容越普遍，它所提供的信息量越大，或表述的内容越精确，应该认为这样的理论就越好，同时被否证的可能性也就越大。

（三）科学的否证与进步的关系如果科学的发展仅仅是否证，那么科学如何成长和进步呢？然而，从逻辑上讲，证实一个科学理论不可能，彻底否证一个理论也是不可能的。

因为，经验命题本身就负载着理论，而理论是或错的，理论的可错性传递给经验命题，那么，可错的经验命题对理论的否证就有了可错性。

事实上，当一个理论遇到反例时，人们并不会马上抛弃该理论，而是要对这个理论做一些修改或者新的辅助性的说明，把这个反例解释过去，以推动进一步的检验。

如果为了使某个科学理论免遭被否证的危险，通过增添不可检验的辅助性假设来使该理论不具有可否证性或可检验性，这样的做法称为对原有理论的特设性修改，这种修改不会导致科学的进步。

科学的进步有两方面的标志，一是理论的可否证度，二是其确证度的增加。

否证模式并不完全否定确证在科学发展中的地位，高度可否证的理论如果得到不断的确证，那就使我们的知识经受住了否证的考验。

所以说，可否证度是科学理论潜在的进步标准，确证度是科学理论的实际进步标准。

在否证主义模式看来，确证的意义更在于它提供了证据表明被确证的理论有理由否证并且取代旧理论。

二、科学理论的发展模式自然科学在历史上是怎么发展的，科学家的思想方法是如何产生的，科学的成果是如何形成的?这些都是自然科学概论中亟待解决的重要理论问题。

按照不同的科学发展模式理论，会有对科学发展的不同描述和理解。

因此我们非常有必要了解一下历史上关于科学发展模式问题。

据我们所知，国外关于科学发展模式主要观点大体上有三种：1．归纳主义的观点这是一种传统的，经典的观点，代表人物是宣传"知识就是力量"的培根。

归纳主义的基本观点有：科学的基础是经验。

科学来源于经验，经验是全部科学的基础。

科学理论是在观察和实验中得来的经验事实的基础上建立起来的，是已经被证实了的知识。

科学的方法是归纳。

从经验事实上升到科学理论靠的是归纳，归纳法是最主要也是最可靠的科学方法。

科学发展靠归纳，科学论证靠归纳，科学理论不过是对观察和实验中得来的事实材料进行归纳的结果。

用培根的话说．只要"及时采集无数成熟的葡萄"，科学的酒浆就会源源而来。

科学的历史是累进。

科学的发展是积累渐进。

科学知识对于人类来说，就像货栈里堆放的货物一样，随着时间的推移，人类获得的经验事实越多，人类知识宝库中堆放的"货物"就愈多，如此递进，永无止境。

科学的发展模式是直线。

在归纳定义者看来，作为科学既成成果的定律或理论，可以直接从归纳中得冉，而通过归纳总结出来的理论又可以通过演绎去解释已经发生的科学事实和预见尚未发生的科学现象。

它们之间的关系是线性的，如下图所示：观察--归纳--定律或理论--演绎--解释和预见归纳论的观点，在1543年科学革命之后，直到l9世纪中期之前，在科学史上曾经起过极大的思想解放的作用。

在反对中世纪宗教神学和经院哲学的斗争中有很大的历史功绩。

它强调科学理论要建立在实践经验的基础之上，要从思辨的于国回到人世间来。

其作用是积极的，进步的。

同时，南于这种观点同人们的日常经验相符合，与近代自然科学发展初期的水平相适应，因此在相当长一段时期内，它作为一种常识被大多数科学家所接受。

但"常识"的东西是正确的吗?德国著名的哲学家黑格尔曾经有过一段精辟的论述。

他在《小逻辑》里说："人的常识是某一时代的这样一种思想方式，在它里面包含着那个时代的一切偏见。

"列宁在《哲学笔记》中引用这段话时加了一个批语："常识：当时的偏见"。

归纳主义的偏见就在于他片面夸大经验的作用，轻视理性思维，片面夸大归纳的作用，轻视演绎的方法，片面夸大渐进积累，忽视了科学的革命。

这种归纳主义的科学史观有它产生的历史原因，爱因斯坦认为这是科学幼年时期"原始"状态下容易产生的一种幻觉，自文艺复兴以来直到l9世纪的300-400年间。