自然辩证法概论 第6讲 科学假说和和科学理论

2019/9/5
第6讲----科学假说与科学理论
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假说检验的方法
1， 逻辑分析（理论检验）——辅助手段
逻辑分析的意义：
筛选作用：概念应具简单性、精确性、明 晰性等
假说自身不应存在矛盾，
假说不应与其他理论存在矛盾。
在假说与经验事实之间建立更加明晰的关
系，推出科学预见。
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如：氯奎可以治疗疟疾，这个结论如果只是从许 多病人服用氯奎而治愈的经验而作出普遍性结论， 那是以特殊性来说明普遍性，是缺乏必然性的逻 辑根据的。
但如分析了一定量氯奎怎样作用于寄生在人体血 细胞中的疟原虫，而破坏了原虫正常新陈代谢过 程，从而必然引起原虫的死灭。
英国现代著名哲学家罗素在评论“奥卡姆的剃刀”时 说：“我自己觉得这在逻辑分析中是一项最有成效的 原则。”
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可检验性
可检验性实现的机制：假说提出或从假 说中推导出新的可以在实验中进行检验 的预言。如果一个假说只能解释它试图 解释的事实之外，不能作出任何新的预 言，那实际上就不具备可检验性。
辅助性假说和观察、实验也是要被怀疑 和被审查的。观察实验的结果与检验蕴 涵不一致，有可能是辅助性假说或观察 实验的错误造成的，所以不能简单地认 为，假说已经被驳倒了。
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特设性假说
特设性假说：为了保护某一理论特别提 出的无法独立检验的假说。
特设性假说的提出使得理论或假说受到 过度保护，无法接受经验检验，从而导 致理论的退化，丧失科学性。
新假说应超出原有理论的范围，扩展人 类的认识空间，提出新的经验预见。
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假说的简单性
要求假说尽可能具有逻辑上的简单性， 即它所包含的初始假定或公理最少，而 又尽可能很好的符合客观对象。
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简单性原则
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结构解释：系统成分之间的结构关系—
—例如，在物理化学中，常常通过 揭示结晶、高分子；分子、原子等 等的结构，来说明物质的许多物理、 化学属性(如硬度、弹性、化学活性、 原子价等等)。
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功能解释：系统成分之间的功能关系。这也是 系统分析的重要方面。功能解释把系统的 某个因素(成分、器官)看作整个系统正常 功能的必要条件，通过阐明由这个因素所 实现的功能，帮助人们增加对系统总体的 认识。——例如，在商品生产中，对市场 调节的分析，有助于揭示实现商品生产的 必要条件。在生物学中，对氧气交换的分 析，有助于揭示生命存在的必要条件。
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2, 证伪的逻辑困难： A，存在陈述无法证伪 B，实验、事实可错 C，辅助性假说可错
如： “重物比轻物先落下” “凡天鹅皆白”
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总之，证伪也是一个复杂的过程。
当检验蕴涵与观察实验结果不相符时， 不能唯一地得出假说被证伪了的结论。
简单性原则最著名的表述者，是14世纪唯名论学家奥 卡姆的维廉。
奥卡姆以不见于他本人著作中的一句格言而享有盛名， 这句格言获得了“奥卡姆的剃刀”这一称号。这句格 言说：“如无必要，勿增实体。”在他作品中有句类 似的话：“能以较少者完成的事物若以较多者去作却 是徒劳。”这也就是说，在某一门科学里，如能不以 这种或那种假设的实体来解释某一事物，人们就没有 理由去假设它。
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讨论？
假说既不能被证实也不能被 证伪？
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第6讲----科学假说 首先，由假说所推出的事实，其份量并不都
是相同的。 虽然一般地说，不能由个别或有限事实的被
检验为真，就得出假说为真的结论。 但如有的事实，特别是有的重要科学预见，
但是，任何假说都不是孤立存在的，而总是 有许多假说与之并存。在这种情况下，那确 证度高，证伪率低，出现了反例可被消除以 至可由此作出预见的假说就会战胜那些确证 度低，证伪率高，一再出现反例而又难以被 一再增补的辅助假说所消除的假说而被证实。 反之就被证伪。
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只要这个分析结果能被确证（如在取血检验中用 显微镜直接观察到原虫发育周期的被打乱）那么， 氯奎可治疟疾的普遍性命题就被证实了。
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第三，由于假说本身是有结构和相互联系的， 因此，抽象地看，不管有多少反例，该假说 的维护者也总归可以通过增补一些辅助假说 来为其辨护而免受被证伪。
虽然从检验蕴涵被证实不能得出假说被完全证 实了的结论，但这样的实践检验还是非常必要 和十分有意义的。假说的一个检验蕴涵被证实， 我们就获得一个证据，在一定程度上支持和确 认了这个假说。这样的证据越多，则该假说可 接受的程度就越高。被证实的检验蕴涵的数目 越多，假说为真的可能性就越大，有人用“确 证度”这个概念来表示这种验证的结果。
2，指导实验的设计和规划 3，不同假说的争鸣，互相批判，互相补
充，激发研究者的创造性。
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恩格斯如是说:
只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假 说。一个新的事实被观察到了，它使得过去用 来说明和它同类的事实的方式不中用了。从这 一瞬间起，就需要新的说明方式了——它最初 仅仅以有限数量的事实和观察为基础。进一步 的观察材料会使这些假说纯化，取消一些，修 正一些，直到最后纯粹地构成定律。如果要等 待构成定律的材料纯粹化起来，那么，这就是 在此以前要把运用思维的研究停下来，而定律 就永远不会出现。
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2， 实践检验——基本手段
直接检验
间接检验
从假说推导出观察事件的陈述即检验蕴涵。 进行观察实验获取观察事实，并检查假说的
检验蕴涵与观察事实是否相符。 作出检验论证。
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问题：当假说的检验蕴涵与观察事实相 （不）符时，该假说为真（假）？
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什么是判决性实验？
在对立的两个假说之间，设计一个或一 组观测或实验来检验哪一个具有正确性， 或更确切地说，哪一个具有预见性。 （如：麦克尔逊－莫雷实验是 以太假说 的判决实验）
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判决性实验的存在性与意义
不确定性：科学观察和实验结果在科学 发展的历史过程中是不断演变的，实验 和观测结果与假说的逻辑关系也是可以 重新解释的。
实验与假说关系的两重性，揭示了科学 发展的绝对性和相对性的统一。
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科学理论
科学理论：经过实践检验的系统化了的 科学知识体系；由科学概念、科学原理、 辅助假说和科学推论所组成的逻辑体系。
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科学解释的类型
因果解释：决定性过程——这种解释试图 找出制约某种现象发生、某种经验规律存 在的原因
概率解释：随机性过程——例如，在量子 力学中，波动方程在一定的外部条件(边界 条件)下，对于涉及子客体(如电子)行为的 概率给出确切的描述，这是一种概率解释， 但决不是真理性没有把握的解释
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A, 判决性实验的历史意义及其历史局限 性
科学史上判决性实验常常是科学理论 确立的最关键的环节，提供最多最重 要的科学知识，确定科学研究的方向。 但判决性实验是相对的，其意义可能 有多种解读方式；判决性可能是事后 赋予的。
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B, 绝对的判决性实验在逻辑上无法成立
来源：1，无法解释的新事实

2，理论外推到新范围

3，新旧事实之间的矛盾
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假说的结构
1，事实基础 2，理论背景 3，对现象本质的猜测 4 ,由猜测推演出的预言和预见
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科学假说的特征
1，科学性：建立在事实和理论背景上 2，假定性：对未知机制的猜测
3，易变性：根据新的知识不断调整、修 改甚至替换更新。
4，可检验性：假说必须能与实验结果发 生逻辑联系。
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科学假说的作用：
1，在尚无足够知识的情况下，假说可以 提供一个整合现有相关知识的“晶核”， 为科学研究提供聚焦点，加速新知识的 产生，是通向科学理论的桥梁和中介。
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假说检验的讨论
1, 证实的逻辑困难：
A, 全称判断无法用单称判断的经验证实 B, 肯定后件推理的逻辑谬误
例：“光线是走直线的” “凡物体都会热胀冷缩，”
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实践检验不能证实一个假说，那么它还有什么 作用呢?
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创立假说必须遵循的原则