第6章科学理论评价

第六章科学理论的评价与发展

在科学的发展过程中，当一个新的科学理论提出后，它要经过科学共同体的评价和选择，才能被科学界接受；而科学理论一旦被接受，它又会按照一定的逻辑向前发展。

科学共同体依据什么样的标准评价和选择理论，理论在发展过程中又会呈现出什么样的规律性本章将对这些问题给予回答。

第一节科学理论的逻辑评价与经验

检验

科学理论的评价包括：逻辑评价和经验检验两个环节，

科学理论的形成和确立必须通过评价和检验。

科学家在经验检验之前，首先要对理论进行逻辑评价，以选择出一个优先进行检验的理论来，然后，再通过经验来验证理论的可靠性。

逻辑评价：优劣，经验检验：真假

一、科学理论的逻辑评价

“科学理论的逻辑评价，主要是科学共同体的成员对科学理论的逻辑结构做出评价，即它是否合乎逻辑，它属于理性的考察，有时候也被人们称为理性检验。”

新理论首先应经得起理性检验。

发现理论的逻辑结构的欠合理和完备，为科学理论的发展指出方向。

经不起理性检验的理论则没有必要经受进一步的经验检验。

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三个方面。

1、相容性评价

1）含义

“指通过与公认的相关科学理论的比较，评价新理论是否与公认的相关理论相违背。”公认的相关理论：一般是科学上已确立的理论。

通过相容性评价，可以确认新理论在逻辑上是否合理。

2）评价规则

相容与不相容，两种理论间的逻辑关系。

A, 相容

如果：从新理论T2 —→公认理论T1，

或者：从新理论T2—/→∪公认理论T1

那么：两者相容。

可以断定：新理论得到了公认观点的支持。

B, 不相容

如果：从新理论T2—→∪公认理论T1，

或者：—→与公认理论T1相悖的推论，

两者不相容。

在这种情况下可以断定：新理论没有得到公认理论的支持。

举例：

相对论、量子力学与牛顿力学

“能量亏损”与“能量守恒与转换定律”

3）不相容的解决

当发现新的科学理论与公认的传统理论不相容时，必须区分两种情况：

不相容是由于新理论自身的表述方式与通用的表述方式不协调造成的，

还是由于新理论从本质上就和公认的传统理论中的基本原理根本抵触造成的

前一种情况：考虑修改或完善新理论的表述方式，以避免新理论刚

一问世就面临暴风雨般的敌视，在新理论的初始创作过程中，更应如此。

后一种情况：比较复杂。

—新理论表述上没问题，并得到新老证据的支持，但却推出与公认理论相悖的论断或推出了对公认理论的否定论断，它可能作为革命性观念而使公认的传统理论失去其评价准绳和比较对象的地位。

举例：亚里士多德的物理学、托勒密的天文学、盖仑的医学及牛顿的经典力学

—新理论与公认理论相悖，始终未获得高质量证据的支持，且表述含混和模棱两可，该理论要么是其逻辑出发点错误，要么本来就是伪科学。

不论哪一种情况出现，新理论在评价中被公认理论拒斥都是理所当然的。

考察一个理论与公认理论之间是否相容，是科学家们拒斥轻率的理论的重要方法，也是利用经过大量经验证实的、公认的理论抵制伪科学的重要手段。

“永动机”、“水变油”。

2、逻辑简单性评价

主要是评价理论的形式结构是否简单。

“如果两个理论都能够同样好的解释类似的现象，那么，形式结构相对简单的理论被称为简单性的理论。”

形式结构的简单性，是指理论中作为逻辑出发点，彼此独立的初始命题数量要尽可能的少，可以是参数或者变量较少，也可以是变量的次数、方程的阶较低，等等。

形式结构的简单是对科学理论的逻辑基础的要求，而不是指科学理论内容的简单性。

在相同条件下，简单性的理论更易被科学共同体接受，在科学史上从毕达哥拉斯学派起就认为简单性是科学评价中的一条重要原则。

逻辑简单性之所以对科学理论的可接受性起着重要的作用，主要是因为：第一，逻辑前提简单的理论，它所包含的信息容量也往往较大，因而具有更大的普遍性。举例：广义相对论与狭义相对论、四种基本的相互作用力

逻辑前提简单的理论，相对来说比逻辑前提不简单的理论含有更多的经验内容，因而具有更强的可检验性和可否定性，也就更容易为人们接受。

波普：理论表述内容越普遍，可证伪度就愈高，更容易被经验检验。

第二，逻辑前提简单的理论，符合科学家的审美要求。

美也是简单性。

彭加勒：科学美表现为理论的统一、和谐、对称和简单性等方面。

这几个方面实质上是一致的。

和谐、统一是就理论的内容而言；

对称是就理论的形式而言；

简单性则是针对理论的逻辑前提而言。

因此，具有逻辑简单性的理论也是美的理论，也就更容易为科学家们所接受。

公理化系统

托勒密的宇宙体系与哥白尼的宇宙理论

爱因斯坦：用一般坐标系的概念取代了惯性坐标系与非惯性坐标系，用坐标变换的广义协变性取代了惯性系之间的洛仑兹不变性，

第三，客观自然界本身具有和谐、统一、守恒和演化等本质和规律性，这些本质和规律性是理论逻辑简单性的客观基础。科学理论的逻辑简单性是自然界的和谐、统一和有序性在观念上的反映。

对于简单性的评价标准也不应该绝对化。

物理学，在促进科学的进步中起到了很大的作用

医学，把本来复杂的事情过分简单化，反而使结论出错。

巴斯德的“疾病菌原说”与“单因论”

3、自洽性评价

“分析理论内部是否自相矛盾。没有发现自相矛盾的理论，具有自洽性，反之不具有