科学的结构

二、科学的要素、结构
科学包括四个层次： 1、知识体系（数理逻辑） 2、实验仪器及物质产品 3、思想方法 4、科学精神 并且形成一个有机的整体
1、多元理论——尽早发展其他理论（只有在对 比中才能显示出优劣）
2、韧性原理——在许多理论中选择一个加以坚 持，无论多艰难也要坚持 3、扩散原理——尽早提出T’，T’’，T’’’……
科学没有优于其它意识形态的特征； 科学没有固定的方法，科学家应该尊重他们自己的主观愿 望，怎么都行; 科学的最先进和最普遍的是还个人以自由，而科学最贫瘠 的是丧失个人自由； 认为科学有一些固定不变的运行规则的话，那是不现实的， 也是有害的。 反对科学沙文主义——科学以权势而不是论据 今日的知识可变成明天的童话，最可笑的升华最总课变成 科学中最扎实的部分。
石里克（Moritz Schlick listen， 1882年4月14日－1936年6月22日）是 一名德国哲学家，维也纳学派和逻辑实 证主义的创始人，属于分析哲学学派。 石里克出生于柏林的一个富人家庭。 他在海德堡、洛桑以及在柏林大学学习 物理学。在柏林时马克斯· 普朗克是他 的教授之一。
对科学观点： 1、（马赫）科学理论是现象的规律性，使用理论术语表述； 2、（彭加莱）理论术语是用来谈论现象的。 认识： 1、科学是公理化的系统； 2、在经验上可验证——科学与非科学的划界标准 结果：拒斥形而上学。 科学的逻辑； 先形成观察术语——概括——定义理论术语——科学定律 培根式由经验上升到理论的归纳模式 科学通过归并而发展： 1、TC-TC’-TC’’---； 2、中国套箱式（牛顿和爱因斯坦）。
3、所谓的实验科学，并不简单是你去观察去求证的问题，牵 扯到实验设计、实验预测以及实验数据的可重复性等等，在现 代的实验科学背后，它隐含着一套数理结构
一、科学的定义
对于“中国古代到底有没有科学？”之所以 有两个对立的回答，就是因为对科学的界定 问题。 所以要回答“中国古代到底有没有科 学？”“巫术、迷信Leabharlann Baidu宗教与科学的关系” 等问题，逻辑上必然得建立一个大前提—— 什么是科学
3、科学观流派

古希腊的科学观——亚里士多德——为科学而科学 逻辑主义科学观——（实证主义、否证主义、精致 否证主义）孔德、波普、拉卡托斯—证实与否证 历史主义科学观 ——库恩——科学结构，范式（心 理、宗教、文化） 后现代科学观———费耶阿本德——反对方法、科 学不存在特殊的地位



逻辑实证主义科学观——
什么是科学：科学首先是在经验上可验证的 否证是科学的本质，理论的价值首先在于能否提 出有价值的问题。然后是提出试探性的假设，然 后再去反驳。 科学家在提出科学理论时必须提出在什么情况下放弃 理论（爱因斯坦）；
问题
猜想
反驳
再猜想
1、贬低了经验积累的重要性，过分强调证伪 2、也夸大了科学理论的脆弱性
库恩——历史主义科学革命
（1）吸引了一定的拥护者； （2）有难题和规范。
科学就是利用已有范式解难题的过程
原 有 范 式
解释 新 问 题
常规科学
反常
科学革命
新范式
1、把发展和革命结合起来更具有合理性，并且在新 旧范式之间的过渡时重视文化背景的作用 2、但他的革命的结果是突变性的，过分夸大了新旧 范式之间的间断性，过分强调了新旧范式的不可通 约性；并且把科学家的信仰作为理论选择的标准， 陷入相对主义和非理性主义
2、科学观

世界是可以被认知的 科学知识具有持久性，科学观念又是变化着的 科学不能为所有的问题提供答案 科学是逻辑和想象的产物，经常是出人意料而得到的结 果 科学需要证据，而不是依仗权威，科学家应努力鉴别从 而避免偏见 科学要对已知世界作出解释，并具有预见性 科学作为一种复杂的社会活动，由科学内容组成，由不 同机构研究 科学研究中有着普遍接受的道德规范，而科学家在参与 公共事务时，既是科学家也是公民 科学是一种独特的思维方式 科学是人类共同的文化
英国学者李约瑟开始研究 中国科技史： 1954年出版《中国科学 技术史》第一卷《总论》 1956年出版了第二卷 “科学思想史” 1959年出版了第三卷 “数学、天文学及地球学” 1962年出版第四卷“物 理学及相关技术”
问题二：究竟什么是科学
1、从最广泛意义上讲，是指导人与外部事物之间打交道的理 论知识，通常首先是指导人与自然界之间打交道的理论知识。 这种知识的最原始的形态是博物学。 2、理性科学就是那种单纯通过头脑中的思维和思辨，构造出一 套逻辑严密的推理体系，它认为“理”是这个世界的本质，“讲 理”“推理”是与这个世界打交道的恰当方式，此为理性科学。
科学史学科重要的奠基人萨顿，就曾在他的几部 著作中，以定义、定理和推论的形式反复地强调 他的科学观和科学史观： 定义：科学是系统的、实证的知识，或在不同时代、 不同地方所得到的、被认为是如此切和实际的结论。 定理：这些实证的知识的获得和系统化，是人类唯一真 正积累性的、进步的活动。 推论：科学史是唯一可以反映出人类进步的历史。事实 上，这种进步在任何其它领域都不如在科学领域那么确 切，那么无可怀疑。

归纳方法
R1 是黑的（T） R2 是黑的（T） R3是黑的 （T）
R是黑的 （F） 卡尔纳普的解决（R是黑的概率大）
波普尔（Karl Popper） ——否证主义的批判
卡尔· 波普（1902－1994）是当代西方 最有影响的哲学家之一。他原籍奥地利， 犹太人。第二次世界大战期间，他为逃 避纳粹迫害移居英国，入了英国籍。波 普研究的范围甚广，涉及科学方法论、 科学哲学、社会哲学、逻辑学等。他 1934年完成的《科学研究的逻辑》或 称《科学发现的逻辑》一书标志着西方 科学哲学最重要的学派――批判理性主 义的形成。
没有给出淘汰一个纲领的规则； 必须用科学史的研究来证明他的方法论
费耶阿本德（Paul Feyerabend，1924—1994）奥裔美籍
科学哲学家 ——无政府主义 生于维也纳，1994年2月11日在瑞士去世。他的父亲 是个公务员，母亲是位裁缝。1940他应召去纳粹军 队服役，1945年在俄国撤退时脊骨被俄军射中，留 下终生残疾。1947年，回维也纳大学学习历史和社 会学，不久转学物理学。1969年，在《没有经验的 科学》这篇小短文中，费耶阿本德终于放弃了成为 一个经验主义者的想法。1970年，发表《对专家的 安慰》，费耶阿本德在文章中用库恩的观点抨击波 普。论文版《反对方法——无政府主义知识论纲要》 发表，该文第一次公开使用“认识论的无政府主义” 一词。 1975年，费耶阿本德的成名作《反对方 法》面世，正式公布“认识论的无政府主义”观点。 1978年《自由社会中的科学》面世，他丝毫没有放 弃在《反对方法》中宣布的立场，书中也包括对相 对主义认可的主要观点，这是让他成名的重要观点 之一。
乔治· 萨顿（1884——1956），美国科学史专家。 生于比利时的根特。在大学期间，学习过哲学、 化学、数学、结晶学等专业，1911年获博士学 位。1912年创办国际性科学史杂志《Isis》， 担任该杂志主编近40年，并发起成立国际科学 史学会。他为科学史研究作出重要贡献，一生 著述甚丰，出版著作15部，发表论文800余篇， 代表作是《科学史导论》。
正因为如此，萨顿在他的科学史研究 中，很自然地把炼金术、占星术和自 然巫术当作伪科学而不予考虑，他还 把盖伦的生理学理论斥为空想和荒唐， 并以此为理由拒绝讨论它们。这些作 法当然是与萨顿本人所坚持的实证主 义观点相一致的。
1、对科学的定义
定义=种差+属（揭示本质）(Aristotle)
科学是知识（Willam） 科学是创造知识的过程（C.Cynge） 科学本身不是知识，而是一种科学生产（Volkov） 科学是一个有组织的和系统的知识体系，但也是一种活动， 一种持续不断的探索过程（Wartofsky） 科学是一种文化过程（Leeketer） 科学是一种游戏（Anthony M.Alioto） ……………………………………………………………… J.D.Bernal: 科学可以作为：一种建制；一种方法；一种积 累的知识传统；一种维持或发展生产的主要因素；我们的 信仰和对人类的态度…… 一种结构；一种合理的猜测；一种经验的整理；一种文化； 一种人与自然的对话
维也纳学派（石里克）+柏林学派（赖辛巴赫）
维也纳学派是发源于20世纪20年代奥地利首都维 也纳的一个学术团体。其成员主要包括领袖人物石 里克、鲁道夫· 卡尔纳普、纽拉特、费格尔、汉恩、 伯格曼、弗兰克、韦斯曼、哥德尔，等等。他们多 是当时欧洲大陆优秀的物理学家、数学家和逻辑学 家。他们关注当时自然科学发展成果（如数学基础 论、相对论与量子力学），并尝试在此基础上去探 讨哲学和科学方法论等问题。
第二讲：物理科学的结构
问题一：中国为什么没有产生近代自然科学
1915年，任鸿隽在《科学》创刊词上回答“中国古 代无科学的原因”； 1922年冯友兰在《国际伦理学杂志》上英文发表 “为什么中国没有科学对中国哲学的历史及后果的 一种解释”； 1944年，吴藻溪将德国犹太历史学家维特夫的 “‘中国为什么没有产生自然科学”译成中文；同 年竺可桢发表“中国为什么没有科学”都认为中国 古代没有科学。
托马斯· 库恩(Thomas Kuhn)(19221996)，生于美国俄亥俄州的辛辛那提 市的一个殷实的实业家家庭里。17岁 进入哈佛大学学习，专业是物理学。 他刻苦地学习物理学理论，始终保持 着优异的学习成绩。1943年，年仅21 岁的库恩获物理学学土学位，从而开 始了他的研究生阶段的学习。当时在 库恩的心目中只有一个目标：当一名 理论物理学家，完全没有想到要成为 一名科学史家或科学哲学家。代表作 为《哥白尼革命》和《科学革命的结 构》 。

对科学的不同认识代表了不同的科学观
对科学公认的几点：
首先,科学最明显的特征是关于现实世界的经验认识活 动，其目的是要发现自然规律; 其次,科学研究是利用自然规律来有效地解释自然现象; 第三、科学解释还可以进行预见,并且与具有可检验性; 第四,科学理论是试探性的,并且还具有简单性和一致 性等特征； 第五,科学还需要一种专业上的正直态度。
科学与非科学的区别——
有无范式 “范式”是一个科学共同体的成员所共有 的东西，它代表着这一特定科学共同体的 成员所共有的信念、价值、技术等等构成 的整体。
范式（Masterman）
（1）形而上学的范式（信念、思辨） （2）社会学范式（科学成就、习惯） （3）人造范式（教科书等）
成为范式的条件：
对实证主义的批判
1、实证主义的划界是一个意义标准而不是科学标 准；有意义的是科学，无有意义的是非科学。 2、可实证性是观察陈述的可推演性；
3、标准“既窄又宽”（水星近日点的近动）； 4、排除形而上学，但形而上学有些是科学的。
提出了划界标准：可否证性或可证伪
前提1
P ﹥Q
前提2
结论
~Q
~P
P：天下的天鹅都是白的； Q：天鹅在t时间是白的； ~Q：天鹅在t不是白的； ~P：天鹅是白的是假的。
保
1、科学规律中有一些更为根本的规律— —硬核（起着纲领性的作用），不可证伪 的，作用在于知道研究和产生预见（新 颖）； 2、一个纲领需要补充一些假定，以便充 实纲领，这些假定形成硬核的保护带。 3、纲领之间的竞争表现为科学的进步， 纲领在退化后还会进化（波动和微粒）
硬核
护 带
大自然可以喊不，人可以比大自然喊得更响
拉卡托斯（1922-1974） ——精致证伪主义（研究纲领）
出生于匈牙利的一个犹太商人家庭，原姓 利普施茨。1944年在德布勒森大学毕业。 纳粹德国占领匈牙利期间，他加入了地下 抵抗运动，后又改姓为拉卡托斯。1949年 留学莫斯科大学从1969年起在伦敦经济学 院任教，并成为K.R.波普尔的学生和同事， 1972年任该学院科学方法、逻辑和哲学系 主任，并兼任《不列颠科学哲学杂志》主 编。1974年突然病逝。他的主要学术著作 在死后由他人整理成《哲学论文集》出版， 第 1卷名为：《科学研究纲领方法论》,第 2卷名为：《数学、科学和认识论》。