科学发展模式

理性是实体，也是无限的力，作为一切自然 生命和精神生命的基础的它自己的无限物质； 它同样也是使物质运动的无限形式。理性是 一切事物从中获得存在的实体。 黑格尔:《历史哲学讲演录》
科学的哲学： 通过语言的逻辑分析清除形而上学。
正统哲学
• 科学哲学的源起：逻辑实证主义
• 逻辑实证主义＝逻辑(原子主义)+实证主义
没有共同的标准来作为比较的基础。
原义：等腰直角三角形的斜边和其直角边， 找不到某刻度的尺子来共同测量。
科学标准的不同(如什么是科学的问题) 概念的变迁(相同概念具有不同的含义) 世界观的差异(要么一成不变，要么整个转变)
问题：范式之间如何比较？
• 不可通约：国家(母亲——工具)
• 相对主义：所有的范式都无法比较优劣，一切都 是相对的。 • 音乐家谭盾与卞祖善的争论：休止符有无力度？ 音乐好坏只在于听？ • 普朗克：“一个科学理论的胜利不是靠说服它的 反对者相信它，而是因为反对者最终死去，而熟 悉它的年轻一代成长起来。”
科学发展的模式
科学与科学方法论(3)
参考书目
1. 洪谦：《论逻辑经验主义》，北京：商务印书馆，1999 2. H. Reichenbach：《科学哲学的兴起》，伯尼译，北京： 商务印书馆，1991 3. T. Kuhn ：《科学革命的结构》，金吾伦等译，北京大学 出版社，2003 4. I. Lakatos：《科学研究纲领方法论》，兰征译，上海译文 出版社，1978 5. P. Feyerabend：《反对方法》，周昌忠译，上海译文出版 社，1992 6. I. Lakatos ， A. Musgrave ed：《批判与知识的增长》， 周寄中译，北京：华夏出版社，1987 7. 舒炜光、邱仁宗主编：《当代西方科学哲学述评》，北京： 人民出版社，1987 8. 王巍：《相对主义》，北京：清华大学出版社，2003
问题：
1. 2. 3. 4. • 全称命题不能被证实 归纳法的局限性 观察—理论的二分 已有的科学理论永远正确？ 此外还有“分析— 综合” 等。
二、批判理性主义 波普(Karl Popper, 1902-1994)
• 观察渗透着理论
• 假说－证伪法：T→O，～O∴～T • 可证伪性：科学是可以证伪的，证伪程度 越高，越是科学的．否则为伪科学。 • 科学：猜想与反驳
Paradigm(2)
• 柏拉图把理念(Idea)世界看作是现实世界的 paradigm。 • 维特根斯坦把铂制米原尺看作是长度测量 的paradigm。
Paradigm(3)
1. 它们的成就空前地吸引了一批坚定的拥护者，使 他们脱离科学活动的其他竞争模式。 2. 这些成就又足以无限制地为重新组成的一批实践 者留下有待解决的种种问题。
(希望抽空科学的历史脉络，给出科学的一般逻辑形式， 因此有很多问题。)
历史主义
• 库恩(Thomas Kuhn)，历史主义 • 费伊阿本德(Paul Feyeraband)，非理性主义 • 后现代思潮，如女性主义(Feminism)、建构论 (constructivism) • 新浪潮：劳丹(Larry Laudan)，夏皮尔 (D.Shapere)
历史顺序：
逻辑原子主义(Logical Atomism) 逻辑实证主义(Logical Positivism) 批判理性主义(Critical Rationalism) 历史主义(Historicism) 后现代思潮(Postmodernism) 国内一般是以科学发展模式(或科学知识的结构)划 分
科来自百度文库研究纲领
• 科学研究纲领=硬核+保护带
• 硬核：三大定律、万有引力定律 • 保护带：太阳系质量、行星轨道
• 海王星、冥王星发现： 天王星、海王星的 轨道偏移并不是对牛顿力学的证伪，而且 通过引入新的辅助假说，发展了牛顿力学
• 反面启发法：禁止我们将否定后件对准 “硬核”，相反，我们必须动用我们的独 创性来阐明、甚至发明辅助假说，这些辅 助假说围绕该核形成了一个保护带，而我 们必须把否定后件式转向这些辅助假说。 • 正面启发法：规划出一个纲领，使科学家 的注意力专注于按其纲领正面部分规定的 指示来建立他的模型。
范式举例： 燃素说—氧气说 亚里士多德物理学—近代科学 经典力学—相对论
范式的作用
研究范式，包括研究许多比上面所列举的那些名称 更加专门的范式，主要是为以后将参与实践而成为 特定科学共同体成员的学生准备的。因为他将加入 的共同体，其成员都是从相同的模型中学到这一学 科领域的基础的，他尔后的实践将很少会在基本前 提上发生争议。以共同范式为基础进行研究的人， 都承诺同样的规则和标准从事科学实践。科学实践 所产生的这种承诺和明显的一致是常规科学的先决 条件，亦即一个特定研究传统的发生和延续的先决 条件。
M. Masterman：范式的21种涵义
• 形上范式 (metaphysical paradigms)或“后设 典范”(metaparadigms)，泛指科学家所共同接 受的信念，如形而上学的思辨，判別理论的标准， 观察世界的方式等； • 社会学范式 (sociological paradigms)，指被科 学家所普遍认可的科学成就，它在科学研究中的 作用就仿佛法律上的判例一样，有示范的作用； • 人工范式(artifact paradigms)或构造典 范”(construct paradigms)，这是一种更为具体 的用法，可以指实际的教科书或经典著作，实际 的仪器设备，带有解释色彩的类比等。
图式论
语言
命题 基本命题(名称) 原子事实(事物) 事实 (可能)世界 分析命题：重言式；综合命题：对世界的描述
实证主义（第一代） 孔德(August Comte, 1798-1857)
神话 形而上学 实证科学
实证主义（第二代）
马赫(Earnst Mach, 1838-1916 )
一、逻辑实证论(Logical Positivism)
范式的优先性
• 在科学中，像惯例法中一个公认的判例一样，范 式是一种在新的或更严格的条件下有待进一步澄 清和明确的对象。 • 常规科学是一种高度确定性的活动，但它又不必 要完全由规则所确定。这就是为什么在本文开始 时我引起共有范式而不用共有规则、假定和观点 作为常规研究传统连贯性源泉的原因。我认为， 规则导源于范式，但即使没有规则，范式仍能指 导研究。
石里克(M. Schlick)，卡尔纳普(R. Carnap)
实证论： 概念应归于感觉的实证分析，拒斥形而上学。 逻辑原子主义： 1 逻辑基础工作 2 将语言分析为原子命题，从而可以对语言进行逻辑 分析工作。
逻辑实证主义： 1 哲学应当科学化：一个陈述的意义在于其证实办法 2 统一科学或物理主义
西方哲学的三次转型：
Paradigm(1)
• paradigm源自希腊文，含有“共同显示”的意思， 由此引伸出模式、模型、范例等意思。 • 在英文中，一个paradigm就是一个公认的模型 (model)或模式(pattern)。它经常在文法中，用 来表示词形的变化规则。例如，拉丁文中“amo, amas, amat”就是一个paradigm，根据这个动词 字尾变化的模式，我们可以同样得到“laudo, laudas, laudat”。因此，paradigm有重复套用 的意思 。
本体论(世界的本原是什么？)
知识论(我们如何知道世界的本原？) 语言哲学(本原是什么意思？)
逻辑经验主义(logical empiricism)
赖欣巴哈(H. Reichenbach) ，亨普(C.G. Hempel)
逻辑实证论的科学观
• 科学增长是逐渐累积的模式。
• 先有观察报告或实验结果，再归纳得到理 论知识。科学发展就是科学理论不断被发 现，逐渐累加起来。
范式与科学共同体
有时正是接受了一种范式，使先前只对自然界研究 感兴趣的团体转变成了一门专业或至少是一门学科。 在科学中(尽管不像医学、技术和法律那样的领域， 它们主要的存在理由是外部的社会需要)，发行专门 刊物，建立专家学会，争取列入学校课程中，所有 这些活动通常都与一个团体第一次接受一个单一范 式密切相关。
现代逻辑之父 弗雷格(Gottlob Frege，1848-1925)
罗素(Bertrand Russell) 怀特海(A.N. Whitehead) 《数学原理》(Principia Mathematica, 1910-1913)
罗素(B. Russell,1872-1970)
• Wisdom of the West(西方的智慧) • A History of Western Philosophy(西方哲 学史)
科学发展的历史就是大胆地提出假设，通过 证伪，然后推翻理论的过程。 (证伪是演绎逻辑，不需要用归纳法，因此又 被称为“理性主义”。)
科学知识的增长，就是不断革命。 理论1——证伪——理论2 ——证伪——… (科学理论是可错的，“批判”。)
科学发展模式：
• P1——TT——EE——P2
• 即科学从问题(P1)开始，经过试探性理论 (TT)，又经过批判性检验，排除错误(EE)， 进而提出新的问题(P2)。 • 不断革命说
Kuhn的影响
• 相对主义与“文明冲突论” • 中国的现代化道路：范式转移？ • 科学的客观性(科学知识社会学SSK的兴起)
四、拉卡托斯 (Imre Lakatos, 1922-1974)
• 精致证伪主义(对 Popper的发展) • 以科学研究纲领代替 理论与范式 • 没有判决性实验，只 有理论才能证伪理论
逻辑主义
• 逻辑原子主义：罗素(Bertrand Russell)，维特根 斯坦(Ludwig Wittgenstein) • 逻辑实证主义：石里克(Moriz Schlick)，卡尔纳普 (Rudolf Carnap) • 逻辑经验主义：赖欣巴哈(Hans Reichenbach)， 亨普(C.G. Hempel) • 批判理性主义：波普(Karl Popper)，拉卡托斯 (Imre Lakatos)
• 罗素悖论：对于仅由那些不包括自身的集 合所组成的集合，是否包括它自身？ • 摹状词理论：“当今法国国王是秃子” • x(Kx∧y(Ky→(x=y))∧Bx)
维特根斯坦 (Ludwig Wittgenstein,1889-1951)
Tractatus Logico-Philosophicus 《逻辑哲学论》 逻辑原子主义 Philosophical Investigations 《哲学研究》 日常语言分析学派
范式(后改用disciplinary matrix)
1. 2. 3. 4. 符号通式(语言，可能互相定义) 共同信念(形而上学或模型) 共有价值(简单性、一致性，鉴赏力) 范例(演示)
常规科学与科学革命
• “常规科学”是指坚实地建立在一种或多种 过去科学成就基础上的研究，这些科学成 就为某个科学共同体在一段时期内公认是 进一步实践的基础。
• 范式的转变就是科学革命，而一种范式通 过革命向另一种范式的过渡，便是成熟科 学通常的发展模式。
科学发展模式：
• 前范式阶段(百家争鸣)—范式建立—常规科 学—反常—危机—科学革命(新范式再重新 开始)
• 前科学—常规科学(形成范式)—反常—危 机—科学革命(新范式战胜旧范式)—新常规 科学
不可通约(incommensurable)
(强调科学研究的历史因素，但有可能使得科学研究 成为非理性。)
科学的哲学
• 从“科学的哲学”(scientific philosophy) 到“科学哲学”(philosophy of science) • 从20世纪20年代开始，反对流行于19世纪 的思辨哲学，提倡用科学的方法(主要是逻 辑分析方法)来从事哲学研究。 • “科学的哲学”仍称为“哲 学”(philosophy);拒斥“不科学的哲学”， 称为“形而上学”(metaphysics)。
问题：
Duhem-Quine论旨 (T∧Ｈ)→O，～O ∴～T∨～H 任何科学理论只要引入辅助假说，都可以避 免证伪。 科学研究不是纯粹的批判，有时需要在现有 的理论框架中从事进一步的研究。
三、历史主义
库恩(Thomas Kuhn, 19221996) The Structure of Scientific Revolutions (1962) 范式(paradigm) 科学发展： 常规科学 + 科学革命