論科學中觀察與理論的關係 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

　　本書既對科學哲學重要基本問題和理論學說進行介紹和評析，又融入作者獨創性工作和深入思考，屬於中高級層次的科學哲學普及讀物，對於科技工作者和理工科博士生具有很強的吸引力和親和力，同時對於科技哲學的專業同行和研究生也有重要的參考價值，很好地實現瞭學術性與普及性的融閤。

內容簡介

　　科學中觀察與理論的關係問題，是科學哲學中實用性非常強的一個核心問題。本書從討論歸納問題開始，對科學曆史上影響深遠、甚至深入骨髓的歸納主義觀念從邏輯和認識論上進行瞭深入的解剖；進而討論科學理論的建構及其方法、科學理論和科學解釋的特點與結構，並深入討論瞭科學理論的檢驗結構與檢驗邏輯，強調觀察滲透理論並依賴於理論，科學中的實驗與觀察實際上既不能證實也不能證僞任何理論；在此基礎上討論人類不可迴避的認識論睏境——科學的目標。作者所構建的科學三要素目標模型，被學術界評價為迄今為止國際間在相關問題上較好的一個模型，並在此基礎上討論瞭科學理論的評價模式。

作者簡介

　　林定夷，男，1936年齣生於杭州，中山大學哲學係退休教授；曾兼任國傢教育部人文社會科學重點研究基地評審專傢，教育部科學哲學重點研究基地（山西大學科學技術哲學研究中心)首屆學術委員會委員，中國自然辯證法研究會科學方法論專業委員會理事，華南師範大學客座教授，《自然辯證法研究》通訊編委，《科學技術與辯證法》編委；目前仍兼任國傢自然辯證法名詞審定委員會委員，中國自然辯證法研究會科學方法論專業委員會顧問，華僑大學問題哲學研究中心學術委員會主席。齣版學術專著《科學研究方法概論》《科學的進步與科學目標》《近代科學中機械論自然觀的興衰》《科學邏輯與科學方法論》《問題與科學研究：問題學之探究》《科學哲學:以問題為導嚮的科學方法論導論》，編撰大學教程《係統工程概論》，主編《科學?社會?成纔》，在國內外發錶學術論文100餘篇。學術研究成果曾獲得首屆全國高校人文社會科學研究優秀成果奬二等奬、全國自然辯證法優秀著作奬二等奬、廣東省哲學社會科學研究優秀成果奬一等奬、首屆廣東省高校哲學社會科學研究優秀成果奬二等奬等。

目錄

目錄

第一章 科學理論是從實驗觀察的基礎上歸納齣來的嗎：歸納問題

第一節 科學中的歸納主義與庸俗哲學的根源

第二節 何謂歸納，歸納和演繹

第三節 歸納問題：歸納原理閤理嗎

第四節 科學中是否存在歸納，何處有歸納

第二章 理論的建構

第一節 發現和發明的模式，直覺的作用

第二節 “抽象與具體”方法之重構

第三節 類比與聯想 / 第四節科學理論的建構與編故事

第三章 科學理論與科學解釋

第一節 科學理論的特點與結構

第二節 科學解釋的特點與結構

第四章 實驗與觀察，觀察滲透理論

第一節 實驗與觀察

第二節 測量儀器中的認識論問題

第三節 關於觀察的客觀性

第四節 觀察依賴於理論

第五節 重要的是把實驗和觀察當作理性活動來把握

第六節 事實的發現與理論的發明

第五章 科學理論的檢驗結構與檢驗邏輯

第一節 論科學理論的檢驗結構與檢驗邏輯

第二節 再論科學理論的檢驗結構與檢驗邏輯

第三節 檢驗證據的價值與乾淨的實驗

第六章 科學的目標，科學進步的三要素目標模型

第一節 科學進步與科學目標

第二節 科學進步的三要素目標模型——科學的實際可檢測的目標

第三節 個案分析

第四節 蘊涵的結論

第七章 科學理論的評價

第一節 科學理論評價問題的實質和意義

第二節 關於科學理論評價的傳統理論

第三節 科學理論的評價：我們的見解

附錄 交流：我從事科學哲學的一些體會

後記

前言/序言

本分冊可以說是本叢書中篇幅最大的一冊。其篇幅之大是其他分冊的24倍，以至於其文字量竟占瞭全套叢書（共五冊）的近40%。之所以如此，是因為本分冊所涉及的內容乃是科學哲學中最基本、最重要的，與科學研究的實際關係最密切卻又是科學工作者中對它們誤解最多的東西。正因為如此，故作者寜多費筆墨，對其中的重要問題盡可能做齣詳盡細緻和明晰的分析。

在科學方法論的理論中，長期以來存在著這樣一種流傳甚廣的觀念。它認為，在科學中，理論隻能在實驗觀察的基礎上通過歸納得到，並且理論的真假也隻能在實驗觀察的基礎上通過歸納方法來予以證明。這種觀念在科學中有著根深蒂固的長期傳統。早在17世紀，近代科學的創始人牛頓就清晰地闡明：“在實驗哲學中，我們必須把那些從各種現象中運用一般歸納而導齣的命題看作是完全正確的，或者非常接近於正確的”，“實驗科學隻能從現象齣發，並且隻能用歸納從這些現象中推齣一般命題”。直至20世紀，著名科學傢普朗剋還在強調說，在物理學的研究中，“除瞭歸納法以外，彆無他法”。著名的數學傢兼物理學傢普恩凱萊也不容置疑地指齣：“物理學的方法是建立在歸納法之上的。”沿著科學中有著如此久遠而牢固的傳統，作為20世紀科學哲學中第一個開創性的學派，邏輯實證主義對歸納主義的理論做瞭精細而現代化的探索與加工，用精確清晰的語言，超越長久以來所謂“絕對真理與相對真理”的模糊而含混的觀念，利用邏輯和概率論數學的結閤，提齣“確證度函數”來計算一個命題被經驗證實為真的概率。自邏輯實證主義以來，傳統的歸納主義觀念獲得瞭空前的高度理論化的發展，在科學界和哲學界獲得瞭空前強大的影響力。概括起來，歸納主義理論有兩個核心命題。這就是：①它強調，科學的目標是真理，並且它正在嚮著真理前進；迄今的科學理論已錶明它是真理，或至少在一定的程度上（一定的概率意義上）已錶明它是真理。②任何一般規律的命題都隻能在觀察的基礎上通過歸納得到，並且其真理性要通過歸納來證明（或換一句話說，要通過實踐來證明，並且隻有通過實踐纔能被證明）。但仔細分析起來，這兩個命題都是站不住腳的。為此，自20世紀30年代以來，又有許多重要的科學哲學學派或科學哲學傢在對邏輯實證主義的批判性思考的基礎上，把科學哲學推嚮瞭前進。

波普爾可以說是20世紀以來最為重要的科學哲學傢瞭。他從邏輯上批駁瞭邏輯實證主義的基本觀念，指齣科學理論都是一些全稱命題，它們是不可能從實驗觀察的基礎上歸納齣來的，理論不過是在實驗觀察的基礎上通過創造性的想象而用來覆蓋（解釋和預言）經驗的，因而理論歸根結底是一種猜測，由於邏輯上的原因，理論不可能被經驗證實而隻可能被經驗所證僞。因而波普爾在否定歸納主義方法論的同時提齣瞭他著名的“猜測-試錯”的方法論。往後，以美國科學哲學傢庫恩為代錶的曆史主義學派根據科學史的實際，否定瞭實驗觀察能夠證僞理論的可能性。其指齣，實驗觀察既不能證實也不能證僞任何理論，庫恩提齣瞭他的著名的規範變革理論。此後又有拉卡托斯的科學研究綱領方法論、以勞丹為代錶的新曆史主義理論以及以薩伽德為代錶的計算的科學哲學理論等。但所有這些理論，雖然都極具啓發性，都對科學哲學理論的發展做齣瞭巨大的貢獻，但也都存在著種種難以解決的睏難。

舉例來說，波普爾雖然批判瞭歸納主義，但他卻走嚮瞭極端，絕對否認歸納的可能性，認為科學中不存在歸納。他強調：“我的觀點是：不存在什麼歸納；我否認的是：在所謂的‘歸納科學’裏，存在著歸納。”此外，他雖然提齣瞭科學發展是“猜測-試錯”的過程，但“猜測”和“試錯”能有方法可言嗎？他卻基本上沉默不語，尤其是對於前者。然而，在科學創造活動中如何“猜測-試錯”？這在科學方法論上卻實在有著十分重大的現實意義。又如，自曆史主義和拉卡托斯的科學研究綱領方法論興起以後，科學理論既不能被經驗（實驗觀察）所證實也不能被經驗所證僞，這個觀念在國際科學哲學界獲得瞭廣泛的認同。因為這個觀念有著深刻的曆史、邏輯和認識論的強有力的根據，其最主要的根據就是在實驗觀察的背後是理論，相信實驗觀察所提供的信息，就是相信瞭實驗觀察（包括科學儀器）背後的一大堆理論和假定。所以，任何科學理論都是不可能被單一地檢驗的；要檢驗一個理論，必須以承認或接受另外的許許多多假定和理論為前提，而這些假定和理論本身是仍然需要接受經驗檢驗的。科學傢們在實際的研究工作中對此都會有深刻的體會，但往往又不得不承認實踐是檢驗真理的唯一標準，並且是檢驗理論真理性的最終標準。然而，細想起來，承認觀察的背後是理論，就勢必承認實驗觀察既不能證實又不能證僞任何理論。那麼，這又勢必要問：既如此，實驗觀察在科學發展或科學研究中還能起到什麼作用呢？在科學發展的曆史過程中，科學傢不都是通過實驗觀察來檢驗理論的嗎？這就導緻瞭一個十分睏難的哲學問題。在這個問題上，不管是曆史主義學派也好，拉卡托斯的科學研究綱領方法論也好，或者那些有影響的分析哲學傢也好，幾乎都陷進瞭某種不可自拔的泥潭之中。他們中的多數哲學傢都從某個方麵片麵地否定瞭實驗觀察在科學發展中巨大的不可或缺的作用，以至於突齣地強調瞭實驗觀察在科學研究中所謂的“證實”或“證僞”作用的任意性。如著名的美國分析哲學傢蒯因在其著名的論文《經驗論的兩個教條》一文中，就做齣過如下影響廣泛的論斷,一方麵他指齣，“我認為我們關於外在世界的陳述不是個彆地，而是僅僅作為一個整體來麵對感覺經驗的法庭的”，另一方麵他又極端誇張地否定科學中經驗檢驗的意義及其任意性。他說：“我曾極力主張可以通過對整個係統的各個可供選擇的部分做任何可供選擇的修改來適應一個頑強的經驗”；他還說：“如果這個看法是正確的，那麼談論一個個彆陳述的經驗內容……便會使人誤入歧途。而且，要在其有效性視經驗而定的綜閤陳述和不管發生什麼情況都有效的分析陳述之間找到一條分界綫，也就成為十分愚蠢的瞭。在任何情況下任何陳述都可以認為是真的，如果我們在係統的其他部分做齣足夠劇烈的調整的話，即使一個很靠近外圍的陳述麵對著頑強不屈的經驗，也可以藉口發生幻覺或者修改被稱為邏輯規律的那一類的某些陳述而被認為是真的。反之，由於同樣的原因，沒有任何陳述是免受修改的。”所以，實驗觀察結果對於科學理論究竟說“是”還是“不”，具有很大的任意性，就看研究者的意願瞭。由此，作為一個分析哲學傢，蒯因竟然試圖盡量抹殺科學與神學的界限，說“就認識論的立足點而言，物理對象和諸神隻是程度上的、而非種類上的不同”。蒯因的這個觀點，對部分主張非理性主義的科學哲學傢，如費亞阿本德等起到瞭重大的影響，費亞阿本德甚至走到瞭把科學視作與神學、巫術沒有本質區彆的荒謬程度。而這種影響，不僅發生在那些主張非理性主義的科學哲學傢那裏，實際上，連舉世公認的主張理性主義的科學哲學傢也如此。例如，著名的英籍匈牙利科學哲學傢拉卡托斯，他在他的科學研究綱領方法論中，也同樣使科學檢驗活動失去瞭它的大部分意義，更不要說強調科學傢應當設法對相關科學理論進行“嚴峻的”檢驗活動瞭。在他那裏，科學中的經驗檢驗活動的價值，所能留下的隻是要為研究綱領尋找到新穎的認證證據，並且這種尋找新穎認證證據的活動甚至奇妙到瞭這種地步：“如果研究工作者具有足夠的動力，那麼創造性的想象力就可能為哪怕‘最可笑的’綱領找到新穎的認證證據……科學傢憑空得齣幻想，然後又高度選擇性地獵取符閤這些幻想的事實。這一過程可以說是‘科學創造其自己的宇宙’的過程（隻要記住這裏是在一種刺激性的、特有的意義上使用‘創造’這個詞的）。一派傑齣的學者（得到富有社會的支持以籌措幾項計劃周密的檢驗的資金）可能成功地推進任何幻想的綱領，或者相反，如果他們願意的話，可能成功地推翻任何任意選齣的‘業經確立的知識’的支柱。”所以在蒯因和拉卡托斯那裏，科學檢驗活動失去瞭它的真正的價值，它對科學理論的肯定或否定，隻是隨科學傢的任意的意願而定。然而，這種看來與科學實際相背離的荒唐結論，卻是一種邏輯的必然結果。隻要我們承認科學的目標是真理，理論的真理性要依據實驗觀察來檢驗，而實驗觀察的背後又是一大堆的理論和假定，那麼我們就勢必要得齣以上的結論。所以，在國際上，蒯因和拉卡托斯的見解被哲學傢普遍認為是具有深刻洞察力的非凡哲學見解而獲得推頌。

這是一種睏境。如何擺脫睏境？這關涉一係列的相互糾結的重大問題。科學是否有目標可言？如果有目標，這目標是什麼？如果如傳統觀念所言，科學的目標是真理，那就幾乎擺脫不瞭前述睏境；如果科學無目標可言，那就如庫恩的理論，根本說明不瞭科學會有進步，並且是以如此明確的方式而進步。科學理論的檢驗究竟是怎樣一迴事？顯然，要相信一種實驗觀察結果，就要相信與科學背景相關的一係列既有的理論和假說，包括對實驗觀察中初始條件和邊界條件相關的各種假定。所以，對於任何一個清醒的科學傢來說，對實驗觀察結果的信賴絕不比對理論的信賴更加容易；相反，對實驗觀察結果提齣詰難也絕不會比對理論提齣詰難的根據或理由更少。此外，有可能進一步弄清楚科學理論的檢驗結構和檢驗邏輯嗎？有可能做齣在一定條件下被認為是簡單而結論明確的因而是易於被科學共同體公認的所謂“乾淨的實驗”嗎？它所應當滿足的邏輯結構和條件是什麼？實際上，當實驗結果與理論相矛盾的時候，應當受到指責的未必一定是受檢的理論，還可以指責實驗結果，通過指責實驗觀察背後的理論和操作（操作背後所依據的也是相關理論或假說），就可以把指責的矛頭指嚮實驗觀察；此外，還可以通過指責與初始條件和邊界條件相關的其他輔助假說而使理論與實驗觀察結果的錶麵矛盾調和起來，甚至還可以通過增加一些必要的新的補充假說使之調和起來，等等。此類問題追究下去，還不得不涉及對科學假說或科學理論的評價問題。在相互競爭的各種假說和理論中，怎樣評價或選擇理論，甚至去創造齣比任何既有理論更優的理論？這裏可以有任何閤理的可公共一緻認可的模型嗎？科學研究實際上是以問題為導嚮的。科學研究不但從問題開始，而且正是問題推動研究，指導研究，問題是科學研究的靈魂。但問題的實質是什麼？科學問題與科學目標的關係是怎樣的？科學中的問題有某種一般的結構和邏輯嗎？能夠有正確問題和錯誤問題、真問題和僞問題之分嗎？如何判定正確問題和錯誤問題？如何判定真問題和僞問題？此外，科學進步過程中的一種引人注目的現象是科學革命。庫恩曾經提齣並討論瞭常規科學和科學革命的區彆。但在庫恩那裏，雖然他在其名著《科學革命的結構》一書的最後一章的大標題是“科學由於革命而進步”，但實際上，庫恩的理論根本不能說清楚科學能夠由於革命而進步。庫恩自己也不得不承認這一點。但是，為什麼科學能夠由於革命而進步？科學革命的機製是怎樣的？是什麼樣的機製而能夠保證科學由於革命而獲得飛躍的進步？最後，還不得不迴答， 就科學而言，“真理”究竟是什麼？能夠認為“真理”就是與實際存在的客觀世界背後的“本質”相一緻的認識嗎？

這是一堆相互糾纏而難分難解的問題亂麻。幾十年來，我這顆笨拙的腦袋始終被這堆問題亂麻所睏惑和糾結。經過瞭30多年的艱難思考過程，我纔大體理清瞭這些問題及其相互關係，通過對它們各個問題的分解和深入思考而建立起解決相關問題的基本模型和理論，並把思考的成果以論文或小冊子的形式發錶齣去。直到20世紀90年代中，我已屆耳順之年，我纔有瞭一種勇氣，想對以往已解決的那些問題做一個整閤，以解決我所認為的國際科學哲學界麵臨的難以逾越的睏境，並著手寫作《科學哲學——以問題為導嚮的科學方法論導論》一書（2009年由中山大學齣版社齣版，讀者的評論可參見亞馬遜網等）。現在擺在讀者麵前的這套叢書，可以說是我最想寫作的用以解決那堆亂麻似的難解之題的作品瞭。我希望本叢書的主要讀者對象是科學傢和理科博士生們；希望本叢書對科學傢和理科博士生們在他們創造性的研究工作中會有半點或甚至一點助益，更希望他們通過對自己工作的切身體驗而對我的作品做齣深入的批評和指正。因為通過科學傢和理科博士生們結閤他們自身的工作的思考而對我的理論提齣批評纔是我所最為需要的，也是科學哲學界最為需要的。我深深地知道，我的工作雖然花去瞭我的大半輩子甚至一輩子的精力，但它也一定隻具有暫時性的意義。科學、哲學和任何學術性的理論，都必須在學術共同體內通過不斷地自我挑剔、自我質疑和自我揚棄的過程，纔能使之獲得真正的發展，那種企圖把某種既有理論凝固化，甚至提齣對既有理論“隻能堅持，不許反對”的口號，隻能使這種理論失去生命力，甚至隻能使它變成用以嚇人的、使彆人恐懼的僵屍。應當說，提齣諸如此類的口號或觀念，是徹底地反科學的。我作為一個科學哲學工作者，自覺堅持科學精神的底綫，因而切實地希望讀者對我的著作提齣深入的批評和指正。愈是能較快速地有更好、更深入的理論來取代它，對於學科的發展而言，一定是更好、更令人愉快的事情。因為它意味著學科的發展和進步。

本叢書中的本分冊，所涉及的是所說的這個相互糾結的問題堆中的一係列重大問題。其中：

第一章探索一個重大問題：“科學理論是從實驗觀察的基礎上歸納齣來的嗎？”這個問題的核心是著名的“歸納問題”。在本章中，我們批判瞭歸納主義觀點，但我們不像波普爾那樣，絕對地否定歸納。我們有分析地指齣，對於科學理論和其中的“本質論規律”而言，歸納法在其中不起作用，誤以為歸納法會在其中起重要作用，反而會束縛思維，阻礙發現。但是，對於“現象論規律”而言，則歸納能在其中起到“助發現”的作用，甚至某種檢驗準則的作用。我們有理有據地對此做齣瞭明晰而詳盡的分析。我們還進一步通過詳細地分析而指明，在科學中以及在我們的認知過程中，何以會存在歸納？我們從進化認識論的角度上，肯定人有先天的認知結構，並以此為根據，對科學中以及人的認知結構中何以會存在歸納，做齣瞭彆具個人特色的自然主義的論證。本章的主要內容，作者曾於1986年所齣版的《科學研究方法概論》一書中做過初步的、較詳細的論證，該書於1995年獲得瞭國傢教委頒發的首屆全國高校人文社會科學研究優秀成果奬二等奬，並於2002年獲得全國自然辯證法研究優秀著作奬二等奬。

本書第二章闡述“理論的建構”。這實際上是一個有重要實際意義的理論問題。既然科學理論不可能在實驗觀察的基礎上通過歸納得到，波普爾為此強調，科學理論實際上隻不過是一種“猜測”，科學就是通過“猜測與試錯”發展起來的。然而，對於在實際的科學探索中構建理論的“猜測與試錯”活動，能有某種閤理可行的啓發性方法嗎？波普爾對此基本上是沉默不語。本章中，筆者依據於科學史、科學傢們的體驗和自身的切身體會，講瞭四方麵的問題。它們分彆是：①發現和發明的模式，直覺的作用。在其中，一方麵根據於科學傢們對自身工作的總結和心理學傢的有關實驗，分彆闡述瞭科學發現和技術發明的不同模式;另一方麵又突齣地強調，無論在哪一種模式中，直覺都在其中發揮著不可或缺的十分關鍵的重要作用。由於篇幅的限製，筆者在這方麵的工作，曾經把“發現與發明的模式”與“直覺的作用”暫時相對地切割開來，分彆發錶於不同的刊物。②“抽象與具體”方法之重構。這是作者自以為是一項十分重要的工作。筆者希望此項工作對科學工作者構建具有創新性的理論，能起到某種有益的啓發性的作用。③類比與聯想。類比與聯想是在科學理論或模型的建構中經常起作用的方法。筆者的此項工作最初是將研究成果於1984年發錶在國內著名刊物《哲學研究》之上，一年後，美國方麵就把它全文翻譯過去並刊登齣來［Analogy and Association�� Chinese Stadies in Philosophy�� New York S�盪�盇�盨ummer(1985）］。④科學理論的建構與編故事。科學理論的建構需要虛構，編故事也需要虛構，但兩者所虛構的東西不同。筆者根據科學的曆史，詳細深入地比較瞭兩者的異同。作者希望此項工作對於科研工作者同樣會起到某種有益的啓發性作用。

第三章“科學理論與科學解釋”。本書的前兩章的主題主要是討論科學中如何從觀察到理論的“途徑”，分析清楚從觀察到理論雖然可以有某種啓發性方法，但從觀察到理論歸根結底是沒有邏輯通道的。而第三章則是討論科學理論的功能，其中特彆討論瞭科學理論的解釋和預言功能，這實際上是討論從理論到觀察的（由於理論的檢驗是十分復雜的問題，在另章討論）問題。筆者通過對科學理論和科學解釋（以及科學預言）的結構的討論而指齣，從理論到觀察是可以有邏輯通道的。

本書第四章“實驗與觀察，觀察滲透理論”。在本章中，主題是討論觀察與理論的相互關係，但主要是討論科學理論的檢驗。在科學中，實驗觀察是用來檢驗理論的，但筆者又從各個方麵強調瞭觀察本身是滲透理論甚至是依賴於理論的。我們強調指齣，在科學中，正是理論告訴我們應當觀察什麼，理論告訴我們應當通過什麼樣的方法和途徑纔能進行可靠的和有意義的觀察，理論告訴我們觀察到瞭什麼，對於觀察到的東西，能否對檢驗某種理論起到肯定或否定的作用，也還是需要通過理論來獲得解釋。筆者還進一步強調，在實驗觀察中，要提高觀察的客觀性和精密度，更要依據於理論。簡單地和膚淺地認為實踐（如實驗和觀察）能決定性地證實和證僞理論，這是一種十分膚淺和庸俗的觀念，對科學的發展是十分有害的。筆者最後還從所創造的問題學的理論上，有理有據地說明瞭

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