科學方法中的十大關系

內(nèi)容概要

　　作者孫小禮是我國研究自然辨證法和科學方法論的領軍人物之一。在本書中她根據(jù)多年的研究，提出了十對科學方法論范疇。

作者簡介

　　孫小禮，女，1932年7月4日生于北京，原籍杭州。1953年畢業(yè)于北京大學數(shù)學力學系。北京大學科學與社會研究中心教授、科學技術哲學專業(yè)博士生導師，中國自然辯證法研究會副理事長。北京大學科學與社會研究中心首任主任。主要研究領域：科學方法論、科學思想史、“科學與社會”研究，發(fā)表論文200多篇。

書籍目錄

序一 王梓坤序二 黃枬森緒論第一章 研究世界，塑造自身——科學研究中的主體與客體第二章 架設通向未知的橋梁——科學研究中的已知與未知第三章 見樹木，更要見森林——科學研究中的部分與整體第四章 定性與定量——科學研究的兩個取向第五章 科學認識的必經(jīng)之路——從具體到抽象和從抽象到具體第六章 簡單性原則——探索復雜性的階梯第七章 塑造實在的工具——科學研究中的模型與原型第八章 勾畫知識世界的脈絡——科學中的經(jīng)驗與理論第九章 真理與錯誤的角逐——錯誤也是寶貴財富第十章 學習與創(chuàng)造——科學研究的基礎和靈魂外國人名譯名對照表后記

章節(jié)摘錄

　　科學家之所以對他們選擇的研究客體感興趣，是因為他們對這些研究客體感到好奇。為了滿足好奇心，他們就會有興趣對它們進行研究。居里夫人就是對貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的放射性現(xiàn)象感到好奇，才深入地研究這一問題的。　　科學家對他們感興趣的客體進行研究，他們得到的最大回報就是做出新的發(fā)現(xiàn)。這些新的發(fā)現(xiàn)會給他們帶來無限的欣慰。發(fā)明牛痘接種法的英國醫(yī)生詹納說：“我想到我命里注定要使世界從一種最大的災難中解脫出來時……我感到一種巨大的快樂，以致有時沉醉于某種夢幻之中?！睂ξ粗F(xiàn)象的強烈的好奇心，對科學的濃厚興趣，從發(fā)現(xiàn)中得到滿足，這一切可能使科學家們在研究中達到忘我的境界。在這種忘我的境界中，無數(shù)偉大科學家為人類創(chuàng)造出一個又一個奇跡?！　?．科學態(tài)度、獻身精神和頑強意志　　科學是一項探索性的活動，許多研究往往會經(jīng)歷一次又一次的失敗才能獲得成功，這就需要科學家具備端正的科學態(tài)度、頑強的意志和為科學獻身的精神。居里夫人就是具有這種優(yōu)秀科學品德的典范?！　∷呐畠阂淋阶珜懥司永锓蛉说膫饔?，還被生動地表現(xiàn)在銀幕上，她的故事就是一位科學英雄、一位艱苦工作的天才的童話。她一生都在滿腔熱情地追求準確性、追求科學和真理，把畢生精力無私地奉獻給了科學事業(yè)。她毫不關心自己的榮譽，一刻也沒有停止過工作，她的成就使她獲得了兩次最高的科學榮譽——諾貝爾獎。愛因斯坦在悼念居里夫人的演講中說：“她的堅強，她的意志的純潔，她的律己之嚴，她的客觀，她的公正不阿的判斷——所有這一切都難得地集中在一個人的身上。”“她一生中最偉大的科學功績——證明放射性元素的存在并把它們分離出來——所以能取得，不僅僅是靠著大膽的知覺，而且也靠著在難以想象的極端困難情況下工作的熱忱和頑強。這樣的困難，在實驗科學的歷史中是罕見的?！薄　≡诳茖W研究的曲折道路上，科學家可能遇到各種各樣的困難。比如經(jīng)常遇到失敗、犯錯誤等等。愛迪生為了發(fā)明電燈，先后做了數(shù)百次實驗，從不服輸?！皫缀跛杏谐删偷目茖W家都具有一種百折不回的精神，因為大凡有價值的成就，在面臨反復挫折的時候，都需要毅力和勇氣?！薄　≠|(zhì)的研究則建立在解釋主義、現(xiàn)象學和建構(gòu)主義等人文主義方法論基礎上。人文主義認為，社會現(xiàn)象與自然現(xiàn)象有著本質(zhì)的不同，社會研究與自然科學研究有著根本區(qū)別。解釋學的代表人物狄爾泰把“理解”看作人文社會科學的最根本的方法，認為人文社會現(xiàn)象不受因果律的支配，只能通過“理解”才能解釋人類行動的意義?，F(xiàn)象學強調(diào)自然科學與人文社會科學有著根本不同的研究對象，自然科學所研究是客觀的存在，社會活動則是“主體間性”的存在，每一個行動，在被觀察和研究之前，已被行動者賦予了主觀意義，社會科學家必須理解行動者的這種主觀性，重新說明行動者所解釋的世界。因此，研究不僅是一種意義的表現(xiàn)，而且是一種意義的給予，不僅是對“客觀事實”的了解，而且是一個研究者與被研究者彼此互動、共同理解的過程。在建構(gòu)主義者看來，所謂“事實”是多元的，因歷史、地域、情境、個人經(jīng)驗等因素的不同而有所不同，用這種方式建構(gòu)起來的“事實”不存在真實與否，而只有合適與否。因此，研究者與被研究者之間是一個互為主體的關系，研究結(jié)果是由研究者與被研究者共同建構(gòu)的，是他們通過互動而達成的一種共識。　?。ǘ┛茖W合理性標準的一個例證　　在科學研究中，理論選擇是科學家經(jīng)常面臨的問題。在幾個對立競爭理論之間究竟選擇哪一個理論？選擇的標準是什么？經(jīng)驗證實當然是理論選擇的首要標準?？茖W家首先選擇那些得到實驗檢驗的理論，與已有觀察材料或科學事實相符合的理論。可是，科學家在同樣具有經(jīng)驗證實的相互競爭理論之間該如何選擇呢？在這種情形下，科學家優(yōu)先選擇簡單的理論。正像弗蘭克說：“對于一種理論的接受，總是在‘符合事實’和‘簡單性’這兩個要求之間折衷的結(jié)果?！薄　≡诳茖W史上，哥白尼學說取代托勒密學說是一個典型的例子。如果僅僅從經(jīng)驗觀察來看，直接經(jīng)驗更會促使我們選擇托勒密體系，它與我們?nèi)粘５慕?jīng)驗一致。創(chuàng)立于公元127—151年間的托勒密學說經(jīng)歷了一千多年的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展成為一個相當完善的理論體系，一直應用于測量天體的位置和運行規(guī)律，它在與科學觀察材料相符方面非常成功。相比之下，當時的哥白尼體系還是一個新生理論，還有相當多的不完善，在經(jīng)驗證實和與觀察材料相符方面處于劣勢。不僅如此，庫恩還指出：“先說精確性……歸根到底它表明在所有的準則中最有決定作用……但是不幸，理論不可能總是按照精確性加以辨明。例如哥白尼系統(tǒng)起初一點也不比托勒密系統(tǒng)更精確，直到哥白尼逝世六十多年以后，開普勒徹底改進這一系統(tǒng)為止。如果開普勒或者別的什么人沒有找到選擇日心說天文學的其他理由，精確性可能永遠也得不到改進，哥白尼的工作也可能已被忘卻?！薄　〗?jīng)驗標準與理論精確性都無法說明科學家為什么選擇哥白尼學說，簡單性卻能夠有力地解釋它取勝的原因。盡管托勒密體系一直成功地用于解釋天文學觀測事實，但是從幾何學的觀點來看，這個學說的唯一弱點是它的均輪與本輪的繁復性。在托勒密體系中，為了建立地心、地靜的體系，把屬于地球的自轉(zhuǎn)運動、繞太陽的公轉(zhuǎn)運動都加給了每個天體。這樣一來，每個天體都加上三個圓或者圓的體系，從而使得體系變得極為復雜。相比而言，哥白尼用了34個圓解釋了托勒密體系需要八十個左右的圓才能說明的天體運動問題。他拋棄了地心和地靜的觀念，創(chuàng)立了一個簡單得多的日心體系，使得天文學的測算變得更容易。哥白尼的門徒萊蒂克斯寫到：“既然我們看出地球的這一運動能夠解釋差不多無數(shù)的現(xiàn)象，難道我們不應當承認大自然的創(chuàng)造者上帝具有普通造鐘者的技巧嗎？因為這些造鐘人都很謹慎地避免在鐘的機件里加進一個多余的輪子，或者只要稍微改變一下另一個輪子的位置，其機能就可以發(fā)揮得更好?！备绨啄釋W說替代托勒密體系的案例清晰地表明簡單性原則在科學理論選擇中的重要作用。正如弗蘭克所說：“科學的實際進展總是受著經(jīng)濟和簡單這一準則支支配的。”那些邏輯結(jié)構(gòu)更加簡明、理論體系更加簡約、概括程度更高，更易解釋新事實的科學理論在理論選擇中更容易處于優(yōu)先地位?！　〗?jīng)驗與理論的區(qū)分不再重要的一個表現(xiàn)是，被認為可靠、穩(wěn)定的經(jīng)驗在不同的范式下會發(fā)生劇烈的變化，完全失去了日常生活中它們固有的那些特征。下面，我們來看庫恩提供的一個例子?！　≌麄€18世紀和進入19世紀以后，在歐洲化學家中間盛行的是化學親和力理論。他們相信全部化學品都是由一些基本的粒子組成的，因此一塊銀子是因為銀粒子之間的親和力而粘合的，銀在酸中分解是因為酸的粒子吸引了銀的粒子而且比這些溶解物的粒子的相互吸引更加強有力。在18世紀，這種親和力理論廣泛地有時很成功地被用于設計和分析化學實驗，是一個得到了證據(jù)的強有力支持的理論?！　〉罓栴D提出原子論以后，情況發(fā)生了變化。18世紀末，大家都知道某些化合物的組分的重量有固定的比例。德國化學家李希特對某幾類反應實際已經(jīng)注意到進一步的規(guī)律性。但是在親和力理論的指導下，根本就不能概括出定比定律。因為按照親和力理論，許多混合物仍被看作化合物！而按照原子論，化學反應中的定比定律就是很自然的結(jié)果?！　×硗?，道爾頓是一個氣象學家，他實際上并不熟悉當時盛行于化學界的親和力理論。庫恩認為，這使得道爾頓很容易從一個氣象學家的立場，把空氣、鹽水看作是混合物而不是化合物。人們發(fā)現(xiàn)道爾頓的原子論是富有啟發(fā)力的。沿著原子論指明的方向，人們重做有關化學組分的比例的實驗。結(jié)果許多不符合定比定律的經(jīng)驗數(shù)據(jù)被修改了，大量的實驗數(shù)據(jù)發(fā)生了變化。根據(jù)這些新實驗數(shù)據(jù)以及它們的新的表達方法（以元素比例的方式），概括出定比定律成為容易得多的事。比如，兩種碳的氧化物按重量含有56%和72%的氧，現(xiàn)在化學家則把它記錄為：一份碳的重量或者同1．3或者同2．6份氧的重量化合。當古老的操作結(jié)果以這種方式記錄下來，2與1之比就涌現(xiàn)在眼前了，而且這在分析許多著名的反應以及其他新反應中都出現(xiàn)了。當然，仍然存在一些反例，正如化學的親和力理論曾經(jīng)面對一些反例一樣?！　?jù)此，庫恩指出在原子論提出之前，經(jīng)驗不可能確定定比定律，而在原子論提出之后，經(jīng)驗實際上根本無力推翻定比定律。這并不是說理論脫離了經(jīng)驗，而是經(jīng)驗與理論的關系不像邏輯主義者認為的那么直接，理論不是經(jīng)驗的派生物。對大體相同的一些資料，可以給出不同的理論說明。而在理論發(fā)生變化之后，經(jīng)驗數(shù)據(jù)也發(fā)生了變化。

編輯推薦

　　本書成書于2004年5月，并于8月第二次印刷，出版后深受讀者的歡迎和好評，專家和學者也贊譽有加，是此領域的重要書籍。本書主要是書中比較系統(tǒng)概述了以下十大關系：主體與客體、已知與未知、部分與整體、定性與定量、抽象與具體、簡單與復雜、模型與原型、經(jīng)驗與理論、真理與錯誤、學習與創(chuàng)造。

圖書封面

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