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科学究竟是什么(第三版)

时间:2013-10-31 10:04:47  来源:  作者:艾伦·查尔默斯  
简介:这本书旨在对科学性质的现代观点作一个简单、明了和初步的介绍。当作者教授科学哲学的时候,感到没有一本适用的书可以推荐给初学者。可以得到的关于现代观点的唯一资料,只有原著。许多原著对初学者来说太难,同时无论如何,它们数量太多,要使之适合于大学生,是不易办到的。这本书对于任何想认真从事研究这个题目的人来说,是不能代替原著的,但是作者希望它将提供一个有用的较易接近的起点。...
  物理学从亚里士多德经过牛顿到爱因斯坦的进步提供一个更大规模的例子。证伪主义者对这个进步过程的叙述大致是这样。亚里士多德的物理学在某种程度上是相当成功的。它能说明广泛的观象。它能说明为什么重物下落到地上(寻求它们在宇宙中心的自然位置),它能说明虹吸管和升水泵的作用(这种说明建立在真空的不可能性上)等等。但是最后亚里士多德的物理学在一些方面被证伪了。从匀速运动的船桅顶上掉下的石头,落在桅脚的甲板上,而不是如亚里士多德理论预测的那样落在离桅杆一些距离的地方。可看到木星的卫星绕木星转而不是绕地球转。在十七世纪,积累了一大批其他的证伪结果。然而,一旦牛顿的物理学通过伽利略和牛顿等人的猜想建立和发展起来,它就是一个代替亚里士多德物理学的优越理论。牛顿的理论能够说明落体、虹吸管和升水泵的作用以及亚里士多德能够说明的其他任何现象,还能说明对亚里土多德成为问题的现象。此外,牛顿的理论还能说明亚里士多德的理论没有接触过的现象,诸如潮汐和月亮的位置之间的相关和引力随海拔高度不同而变化。在两个世纪里,牛顿的理论是成功的。也就是说,借助它预测新现象来证伪它是不成功的。这个理论甚至导致一个新行星,即海王星的发观。但是不管它获得多大成功,坚持不懈地试图证伪它最终证明是成功的。牛顿的理论在一些方面被证伪了。它不能说明水星轨道的细节,不能说明在射线管里高速运动电子的可变质量。然后,当19世纪过渡到20世纪之际,物理学家面临挑战性的问题,这些问题要求设计出新的推测性假说来逐渐地克服这些问题。爱因斯坦能够接受这个挑战。他的相对论能够说明证伪牛顿理论的现象,同时在牛顿理论已被证明是成功的那些领域也能够与它相匹敌。而且,爱因斯坦的理论预测了一些壮观的新现象。他的狭义相对论预测质量应该是速度的一个函数,质量和能量能互相转化;他的广义相对论预测光线应为强引力场所弯曲。想用新现象反驳爱因斯坦理论的试图失败了。对爱因斯坦理论的证伪仍然是对现代物理学家的一个挑战。它们的成功如果终于发生的话,将标志着在物理学进步中向前的新的一步。
  典型的证伪主义的物理学进步观就是如此。以后我们将有理由怀疑它的准确性和有效性。
  从以上所述很清楚,进步、科学成长的概念是证伪主义科学观中的一个中心概念。下一章要更为详尽地研究这一问题。
  补充读物
  证伪主义的经典课本是Popper的The Logic of Scientific Discovery (1972),1934年首次用德文出版,1959年译为英文。他的晚近的论文集为Popper (1969) 和 Popper (1979)。波普尔关于他自己如何通过比较弗洛伊德、阿德勒、马克思与爱因斯坦达到他基本思想的故事见Popper (1969) chapter 1。其他与证伪主义有关的资料见下一章末尾。
  第六章精致的证伪主义,新颖的预见和科学的成长
  1相对而不是绝对的可证伪度
  前一章提到了一个值得科学家考虑的假说所应该具备的若干条件。一个假说应该是可证伪的,越可证伪就越好,然而应该尚来被证伪。更为精致的证伪主义者认识到,仅仅具备这些条件是不够的。还有一个与科学需要进步相联系的条件。一个假说应该比它所要取代的假说更可证伪。
  精致的证伪主义科学观强调科学的成长,把注意的焦点从单个理论的价值,转向若干相互竞争的理论的相对价值。它提供的是科学的动态图景,而不是最朴素的证伪主义的静态科学观。在问到一个理论时,不是问:"它是可证伪的吗?","它有多大的可证伪性?以及"它是否已经被证伪?",而是更恰当地问:"这个新提出的理论是否可以取代它向之挑战的理论?"。一般说来,一个新提出的理论,如果比与之竞争的理论更可证伪,尤其是如果它预测一种不曾为与之竞争的理论提到过的新现象,就可接受为值得科学家们考虑的理论。
  强调比较理论系列的可证伪性程度,是强调科学是一种不断成长、不断演化的知识体的一个推断,这样就有可能回避一个技术性问题。因为要确定单个理论有多大的可证伪性是非常困难的。可证伪性的绝对量度之所以不易确定,显然是由于一个理论的潜在证伪者的数目总是无穷的。很难设想对于"牛顿的万有引力定律有多大的可证伪性?"这一问题能够怎样回答。另一方面,对若干定律和理论的可证伪程度加以比较却往往是可能的。例如,"一切成对物体之间的引力和它们的距离平方成反比"这一论断就比"太阳系各行星之间的引力和它们的距离平方成反比"这一论断更可证伪。后一论断蕴涵在前一论断之内。证伪后者的也就证伪前者,但是反之却不然。在理想的条件下,证伪主义者希望能够说,构成一门科学历史演变的理论系列,是由可证伪的理论组成,在这种理论系列中的每一个理论都比前一个理论更可证伪。
  2越来越增大的可证伪性和特设性修改
  科学的理论随着科学的进步,应该越来越可证伪,并因而具有越来越多的内容和提供越来越多的信息。这种要求排除了仅仅是为了保护某一理论避免被证伪的威胁而进行的理论修改。某一理论的修改,例如再加上一条额外的假定或对某个现有的假定作一点修改,凡不具有可检验性的推断(这些推断已不是未修改理论的可检验推断)者,称之为特设性修改。本节下文将举例说明所谓特设性修改的概念。我将首先讨论证伪主义者会加以拒绝的一些特设性修改,然后再把这些特设性修改同非特设性的因而会受到证伪主义者欢迎的一些修改进行对照。我从一个相当浅显的例子开始。请考虑这样一个概括:"面包给人以营养。"这个粗浅理论,如果说得更详细些,就等于是说:如果小麦以正常的方式生长,以正常的方式制成面包,再由人们以正常的方式食用,那些人就会得到营养。由于偶然的情况,这个显然是无害的理论在法国一个农村却遇到了麻烦:小麦的生长正常,面包的制作正常,但是吃过这种面包的人却大多数得了重病,而且有许多人死亡,"(凡)面包给人以营养"这个理论被证明为伪。这个理论可以经过以下的调整得到修改而避免被证伪:"除了在那个法国农村所焙制的那一批面包以外,(凡)面包给人以营养。"这是一种特设性修改。检验这个经过修改的理论不能不同于检验原来的理论。检验原来理论,要由任何人食用任何面包。可是检验修改后的理论则只限于食用除了在法国导致灾难性后果的那一批以外的面包。修改后的假说的可证伪性就小于原来的理论。证伪主义者反对这类打补丁的做法。
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