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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,三,科学问题、科学假说和科学理论,第1页,科学问题,科学问题是指一定时代科学家在特定,背景知识,下提出关于科学认识和科学实践中需要处理而,还未处理,问题。它包含一定求解目标和应答域，但,尚无确定答案,。,第2页,案例：歌德巴赫猜测,这个问题是德国数学家哥德巴赫（CGoldbach，1690-1764）于1742年6月7日在给大数学家欧拉信中提出，所以被称作,哥德巴赫猜测,(Goldbach Conjecture),。,哥德巴赫猜测普通提法是：每个大于等于6偶数，都可表示为两个奇素数之和；每个大于等于9奇数，都可表示为三个奇素数之和。其实，后一个命题就是前一个命题推论。,第3页,案例：歌德巴赫猜测,1920年，挪威布朗(Brun)证实了“9+9”。1924年，德国拉特马赫(Rademacher)证实了“7+7”。1932年，英国埃斯特曼(Estermann)证实了“6+6”。1937年，意大利蕾西(Ricei)先后证实了“5+7”,“4+9”,“3+15”和“2+366”。1938年，苏联布赫 夕太勃(Byxwrao)证实了,“5+5”。1940年，苏联布赫 夕太勃(Byxwrao)证实了,“4+4”。,第4页,案例：歌德巴赫猜测,1948年，匈牙利瑞尼(Renyi)证实了“1+c”，其中c是一很大自然数。,1956年，中国王元证实了“3+4”。,1957年，中国王元先后证实了“3+3”和“2+3”,1962年，中国潘承洞和苏联巴尔巴恩(BapoaH)证实了“1+5”，中国王元证实了“1+4”。,1965年，苏联布赫 夕太勃(Byxwrao)和小维诺格拉多夫(BHHopappB)，及意大利朋比利(Bombieri)证实了“1+3”。,第5页,案例：歌德巴赫猜测,1966年，中国陈景润证实了“1+2”。,而,“1+1”,，这个哥德巴赫猜测中最难问题，还,有待,处理。,第6页,案例：歌德巴赫猜测,第7页,科学问题,波兰尼（M.Polanyi）：一个问题或发觉本身是没有涵义。问题是只有当它使某人疑惑或焦虑时，才会成为一个问题；发觉也只有当它使人从一个问题负担中解脱出来时，才会成为一个发觉。一个问题就是一个智力上愿望。,第8页,科学问题,波普尔（Karl Popper）：问题是背景知识中固有预期与所提出观察或某种假说等新发觉之间冲突。,第9页,科学问题,图尔敏（S.Toulmin）：解释理想与当前能力差距。,科学问题=解释理想-当前能力,P=S,t,-S,p,第10页,科学问题：,案例,问题1：把1、2、3、4、5、6、7、8、9这9个数填在以下正方形中，并使边、对角相加相等？,问题2：有没有规律？,第11页,科学问题：,案例（续）,4,9,2,3,5,7,8,1,6,第12页,科学问题：,案例（续）,第13页,科学问题：,案例（续）,以上问题是由汉代数学家徐岳在,数学记遗,中提出一个叫,“九宫算”,数学游戏。,问题1很好处理，但问题2就不那么好处理。,元代数学家杨辉在,续古摘奇算法,中给出了规律性算法。,第14页,科学问题特征,科学问题是时代产物；,科学问题普通是以疑问句形式来陈说；,科学问题蕴涵着问题指向、研究目标和求解应答域。,“是什么？”：指向自然界某种可观察实体和现象；,“为何？”：实体和现象背后原因；,“怎么样？”：对象或对象系统状态或过程；,在科学问题中，,“背景知识”,与,“求解应答域”。,第15页,科学问题分类,按照科学研究分类：,科学问题与非科学问题：科学与非科学划界；,真实问题与虚假问题：,如鲸鱼是什么鱼？欧几里德第五共设,问题应答域就提错了。,待解问题与无知问题:包括到科学认识主体能力和背景知识。,抽象问题与详细问题。,第16页,第17页,第18页,第19页,第20页,欧几里德与他几何原本,欧几里德(Euclid of Alexandria)，,希腊,数学家。约生于公元前330年，约死于公元前260年。,欧几里德使用了公理化方法。,公理,(axioms)就是确定、不需证实基本命题，一切定理都由此演绎而出。,第五共设：,“在一点上只能经过一条直线平行线”,非欧几何：,“从一点上最少可经过两条平行直线,”,第21页,罗巴切夫斯基与他非欧几何,非欧几何学是1829年由俄罗斯数学家尼古拉.罗巴切夫斯基（17931856）提出。,第22页,科学问题分类,科学哲学分类：,科学问题与非科学问题：,科学与非科学划界；,经验问题：,关于自然界任何能使我们以为奇怪而要求我们解释事物劳丹（L.Laudan),已处理但能够进化问题,反常问题,未解问题,理论问题：,即理论内部不自洽或理论之间冲突而产生问题。,第23页,第24页,第25页,第26页,第27页,科学问题产生,“提出一个问题往往比处理一个问题更主要。因为处理问题仅仅是一个数学上或试验上技能而已，而提出新问题、新可能性、从新角度去对待旧问题，却需要有创造性想象力，而且标志着科学真正进步”。,爱因斯坦,第28页,波普尔：科学研究始于问题,归纳主义科学方法论认为：,科学研究始于观察和搜集材料；,波普尔认为：,科学研究始于问题而不是始于观察。因为，尽管经过观察能够引出问题，不过在观察时必须带着一定问题。,从科学发展总体过程看，旧理论不能处理问题，人们才会去关注它、修正它、完善它，乃至着手建立新理论；,从科学研究详细进程看，人们总是以问题为框架有选择地搜集科学事实和材料。,“科学研究始于问题”和“人类认识以实践为基础”，是从不一样角度提出不一样命题，但实质是统一。,第29页,科学问题产生,从科学实践与科学理论矛盾中产生：,当原有科学理论不能解释新现象、新事实时，便产生了矛盾，也产生了需要探讨问题。,比如：,水星近日点进动,与,牛顿理论矛盾,、光波动说与粒子说矛盾与统一等。,第30页,科学问题产生,从科学理论内部矛盾中产生：,一个理论或一个概念，假如能从中推出逻辑矛盾，就表明其中存在着需要深入探讨问题。,比如：伽利略悖论、罗素悖论、麦克斯韦,“妖”,、薛定谔,“猫”,等。,第31页,科学问题产生,从不一样学派理论之间矛盾中产生：,在一个学科领域中，对同一事物，能够有不一样学派利用不一样理论进行解释。,比如：日心说与地心说、拉马克学说与达尔文学说、渐变论与灾变论、水成论与火成论等。,第32页,附录：人类对“天”认识,远古观天术：,七日创世,第33页,附录：人类对“天”认识,埃及神话：,天神Nut和地神 Geb,第34页,附录：人类对“天”认识,观“天”构思：春分、秋分、冬至、夏至,第35页,附录：人类对“天”认识,仪器与统计：,巨石阵,第36页,附录：人类对“天”认识,法国史前星相图,第37页,附录：人类对“天”认识,公元前7世纪“思辨宇宙期”（爱奥尼里学派）,大地圆盘说,第38页,附录：人类对“天”认识,阿那克西曼德“宇宙无限说”,第39页,附录：人类对“天”认识,赫拉克利特“火成宇宙说”,第40页,附录：人类对“天”认识,毕达哥拉斯“球形说”,第41页,附录：人类对“天”认识,德谟克利特“原子论”宇宙观,第42页,附录：人类对“天”认识,柏拉图学派“同心球”宇宙观,第43页,附录：人类对“天”认识,本轮、均轮说,第44页,附录：人类对“天”认识,托勒密“地心说”,第45页,附录：人类对“天”认识,第谷.布拉赫体系,第46页,附录：人类对“天”认识,哥白尼日心说,第47页,附录：人类对“天”认识,开普勒体系,第48页,附录：人类对“天”认识,当代宇宙观,第49页,水成论与火成论之争,水成论者认为水对地表改变起决定原因。纪元前，古罗马人已发觉尼罗河两岸周期性地被洪水淹没、尼罗河在三角洲不停增大、另外，陆地上存在海相介壳动物化石等事实。,火成说把“地下热火”看成地质现象主要动力，地球关键是熔融液态。因为意大利西海岸火山岩带强烈活动，古罗马人相信有一位主管火和锻冶神，称“沃尔坎”（Vulcan）。火山（Volcano），火山学（Volcanology）等词即来自意大利语Vulcan。,第50页,第51页,第52页,第53页,第54页,第55页,第56页,第57页,第58页,第59页,第60页,第61页,拉马克与达尔文,第62页,第63页,科学问题产生,从社会需要同现有技术伎俩不能满足这种需要矛盾中产生：,科学问题产生需要同人民日益增加物质和文化需要、战争需要、生产生活需要等结合。,如：袁隆平杂交水稻。,第64页,第65页,科学问题处理,经过深入获取事实往返答问题：,技术伎俩,不停进步，人类,认识能力,不停提升。,经过引入新假说来解答问题：,哈维,对,盖伦,血液循环理论补充。,经过引入新概念来处理问题：,相对论,新概念引入。,第66页,人体血液循环,第67页,科学假说,科学假说是依据已知科学事实和科学原理，对所研究自然现象及其规律性提出一个,假定性,推测,和,说明,。是自然科学理论思维一个主要形式。,第68页,科学假说起源,当出现了用已知科学理论无法解释新事实时，会产生对新事实猜测性说明。,比如：原子结构、同位素等。,当把某一理论类推到原来适用范围之外，对其它事物属性、规律进行猜测或构想时，会提出新假说。,比如：类比中德布罗意物质波假说。,为处理新旧事实之间矛盾会提出假定性说明。,比如：“大爆炸”假说与“微波背景辐射”。,第69页,微波背景辐射,第70页,科学假说普通特征,科学性：,假说是以一定科学事实为依据、以科学理论为前提而提出来。,比如：爱因斯坦相对论（尤其是广义相对论）,假定性：假说中包含着对事物本质和规律性猜测，而且这种猜测往往是在科学事实不够充分、检验条件不够完备情况下提出。,比如：原子模型及运动轨道不连续性,易变性：伴随人们认识能力不停提升和认识水平不停深入，假说会发生改变。,第71页,科学假说作用,科学假说是通向科学理论桥梁：自然科学就是沿着假说理论新假说新理论途经，不停地向前发展。,一部科学发展史，就是一部假说和理论更迭史,假说是激发创造性思维媒介：科学活动就是人类探索未知世界活动，假说,“猜测性”,从来就与人类创造性思维有着,“天然”,联络。,不一样假说争论有利于学术繁荣。,一部科学发展史，就是一部假说争论史,第72页,建立假说方法论标准,解释性标准：,假说应与已知经过实践复核事实相符合，假说不但能够解释已知全部事实，哪怕只有一件事实与假说矛盾，这个假说也应该被修正或摒弃。,比如：卢瑟福,“,粒子轰击试验”,与光谱不连续、原子稳定性等科学事实相矛盾，后经,玻尔,量子化,原子模型对其修正和完善。,第73页,第74页,第75页,建立假说方法论标准,对应标准：,指假说与已知科学理论关系。普通来说，假说不应该与经过检验科学理论相矛盾。,当假说与已知理论相矛盾，首先应怀疑假说，并对其进行愈加严格检验。,假如新科学事实不停支持假说，就预示着新假说对旧理论不足突破可能。,爱因斯坦假说对牛顿经典力学突破,第76页,建立假说方法论标准,可检验性标准：提出假说必须能用观察、试验加以检验，从而判定它真伪。,比如：杨振宁、李政道,“宇称不守恒”,假说，是由吴健雄试验来验证。,第77页,第78页,假说检验,逻辑分析：,逻辑分析主要是分析假说在逻辑上合理性、以到达对假说进行初步筛选目标。,分析假说中概念是否含有准确性、明晰性和简单性；,分析假说在逻辑结构上是否含有一致性；,分析假说是否得到已经有科学理论与科学事实支持等。,第79页,假说检验,实践检验：,实践检验是经过观察和试验对假说及其推论进行验证。,比如：,冥王星,从太阳系第九大行星,“星位”,被,“开除”,。,以下资料指是原来冥王星，现在已失去名字，,定义小行星序列号：134340,依据年08月24日国际天文学联合会大会决议：冥王星被视为是,太阳系,“,矮行星,”，不再被视为,行星,。太阳系中有七颗卫星比冥王星大（,月球,、,木卫一,、,木卫二,、,木卫三,、,木卫四,、,土卫六,和,海卫一,）,。,第80页,第81页,第82页,假说检验,证实与证伪：,科学实践作为检验假说标准，既能证实假说也能证伪假说。,普通地说，经过观察、试验所证实假说，即能够上升为理论，而被观察、试验所证伪假说就会被淘汰。当然，假说检验是一个复杂过程。,第83页,假说检验,判决性试验：,假如对同一研究对象，存在两个对立假说,H,1,和,H,2,并分别推断出互不相容结论,C,1,和,C,2,，而且能够经过一个试验进行检验，看其检验结果符合,C,1,和,C,2,中哪个，从而支持或否定假说,H,1,和,H,2,。该试验就是关于假说,H,1,和,H,2,判决性试验。,在历史上，,“麦克尔逊-莫雷试验”,是最著名判决性试验案例。,第84页,“麦克尔逊-莫雷试验”,阿尔伯特亚伯拉罕迈克尔逊,（Albert Abrahan Michelson，1852-1931）,莫雷（Morley,Edward Williams，18381923）,迈克尔逊名字是和迈克尔逊干涉仪及迈克尔逊莫雷试验联络在一起，这也是迈克尔逊一生中最主要贡献。,在迈克尔逊时代，人们认为光和一切电磁波必须借助绝对静止,“以太”,进行传输，而,“以太”,是否存在以及,是否含有静止特征,，在当初还是一个谜。有些人试图测量地球对静止,“以太”,运动所引发,“以太风”,，来证实以太存在和含有静止特征，但因为仪器精度所限，碰到了困难。,第85页,“麦克尔逊-莫雷试验”,1881年迈克尔逊创造了高精度迈克尔逊干涉仪，进行了著名,“以太漂移”,试验。他认为若地球绕太阳公转相对于以太运动时，其平行于地球运动方向和垂直地球运动方向上，光经过相等距离所需时间不一样，所以在仪器转动90时，前后两次所产生干涉必有0.04条条纹移动。但试验得出了否定结果。,1887年他们继续改进仪器，光路增加到11米，花了整整5天时间，仔细地观察地球沿轨道与静止以太之间相对运动，结果依然是否定。,这一试验引发科学家震惊和关注，与热辐射中,“紫外灾难”,并称为,“科学史上两朵乌云”,。随即有10多人前后重复这一试验，历时50年之久。对它深入研究，造成了物理学新发展。,第86页,“麦克尔逊-莫雷试验”,第87页,“麦克尔逊-莫雷试验”,第88页,“麦克尔逊-莫雷试验”,第89页,判决性试验是否,“真”,存在,本世纪初物理学革命，人们对判决性试验作用提出了质疑。,起因：,光电效应验证了,“光子”,存在，光,“微粒说”,得以,“复活”,并得到发展。,1906年，,迪昂,首先提出，物理学中不存在,“判决性试验”,。,20世纪50年代，,蒯因,继承和发展了迪昂理论。,1960年，,格伦鲍姆,提出，不能一概否定,“判决性试验”,。,吴健雄等坚信,“判决性试验”,存在。,关于,“判决性试验”,争论仍在继续。,第90页,科学理性准则,理性信念：,它直接起源于世界观，只有认可世界是个有规律整体，科学知识在本质上是与客观规律相统一，才可能产生世界是合理性这么信念。这种信念是规律性认识前提。不然，就不可能有科学认识。,哲学层面：帮助科学家剔除非理性假说，拒斥伪科学。,（是与时俱进）,科学层面：科学中普遍、基本理论和规律，对于提出假说和判别假说也起着准则作用。,第91页,科学理性准则,可检验性标准：,科学理论在标准上是能够检验。假如一个理论不但无法在技术上接收观察试验或普通性试验检验，而且在标准上也不可能被检验，就不是科学理论。,所谓标准上不可检验：,是指它本身不能被检验，由它演绎推导出命题也不能被检验。概言之，它与任何经验现象都没相关联。,所谓标准上可检验：,是指因为技术伎俩等方面限制，当前还无法做到，但在标准上依然是可检验。,第92页,科学理性准则,对应标准：,对于调整新科学理论和原有理论关系，是一个很有效理性标准。,新理论或假说比原有理论或假说含有更丰富检验蕴含；,新理论或假说在原理论得到充分确证那个领域以渐进线形式与之相一致；,新理论或假说比原有理论或假说含有更大解释力，更深刻地解释事物本质和规律性。,第93页,科学理性准则,简单性标准：,科学是探索真理事业，是探索未知世界理性活动。然而，在,“真”,与,“美”,之间，有着极其深刻内在统一性。,这种统一性反应在方法论标准上，就是科学在历史上形成一系列美学准则，即所谓,“臻美标准”,。（,趋向美,）,科学美学准则中，最主要是,“简单性标准”,。,简单性标准引申：友好性、对称性、统一性等,第94页,第95页,“假如自然界把我们引向极其简单而漂亮数学形式引向前人所未见过形式，我们就不得不认为这些形式是,真,，它们能显示出自然界真正特征”。,海森堡,第96页,科学理论,科学理论是经过实践检验,系统化了,科学知识体系,。它是由,科学概念,、,科学原理,以及对这些概念、原理理论论证所组成,体系,。,第97页,科学理论基本特征,客观性：,科学理论是正确地反应了客观事物本质及其规律性，含有客观真理性。,普遍性：,科学理论经过揭示某一领域共同本质而普遍适合用于这个领域，含有解释和预言功效；,系统性：,科学理论不是各种孤立概念、原理简单堆砌，也不是各种论点、论据机械组合，而是系统化知识体系；,逻辑性：,科学理论必须概念明确、判断恰当、论证严密、合乎逻辑，在逻辑上含有完备性。,第98页,科学理论结构,基本概念：,是思维基本单位，是反应自然事物本质属性思维形式。任何学科都有自己专有一些科学概念。,比如：几何学中,“点、片、面、体”,等；,力学中,“力、质量、速度、加速度、功、能、位移、标量、矢量”,等；,化学中,“元素、原子、分子、化合、分解、价、键”,等。,生物学中,“种、种群、群落、生态系统、基因、隐形、显性、纯合子、杂合子”,等。,第99页,第100页,第101页,第102页,第103页,第104页,第105页,第106页,第107页,第108页,第109页,第110页,第111页,第112页,第113页,第114页,万类霜天竟自由,没有正义！,没有罪恶！,只有生存！,第115页,第116页,第117页,第118页,第119页,第120页,第121页,科学理论结构,基本原理（或定律）：,是联络概念判断，是科学对所研究对象基本关系反应，是科学理论赖以建立基础。它在语言、结构上表现为判断形式，普通用全称判断来表述。,比如：牛顿力学中三个基本定律、,自由落体,、爱因斯坦相对论中相对性原理和光速不变原理等。,第122页,第123页,科学理论结构,逻辑结论：,由概念和原理推演出来逻辑结论，执行着理论解释和预见功效。,比如：,钟慢、尺缩效应、多样性造成稳定性、燃烧是氧作用,等。,由基本概念、基本原理或定律、科学推论所组成科学理论，各元素不是按照任意外在次序而排列，而是有一个严密、前后一贯逻辑结构！,第124页,第125页,建立科学理论体系方法,公理化方法：,从尽可能少基本概念、公理、公设出发，利用演绎推理规则，推导出一系列命题和定理，从而建立整个理论体系方法。,公理化方法首先产生于数学。代表：,欧几里德,与,几何原本,。之后广泛应用到其它学科。,公理化体系需要满足条件：,无矛盾性：公理化体系在逻辑上一致；,完备性：所选公理应完整；,独立性：全部公理应彼此独立并最少。,第126页,建立科学理论体系方法,逻辑与历史相统一方法：,历史是指客观事物发展过程，或人类对它认识过程。逻辑则指人思维对客观事物发展规律概括反应，亦即历史东西在理性思维中再现。,历史是第一性，是逻辑基础；,逻辑是第二性，是对历史理论概括。,第127页,案例：燃素说,1703年，德国医生兼化学家,贝歇尔,（JJBecher，1635-1682）和他学生,施塔尔,（GEStahl，1660-1734）共同提出著名燃素学说来解释燃烧现象。,他们认为：“燃素是一个很微小物质，它能穿过稠密物质。燃素本身既不燃烧又不发光，也不可见。不过，一旦它快速运动，就能将它运动传递给接收它物质粒子，产生火光。火就是一堆燃素聚集体。”,1723年，施塔尔认为,：可燃物-燃素=灰烬,如木炭燃烧重量减轻。,第128页,案例：燃素说,燃素学说是很久很久以前化学家们对燃烧解释,他们认为火是由无数细小而活泼微粒组成物质实体。这种火微粒既能同其它元素结合而形成化合物，也能以游离方式存在。大量游离火微粒聚集在一起就形成显著火焰，它弥散于大气之中便给人以热感觉，由这种火微粒组成火元素就是,“燃素”,。,燃素说是科学。（历史角度看）,第129页,案例：氧化说,第130页,案例：氧化说,燃素说碰到挑战：,首先，燃素谁也没有看见过，又不能用试验事实证实它存在。,其次，燃素学说在许多试验事实面前显得束手无策。比如，燃素说认为燃烧就是燃烧物失去燃素，然而金属燃烧时重量反而增加。,氧化说一样是科学。（历史角度看）,第131页,建立科学理论体系方法,逻辑与历史相统一方法建立理论标准：,按照逻辑发展程序和则事物历史发展进程相一致标准来建立科学理论体系。普通来说，经验性较强自然科学理论体系是采取这种方法来结构。,化学：从元素、化合物、有机物、小分子、大分子等,，这个过程与自然历史发展过程相一致。,按照逻辑发展程序和人类认识自然历史过程相一致标准来建立科学理论体系。普通来说，数学和数学化自然科学理论体系是采取这种方法来结构。,物理学：力学从静力学、运动学、动力学，再到分子物理学与热力学、声学、电磁学、相对论、量子力学。,它与人类对宏观物体运动认识发展过程基本一致。,第132页,建立科学理论体系方法,从抽象上升到详细方法：,这也是建立科学理论体系一条路径。,组成逻辑起点概念开始是比较简单、抽象和贫乏，伴随逻辑展开，概念要求越来越复杂、详细和丰富，最终把事物作为整体在思维中再现出来，到达,“思维中详细”。,电磁学：,从雷、电、磁石等,“感性详细”,现象中，抽象出若干概念（电荷、电场、电势、电流、磁场、磁通量等）和定律（欧姆定律、库仑定律、安培定律、法拉第定律、麦克斯韦定律）。,第133页,科学理论评价依据,科学理论同经验事实一致性：,即从科学理论推出可检验结论应该与试验经验结果相符合。科学理论与试验结果符合得越好、越广泛，科学理论可接收性也就越大。,第134页,科学理论评价依据,科学理论内在逻辑完备性：,即科学理论内部必须在逻辑上自洽。,科学理论是含有一定逻辑结构理论体系，它不但应该保持内部逻辑上一致性，而且应该与公认相关科学理论含有一致性。,第135页,案例：剪发师悖论,M：著名剪发师悖论是伯特纳德罗素提出。,一个剪发师招牌上写着：通告：城里全部不自己刮脸男人都由我给他们刮脸，我也只给这些人刮脸。,第136页,案例：剪发师悖论,M：谁给这位剪发师刮脸呢？,M：假如他自己刮脸，那他就属于自己刮脸那类人。不过，他招牌说明他不给这类人刮脸，所以他不能自己来刮。,第137页,案例：剪发师悖论,M：假如另外一个人来给他刮脸，那他就是不自己刮脸人。不过，他招牌说他要给全部这类人刮脸。所以其它任何人也不能给他刮脸。看来，没有任何人能给这位剪发师刮脸了！,第138页,科学理论评价依据,科学理论简单性：,即科学理论体系所包含彼此独立基本概念和基本定律应该是尽可能少。,科学理论基本概念和基本定律越少，这个理论体系在逻辑上完备性就越轻易判定，理论体系内部无矛盾性就越轻易实现；,反应自然界本质规律表述得越简单，越轻易经过观察试验进行检验；,科学理论基本概念和基本定律尽可能少，意味着每个概念中包含经验内容尽可能多，这么科学理论体系才含有应用广泛性。,第139页,第140页,科学理论评价依据,科学理论预见性：,即科学理论应该含有辽阔视野，能预言那些未知或在科学理论创建时未被解释试验事实和现象，能超越其得以产生经验事实基础并预言大量新未知经验事实。,科学理论主要功效在于不但能够解释,“过去”,，同时还要能够预见,“未来”,。,科学理论,真理性、内在逻辑性和审美性,科学理论价值表达。,第141页,科学理论解释功效,科学理论逻辑结构决定了科学理论解释功效。,科学理论不能仅仅满足于对科学事实简单获取和整理，最主要是科学理论能够提供一系列概念，并利用这些概念解释现实经验中可能出现各种详细情况。,科学理论应该含有解释经验规律基本功效，这是,“科学”,与,“常识”,根本区分。正所谓，,要“知其然，更要知其所以然。”,第142页,科学性解释“亨-奥”模式,这一模式由亨普尔（Carl Hempel）与奥本海姆（Paul Oppenheim）提出，用来表示回答,“为何”,问题时解释模式：,AA 原始条件,解释条件,G,1,G,普遍定律（定理）,待解释现象 E 事态陈说,推论,第143页,科学性解释“亨-奥”模式,“亨-奥”模式用语言表述，即是：依据一些原始条件和某一定律，陈说出现了事态,E,。回答是：以原始条件,A,为前提，结合普遍定律,G,，能够引申出对事态,E,解释。,第144页,科学理论解释功效,科学任务是解释世界，而且解释形式必须确保含有客观性和合理性，必须排除任何形式随意性。,科学解释条件是经过以下方式产生：,定律条件：依据普遍定律推论必须,直接,、,清楚,；,特征条件：陈说和概念,“标准上”,必须能够还原为,“经验”,；,真理条件：原始条件陈说及定理陈说都必须真实；,解释功效是科学理论活动基本功效所在。科学解释意味着理论不但能够从其前提经过逻辑推理而导出定律，而且还包含着对经验事实了解。,第145页,科学解释类型,因果解释：,这种解释试图找出制约某种现象发生、某种规律存在原因，在形式上表现为某种还原程序。,经典科学理论大多如此。,拉普拉斯：“只要给定初始条件，他就能够完全确定宇宙过去和未来。”,第146页,科学解释类型,概率解释：,这种解释建立在必定性经过偶然性表现出来这一哲学基础上，试图说明现象是依据怎样统计规律产生。,比如：,分子热运动（布朗运动）、电流定向移动；,比如：,测不准原理。,海森伯在1927年论文中谈到物体诸如,“位置”,与,“动量”,，或,“能量”,与,“时间”,这么一些正则共轭量不确定关系时说：“这种不确定性正是量子力学中出现,统计关系,根本原因。”,第147页,第148页,第149页,第150页,科学解释类型,结构解释：,这种解释在于说明系统结构，揭示系统各成份之间联络，用结构来揭示系统某种属性、行为和结果。,比如：化学中高分子、原子结构等结构说明物质物理化学属性和功效特征。,第151页,科学解释类型,功效解释：,这种解释把系统某个原因看做是整个系统功效涌现必要条件，经过分析由这个原因所实现功效来完成对系统总体解释。,比如：生态系统整体功效与要素之间关系。,问题：,系统整体功效难以把握“灰箱”。,第152页,“生物圈二号”,第153页,“生物圈二号”,第154页,“生物圈二号”,第155页,第156页,自然界伟大！,自然界是不可模拟！,我们需要向自然界学习东西很多！,很多很多,第157页,科学解释类型,起源解释：,这种解释在于揭示各种作用综合怎样使一个系统转变为时间上较晚另一个系统，而且考查这个发展过程各个基本阶段。,比如：,宇宙形成、生命起源,等。,第158页,第159页,第160页,第161页,第162页,第163页,第164页,宇宙中暗物质是什么？,第165页,宇宙中暗能量是什么？,第166页,科学理论预见功效,科学理论功效不但表现为能够解释已知自然现象，更主要是表现为能够预见当前还未观察到、但却能为日后科学实践所观察到现象和事实。,科学史表明：一个科学理论所解释自然规律越深刻、越普遍，它预见功效便越强；其所预见现象越多，其实践和理论意义也就越大。,比如：,E=MC,2,、广义相对论。,第167页,水星近日点进动,第168页,科学理论预见功效类型,对还未发觉而早已存在事物或现象预见。,比如：,费米,及其,“中微子”,发觉。,第169页,第170页,科学理论预见功效类型,对未来要发生现象所作预见。,比如：天文学中对,日食,、,月食预言,、,天气预报,、,流行病,趋势预报等。,科学预见是科学理论能动作用中最鲜明、最显著表现之一，也是科学理论相对独立性最有特色表现之一。,第171页,第172页,第173页,第174页,
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