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资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 - 第二学期自然辩证法概论期末课程论文从量子力学的发展看科学的分界标准姓名: 张浩学号: SY1317101任课教师: 王娜完成时间: 4月9日摘要本文经过对科学技术对人类社会的巨大影响肯定了科学分界问题, 以具有典型科学特征和当前代表人类最高认知水平的量子力学的发展史对历史上出现的具有代表性的分界标准进行对比验证, 揭示了不同分界标准的有效性或不合理性, 并结合自己对分界问题的思考, 提出了一些有益的分界观点。该分界观点将科学理论和科学实践中最具代表性的特点, 即科学的主观性和客观性、 历史性与社会性, 提炼出来进行讨论, 最终得出一些有益的结论。关键字: 科学分界; 证伪主义; 多元分界标准; 量子力学1.引言正如历史的发展所展现的那样, 科学技术越来越成为整个人类社会赖以生存的重要组成部分, 无论对科学技术进行何种程度的强调也不会显得过分。当历史前进的步伐终于走过了黑暗的中世纪, 科学技术就像脱离了缰绳的马一样在人类发展的历程中高歌猛进。从哥白尼、 伽利略第谷等人一直到牛顿提出力学三大定律为标志, 能够算作是近代科学的第一次革命, 她们共同打破了神学、 巫术、 占星术等对人类社会的绝对统治, 建立了近代自然科学体系。这段历史从16世纪中叶到到17世纪末共历时一个半世纪; 第二次科学革命发生于19世纪, 它是以能量守恒与转化、 细胞学说和进化论三大理论分别奠定了化学、 物理学和生物学的实验科学体系为支撑。它们集中于19世纪中叶成形, 历时约为半个世纪; 第三次科学革命是以相对论和量子力学为基础的对时空以及物质构成基础及相互作用的认识, 后来在此基础上形成了有机化学、 深入到原子级别的核能研究和分子级别的生物和基因工程为代表的技术革命 百度百科.科学革命DB. 。如果只以相对论和量子力学的建立作为第三次科学革命的标准来看, 从20世纪初开始到30年代结束, 历时约30年。也有人将系统科学、 系统论、 控制论和系统论等老三论及耗散结构论、 协同伦和突变论等新三论、 人工智能为代表的科学理论作为第四次科学革命, 但在我看来, 这些理论对于人类社会的影响远远不如前三次科学革命。实际上, 历史上影响巨大的科学革命只包括以牛顿三大原理为代表的第一次科学革命和以相对论、 量子力学为代表的第三次科学革命。这两次科学革命带来的不但是知识的巨大飞跃, 更带来了人类对于自然界的根本认识的巨大变化。比如, 牛顿三大定律属于典型的决定论, 它让人们相信整个自然界包括人类社会是以完全符合自然规律的方式运行的, 甚至有科学家( 比如拉普拉斯) 宣称, 只要给定初始条件, 她能推演出整个宇宙的过去和未来; 然而量子力学宣称的却是”不确定性”, 即自然界的客观规律是我们无法同时准确测量两个共轭量, 而这种共轭量是大量存在于决定论中的, 这样导致了决定论的破产, 引发了从量子力学建立之初直到后来持续几十年的争论。科学革命极大地丰富了人类的知识体系, 拓展了人类的感知范围, 创造了横河流沙般的精神财富。能够说大至宇宙洪荒, 微至原子夸克均已经纳入了人类的认识领域, 而且还呈现出不断加速的态势。除此之外, 科学作为技术的先导, 对技术起着重要的引导作用, 而技术革命的出现则极大地增加了人类的物质财富。18世纪的第一次技术革命是以蒸汽机的创造、 改进和应用推广为标志。第一次技术革命大大增强了人类的社会生产力, 蒸汽机就如同不知疲倦的和高效的工人为人类社会创造了大量的物质财富, 第一次凸显了科学技术的巨大能量; 19世纪的第二次技术革命以电力的运用为标志, 这次技术革命不但为人类提供了一种能够有效利用和传输的能量方式, 也为人类社会创造了大量的财富, 更是深刻地改变了人类的生活方式, 人们不再因为太阳的落山而不得不结束一天的生活, 也不再因为远离水源和煤矿产区而不得不放弃人类最先进的技术成果。电力革命拓展了人类的意志力和统治力, 拓展了人类对整个自然界的认识和控制程度; 从20世纪40年代开始的以核能、 计算机科学、 空间宇航技术开始到20世纪70年代开始出现的微电子技术、 生物工程技术和新型材料技术的技术革命作为第三次科学技术革命的标志在空间和维度上大大拓展了人类的感知和控制领域 百度百科.技术革命DB. 。历史不断彰显科学技术的重要性, 与此同时, 伴随着科学技术权威性的建立而来的以”科学”为幌子, 行招摇撞骗之事的各种伪科学、 各种不具有典型科学特征的认识以”科学”进行自我标榜, 在人类社会中大行其道, 混淆了视听, 给人类社会造成了很多不必要的麻烦; 而且, 远至巴门尼德时代, 哲学家就认为分清知识与意见、 实在与外观、 真理与谬误是十分重要的 李醒民.划界问题或科学划界; 除此之外, 科学技术对人类社会越来越深的影响程度也引起了人类社会对科学与其它精神财富关系的争论。为了对科学与非科学进行正确的认识和区分, 维护科学和科学共同体的权威 黄秦安.科学如何与伪科学划界; 为了满足人类对科学与其它精神财富区别的求知欲; 同时也为了更好地规范科技工作者的研究工作, 指导研究者进行有效地研究, 从而避免在非科学或者伪科学的问题上争论不休, 白费力气, 人们提出了”科学划界”的问题。实际上, ”科学划界”的问题能够远溯到几千年前的亚里士多德时代, 但只是在最近的两个世纪里, 哲学界和科学界才在这个问题上进行了深入地探讨并获得了相当的成就。对”划界”问题的探讨是与科学技术的发展保持一致的, 它是对人类精神财富的有益补充。2.正文从量子力学的发展史看待科学划界2.1量子力学具有典型的科学特征和最高的权威性正如前面提到的, 人类历史上两次思维大变革均有科学革命引发, 第一次17世纪牛顿建立牛顿力学, 第二次为20世纪初由爱因斯坦等人建立的相对论和由波尔、 薛定谔、 海森堡、 泡利等人建立的量子力学。从根本上说, 这些理论都是对自然界规律的认识, 没什么分别, 但从其内涵和对人类思维模式的影响来看, 相对论是对牛顿力学的补充和扩展, 量子力学则是全新的理论。如果说由牛顿等人建立的牛顿力学对自然界规律的客观性、 绝对性的精确描述第一次让人类认识到自身的无限能量, 从而将自身从自然界中解放出来, 以至于引发人类几百年战胜自然, 改造自然的历史浪潮, 那么量子力学的建立又重新将人类归于自然界, 让人们意识到更深刻的自然哲学。从根本上讲, 人类无法脱离于自然而独立地存在, 人类更无法扮演造物主的角色, 对自然界进行精确地认识和改造。这种不确定性彻底地改变了自牛顿建立牛顿力学以来人类对自身和自然界关系的认识。而且, 它更进一步地指出了人类对自然界认知水平的上限, 从而将人类又一次束缚起来。而这一次对人类的捆绑显得那么有力, 无法挣脱。量子力学是描述微观世界结构、 运动与变化规律的物理科学。它的研究内容主要集中在分子、 原子、 凝聚态物质以及原子核和基本粒子结构、 性质的基础理论。它是20世纪几乎所有重大发现创造的原始推动力。在学科体系上, 科学家们依据量子力学建立了原子轨道模型, 这个模型能够充分描述物质的化学性质, 从而将自牛顿、 拉瓦锡时代以来相对独立发展的物理学和化学两大基础科学从根本上联系起来; 在科学发现上, 20世纪绝大部分的诺贝尔奖都与量子力学有直接关系, 如20世纪初, 19 居里夫妇等三人因为发现天然放射性而获得诺贝尔物理学, 19 普朗克因为发现能量子而被授予诺贝尔奖, 1921年爱因斯坦给因为完美解决了光电效应而被授予诺贝尔奖, 1923年尼尔斯波尔因为对原子结构和原子光谱的研究获得诺贝尔奖。到了20世纪30年代量子力学建立时期, 因量子力学获奖的更是占据了绝对位置, 1927年康普顿因为康普顿效应获诺贝尔奖, 1930年诺贝尔奖授予发现拉曼效应的拉曼, 1932年、 1933年连续两年将诺贝尔物理学奖授予创立量子力学的海森堡、 薛定谔和狄拉克。在诺贝尔物理学奖上, 30年代到40年代是量子力学理论的天下。到了50年代到70年代, 诺贝尔奖又成为了粒子物理学、 凝聚态物理的囊中之物 诺贝尔奖委员会.All Nobel Prizes in Physics. . Nobel Media AB .Web. 10 Apr .这样的名单能够一直列下去。据统计, 诺贝尔奖86.1%的成果集中于理论物理、 高能物理与粒子物理、 原子及原子核物理、 固体与凝聚态物理、 实验及应用物理五个领域 徐万超, 袁勤俭.诺贝尔物理学奖获奖者的统计分析.。而这五个领域绝大部分与量子力学直接相关; 在技术创造创造上, 20世纪40年代出现了第一颗原子弹, 1947年美国贝尔实验室研制出第一种具有实际应用意义的点接触型锗晶体管, 1960年第一束激光出现这些新东西的出现奠定了我们今天生活的样子, 而这些创造创造的理论基础无疑都包含量子力学。量子力学的发展史是一部充满艰难的探索史, 它无时无刻不充满着激烈的争辩和最严格的的检验。它是经过了几代这个世界上最聪明的头脑及最灵巧的双手的探索和验证才得以最终成形, 这其中包括声明显赫有史以来最伟大的科学家如普朗克、 洛伦兹、 爱因斯坦、 波尔、 波恩、 海森堡、 薛定谔、 泡利、 狄拉克、 约尔当, 也包括了近代物理史上最具争辩性的假想实验如爱因斯坦的EPR佯谬和光箱假想实验、 薛定谔的猫、 维格纳的朋友以及最伟大的验证性实验如卢瑟福粒子轰击金箔实验、 康普顿散射实验、 电子的衍射实验、 斯特恩-盖拉特实验、 单电子双缝实验、 阿斯帕克特实验在我看来, 量子力学是人类有记载的最高深的知识, 它体现了人类对自然界的最高认识。这个理论本身以及其发展过程具有最鲜明和最严格的科学性。因此选择量子力学的发展史来对科学的分界规则进行研究说明无疑对厘清分界问题和分界标准具有重要意义。2.2以量子力学发展为基础看待科学分界科学分界, 即是在哲学的意义上对科学与非科学之间进行区分 盛显荣.科学分界标准探析8。它包含以下基本问题: 1.在科学与非科学之间是否能够划界; 2.若存在界限, 该如何划界; 3.划界的具体标准是什么; 4.划界的意义何在, 等310。按照划界标准的内涵和出现的时间不同, 一般可将科学划界分为旧传统和新传统。新旧传统的分水岭是标准科学哲学的诞生, 旧传统可远追亚里士多德的标准, 而新传统的划分标准一直到达今天。2.2.1旧分界主义按照约翰洛西的观点, 创立科学哲学的第一人正是亚里士多德。而亚里士多德提出的科学分界的标准是: ( 1) 科学可经过原理的确实可靠性与意见、 迷信进行区分; ( 2) 科学经过对第一因的理解和描述与技艺进行区分37。这两条划界标准对整个中世纪和文艺复兴时期人们对科学本质的讨论占据着绝对地位。到了17世纪以后, 随着伽利略、 牛顿等科学巨匠对这个问题的深入研究, 她们只选择了对亚里士多德提出的第一条标准, 即确实可靠性, 的认可和发展, 而抛弃了她的第二条原则, 即第一因的理解。事实上, 与她们同时代的科学家或哲学家, 如大家耳熟能详的培根、 莱布尼兹、 康德、 笛卡尔等都赞同科学的准确可靠性37。我认为, 科学的第一特征就在于它必须是准确可靠的, 需要准确的语言而不是模棱两可的描述, 还需要经过验证的可靠的实验数据作为支撑而不但仅是理论上的推演。这在量子力学的发展过程中体现得非常明显, 从赫兹用实验证明光是一种电磁波开始到普朗克提出黑体辐射公式, 再到后来波尔、 海森堡、 薛定谔等建立量子力学, 无一不是具有非常确定的数学公式和物理意义, 而且每种结论均是经过了最严格的实验证明然后才被物理学界所广泛接纳。能够说, 对于自然科学而言, 特别是属于标准科学的自然科学的基础学科物理学而言, 准确可靠性是必须具备的特征。然而, 旧分界主义所说的准确可靠性具有绝对性, 即只有绝对无误的知识才能被称为科学, 这是与我所说的科学具有准确可靠性不但包括其描述语言的准确可靠还包括在一定的精度范围内由理论解释的实验现象也必须是准确可靠是不一样的。2.2.2新分界主义自标准科学哲学诞生开始, 科学分界进入了新分界主义阶段, 这个阶段涌现出了许多具有代表性的分界标准, 在科学的哲学分界上留下了浓墨重彩的一笔。典型的划界标准有”逻辑实证主义”、 ”证伪主义”、 ”历史主义相对标准”、 ”消解主义”和”多元分界标准”。( 1) 逻辑实证主义逻辑实证主义者所抱有的基本观点是: 必须以是否具有经验意义的标准来评判命题是否是科学37 张晓荣, 沈岚.浅析科学的分界问题。她们认为, 一个命题是否有意义在于它能否使用逻辑分析或者经验进行验证, 经过验证的大量有意义的命题就构成了科学理论7。在量子力学早期的发展过程中始终存在的一点争论就是连续性和离散性的问题。最伟大的古典科学家包括牛顿、 赫兹、 亥姆霍兹、 麦克斯韦、 开尔文、 甚至包括建立在量子假设基础上提出黑体辐射公式的普朗克都认为这个世界必然是连续的。因为根据经验, 我们似乎总能对一段长度进行无穷次的二分; 温度从0C上升到100C中间必然经过了一个叫做50C的时刻; 一条绳子的中间一定是连续的, 不然这一条绳子就会断开成为两条; 装水的杯子必须是连续的以保证水不会从杯子中漏出来这样的例子数不胜数, 在那个年代, 从来没有人想到原来一条绳子在任何地方其实都是”断的”, 因为属于这条绳子的物质并没有占满它看上去占满的那个空间。实际上, 组成绳子的基本单位本身就有绝大部分空间没被占据; 也从来不会有人同意一个物体, 比如说一个基本粒子, 当它从空间的A点跑到空间的B点不会经过AB当中的任何一点, 而是一种类似于瞬间移动的过程。因为这些东西与我们能感知的世界太过不同。按照逻辑证实主义的观点, 量子力学的所有东西, 包括量子假设这一前提和公式都无法被我们的经验或者逻辑所直接证实, 甚至与我们的经验格格不入, 因此按照她们的观点, 它绝不应该是科学。而且, 即使在今天的我们看来, 几乎所有的实验都反映基本粒子的运动符合量子力学的预期, 在逻辑实证主义者的批判者们看来它也不能被”证实”, 因为理论的证实存在致命的缺陷, 即著名的”休谟问题”。但20世纪的历史早已向世人宣布, 量子力学是人类20世纪乃至有史以来最高的智慧结晶, 它是一门最严谨和具有最深刻哲学内涵的科学。因此在我看来, 逻辑实证主义者的观点是有问题的。而且这种分解标准也早已被很多人批判过, 其中最著名的要算波普尔了。波普尔认为”发现一个理论是非科学的或形而上学的, 并不会因此而发现它是不重要的、 无关紧要的、 无意义的或荒谬的”, 而且, ”这个标准既太窄又太宽: 它几乎把所有事实上典型地属于科学的东西都排除掉了却没有排除掉占星术”7。她本人提出了另外一种分界方法, 即”证伪法”。但这并不意味着逻辑实证主义的观点一无是处, 只是说仅利用有限的例证来证明全体的成立欠考虑, 逻辑经验论者的探索无疑是重要的, 而且对划界问题的一个早期视角最好被理解为证实论的3。( 2) 证伪主义在波普尔看来, ”能够作为分解标准的不是可证实性, 而是可证伪性”, 而且”衡量一种理论的科学地位的标准是它的可证伪性或可反驳性或可检验性”78。同时, 在波普尔看来, 科学的分界还具有时间性和相对性, 它有可能随着时间的变化而变化, 她的观点具有一定的辩证性, 因而进步性较强。很多学者认为, 波普尔的证伪主义分界标准远不是完美无缺的, 而是与逻辑实证主义一样, 既太窄又太宽。更致命的是, 有些学者批判她的证伪主义分解标准太过简单而与实际不符, 因为许多理论体系即使其中有几个实验结果与理论预言不符合也被公认为科学7。但另外一部分学者明显非常支持波普尔的观点, 比如西南交通大学的刘军大、 中南大学的谭杨芳就认为波普尔的观点并非那么极端, 虽然波普尔的证伪主义突出的是革命性和批判在科学发展过程中体现出的波涛汹涌的跨越式推进作用, 但她也强调了科学理论的稳定性, 并用”可证伪度”、 ”确认”和”确认度”等对这一性质进行补充说明。她也试图把”试错法”与”逼真性”真理观结合起来, 从而在探讨科学知识增长的过程中把否定与肯定、 证伪与”证实”统一起来9。在波普尔看来, 科学理论都是可证伪的, 但它们的可证伪度程度不一。那些可证伪度越高的科学理论越进步, 而一个理论, 其内容的普遍性和精确性能够反映其可证伪度的高低, 一个理论所提供信息的普遍性程度和精确性程度越高, 其可证伪度越高, 则越容易被证伪。为了体现科学具有相对稳定的一面, 波普尔又提出了”确认”和”确认度”这一概念。确认的意思是理论经受住了观察实验的检验而暂时没有被推翻, 这样的理论就被确认了。在这里, 确认具有两个特点: 第一, 被确认的理论并不被认为是绝对真理; 第二在时间上, 它是指暂时经受住了观察和实验的检验, 并不代表未来没有违背该理论的实验现象出现。波普尔还注意到对于同一个现象一般会有不同的科学理论进行解释, 而不同理论的”逼真度”是个不一样的。她所说的逼真度即一个科学理论逼近真理的程度。一个科学理论, 它能经受的严格检验越多, 解释的现象越多, 那么它的逼真度就越高7 刘军大, 谭扬芳.证伪和”证实”的统一 冯伟娜, 冯同旺, 王超等.科学分界问题探赜.。在我看来, 波普尔的”证伪主义”再加上她对”可证伪度”与科学进步性关系、 ”确认度”与观察实验对理论的验证关系以及她们之间辩证关系的描述是非常具有代表性的, 颇有辩证唯物主义的特点, 而她的大部分思想观点也比较符合我对科学划分的理性观点。可是有的问题, 我认为按照大部分学者的解读, 波普尔没有说清楚, 比如说, 对于一个理论, 如果它只能解释部分实验现象而对另外一些实验现象无能为力, 那么, 应该将其归为哪一类呢! 如果只从证伪性上来说, 仿佛情况应该是这样, 即一旦某个理论被实验证伪, 那么它就应该被科学界抛弃, 它只能在能够被证伪但还未被证伪的时候才能被称为科学; 但考虑到波普尔同时又提出了确认度、 逼真度等概念, 那么是否意味着波普尔的意思是, 只要能解释部分实验现象也能够称之为科学呢。这是让我非常费解的地方。而且, 这是不是意味着波普尔的分解标准只能应用于逻辑上能被证伪却暂时未被证伪的科学理论体系呢! 但也有学者为波普尔进行辩护, 她说波普尔所谓的可证伪性是指逻辑上的可被证伪, ”凡是逻辑上能够被经验证伪的命题和理论, 都是科学理论。它既包括历史上已经被经验证伪的理论, 也包括至今尚未被证伪、 但在逻辑上将来有可能被证伪的理论”, ”波普尔强调, 一个逼真度高的理论在竞争中取代一个逼真度低的理论, 并不是新理论对旧理论的全盘否定, 而是吸收、 包容并扩大了旧理论的真实性内容。”她认为波普尔更想对人们说的是不应该把现有的理论当做终极真理来顶礼膜拜, 教条主义的态度是伪科学的态度, 批判的态度是科学的态度9 韩继秀.证伪主义是一把科学的剃刀而不是分界标准.。从量子力学的发展历史来看, 为了解决历史上著名的”紫外灾变”问题, 维恩提出了维恩分布公式, 瑞利和金斯共同提出了瑞利-金斯公式。然而这两个公式分别只能解决反映短波长和长波长的能量分布, 而在对方的波长范围内无能为力。但这两个公式都被认为是科学理论, 而不是被斥之为”非科学”而被排除在科学体系之外。按照绝大部分学者对波普尔观点的解读, 由于这两个公式已经被证伪了, 而且又有人提出了更为精确地公式, 因此不得不将其驱逐出科学界。但另外一方面, 能够经过公式满足实验结果的程度来检验这两个已被证伪的公式的进步程度, 按照波普尔关于理论确认度和逼真度的观点, 又实在是无法将这两个著名的公式排除在科学体系之外。实际情况是, 这两个公式均被证伪了, 它们的”可证伪度”均相同, 而且其”确认度”也相同, 它们最后均被接纳为科学中的一员, 而且具有同等的地位。后来, 普朗克根据能量的量子化假设推导出了著名的与实验结果精确符合的普朗克黑体辐射公式, 这个公式因为完全解决了黑体辐射的问题而被奉为黑体辐射的最终标准公式。普朗克本人也因此被授予诺贝尔物理学奖。普朗克的公式与前两个公式相比, ”可证伪度”是相同的, 但因为”确认度”的极大提高而被认为是更接近真理的公式, 这与物理学界的观点是一致的。与此相类似的还有对于原子光谱的解释, 一开始, 波尔为了解决氢原子光谱的问题采用了电子轨道量子化的概念, 并以此为出发点导出了符合实验结果用于解释氢的原子光谱的理论, 这个理论集中体现于三篇论文论原子和分子的构造、 单原子核体系和多原子核体系, 即著名的”三部曲”12( P75) 。波尔的理论在解决氢原子光谱的时候获得了巨大的成功, 它不但能够解释现有的谱线, 而且预言了另外一些谱线的存在。但它在另外一些问题如”反常塞曼效应”或者多核外电子的光谱问题上遭遇了巨大的失败, 它根本无法解释这些问题。后来, 新的量子理论兴起了, 即由海森堡、 约尔当和波恩构建的矩阵力学以及由薛定谔构建的波动力学, 这两个在数学上等价的理论最终取代了波尔的理论。然而, 即使后来量子力学取代了波尔的理论, 她的理论也没有遭到嘲笑, 而依然被大部分物理学家所尊重, 被列入了科学的神圣领域。按照波普尔的观点, 波尔的理论和量子力学一样都是能被证伪的, 因此同属于科学, 但它的可证伪性不如新的量子力学, 因为新的量子力学不但完全包含了波尔的理论所能解释的东西, 还能解释多核外电子的光谱甚至光谱强度分布, 故新的量子力学的进步性要强于波尔的理论。这也是同物理学界的认识是一致的。上面的这几个例子是当专门应用于某个领域的理论在本事域出现了问题, 比较保守因而相对容易划分。在量子力学建立过程中还出现了更为模糊而难以判别的情况。如, 在解释光电效应的时候, 很多物理学家一开始都从经典物理学的马克思韦方程组开始着手, 麦克斯韦方程组具有经典物理学的一切优点, 它简洁明了, 物理意义明确, 包容万象, 能解决几乎一切电磁波动问题, 人们在它的基础上不但验证了光就是一种电磁波的伟大预言, 而且在它的基础上建立了伟大的电磁波动理论, 产生了许多伟大的创造, 如马可尼就成功地将无线电波应用到远距离通信从而开创了人类的历史。由于以上这些原因, 麦克斯韦方程组被奉为经典物理学的典范。但在处理光电效应中, 按照麦克思韦方程组, 从波动的角度出发得出的结论始终是与实验现象相违背的, 如果按照大多数学者对波普尔证伪主义的认识, 麦克思韦方程组也应该被排除在科学体系之外。但事实上, 直到一百多年后的今天, 麦克斯韦方程组依然是物理学中与牛顿力学齐名的伟大理论, 被全世界的科学工作者一遍又一遍地学习和运用。而最终成功解决光电效应的理论是一篇叫做关于光的产生和转化的一个启发性观点的论文 曹天元.量子物理史话.(P56), 它的作者就是大名鼎鼎的爱因斯坦, 然而这篇论文的思路与经典麦克斯韦方程组完全不同。在这种情况下, 按照波普尔的观点就更加难以辨别了, 因为既然麦克斯韦方程组是解决电磁波动的理论, 而光又被证明是一种电磁波, 那因为麦克斯韦方程组无法解决光电效应而被证伪, 因此就该被排除在科学体系之外, 但谁又能想到, 原来是人们将麦克斯韦方程组用错了地方呢! 因此在这些情况下, 波普尔的理论有时候就给人一种模棱两可或者是不正确的回答。于是, 后来的科学哲学家们又提出了另外的一些理论来对科学进行划分。( 3) 历史主义历史主义者的基本观点是, 科学分界问题不是简单地有意义或者是能否被证伪的问题, 而是必须诉诸历史分析才能加以解决。它注重对科学史的研究, 强调将一种理论放入到具体的历史和社会心理中去把握47,即”范式理论”。如库恩认为, 一门学科只有具有共同的范式才配称为科学, 否则就不是科学10。她们将科学看成是一个开放的系统, 注重社会因素对科学的影响, 这种分界方式将科学的社会性纳入了分界标准之中, 具有一定的进步性。她们认为”一切知识都是某个共同体的知识, 一定的科学共同体在特定时期认为科学而合理的东西, 就应当是科学的和合理的”7,这里虽然引入一个待定义的”科学共同体”, 但如果结合历史相对主义者们又同时考虑到了科学的预见性这一理性观点, 即将理论是否能够预见新的事实作为一个很重要的判定准则, 那么”科学共同体”的定义问题就迎刃而解了。在我看来, 这个理论已经非常能够接近于实际情况了。波普尔的标准未能解决的问题, 如不能在全波段内起作用的瑞利-金斯公式和维恩公式以及一旦应用于光电效应就失效的麦克斯韦方程组是否应该纳入到科学体系中, 能够得到很好的解决。另外一个比较著名的问题, 即广义相对论出现后, 牛顿力学是否还能继续留在科学体系大家族中的问题也能得到很好的回答。( 4) 消解主义几乎所有前面提出的划界标准都不能解决所有划界问题, 因此有学者认为科学分界似乎是一个伪命题, 即根本不存在科学分界的问题, 科学也无法分界。在这个立场上, 她们提出了”怎么都行”的观点, 比如费耶阿本德就认为, 科学与宗教、 迷信, 理性和非理性都对人类的历史其重要作用, 因而两者之间根本无需分界10。这些观点颇有些消极, 虽然她们意识到了科学的出现同非科学之间的继承关系但却忽视了科学脱胎之后对非科学的辩证关系。而且抱持”怎么都行”观点给人一种实用主义的倾向, 就像对你说”只要鸡蛋好吃, 又何必一定要了解下蛋的鸡呢? ”在我看来, 这种消极的态度不但对科学无用, 甚至是有害的, 它违背了自伽利略以来的形成的科学方法和科学求知的态度。因此我是极力批评这个观点的。( 5) 多元分界标准上面提到的几个分界标准除了消解主义外都提出了对科学分界有益的观点, 可是它们的共同缺点都是容易对按照常识很容易判断的分界问题得出错误或者模糊的结论, 而且除了历史主义者将科学活动放入到具体的历史环境和科学研究的主体中进行考虑外, 逻辑实证主义和证伪主义都表现出相对机械和单一、 不够灵活的特点。而多元标准倡导应当从科学实践活动的各方面去分析, 包括实践的主体、 客体和借助的中介以及最后得出的命题系统。她们提出了一个分界标准, 产生了一个分界公式: E=(C,S,D,G,F,B,P,K,A,M), 这个公式包含了确定的科学共同体C, 承认C地位的社会环境S, E的论域D, C的总体看法、 世界观和哲学观点G, E的形式背景或从其它知识领域借来的有关D的一组前提, E能处理的问题集合P, 从E中获得的可被检验的新知识K, C提出的E域中的目标A以及E中所有的方法6。这种分界标准充分考虑到了一种科学理论涉及到的方方面面, 但正如一枚硬币的两面, 很多学者就批评这种分界标准太过复杂和机械710。但我认为, 任何事物, 其精确性和复杂性都是相伴而来的, 重要的是在满足我们提出的目标的前提下能够尽量用尽可能少的标准和简单的操作来实现。无疑, 从量子力学发展的历史来看, 研究量子力学的研究领域E是明确的, 也具有承认科学家地位的社会环境S, 即使处于两次世界大战中, 各国还是不遗余力地为科学家提供各种资源, 这个科学家团体的总体看法是没有问题的, 因为很多哲学观点都出自这些科学家, 特别是这个团体创造出的可被检验的新知识是非常突出的因此按照多元分界标准, 量子力学是一门真正的科学。由于考虑的问题比较多, 这种分界方法不会在分界问题上产生明显的错误。3.结论与建议我认为, 要对科学进行分界, 首先要以历史的发展认识为支撑, 然后充分考虑到人类提出的所有认识其受众都是人类本身, 即人类本身的主体地位, 还要以标志性科学理论的显着特点为标杆来考虑科学分界的标准。即从主观和客观、 历史和现在多个角度来进行考虑。对于人类社会而言, 拥有发言权的总是活着的人, 活着的人创造历史。而被创造的过去就成为今天的真实, 即我们无法改变的东西就是真实的东西。换句话说, 我们今天所做的一切讨论都属于主观, 过去的发生过的事实以及另外一些我们无法改变的而只能被动接受的那些东西属于客观。我想讨论的科学分界是一定要建立在上述基础上的。一般而言, 典型的科学具有确定性、 相对独立性和社会性。确定性即科学描述的对象, 使用的方法, 得出的结论必须是在一定程度上确定无疑的, 而不是在任何程度上都模棱两可, 即使是像量子力学只能给出概率结论, 这个概率也必须是相对可靠的。所谓独立性是指一种成熟的科学理论是独立于一定的社会之外的, 也就是说某种成熟的科学理论, 其物理意义、 数学形式和求解方法不随时间的流逝和国界的变化而变化, 它具有某种程度上的时间独立性和空间独立性; 所谓科学的社会性是指, 只有当某种理论被当时的绝大部分人, 特别是研究人员广泛接受和讨论时, 它才能被考虑纳入到科学的范畴中。立足现在, 横向地看, 我们讨论的科学必须要被一定的权威机构所承认, 因为不被承认的东西从来就不会被认为是科学, 这是属于科学主观性的范畴, 这些因素就包括了科学活动的主体和社会环境。在这个意义上, 当我们回顾历史, 在历史的维度上会有多个权威机构, 对于同一套理论, 不同历史的权威机构会有不同的看法, 因此为了不引起矛盾和迷惑, 我们限制所谓的一定的权威机构一定是当前的权威机构。另外, 在同一时期, 对同一个理论, 同类性质的不同团体可能会有不同的认识, 在这种情况下, 这个理论就应当暂时以科学问题被归到科学体系中去, 实际上被争论的科学理论最后一般都会被列入科学范畴, 但也有例外, 比如光介质”以太”。这样当我们对科学划界总是立足于当前, 就意味着科学划界这个问题本身的变化性和历史性。从科学的客观性上说, 能被称为科学的东西一定要在人类能够认识的范围内有着一定程度的准确性和确定性, 不能给想使用模棱两可语言来糊弄的人以可乘之机。客观性的含义包括, 一定的科学理论必须要以一定的确定性定量地解释人类部分问题, 而好的科学理论不但是能以更高的精度来解释更多的问题, 还需要以一定精度预测人类暂时未知的知识, 比如牛顿力学预言冥王星的存在, 麦克斯韦预言光波是一种电磁波的存在, 广义相对论预言到黑洞的存在, 量子力学预言到各种基本粒子的存在和黑洞不黑等。总的来说, 科学是一种典型的社会现象, 它具有非常复杂的产生背景和演化方式, 我们无法仅用单一的、 绝对地和静止的分解标准来对其进行分类, 而几乎每一种分界标准都存在失效的领域或者这样或者那样的缺点, 完美的分界标准是不存在的。对于人类社会而言, 只有当科学出现之后, 人类社会出现了加速发展的趋势, 为人类社会创造了大量的财富。因此, 即使我们无法提出一个非常好的分界标准, 对分界问题的研究也不能停止, 每一个对分界进行过有效尝试的标准都对人类认识科学的进一步加深做出了贡献, 也就是对人类社会做出了积极的贡献。这就是我的根本观点。