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华中科技大学自然辩证法课程笔记

目录

一、什么是自然辩证法 (1)

二、恩格斯创立自然辩证法 (1)

三、自然辩证法的传播与发展 (2)

四、当代自然辩证法研究的主要领域和内容 (2)

五、国外相关研究 (2)

六、学习自然辩证法的意义 (2)

科学发展与自然观的演化 (3)

六、回顾20世纪科技发展的特点,展望未来 (3)

一、人类当前面临的全球性问题 (3)

二发展观的发展 (4)

三、中国的可持续发展观与科学发展观 (4)

科学与哲学关系 (5)

1、各个历史时期的科学技术都曾产生过哲学问题 (5)

2. 科学技术发展离不开哲学思想的指导 (6)

科学技术前沿的哲学问题 (7)

3相对论的哲学问题 (9)

宏观上的科学发展模式(一) (9)

二、波普尔(K.Popper)的不断革命模式 (11)

2、模式描述 (11)

应提倡的科学精神 (11)

2、库恩模式的评价 (13)

科学观察 (15)

一、科学观察的定义和分类 (15)

二、科学观察的可观察性原理 (16)

三、科学观察的特性:主观性和客观性 (16)

四、科学观察中的机遇 (18)

三、科技与人文关联的作用 (18)

为什么一流的科学家应先是哲学家? ................................................. 20 绪论

一、什么是自然辩证法

自然辩证法是马克思主义关于科学、技术及其与社会的关系的已有成果的概括和总结。

研究对象:自然界和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用

研究内容:自然观(自然观的演化、当代全球性问题与可持续发展、科学技术与哲学的关系、科学技术前沿的哲学问题);科技观(科学发展的模式);科学技术方法论(科学思维、科学假说、科学观察);科学技术与社会(科技发展的人文环境、科学技术体制)。

自然辩证法是联系马克思主义与科学技术的纽带。

二、恩格斯创立自然辩证法

创立原因:(1)建立完整马克思主义世界观的需要;(2)适应无产阶级斗争的需要;(3)促进自然科学健康发展的需要。

创作过程:1873.5-1876.5; 1878.7-1883.3《反杜林论》1883.3.14马克思逝世,恩格斯再次中断写作,整理出版《资本论》及领导国际共产主义运动。1895.8.5恩格斯逝世时仍未完成,之前将手稿分成四束,分别加上标题:辩证法和自然科学;

自然研究和辩证法;自然界的辩

证法;数学和自然科学、不同的东西。

三、自然辩证法的传播与发展

1987年国务院学位委员会将该学科改为“科学技术哲学(自然辩证法)”。科学技术学:以科技为研究对象,对科技的自然性质和社会性质进行全面考察。下涉科技哲学、科技管理学、科技史学、科技社会学、科技法学、科技政策学、科技伦理学、科技文化学等。

四、当代自然辩证法研究的主要领域和内容

自然科学哲学问题研究(物理学哲学问题);自然观研究;科学哲学与科学方法论研究;技术哲学与技术方法论研究;科学技术与社会研究;科学与文化研究;科技思想史研究等

五、国外相关研究

1、科学技术哲学

以科学技术为研究对象与内容的哲学学科。

2、科学技术与社会

哲学的方向:波普尔、库恩、拉卡托斯等的科学哲学;埃吕尔、海德格尔、马尔库塞等的技术哲学等。社会学、历史学的方向:普赖斯的科学计量学;贝尔纳的科学学;萨顿、科瓦雷的科学史等。

自然科学与人文社会科学关系的方向:杜尔凯姆的社会学的方法;马克斯·韦伯的自然科学与文化科学的区分;C.P.斯诺的科学文化与人文文化的交融等。3、20世纪60年代末,在上述研究的基础上汇合成一门交叉学科——科学技术与社会(STS)。4、20世纪90年代后科学技术与社会演变为科学与技术研究(S&TS)

美国康奈尔大学设有科学技术学系,涵盖从本科到博士的教育。

六、学习自然辩证法的意义

是哲学性质的交叉学科,他从自然科学向社会科学与思维科学渗透,是培养有深厚理论基础、有战略眼光、具备文理综合素质的高级人才的必修课。

在教学中偏向“以知识体系为中心”,忽略了对科学方法的探索以及科学精神的展现,不能培育起良好的科学批判精神。

崇尚科学,但反对视科学技术为导向人类幸福的唯一工具;不反对将科学方法应用于人文社会科学,但反对机械地、盲目地应用;不否定科学能够为人类解决很多问题,但反对以为仅仅科学就能解决人类所面临的所有问题等。

科学发展与自然观的演化

一、自然观的定义

人们对自然界的总的看法。是世界观的不可分割的部分。……

二、古代自然观

直观性、思辩性、整体性和普遍联系性。

三、近代自然观

机械性、形而上学性。

四、现代自然观

强调发展变化、普遍联系

五、每一时期的自然观都有形成背景

以现代辩证唯物主义自然观为例

康德-拉普拉斯星云假说在僵化的自然观上打开第一个缺口

1、发展变化思想的确立

天体演化进化论思潮(地质、生物、物理)2、普遍联系思想的确立

能量守恒细胞学说尿素合成元素周期表电磁场方程组

六、回顾20世纪科技发展的特点,展望未来高度分化基础上的高度综合,一方面向深度广度进军,学科越分越细,一方面学科之间互相渗透、结合,在科学边缘区产生交叉学科,在多个学科综合的基础上产生横断学科。

全球性问题与可持续发展

一、人类当前面临的全球性问题

“全球性问题”是指由于生产、科技和社会的发展所带来的具有全球性质与世界性的影响,触及世界各个国家和所有民族利益的问题,诸如人口爆炸、粮食短缺、能源和资源枯竭、环境污染和生态破坏等问题。

1、人口问题

2、资源问题

世界森林正以每年2000万公顷的速度消失;20世纪中叶每天一个物种灭绝,现在每6个小时一个物种灭绝。(愤怒的可可西里.ppt)

3、战争威胁

4、环境问题寂静的春天.ppt

“世界八大公害”事件:马斯河谷事件;多诺拉烟雾事件;洛杉矶光化学烟雾事件;伦敦烟雾事件;四日市哮喘事件;水俣病事件;骨痛病事件;米糠

油事件。

二发展观的发展

1、五六十年代以单纯追求经济增长为核心的发展观盛行于世。

“有增长而无发展”、“恶的增长”

2、70年代发展概念取代了“增长”概念。

“增长”只是物质量的扩大,事实上也许对社会有害。

“发展”是一种含有规范内涵的价值判断,既包括物质因素,也涉及公平、自尊、自主、稳定等社会因素。

3、可持续发展指“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成威胁和危害的发展”。

罗马俱乐部:《增长的极限》

可持续发展的基本内涵

(1)发展(受三方面限制:经济、社会、生态因素)

(2)可持续性(从生态、资源、经济、社会可持续性四个方面加以认识)

(3)公平性(代内公平、代际公平、公平分配有限资源)4、可持续发展蕴涵着经济发展、生态平衡和社会公正三大目标。

织一片蓝天滋养人类美好的家园;

采一撮玉叶装扮阳光明媚的人间。

5、乐观主义的发展观过分强调了人的价值作用,忽视了资源的有限性以及人的能力的相对有限性。悲观主义发展观则过分突出了资源的有限性,低估了人的价值实现能力,只看到现实人的生存困境和他的有限能力。

三、中国的可持续发展观与科学发展观

中国环境威胁论

科学发展观:坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展。《中国21世纪议程》是根据中国国情并参考全球《21世纪议程》制定的中国可持续发展战略。1、抓住机遇、迎接挑战,实现经济持续、快速、协调发展。

2、实现经济体制和经济增长方式的根本转变是当前我国实施可持续发展战略的关键环节。

粗放型向集约型转变

粗放型经济增长主要依靠生产要素数量扩张实现经济增长,高投入、高消耗、低质量、低产出。

3、制定符合可持续发展战略的经济发展战略。

4、统筹协调人口、资源和环境政策,促进社会、文化与环境的协调发展。

5、加强法制建设与政策引导,切实做好环境保护工作。

梁从诫人间四月天.ppt,自然之友

“…..没关系,五个人我也照讲不误…能听进去一点,一颗小小绿色种子在你们心里将来能够发芽开花,也给我们的环境带来一片绿荫。”

6、把人的发展与增强国民现代综合素质提到更加突出的战略地位。

7、提高全民可持续发展意识,加强实施可持续发展能力建设。

8、加强国际合作,推进可持续发展战略的实施。

科学与哲学关系

引子:

哲学:马克思主义认为,哲学是理论化、系统化的世界观,又是观察、分析和处理各种问题的方法论。科学技术与哲学之间的联系问题历来众说纷纭。

1、各个历史时期的科学技术都曾产生过哲学问题

1.1 原因之一:科学的发展会触及学术传统学术传统分一个学派的传统和一个时期整个科学界的传统,属于信仰的内容之一。

例子1:古代的根号2事件

和毕达格拉斯学派有关,该学派相信:任何一次度量都可以用数(即有理数)表示出来。困境:等腰直角三角形。

例子2:W.汤姆逊不接受电磁理论W.汤姆逊:“直到我能够做出一个事物的力学模型之前,我从不感到满意。如果我能做出一个力学模型,我就能理解它;只要我采用各种方法都不能做出一个力学模型,我就不能了解它。而这,就是我为什么不能接受电磁理论的缘故。”

例子3:爱因斯坦与玻尔之争

1.2原因之二:科学发展会触及政治和宗教信仰例子:(1)伽利略案(2)其他案例

1.3 原因之三:科学技术发展会产生伦理道德问题

神话中的科技伦理思想:普罗米修斯盗火神话歌颂了为人类利益勇于牺牲自己的道德精神,提出了敢于触犯宙斯尊严,打破神人界限,提高人的地位

问题。

马克思称这个神话是“哲学的日历中最高尚的圣者和殉道者”。这个神话中提到的潘多拉的盒子则说明,技术既可造福于人类,也可以危害人类、扼杀文明。

索夫克勒斯的剧本《安提戈涅》先讲了人的才能十分高超,无所不能。接着又说:这种才能有时使他走厄运,有时使他走好运。只要他尊重法令和他发誓要坚持的正义,他的城邦便能耸立起来;如果他胆大妄为,犯了罪行,他便将失去城邦。

说明古希腊人已经看到科学与技艺力量的强大,感到必须用道德和法律来约束它。

2. 科学技术发展离不开哲学思想的指导

2.1宏观上哲学指导自然科学的案例:

(1)中国未能产生近代科学和中国哲学的影响有关:

?中国古代取得了光辉灿烂的科技成就

?儒道两家都强调内心追求,对外界采取消极态度身体发肤,受之父母,不能毁伤。父母全而生之,子当全而归之。

?道家追求的道就在人心中,儒家强调先天存在的“知”和“能”

?中国哲学教导人们看不起技术

?中国哲学缺少科学方法上的内容

?中国人信仰有机宇宙观

(2)科学中心的形成和转移是以哲学高潮的超前形成和转移为条件的

刘则渊、王海山以《哲学史》(1—6卷,敦尼克主编)为统计资料源,对近代以来意大利、英国、法国、德国的哲学家人数进行了统计,并把一个国家的哲学家人数超过世界总数的15%时,称为哲学高潮期。他们发现,近代以来哲学高潮期是客观存在的,且存在转移现象。

表3-2 近代世界哲学高潮发生顺序、时间长短及峰值表

表3-3 哲学高潮期(I)和科学中心期(III)的起始年代表

表3-4 哲学高潮期(I)和科学中心期(III)的峰值发生年代表

结论:

(1)哲学高潮期兴起和转移顺序与科学中心的转移顺序一致;

(2)科学高潮期前都存在一个哲学高潮期,说明哲学高潮的兴起和转移是导致科学中心形成的重

要原因;哲学高潮是科学兴盛的先导。

(3)哲学对自然科学有指导作用。

2.2微观上哲学指导自然科学的例证:

B·帕斯卡洛仑兹

2.3对科学未知领域的哲学探索

热寂说

科学技术前沿的哲学问题

1 (转基因食品.ppt)

定义:利用现代分子生物技术,将某些生物的基因转移到其它物种上去,通过对生物的基因进行改造获得的食品。

1983年问世,目前有转基因食品4000多种。2005年种植生物技术作物的国家达到21个,其中包括10个工业化国家和11个发展中国家。

两种截然不同的观点:

赞成发展转基因食品的人认为公众对转基因食品的认识有误区。

?转基因育种同常规杂交育种没有本质不同;

?迄今未发现对生态环境造成的不良影响;?数亿人食用未发现对健康造成的有害影响;

?马铃薯案件和斑蝶案件在实验结果分析和实验方法上都有严重缺陷。

反对发展转基因食品的人认为有潜在危险性:

?食用安全上有潜在危险性

?过敏反应的转移

?毒素的积累

?污染风险

?马铃薯案件:英国罗伊特研究所、普斯陶教授1998年8月10日在电视上公开了实验结果。

?对生态环境的潜在危害性:

?1999年5月,《自然》发表了罗西教授文章,指出抗虫害转基因βt玉米的花粉含有毒素,44%的幼虫死亡。

?转基因会逃逸、泄露,会与野草杂交产生超级杂草,超级害虫。

?对生物多样性的潜在危害性

?通过逃逸会破坏自然界原有基因库

?会改变现有生态系统结构

?对经济贸易的潜在危害性

?造成种子市场的控制、垄断

?培育出不育种子,一次性种子、抗特定除草剂的种子

?会把含有对人体有害的基因的食品输入别国

目前采取的对策:

实质等同性原则:如果一种新的食品与传统食品的分子、成份、营养等数据实质等同,该食品被认为与传统食品同样安全。这一原则操作上有困难。加贴标签

转基因食品导致的政治风波:2002年非洲受灾,有1400万人无粮食吃,美国援助转基因玉米被拒。

克隆技术的伦理问题

1997年2月23日英国《泰晤士报》登出了一个爆炸性新闻,多利羊问世了。这是用体细胞通过无性繁殖技术培育出的第一个克隆产品,从此克隆技术逐渐走向成熟。

克隆技术.ppt

克隆技术应用于人类会面临许多伦理问题:

克隆人的身份难以认定

人是动物长期进化而来的,是通过有性繁殖产生的,是在特定的社会环境中成熟起来并具有特殊的生物性、社会行为和社会特征的集合体。

克隆技术只能克隆出生物人,无法克隆社会属性,想克隆有全息拷贝的人不可能。

克隆人如不是人,就可在其身上进行一系列被禁止的试验,这合乎人道吗?

克隆人是人,也会面临伦理道德问题。

克隆人搞乱了社会人伦关系,无法纳入现有的伦理体系。

克隆人会因自己的特殊身份产生心理缺陷,形成新的社会问题。(他们可以寻找其生物学父母、社会学父母吗?一旦找到克隆人可以更换父母吗?克隆人对谁的遗产有继承权?克隆人的生理性状是完全受到控制的,会产生悲观心理和宿命感。为某种目的而生产的克隆人一旦知晓会报复社会。)

对现有家庭结构形成冲击

对作为自然物中一部分的人类发展是一种过强干涉,可能影响人类的人种自然构成和自然发展。性别比例失调

人种失调

由于要利用在人体内至少存活了20年的细胞,在20年中,化学和环境辐射的影响有可能使细胞脱氧核糖核酸的特性发生改变,用它去克隆会产生许多生理缺陷的人。

增大了人类退化的危险。

会带来生命的淡薄。

一旦被滥用会带来严重的社会恶果:(克隆天才人物;克隆人工业化,使人沦为商品;克隆出怪物)

3相对论的哲学问题

可观察量在理论中不再具有绝对意义

传统看法:物理量等价于可观察量相对论:测量具有相对性对观察者的看法

时空观念的变革。

科学研究的材料是否是纯客观的?

科学发展模式

概述

科学从小到大逐渐发展起来的:

?按时期分,经历了古代、中世纪、近代、现代四个阶段;

?按形态分,经历了零星的知识、经验形态的知识、理论形态的知识、知识体系四个阶段。

自然科学发展模式又可称为“科学演进的模式”,是从动态上描述科学发展的主要特征和内在机理。?宏观上描述科学整体运动的规律。

?微观上阐述科学理论生长的过程。

宏观上的科学发展模式(一)

2.1指数增长律恩格斯:“科学发展则同前一代人遗留下来的知识量成正比。因此,在最普通情况下,科学也是按几何级数发展的。”

科学的发展“可以说是于其出发点起的(时间的)距离的平方成正比的。”

普莱斯 W=аеТβ(W为科学指标,а、β为常数,Т为年代)

指数增长率存在的问题:导致增长佯谬

s型曲线

2.2汤浅现象

从大的时间尺度看,在不同地区或国家科学发展不平衡。最先注意到这一点的是(英)贝尔纳。1954年《历史上的科学》中明确把一个时期科学技术繁荣昌盛的国家或区域称为“技术和科学活动中心”。从旧石器时代到1950年,共存在过20个技术和科学活动中心。贝尔纳揭示了这个现象,未能展开进行深入研究。

1962年,日本学者汤浅光朝用统计方法再次证明。科学活动中心:一国科学技术成果占同期世界科技成果总数的百分比超过25%的国家。

科学兴隆期:一国保持在25%以上的时间。

统计源:Herbonsha的《科学和技术编年表》(1956年版)

结论:

图4-4:科学发展的高潮与多中心时期的交替2.3凯德洛夫的带头学科理论

?不再着眼于科学在空间上的发展状况,而是着眼于科学的内部结构。20世纪70年代发现,各门学科的发展并不是齐头并进的。

?带头学科或先导学科——形成学科群。

?科学的发展过程就是带头学科(及形成的学科群)不断被取代和更替的过程。

?起作用的时间T=200/2n-1

启发性:

(1)自然客体的复杂程度和发展水平不一,为了认识它们,首先认识这些自然客体的共同基础。这个共同基础往往就是带头学科。

(2)理解了为什么现代科学技术是加速发展的——学科群

宏观上的科学发展模式(二)

一、科学积累发展模式

认为科学是一个不断积累的过程,知识从少到多,日渐积累,越积越多.

1.1亚里士多德

从观察上升到理论,再从理论返回到观察,以指导观察。前者采用“归纳”,后者采用“演绎”。从过程1到过程2,一般理论1成了认识的背景,指导并解释经验观察2,这就要暗含一个前提:前后不矛盾。不矛盾意味着知识融汇的可能。

1.2 惠威尔:

把科学的进化比作支流汇成江河的形式,即科学是通过归并而进化的

牛顿的万有引力定律就是归并了开普勒定律、伽利略自由落体定律、潮汐运动规律、其它事实。

如何归并的呢?

事实1、2 ······m

经验定律1、2、········n

更高层次定律1、2、········o

理论

必然的推论:定律和理论并不在同一个层次上2.对惠威尔观点的批评

给科学史强加了一种虚假的连续性;科学的发展是坎坷不平的,理论并不互相流入对方;相反,竞争是法则,一个理论被另一个理论替代,常常是革命性推翻。燃素说和氧化说之间是取代、推翻关系,是竞争结果,是不连续的。

累积模式的图示

评价:

卡尔纳普:中国套箱

优点:能较好地说明新旧理论之间的继承性

问题:科学发展并不全是渐进的,其间曾经存在革命,有间断,无法用继承性加以说明;新理论的产生常开始于旧理论与观察事实的矛盾;累积模式把科学发展问题太简单化了

二、波普尔(K.Popper)的不断革命模式

背景

1905年相对论提出。此前,牛顿理论已经受千百次检验,取得惊人成功,被证明是真理。在相对论冲击下,根基发生了动摇。一个理论,不管多么成功,都难免被推翻的命运。由此出发看1919年爱丁顿实验(不是对爱氏理论的证实,而是对牛顿理论的“证伪”、“否证”)

科学具有主观性,只能逼近却无法达到客观真理。

2、模式描述

波普尔模式包含四个环节

①科学从问题开始

②针对问题,科学家进行各种大胆的尝试性猜测,即提出假设和理论③各种理论之间激烈竞争,相互批判,并经受观察和实验的严格检验,从而清除错误,筛选出逼真度较高的新理论

④新理论被证伪,又出现新问题,开始下一个过程他把科学看成是从问题到问题而进步的,随着这种进步,问题的深度不断增加

贯穿该模式的红线是猜测与反驳的过程

他自己将这个模式称为“以猜测和反驳为手段来解决问题的一般模式”

应提倡的科学精神

①要有敢于犯错误的精神

“怕犯错误是一种可怜的愿望”

“从错误中学习”

“科学史仅是一部不可靠的猜测史或错误史”

4、对波普尔模式的评价:

①突破了逻辑实证主义者对科学知识仅作静态的语言逻辑分析的框框,把人们的眼光引导到对科学知识的增长作动态考察和对这一过程的内在机制作逻辑说明的方向上去。

②他的科学始于问题的提法也给人以启迪。

③他认为一个反例就可以证伪一个问题(理论)不

对。理论的免疫问题。

④问题有各种类型:

a、产生于理论内部的问题

爱氏引力理论提出后光线会不会弯曲的问题

b、产生于两种不同的理论之间

天体演化和地质进化提出后会问“地球表面的生物怎么来的?”上帝创造的吗?

C、产生于理论和观察的矛盾

日心说理论和恒星周年视差

波普尔只承认问题的第一种来源。

⑤历史主义者批评波普:

库恩提出三点理由:不同意经验证伪主义,因为主要是依靠科学家心理上信念的转变来选择理论;波普尔理论与科学发展史不相符合,科学发展存在积累性过程;不同意不断否定论,这样不会有知识增长了。波普理论并没有改变科学直线发展的总趋势。

三库恩的范式变化模式

又叫科学革命模式。因为他强调科学的发展是“新理论抛弃并取代与之不相容的旧理论的革命过程,革命的重要标志是范式(P aradigm)变换.”

关键词:范式(Paradigm)

《科学革命的结构》(1962)100多页,20余种范式解释

《必要的张力》(1977)

无论实际上还是逻辑上都很接近于“科学共同体”这个词

科学共同体:在科学发展的某一历史时期,该学科领域中持有共同的基本观点、基本理论和基本方法的科学家集团

具体地说,范式指科学家集团认识中的三种根本成分:集团所采用的符号概括;为集团提供类比和给人们以启发的模型;具体的解题范例。托氏地心体系为早期天文学家的范式.

(它规定了基本理论、基本观点和基本方法,提供了研究问题和解决问题的模型或框架,为当时天文学发展规定了方向)

1、模式描述

(1)“前科学时期”就是“范式”没有形成的时期。包括亚里士多德以前的动力学、阿基米德以前的静力学、布莱克以前的热力学、燃素说以前的化学、赫顿以前的地质学。

范式是一门学科成为科学的必要条件

“常规科学时期”是范式已经形成的时期

科学发展快

对待反常的态度:不理睬、消化反常、怀疑自己的

能力。

不理睬(普劳特时代仍相信,上帝只会用少数几个砌块来创造世界,氢就是其中之一。由于当时发现氢的原子量为整数,其它元素的原子量是氢的整数倍,因此元素的原子量应该是整数。(相信元素是氢的化合物或聚合物)。后来发现氯的原子量不是整数。有了反常出现。相信传统的说法的科学家干脆不予理睬这一反常。)

消化反常(洛伦兹(H.A.Lorentz,1853-1928)提出收缩假说)

怀疑自己运用范式的能力

科学家思想保守

(2)“危机时期”:对旧范式发生了怀疑

有四种情况会导致怀疑A反常的数目越来越多。如1895年,x射线,伦琴;1896年,铀放射性,贝克勒尔;1887年,电子,J.J.Thomson;1898年,α、β射线,卢瑟福;1901年,me随速度增大,考夫曼。

这些新发现冲击着传统认识(原子不可分、原子最小、元素不变、质量不变)

B有些反常非常顽固。如“燃素说”后期

C有些反常打击了范式的基本原则。如地心说D社会的迫切需要。

总之,危机时期派别斗争激烈、科学家心理变化复杂、科学家热衷于哲学和基本问题争论、会带来批判精神和创新精神。

(3)、科学革命时期

抛弃旧范式确立新范式的时期,但不是全体科学家的一致行动。

科学革命时期,科学家可以不抛弃旧范式,因为范式的选择不完全由观察、实验决定,决定范式选择的还有世界观和方法论,也受科学家个性的影响,还受政治、经济等社会因素的影响。

对范式的选择也不是毫无标准:简单性、有效性、精确性、广泛性、一贯性

“一个新的科学理论并不是靠使它的对手信服并使他们接受而获胜的。不如说是因为它的对手死绝了,而不熟悉这个真理的新一代又成长起来了。” (普朗克语)

“范式的转换是一代人的转换”(库恩)

(4)、新的常规科学时期:以新范式为指导的科学发展时期

2、库恩模式的评价

克服了直线发展模式存在的问题,既看到了科学发展的继承性,又看到了科学发展的间断性

新范式是怎样产生的?突然出现的,有点象格式塔转换

科学革命后产生的理论是否更接近真理?

新范式的产生是否是旧范式的决定性破坏?

四、拉卡托斯的科学研究纲领竞争模式

波普、库恩、拉卡托斯三种模式的基本区别

拉卡托斯的科学研究纲领由三部分组成:

?硬核:由最基本的理论、观点构成,包括形而上学的内容。

?硬核不是一下子形成的;

?硬核具有韧性和相对稳定性

?硬核与范式比较

?硬核的提出受到过库恩范式的影响;

?范式的内容比硬核庞杂

?保护带:在硬核的外面,保护硬核。

?由辅助性假说构成

?托氏天文理论的保护带是本·均轮假说

?哥白尼理论的保护带是恒星距地球太远

?牛顿理论的保护带是其他行星的摄动影响

?保护带理论有效克服了波普和库恩模式中存在的问题?方法论规则:

?由正反启示法组成

?正面启示法告诉科学家应该遵循哪些研究途径,由一组提示或暗示组成。

例如:

利用牛顿纲领计算行星轨道时,正面启示法包括:T1:行星、太阳是质点,太阳静止的假定,应用万有引力定律

T2:行星、太阳又围绕共同的引力中心

T3:太阳系中其他行星的引力

T4:行星质量分布的不对称性

?反面启示法是告诉科学家应该避免哪些研究途径。

科学研究纲领的进化阶段

退化阶段

新的研究纲领证伪并取代退化的研究纲领

新的研究纲领的进化阶段

该模式的核心内容是科学研究纲领的进化和退化的互相更替。

几个具体问题:

如何判定一个研究纲领的进化和退化?

靠问题转换

一个理论系列 T1, T2……T n,如果满足下列条件,

它的问题转换就是进步的:

? T n能够说明T n-1以前的各理论的成功

? T n比T n-1有更多的经验内容

? T n的有些超量内容已被确认

否则问题转换就是退化的。

研究纲领对待反常的态度

如何否定或证伪一个退化的研究纲领?

☉靠的不是反常

☉靠的是研究纲领的竞争

☉常规科学时期仍有研究纲领的竞争,竞争中退化的研究纲领有可能卷土重来

☉淘汰一个研究纲领时应该慎重

拉卡托斯模式的问题

无法回答何时才能确定研究纲领的退化

描述性的

进步的问题转换是科学史上几乎从来没有实现的理想化

硬核过于僵硬

没有说明为什么一个时期有一个研究纲领占主导地位

(从他的理论会得出:一个时期会有多个研究纲领存在)

科学划界20世纪20年代以来,关于科学划界问题大致形成以下四种观点:逻辑经验主义、批判理性主义、科学历史主义与科学实在论。

逻辑经验主义认为能用经验事实加以证实的命题才是科学的命题。

批判理性主义者POPPER认为可证伪性是划界标准。

历史主义学派可分为两派。一派以库恩、拉卡托斯等为代表,承认划界的必要性,认为区分在于是否在范式或科学研究纲领的指导下从事解决疑难的活动;另一派以费耶阿本德为代表,否认科学划界的必要性,认为不存在科学与非科学之间的一成不变的界限,这是历史主义走向极端的典型表现。与以上的一元划界标准不同,邦格提出了多元划界标准。他给出科学知识领域的12个条件。

科学观察

一、科学观察的定义和分类

从哲学高度看,观察是主体(观察者)与客体(被观察对象)相互作用的过程。

科学观察一般是指人们在科学认识中有目的、有意识地对事物和现象进行感知、描述和记载的方法。

直接观察和间接观察;定性观察和定量观察;受控观察和非受控观察。

二、科学观察的可观察性原理

可观察性原理就是指可以观察到的事物或属性才能成为科学研究的对象,而不能观察到的事物或属性则不能成为科学研究的直接对象,要想研究它们,必须把它们转化为可观察的事物或属性才行。可观察性原理的核心是“观察的合理性”问题,即观察到的事物或属性是否有资格代替客观存在(或自在之物)本身。

伽利略把事物的性质分为两类:第一性质和第二性质。形状、大小、数目、位置和运动的量等可观察,能够用数学语言精确刻画的性质是第一性质;颜色、气味、滋味和声音等难以用数学语言精确刻画,虽可感受,但只存在于主体之中,属第二性质。

英国哲学家罗素研究过颜色问题。他分析了桌子上颜色的可变动性、相对性,得出结论:“为了避免偏好,我们就不得不否认桌子本身具有任何独特的颜色了。”在这里,罗素实际上也是否定了观察颜色的合理性。

但是由颜色的可变动性、相对性,并不能否定颜色的客观存在性。解决这一问题的办法是制定标准的观察条件。

三、科学观察的特性:主观性和客观性

1 历史回顾

(1)否定观察的客观性。

古希腊柏拉图的理念论;

中世纪一些经院哲学家;

近代唯理论笛卡尔:蜡块

(2)否定观察的主观性。

经验论者和一些科学家

(培根、洛克、赫胥黎);

逻辑经验主义把这种中性观察的观点发展到顶峰。(3)观察渗透理论

1958年,科学哲学家汉森明确提出了“观察渗透理论” 的观点。这种观点强调了理论在观察中的重要作用,阐述了理论对观察目的、观察手段、观察对象和观察结论的全面渗透。

第一,理论决定了观察的目的和对象

现代神经生理学和心理学研究表明,知觉具有选择性。

观察结果与背景知识矛盾:导致科学发现(伦琴的X 光);

对理论预言的检验成为观察的目的,理论预言的对

象成为观察的对象(广义相对论预言光线弯曲);

第二,理论决定了观察到什么。

在科学史上,常发生这样事情:有的人虽然在观察中遇到了新的自然现象,但是,由于缺乏正确理论的指导而犯了“丢失结论”的观察错误;而另外的人由于对这一现象作出了正确的理论解释,却得到了重大的科学发现。

脱燃素空气与氧气

第三,理论可以纠正一些错误观察

观察是可错的,对错误的观察,只有靠观察和理论的相互作用才能得到纠正(布朗的花粉)。

第四,理论提供了观察语言。

任何观察的结果只有用语言陈述出来才有科学价值,而观察语言总是与特定的科学理论联系着的。

2 科学观察的主观性

主观性是指观察是由主体来进行的,即观察内容是被观察对象在观察者头脑中的主观印象。

(1)感觉的局限性和错觉

感官都有一定的感觉阈值;感官的反应速度有限;感官的感觉灵敏度也不高;错觉。

(2)知觉的选择性

知觉的选择性就是选择某一或某些事物为观察对象,而把其它的事物作为观察背景;由于选择的不同,观察对象和背景又可以相互转换。

(3)背景知识

背景知识往往决定了主体能够观察到什么。如果没有经过一定的科学训练,没有必要背景知识,就往往导致观察失误,甚至视而不见(X光片、化石、电火花与电磁波(赫兹1888)、中子的发现)。

(4)观察仪器

观察仪器对观察的影响具有二重性。一方面是人的感官延长,大大扩大了人的视野,提高了观察的精确度,克服了直接观察的局限性、主观性和模糊性;另一方面,观察仪器又会引起观察失误。

3 科学观察的客观性

客观性是指观察是对客体的观察,即观察内容是观察者就观察对象所达成的共识;没有观察对象什么也看不到。

实现观察客观性的主要条件有:

(1)观察的可重复性

一般来说,在观察(包括实验观察)中发生的事件能够被反复检验,就在一定程度上保证了观察结果的客观性;

(2)观察必须以正确理论为指导

观察总是渗透着理论的,当不完备甚至错误的理论

或观点渗透到观察之中时,就会导致错误观察。其表现主要有先入之见、无意过失和假想等。

(3)观察必须全面、系统

应当从事物的空间分布上,观察事物的各个方面和全体;从事物本身的关系及其与其它事物的相互关系上,观察事物的整体特征及其在环境中的表现;从事物的时间演化上,观察事物变化发展的各个阶段或全过程。

竺可桢《物候学》

(4)必须选择典型的观察对象和条件

孟德尔的豌豆、摩尔根的果蝇。

(5)必须选用完备、先进的观测技术和仪器

现代仪器越来越完备、先进,其精度和可观测范围也越来越大,这样就能更准确、更客观地记录客体的运动状态。

四、科学观察中的机遇

科技与人文的关联

自然科学只能解决是非而不能给人以“价值”判断,“价值”判断的源泉是人文科学。

二、人文精神指蕴涵在人文科学中的共同的东西——对人类生存的意义和价值的关怀,是一种以人为对象,以人为主体的思想。

斯诺在《两种文化及再谈两种文化》(1959)中指出:现代社会存在互相对立的两种文化,一种是人文文化,一种是科学文化。、、、

梁思成:半个人的时代

(空心人、边缘人)

海德格尔:人总是诗意的栖息在大地上。

三、科技与人文关联的作用

1、导致一大批新兴学科、交叉学科、边缘学科的诞生。

维纳创立现代控制论

科技美学、社会生态学、数学经济学、社会计量学、计算机(数理)语言学、、、

2、不仅有利于杰出人才在各自专业领域内创造奇迹,而且还将促使他们成为推动人类社会发展的时代精英。

3、促使人的认识、情感和意志协调与健康发展,不断提高人的认识世界、把握世界和改造世界的能力。

培养诺贝尔奖获得者较多的美国加州理工学院认为,单纯的科学教育培养最终只能提供专业技能和知识而不能提供智慧。智慧是知识与判断及心灵感

悟的综合。为取得智慧,科学教育必须获得人文教育的支持。要求所培养的人不仅具有扎实的专业知识理论和技能,而且还应该具有丰富的人文情趣、高尚的精神情操和崇高的道德责任感,能够充分地表达出对于人生意义的真切理解和对于人类命运的关怀之情。

4、要求人类具有一种社会系统工程的观念,善于把技术问题与社会问题联系起来综合考察。

正如美国麻省伍斯特多学科工艺学院所认为的那样:“今天,我们需要的是那些既了解技术又了解它的社会意义的人才。他们既懂得如何使用机器,又对机器在人类社会中的地位有清醒的认识。专门化必须建筑于跨学科的广阔基础之上,因为在当今的技术社会中,解决问题要求人们的思想具有宽阔的视野。”

科学技术体制

科学技术体制包括科技投入体制、科技结构比例、科技法律调整、科研管理体制等方面。

一、科技投入体制

曾国屏:工业化初级阶段,R&D强度一般不超过

1.5%;工业化中级阶段,R&D强度约为 1.5%-

2.5% ;工业化高级阶段,R&D 强度一般大于2.0%。二、科技研究的结构比例

主要由基础研究、应用研究和开发组成。建立三者之间的恰当比例关系,是科技体制的重要内涵。

以日本为例:日本在20世纪90年代显露出科技缺乏原创性、基础研究薄弱。原因:日本政府对基础研究投入不足;日本大学与企业间在R&D上长期缺乏有效合作与沟通。1995年《科学技术基本法》是转折点,正如其中所表述的:“对日本来说,、、、,所谓追赶型的时代已经结束了,从今以后我们必须作为先头的一员,去凭借自己的努力挑战那些尚未开拓的疆域。转型后的日本科技政策采取的举措:提高国家和各级地方政府对基础研究的重视程度;推进大学与企业之间的合作;培育风险事业。

以英国为例:1980年英国调查报告《工程科学与我们的未来》:英国长期有着重视基础科学、轻视工程技术等应用科学的现象。自20世纪70年代中期以来,英国科学技术政策进行了一系列重大改革。

三、科学技术的法律调整

四、科研管理体制

两种基本类型:侧重经济手段,以权力分配为特点,称为分散型或分权型;侧重行政手段,以权力集中为特点,称为集中型或集权型。

各国现行的体制中没有纯粹的集中型或分散型,通常兼具这两种类型的特点,只不过侧重点有所不同。

以英国为例:20世纪90年代,英国将原属内阁办公室的政府职能科技管理机构——科学技术办公室并入贸易与工业部,以加强科技与经济的结合。推进公立研究机构的私有化转制和大型科研设备的社会化共享。

以美国为例:布什:《科学:无止境的前沿》(1945)。科技发展两种类型:供应型、分离型。20世纪七、八十年代,美国经济地位下降。高度分散的科技体制已经不适应美国当前形势的需要:不利于制定协调一致的科技政策目标、不利于制定比较长期的科研规划。20世纪90年代,美国成立了国家科学技术委员会,由总统副总统直接领导。

以我国为例:80年代的三个阶段:1980-1985:试点探索。“科学技术工作必须面向经济建设,经济建设必须依靠科学技术。”1985-1988:实质改革。1985年《关于科技体制改革的决定》,1987年《关于进一步推进科技体制改革的若干规定》。1988-90年代初:总攻发起。1988年《关于深化科技体制改革若干问题的决定》,1992年《关于分流人才,调整结构,进一步深化科技体制改革的若干意见》。90年代的措施:1)“稳住一头,放开一片”。2)进一步改革科技拨款机制。3)建立适应社会主义市场经济体制的宏观科技管理体系。4)建立科学的科研院所管理制度。5)加强科技立法和执法工作。《科学技术进步法》《技术合同法》,《促进科技成果转化法》《专利法》。

为什么一流的科学家应先是哲学家?

答:1、讲义P63-64

2、一流科学家与一般科学家不同,他们站在科学的最前沿,具有高度探索性,需要具备相应的世界观和方法论来把握正确的研究方法、方向等。

请以近代科学的产生和发展为例,说明常规科学时期和科学革命时期科学与哲学的关系。

答:1、介绍库恩范式转换模式,交代“常规科学时期”与“科学革命时期”概念的来源。

2、总体介绍科学与哲学的关系:各时期科学技术都曾产生哲学问题;科学技术发展离不开哲学思想的指导。

3、用案例说明常规科学时期:牛顿力学与机械唯物主义自然观。

4、用案例说明科学革命时期:日心说冲击信仰自然观(或进化论冲击形而上学自然观)。

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