第四讲 科学发现的逻辑与科学证明的逻辑
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科学知识点的逻辑推理方法科学知识的积累和发展是人类文明进步的重要基石,而逻辑推理是科学研究的核心方法之一。
逻辑推理通过分析、归纳和演绎等思维方式,帮助我们理解科学现象、揭示科学规律。
本文将介绍科学知识点的逻辑推理方法,并探讨其在科学研究中的应用。
一、归纳法归纳法是逻辑推理的一种重要方法,通过观察和实验等手段,从大量的具体事实中概括出一般性的规律或结论。
例如,在人类发展史上,通过对不同历史时期的人类社会进行调查和研究,我们可以总结出人类社会发展的一般规律,从而理解不同时期社会结构的变化和发展。
在科学研究中,归纳法也被广泛应用。
科学家们通过观察和实验,收集并整理相关数据和事实,从中归纳出一般性的规律或者假设。
例如,通过对大量的实验数据进行统计和分析,科学家们发现物体的重力与其质量和距离成正比,从而得出了万有引力定律。
二、演绎法演绎法是逻辑推理的另一种常用方法,通过已知的前提和逻辑推理规则,得出结论。
它是从一般到特殊的推理过程。
例如,已知所有的人都会呼吸,张三是一个人,那么我们可以演绎出张三也会呼吸。
在科学研究中,演绎法也有广泛的应用。
科学家们通过已知的科学理论和实验结果,运用逻辑推理规则,得出新的结论或者预测。
例如,在物理学中,如果我们已知物体质量和加速度,那么我们可以演绎出物体的力大小。
这种应用演绎法的推理过程可以帮助科学家进一步理解和揭示物理现象的本质。
三、可证伪性原则科学逻辑推理的一个重要原则是可证伪性原则。
科学理论或假设必须是可以被证实或者被证伪的。
科学家们通过设计实验证明或者反驳某个理论或假设,从而不断修正和完善科学知识。
例如,爱因斯坦的相对论通过一系列的实验和观测得到了验证,从而成为现代物理学的基石之一。
而当时广为流传的以太理论则未能经过实验证实,最终被证伪。
这表明了科学逻辑推理中可证伪性原则的重要性。
四、实证主义实证主义是科学逻辑推理的一种理论观点,强调科学只关注可观察和测量的现象,而不能涉及超出经验范围的事物。
《科学发现的逻辑》读书笔记第一部分科学逻辑导论第一章对于若干基本问题的考察1.归纳问题(1)归纳的定义:科学发现的逻辑等同于归纳逻辑,即这些归纳方法的逻辑分析,一般把这样一种推理称作“归纳的”。
(2)归纳问题的定义:如何确立根据经验得出的全称陈述真理性的问题,经验科学的假说和理论系统就是这样的全称陈述。
(3)归纳原理的定义:归纳原理是我们借以能把归纳推理纳入逻辑上可接受的形式中去的陈述。
(4)归纳原理易于产生的矛盾:因为这个归纳原理本身也必须是一个全称陈述。
假如我们试图认为它的真理性来自经验而得知,那么,导致引入归纳原理的同一个问题就再一次产生了。
为了证明这个原理,我们就必须运用归纳推理;而为了证明这些归纳推理,我们就必须假定一个更高层次的归纳原理;如此等等。
这样,想把归纳原理建基于经验之上的试图就破产了。
因为这样做必定导致无穷后退。
(5)Kant对于归纳原理矛盾的解决:Kant试图摆脱这个困难,办法是他把归纳原理(他称作“普遍因果性原理”)看作是“先验地正确的”。
(6)概然性推理易于产生的矛盾:和归纳逻辑的其他任何一种形式一样,概然推理的逻辑,或“概率逻辑”,不是导致无穷后退就是导致先验论的学说。
2.心理学主义的排除(1)科学知识的逻辑分析与事实相关还是与正确性相关:科学知识的逻辑分析与事实的问题(无关,而只与正当或正确的问题有关。
(2)科学发现的过程都是理性所为:有人会反对说,把已导致科学家作出一个发现——找到某一新的真理——的步骤加以“理性重建”看作认识论的事更为合适。
但是,问题在于,确切地说,我们要重建什么?假如要重建的是灵感的激起和释放的过程,那么我将不认为它是知识逻辑的工作。
这种过程是经验心理学要研究的,而不是逻辑要研究的。
3.理论的演绎检验(1)批判地检验理论和根据检验结果选择理论的方法:批判地检验理论和根据检验结果选择理论的方法,总是按下列路线进行的。
借助演绎逻辑,从尝试提出来且尚未经过以任何方式证明的一个新思想——预知、假说、理论系统,或任何其他类似的东西——中得出一些结论;然后将这些结论,在它们相互之间,并和其他有关的陈述加以比较,来发现他们之间存在的逻辑关系(如等价性、可推导性、相容性、不相容性)。
行政能力之逻辑推理:科学发现是大胆猜想归纳逻辑对人类知识的根据本身提出了一个尚未加以解决的问题。
在这个问题得到解决之前,整个科学无论其具有怎样的内在一致性还是外在有用性,都必须以某种方式游移于半空之中,找不到固定的大陆。
归纳推理结论的真实性证明,在逻辑上会遇到困难,在实践领域也存在一些问题。
科学史上许多事实证明,与发现海王星相类似的许多科学发现并非是按照某种归纳推理得出的。
例如开普勒对行星运动规律的发现是通过与圣父、圣子、圣灵三位一体的类比而作出的。
开普勒把太阳比如圣父,是中心,恒星和创世说里提到的水是圣子,天空中的气和充实万物的太空则是圣灵。
尽管开普勒的发现途径是以虚假的宗教想象为基础的,但其得出的行星运动规律的结论却是正确的,而且最后得到了经验的证实。
所以,从赖欣巴赫开始,许多学者采取将科学发现与证明分开的方式。
他们认为,科学发现是心理学和历史学关心的问题,不是哲学的问题;哲学或逻辑学只关心科学成果的证明与辩护的方式。
其结果,使许多学者完全沉湎于证明问题,而抛开了科学发现的问题。
而以波普尔为代表的证伪主义却提出了探讨“科学发现的逻辑"这一有重要意义的课题。
尽管他的著作《科学发现的逻辑》主要讨论的是科学检验、评价和选择的逻辑,但他却敢于提出"科学发现没有逻辑,是非理性的,科学发现就是不断猜想与反驳。
"他的著名口号是:"大胆猜想"。
曾师从于波普尔的另一位哲学家费耶阿本德则走得更远了。
他认为科学本质上是一种"无政府主义" 的事业,即科学不是按某种固定不变的方法论思想和规则而发展的。
科学史上没有一条认识论的规则是不曾被违犯的,不管它看起来多么有道理,也不管它有多么充分的根据。
如古代原子论的提出,哥白尼革命,现代原子论的兴起,光的波动说的发展,都是依靠一些科学家不受某些"显而易见"的推理规则束缚才能完成的,这是知识成长所绝对必需的。
波普尔所论证的“科学发现的逻辑”
英国哲学家威廉·波普尔提出了一种被称为“科学发现的逻辑”的概念,他认为科学家的发现是通过运用一种特定的逻辑
方式进行的。
他的观点引起了人们的激烈争论,他们持不同的观点,而这些观点也引发了一系列的问题,比如是否存在“科
学发现的逻辑”这一概念,以及这一概念是什么样的。
波普尔把科学发现的逻辑定义为一种“从现象发现规律的
逻辑”,这种逻辑是以极少的例外为基础,以一种演绎的方式
来推断出一般性的规律。
换言之,科学家们以一种演绎的方式,从特定的实例中推导出一般性的规律,即通过观察或实验,科学家们可以得出普遍存在的规律。
因此,波普尔的概念强调了从特定的实例中推导出一般性的规律的重要性。
这一概念也强调了科学家们在发现规律时所依靠的实验和观察,以及这些实验和观察所产生的结果,而这些结果又是科学家们推断出一般性规律的基础。
不过,波普尔的概念也受到了质疑,有些人认为这一概念只是一种简单的概括,并不能充分反映科学发现的复杂性。
例如,有些人认为科学的发现更多的是一种创造性的过程,而不是一种演绎的过程,这意味着科学家们不仅仅是从特定的实例中推断出一般性的规律,而是通过对已有的规律的变化和创新,从而使其成为更加有效的规律。
总之,虽然存在争议,但波普尔的“科学发现的逻辑”概念仍然是一个重要的概念,它强调了从特定实例中推导出一般性规律的重要性,以及科学发现过程中实验和观察的重要性。
它还提出了一种“创造性的过程”的思想,强调了科学家们在发现规律时需要对已有的规律进行变化和创新,从而使其成为更加有效的规律。
因此,波普尔的“科学发现的逻辑”概念仍然是一个重要的概念,值得深入研究。
波普尔所论证的“科学发现的逻辑”作简要评论
在20世纪30年代,美国著名哲学家Charles Morris Peirce发表了著名论文“科学发现的逻辑”,这篇论文提出了他对科学发现的新认识,引起了众多学者的重视。
据Peirce理解,每个科学发现的过程都可以按照一定的程序进行。
一个科学发现本质上是一种推理,其过程是基于科学实践的一系列推断,而这些推断又可以分为三个步骤:第一步是发现问题,即发现合理解释现有观测数据的问题;第二步是假设,即对以前提出的可能答案进行分析,并确定最佳假设;第三步则是证明,通过实验证明假设是正确的。
可以说,Peirce的“科学发现的逻辑”把科学发现引入了一个新的框架,强调了科学实践的依赖性和推理的重要性,提出了科学发现的模型,使科学家可以进行更有效的发现。
虽然该模型可能不完全适用于每个科学发现,但是它给科学发现提供了一个新的视角,使更多的科学家能够更系统的进行发现。
综上所述,Peirce的“科学发现的逻辑”向科学发现提供了一个有力的理论支撑,将科学发现置于一个新的框架,使科学家可以更有效地进行科学发现。
该理论也给现代科学发现提供了理论指导,促进了科学发现的发展。
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○1归纳主义A归纳主义定义(归纳主义是一种认为科学知识通过某种归纳推论从可观察事实推导出的立场。
就是从若干零散的现象中推出一个一般规律,也就是从若干特殊现象中总结出一般规律,是从特殊到一般。
例如,我观察我周围的人,发现每个人都长着十根手指头,经过我的归纳总结,于是我就得出了这样一个一般规律:人都长十根手指头。
这就是归纳推理。
还要知道,归纳推理时所考察的对象必须是同类的,必须是你的研究范围里的。
例如,上例里,我考察的对象必须全部是人,不能把人和马混在一起考察。
归纳推理涉及某种来自可观察事实的概括而言,显然这种推理不能够产生有关不可观察之物的知识。
古典归纳主义:崇尚经验和归纳,认为经验是科学理论的唯一可靠的来源,认为归纳法即是科学发现和证明的唯一正确的方法。
)B解释归纳主义起源发展(归纳主义起源于英国,归纳主义起源于英国,从培根到罗素,后来又被逻辑实证主义所继承,长期以来统治着西方科学哲学界。
弗兰西斯培根,被马克思称为“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖”。
他在批判经院哲学的过程中,依据自然科学,提出了唯物主义经验论的基本原则:一切知识起源于经验,因为他认为经验具有确实性和丰富性。
他反对经院哲学的演绎法:它既不能给人们提供真理,也不能帮助人们发现新的科学知识,因此他主张抛弃演绎法,建立唯一能提供真理的归纳法。
自从培根以后,归纳法在科学研究中被广泛运用,受到很多科学家的青睐。
后来,逻辑实证主义继承了这一传统并把它发扬光大,在世界范围内兴起了一场声势浩大的逻辑实证主义运动。
逻辑实证主义哲学家们提出了意义的标准:经验证实的原则,并把它作为区分科学与形而上学的界限。
他们认为科学是由有意义的命题组成,而命题是否有意义其标准就是能否被经验证实。
在他们看来形而上学的命题是无意义的,因此有意义成了区分科学与形而上学的不可逾越的界线。
这样他们就顺理成章地把经验证实变成了衡量一种理论的科学地位的标准。
后来,休谟提出著名的“归纳问题”之后,经验主义开始走向怀疑主义。
科学发现的逻辑思维与证明方法科学的发展离不开逻辑思维和证明方法的运用。
逻辑思维是科学推理和研究的基础,而证明方法则能够验证和确立科学发现的真实性和可靠性。
本文将从逻辑思维和证明方法两个方面,探讨科学发现的过程。
一、逻辑思维在科学发现中的作用逻辑思维是科学发现的基石之一,它从事实和规律出发,通过推理和思考,得出合理的结论。
科学家在进行科学研究时,常运用演绎和归纳两种逻辑思维方式。
1. 演绎推理演绎推理是从一般到特殊的推理方式,它基于科学原理和已有的知识,从普遍规律出发,推导出特殊情况下的结论。
例如,牛顿的力学定律是基于观察和实验得出的,通过演绎推理,可以应用到具体的物理系统中,预测和解释运动状态。
演绎推理具有严密性和确定性,但需要构建一个完善的逻辑体系,以确保推理的准确性。
科学家在构建理论模型和进行科学研究时,经常运用演绎推理的方法,以便得出有价值的科学发现。
2. 归纳推理归纳推理是从特殊到一般的推理过程,通过观察和实验,从具体的事实和实例中总结出一般的规律。
科学家在进行实验和观察时,常常通过归纳推理来发现新的现象和规律。
归纳推理的优点在于可以得出新的科学发现,但由于从特殊到一般的推理过程存在不确定性,需要进行验证和检验。
科学家在进行归纳推理时,需要尽量避免过度一般化和武断,以免得出错误的结论。
二、证明方法在科学发现中的应用科学的证明方法是科学发现的关键,它可以验证和确立科学研究的结论是否正确和可靠。
科学发现的证明方法包括实证、推理和数学证明等多种形式。
1. 实证研究实证研究是科学研究中最常用的证明方法,它通过观察、实验和数据收集,获取实证证据来验证科学假设和理论。
科学家在进行实验前需要设计实验方案,明确实验目的和方法,并进行数据分析和统计处理,以得出科学结论。
实证研究需要遵循科学原则和方法,确保实验的客观性、可重复性和可验证性。
科学家还需要对实验结果进行合理解释,并引用相关的文献和研究结果,以增加科学发现的可信度和可靠性。