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科学理论论文范文

时间:2022-02-16 07:58:21

序论:在您撰写科学理论论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

科学理论论文

第1篇

1

实在论的复兴同“实在”本身的破碎与失落结伴而生,是康德以后西方的一大景观。一方面,科学主义和理性主义抛弃康德的“自在之物”,把感性世界中的“现象”作为实在;另一方面,人本主义和非理性主义抛弃康德的“现象”,以人的某些非理性心理要素取代“自在之物”作为实在。于是有多少哲学,就有多少实在论,人人都可以称为实在论者,而“实在”本身则不知所去。为了重新整合这破碎了的现代哲学,人们必须唤醒理性,返回到实在观念的原点处发掘其真义。

然而严格说来,“实在”并不是一个真正的哲学范畴,也不是宗教或神学中的名词术语,当然更不会成为科学中的概念。通常它只是日常语言中的一个谓词而非主词,用以表示主词存在的虚实状况及其性质。不过无论哲学、科学,还是宗教、神学等,大凡以探索客观真理为宗旨的意识形式,都不能不首先去直接地面对它。因为“实在”与“真理”密切关联在一起,它根源于人本身所固有的一种“形而上”的冲动,是人的思想超越感性世界的产物。人们通常总是要割裂本体论和认识论从单方面孤立地讨论实在,然而事实上,无论是从思想的语言逻辑方面,还是从其方面分析,“实在”的这两个方面都是不可分割的。或者至少是就把握实在观念来讲,本体论同认识论必须统一起来考虑。

从语义学方面来分析,“实在”一词复合了两个不同层次的意思:其一是“在”,也就是通常所说的“存在”,它是相对于“不存在”而讲的,是指作为殊相处于时空之中的、原则上可以感知的具体的存在,它是人们把握“实在”一词的一个辅条件,构成“实在”的现实层面;然而,要完整准确地把握“实在”的内涵,还必须充分注意到它的“实”,即“真实”,它是相对于存在本性中可能具有的“虚”或“不真实”而讲的,是对存在的一种质疑,并构成“实在”的“超越”层面,这是“实在”一词常常为人们所忽略的深一层涵义。一般说来,它总是要指向某种终极的、不能被感知而只能被推论的、作为共相的抽象的存在。显然“实在”并不是指称通常意义上的那些存在,而仅仅是指称某种作为存在“根基”的本原性存在,或者说第一性的存在,它构成所有其它存在的前提和基础。“实在”所以能够如此迷人,也恰恰是根源于它对感性具体的现实的这种超越。

由此看来,实在观念应当起源于人们对现实的、感性具体的物质世界的怀疑和否定中。早在人类远古时期的神话传说中,人类精神就已经开始了对现实世界的超越,这种超越为人类以后理性地建构理想世界与批判现实世界奠定了重要思想基础,不过当时还没有触及到感性世界的实在性问题。

最早明确表示怀疑和否定物质世界的,是古印度的婆罗门教。早在公元前10世纪至5世纪古印度所流传的《奥义书》中,已经出现了这样的思想。根据婆罗门教的说法,印度神话中的创造神“梵”是物质世界的始基和宇宙万物的本原。它没有形状、没有大小、没有颜色、没有声音、没有气味,广阔无边、无处不在,既看不见、听不见,也摸不着,仿佛老子所说的“道”。不同的是,印度的“梵”具有某种意识,被称为“自我”。“自我”和“梵”一体两面,只是由于它具有意念,才使得混沌破裂变现出包括人在内的宇宙万物。不过这个破裂的混沌仅仅是由“自我”的意念产生的,因而被称为“假梵”。由假梵化生出来的宇宙万物是虚幻不实的、有限的和暂时的。唯有真梵才是真实的、无限的和永恒的。人们只有透过假梵认识了真梵,才能够超脱无尽的生灭轮回,复归宇宙本体〔1〕。

到了古希腊时期,巴门尼德首次从哲学上触及到实在观念。他把现实世界感性具体的物质性存在称为“非存在”,而把人们精神世界那些抽象化的思辨性概念称为“存在”。柏拉图进一步把人们所生活的客观世界明确区分为现象世界与理念世界。他认为人们的感官所能够感受到的只是现象世界,而真实的世界是理念世界,它隐藏在现象世界的背后,是人们的感官所不能感知的,它是本原的、绝对的和永恒不变的。现象世界只是人的一种幻相,没有任何真实性可言,只有理念世界才是真正实在的世界。亚里士多德虽然用质料与形式的结合取代了柏拉图那抽象空洞的理念,不过他还是承认存在一个没有质料的纯形式,这就是神。而且晚年的亚里士多德还认为一般形式就是事物的本质,它先于具体事物存在并决定具体事物,因而是第一本体。

中世纪的基督教神学吸取了柏拉图和亚里士多德哲学中的实在论思想,认为只有天国是真实的存在,也只有人们对于天国的认识才是真实的认识,现实世界不过是上帝的创造物,它只是人们感性知觉的对象,在那里是没有任何真实性可言的。根据安瑟尔谟等极端实在论者的观点,共相作为殊相的本质,不仅独立于作为殊相的个别事物、而且先于它们而存在;个别事物则不过是由共相所派生出来的偶然现象,它们是不可能真实存在的。这是实在观念和实在论的哲学发轫处,从此以后人们超越感性世界的本能冲动借助于基督教的经院哲学最终以实在论的形式正式进入了人类认识的视野。

综合以上简要的逻辑分析和历史考察,我们不难得出这样几个结论:

第一、实在观念和实在论是以真假两个世界的分辨作为思想前提和基础的,它内在地包含着由此岸的幻相世界向彼岸本体世界的超越。否则的话,如果有人指着他面前的一张桌子说:“这是实在的”,我们就一定会感觉到莫名其妙。要合理地理解和解释这句话,就必须首先设定一个辅助事件作为前提,这就是有人否定这张桌子的实在性,也就是说,必须先有了实在论。然而一旦实在论把人们的思想引向桌子的共相或理念,那时再有人回过头来强调说眼前的这张桌子是实在的,他显然不能够再被称为实在论者,而只能被称为唯名论或经验论等。这是正确把握实在观念和实在论首先必须澄清的问题。实在论领域中的各种混乱大都是由于忽视了这种超越而引起的。

第二、前苏格拉底时期的自然哲学家也曾主张超越现实世界,泰勒士的水、阿那克西米尼的气、赫拉克里特的火等、尤其是留基伯和德谟克里特的原子论,也都是人类精神超越现实世界的产物。然而这种超越并没有涉及到彼岸世界,它们纯粹是在此岸世界内部发生的事件,是人的思维对自身感觉器官的超越,只要人们设法拓宽自己的视域就会发现,它们并没有超出现象世界之外。因此,这种所谓超越只不过是从具体的作为殊相的质料到质料的还原,它同抽象的理念、形式或共相无关。所以它就只能是被称为唯物论或原子论等,而不能被称为实在论。这也是正确把握实在观念和实在论时应当非常明确的,否则诸如科学实在论这类怪胎就会由此而产生。

第三、新实在论与批判的实在论也同样是以理念与现象、形式与质料、共相与殊相这样两个不同的世界的分别作为思想基础的,同理念论或实在论相区别的是,它们同时赋予这两个不同的世界以同样的本体论地位。这其实是一种无可奈何的折衷主义方案。它虽然避免了大量停留在哲学原点的原始纠纷,促进了现代分析哲学的发展,然而哲学中的本原问题毕竟不会因此而被消解。就对“实在”本身的认识而言,它们几乎没有增添任何新的。所以尽管哈特曼把本体论和认识论统一起来把握实在具有重要的思想价值,然而彼岸世界与此岸世界毕竟存在着质的不同,从而最终的结果也只能是,或像罗素等热衷于从逻辑、数学方面进行抽象分析的多数新实在论者那样,从本体论上返回到柏拉图主义那里;或是像普拉特等热衷于从经验方面进行具体分析的那些批判的实在论者一样,从认识论上走向康德的不可知论;再或是像桑塔亚那那样,最后不得不把外部世界的存在当成一种动物式信仰来捍卫等。至于其它那些五花八门的实在论则大都不得要领。

2

明确实在观念与实在论的真实涵义后,倘若主张实在论,则将意味着:首先,在本体论上预设或承诺一个在感性具体的事物之外的超验和永恒不变的理念、形式或共相世界;其次,在认识论上主张科学正是对这样一个实在世界的真实描述;再次,在论上也相应地追求某种能够把科学导向这个实在世界的先验逻辑,从而可以使之同实在论内在地融合成为一个统一的整体。显然这只是一种基于语义形成的科学实在论。虽然它仅仅是纯思辨的产物,却相当准确地体现了本来意义上的科学实在论,不妨称之为科学实在论Ⅰ。不过人们通常已经习惯于把这种实在论称为形而上学实在论,并认为它同科学无关或者对立。然而事实上,这种长期被作为形而上学加以拒斥的实在论,在科学中已开始凸现出来。这是一个不容当前各种现实的科学实在论Ⅱ忽视的重要事实。

爱因斯坦的科学,作为传统宗教的一种替代品,显然是对于他所信仰的和谐的宇宙的描绘。的绝对性、形式体系的相对性、数学物理化与物数学化等〔2〕,在认识论和本体论相统一的基础上忠实地继承了柏拉图主义的科学传统,从而构成一种真正的科学实在论。尽管这种科学观在科学史上不占主流。然而随着现代科学向两极领域的不断扩张,这种观念的市场似乎是越来越大,甚至连实证主义的追随者海森堡等人,也明显感觉到现代物理学正在向柏拉图主义复归。只是何以证明这样一种描绘恰恰就是宇宙的本来面目,在认识论范围内是不可能得到真正解决的。

科学实在论Ⅰ预设或承诺一个理念、形式或共相世界,并要求科学理论描述这个实在世界。既然现象世界受外在于自己的理念支配,科学要解释和说明现象就必须准确地把握理念,而这样的科学显然是不可能在现象世界中纯逻辑地归纳,它必须到精神世界中纯理性地建构。科学实在论Ⅰ的方法论基础是理智的直觉、思辨与审美能力,包括科学创造中的直觉、猜测、想象和推理,理论评价中的简单性等,在本质上是一种形而上学的理性实在论。然而何以保证科学理论所描绘的正是实在世界,在方法论的范围内也是无法解决的。所以这样的理论与其说是科学,还不如说是或神学。不过爱因斯坦事实上也正是一个融神学、哲学与科学为一体的奇才。他的相对论巧夺天工居然没能获得诺贝尔奖,也说明了科学界对于“科学究竟是什么?”,还是具有自己的内在尺度的。

从上看,以实验作为特征的近代科学是在唯名论的旗帜下兴起、在经验论的传统中获得大踏步、并在实证论的怀抱中走向成熟的。同科学实在论Ⅰ相比,科学实在论Ⅱ更好地继承并体现了这样一种哲学的和科学的传统。它所关注的始终都只是现象、质料或殊相等现实的和感性具体的物质世界。近现代科学基本上是在这样一个物质世界中展开的。只是这个世界还存在着复杂的结构和层次。从人类自身的时空尺度看,它至少可以被划分为两大部分:一部分是人们借助于现有的技术手段可以感知的,不妨记为A;另一部分则是在原则上应当能被感知而借助于各种技术手段尚未被感知的,也不妨记为B。从认识论的层面看,人们既可以用A解释B,也可以用B解释A。大凡是从现象世界中的任何一个层次出发对其相邻层次所作的各种因果解释,都可以直接地构成现实的科学实在论Ⅱ的思想基础。不过从当代科学实在论发展的实际看,它们大都是以还原论作为其方法论基础的。

近代科学是在从A到B进行还原的,它以B作为A的内在原因和根据。具体说来,一个科学理论要想正确解释和说明A,就必须首先如实地描述B。近现代科学主要是在这种思想支配下层层还原、并最终从原子走向夸克的。极端的还原论总是要在本体论上预设一种实体,并在认识论上要求科学理论描述这种实体。它们认为成熟的科学理论中的所有名词术语及其中所包含的理论实体应当在现象世界中有确定的指称。W.塞拉斯和普特南的逼真实在论就是以此作为蓝本建构起来的。温和的还原论通常只是在本体论上承诺一种实体,夏佩尔的科学实在论、杰利的建构实在论和哈金的实验实在论等大体是属于这种类型。它们没有预设或承诺超验的实在,却预设或承诺了超感的实体,并且坚持认为科学理论或科学实验中所反映的就是真实的存在。

随着现代科学向纵深发展,尤其是伴随现代系统科学的兴起,整体论正取代还原论而成为一种新的科学范式。丰富多彩的现象世界实际上也绝没有还原论者所想象的那样简单。人们在其中发现了自然界的层次结构并揭示了它非同寻常的意义。整体论以A作为B的外在原因和条件,从而使“关系”取代“实体”而成为科学解释和说明的基础。它是现代科学正在摆脱古希腊自然哲学传统走向亚里士多德主义的一种进步。现代西方哲学中亚里山大的突现进化论、怀特海的过程哲学、哈特曼的批判实在论、拉兹洛的系统哲学和邦格的科学唯物主义等,也都具有这样一种极为明显的思想倾向。

科学实在论Ⅱ本是在反实在论的框架中建构起来的。它是以现象世界中各种感性具体的属性作为经验基础的理性实在论,在本质上是反柏拉图主义实在论的。近代科学以还原论作为方法论基础,试图将属性归结到物质实体上;现代科学则以整体论作为方法论基础,试图将属性归结到关系中并从而完全消解物质实体。这种实体的淡出和关系的凸现使形形以还原论作为蓝本的科学实在论Ⅱ普遍陷入困境。科学实在论Ⅰ预设或承诺实在,却无法保证科学正确地把握实在;科学实在论Ⅱ放弃这种实在而执着于描述现象,却最终连现象也把握不住。这就难怪现代科学哲学中现象主义、约定主义、工具主义和实用主义思潮要非常盛行。马赫、阿芬那留斯、彭加勒、迪昂、布里奇曼、奎因、拉卡托斯、库恩、费耶阿本德、劳丹、范·弗拉森、詹宁斯、黑崎宏等人都是颇有的反科学实在论者。即使是始终以科学实在论著称的普特南,到后期提出的所谓内在实在论,实质也是反科学实在论的。科学实在论不仅在逻辑上困难重重,而且在历史上也漏洞百出。倘若从整个科学发展的历史看,无论古代的托勒密,还是近代以来的哥白尼、伽利略、开普勒、牛顿、法拉第、麦克斯韦、玻尔和海森堡等一流的科学家,虽然说不能完全抗拒科学实在论的诱惑,然而他们总体上似乎都是在从事一种拯救现象的工作。

3

科学理论是人类认识发展到一定历史阶段的产物。从认识论的观点看,它作为主客体相互作用的产物,其中必然内在地凝结着根源于客体、然而却是由主体来规定、并因而具有主体间性的客观性现象,以及根源于主体、却必须由客体来规定的主观性理念。所以撇开它的语言、逻辑、数学表述形式就其经验来看,科学理论显然是由现象知识与理念知识这样两大类知识构成的。前者从现象世界出发,是人类关于物质世界感性具体的经验知识的归纳和,是实在论一直试图超越的“虚”与唯名论极力维护的“实”;后者从理念世界出发,是人类关于精神世界理性抽象的经验知识的反思和概括,是实在论始终所向往的“实”与唯名论坚决拒斥的“虚”。它们分别凝聚和体现了历史上能工巧匠的技术传统和人文学者的思辨传统。科学理论正是人类在这两种不同的知识传统中所积累起来的两种类型的知识在一定的语言、逻辑、数学形式构成的框架和体系中同化与融合的产物〔3〕。

近代科学是从现象世界中展开的。物质实体、属性及其相互关系是科学理论中所涉及到的主要经验内容,它构成了科学理论中最为重要的外部经验基础。按照唯名论的观点,现象世界中这些感性具体的东西正是唯一真实的存在。然而从现代哲学和科学认识发展所获得的结论看,实在论否认它们的真实性并不是没有道理的。

首先,从哲学认识论方面看,现象作为从属于主客体关系的范畴,是不可能脱离主体来规定的。既然主体是人,现象也必然是属人的。倘若把主体换成某一微生物,现象也必然要属于这种微生物。事实上,人类迄今为止所获得的全部认识成果,都始终是以人类自身的存在尺度作为基准的。罗素当年曾经谈到过这个。卡尔纳普、刘易斯和克里普克的可能世界理论也都涉及到这个问题。也就是说,现实的现象世界其实只是无数逻辑上可能的世界中的一个。实际上它完全是人类按照自己特殊的生理构造选择出来的。也正是这种特定的生理构造把“自在之物”拒斥到自己的视野之外。人类要把握这种自在之物,必须根本改变自己的生理结构和时空尺度,以便把多种可能世界同时纳入自己的视野。这恐怕只有上帝才能做到。

其次,从科学认识论方面看,人们对于微观世界的认识不可避免地带着人类认识活动的烙印。人们不可能观测到所谓微观客体的本来面目,而只能观测到微观客体同测量仪器发生相互作用的整体效应。并且观测结果是呈现为粒子还是波,还要取决于人们所设置的观测条件。具体说来,人们带着粒子的眼镜观测,客体呈现为粒子,带着波的眼镜观测,客体则呈现为波。真实存在的或许既不是粒子也不是波,而是某种不可知的“自在之物”。也就是说,人类对微观世界的认识仿佛盲人摸象,我们永远看不到大象的本来面目,而只能通过彼此的触摸建构一个适合于主体间的大象。这里自在之物虽然也不可知,然而却并不在彼岸世界。它作为现象的总和或整体构成人类认识的极限。量子力学中的测不准关系和互补原理在微观世界里深刻地揭示了这种隐藏在人类客观性科学认识深层不可消解的主体性。

再次,从现代科学所获得的具体结论看,作为现象世界载体的“物质”在微观世界中不断地化“虚”。近代物理学把实物还原为原子,现代物理学进一步把它还原为亚原子粒子、夸克、甚至亚夸克等微观粒子,最后发现这些充当宇宙砖块的所谓微观粒子原来只不过是一些根源于数学方程式的虚构。狭义相对论以连续的场取代作为普遍基质的以太,量子场论的发展把现象世界中的实物粒子归结为空间中能量集中的区域,靴袢理论甚至把强子等实物粒子归结为与其相沟通的反应道中的束缚态。广义相对论中作为引力场载体的似乎不再是质量而变成了能量。系统科学更是强化了这种非实体化的倾向,从而使关系实在论逐渐取代实体实在论成为一种现代思潮。与此同时,现代宇宙学也在大尺度时空范围内解构了宇观天体的实体实在观。

实在论所以要否定感性具体的物质世界,显然是因为它开始就已经发现这个世界仅仅是“人”的世界。它要超越这样一个世界寻求某种适合于所有不同生理构造和时空尺度的非人的认识,这无疑是一种典型的神目观。科学实在论把科学当成这样一种尺度,把所谓“科学的影像”看成真实的存在,也显然是忽视了科学的属人属性。从现代认识论的观点看,包括科学认识在内的人类一切思想认识,作为主客体相互作用的产物都具有属人性。甚至于连日常语言中所谓的“虚”与“实”,也都不存在任何可以脱离人的纯客观的绝对尺度。所谓客观世界中唯一能够确定的,只有由人的感觉器官所选择的这个现象世界。人类在两极世界中所获得的一切认识结论,最终都必须能够被直接或间接地还原到人的感性世界中。即使主张“科学是万物的尺度”的W.塞拉斯,也并不否认“常识的影像”的基础地位。从这种意义上讲,现象世界不仅是存在的,而且必须重新回返到常识中,把它权且看成是终极的和实在的。中世纪唯名论的思想价值正在于此。

科学理论中不仅有根源于物质世界中的现象知识,而且具有大量根源于精神世界中的理念知识。理论实体、属性及其相互关系也是科学理论中不可抗拒的重要组成部分,是科学理论中不可缺少的内部经验基础。从唯名论的观点看,它们大都属于应当从科学中清除出去的形而上学因素,而实在论的科学观总是要把它们看成某种真实的存在。实在论关于现象世界的虚无主义思想是人类认识超越自身感觉器官的必然,它体现了人类理智发育的成熟和完善,对于人类快速高效地拓展自己的生活世界具有极为重要的指导意义。然而并非它们在这个超越的世界中所获得的任何结论都有价值。科学发展的历史表明,科学实在论在理念世界中所构筑起来的各种“实在”,远远不如唯名论在现象世界中直接感知到的那些现象更为可靠。近现代科学中所预设或承诺的理论实体、属性及其相互关系,虽说有像原子论这样一些极为成功的假说,然而更多则还是像以太和燃素这样一类失败的猜测。

既然现象世界中的物质实体、属性及其相互关系是由人的感觉器官直接规定的实在,那么它显然是用不着分有所谓实在世界中的理念。相反,理念世界中所形成的理论实体、属性及其相互关系倒必须返回到现象世界中才能最终确定其真伪。正是近现代科学中的这样一种现实,使科学实在论Ⅱ误以为现象世界构成了科学理论的实在基础。它主张把抽象的理论实体还原为具体的物质实体,把以理论实体为载体的属性及其相互关系还原为以物质实体为载体的属性及其相互关系。而科学实在论Ⅰ坚持理念世界的实在地位,其实质上是要把精神世界中所形成的某种抽象关系客观化,把各种实体归结为这种绝对和永恒的关系,从而企图在这种关系中来俯视整个现象世界。然而无论是科学实在论Ⅰ还是科学实在论Ⅱ,都无非是来自哲学家的一厢情愿。科学史上那些一流的科学家大都坚持一种反实在论的科学观。人们所谓“牛顿不是牛顿主义者”〔4〕反映的正是这种情况。事实上,无论现象世界还是理念世界都是属人的,它们都不能构成科学理论的实在基础,只有人本身才能为科学理论提供现实的基础,尽管它也未必是实在的。只可惜在整个科学哲学中,它始终都没有在场。

4

中不仅包含着人类的现象知识与理念知识这样两种不同类型的经验知识,而且还包含着语言、逻辑与数学这样一些极为典型的人文知识。它们构成科学理论同化和融合现象知识与理念知识的形式框架,是科学所以为科学的内在根据以及衡量科学阶段、水平及其成熟程度的重要标志。科学理论正是同化和融合在这样一些“先验的”形式框架中的人类经验,是以人类特定的生理结构作为基础的人类实践和智慧的重要结晶,集中体现了人类理智、情感和意志的内在统一,充分展示了人性中所蕴涵的无穷魅力。

语言、逻辑与数学是构成科学理论所不可缺少的形式知识。同物质世界与精神世界中的经验知识不同,它们是关于现象和理念的元经验,是特定的主客体相互作用方式在主客体相互作用过程中向主客体内化与外化的产物。其中语言是基于人类特殊的实践活动在主体内部地形成的某种“约定”,它具体体现了人类社会活动的个性色彩,为古今人文主义者竭力张扬。逻辑是基于人类起源和发展的进化过程在主客体间自然历史地形成的某种“约定”,它抽象地反映了人类共同的生理结构,是不同语音、语形、语义、语用和语法结构的语言之间能够相互翻译的客观基础。数学则是人类在语言和逻辑的基础上所进行的某种人工“约定”,它是人的思维基于语言和逻辑基础的进一步发现和创造,是这两种约定的丰富、深化和自我发展。

正是通过这样的层层约定,人类才能首先通过主体内部的某种语言约定规则,揭示出隐藏在主客体之间的逻辑约定法则、以及各种形式的数学约定定理,并以此为中介最终发现作为科学理论客观基础的、客体内部的、自然历史的“约定”,即人们通常所说的自然。当然这种自然规律也是基于主客体相互作用过程的产物,它不仅必须通过人的特定生理结构及其延伸来感知,而且还不得不通过语言、逻辑与数学这样一些典型的人文知识形式来表述,因而它的客观性也就只能被解释为主体间性。皮亚杰的发生认识论、以及量子力学中的测不准关系、互补原理和宇宙学中的人择原理等,也都从科学内部的不同领域和途径具体地展示了科学理论从形式到的这种广泛意义上的约定性。

在人的世界中阐释科学理论,首先必须明确作为科学理论的理性基础〔5〕的语言、逻辑与数学等形式知识的人文属性。近代以来,随着以数学和逻辑为基础的近现代科学在社会生活中的巨大成功,以非理性为特征的反科学主义逐渐把对科学的社会批判引向认识论层面。它们把作为科学理论的理性基础并在科学实践中得到广泛的数学与逻辑理性简单地指责为工具理性大张挞伐,仿佛在数学与逻辑理性之外这个世界上还存在着某种可以同所谓工具理性对立起来的纯粹价值理性。这不仅在理论上是荒谬的,而且有悖于文艺复兴以来启蒙运动的历史事实,本质上是蒙昧主义在现代社会的沉渣泛起。实际上,作为科学理论理性基础的数学与逻辑,绝不会只有工具的属性,它还具有不可忽视的价值属性。近现代社会中人的内在价值的空前高扬正是在启蒙运动弘扬理性的过程中才得以实现的。倘若再返回文艺复兴所向往的古希腊思想文化中,则语言、逻辑与数学更是极为典型的人文学科。即使在古代科学的荒漠中,数学也依然被列为“六艺”之一。

实际上,同语言完全一样,逻辑与数学也是人们修身养性、陶冶性情、完善自我所不可缺少的重要人文内容。至于现代社会中逐渐暴露出来、并为人文主义所强烈谴责的许多社会现实,科学主义早已有警觉。它们决不能被简单地指责为工具理性的结果。事实上,这恰恰是某种虚妄的伪人文主义剥离工具理性肆意张扬所谓纯粹价值理性的结果,是现代社会中缺乏一种健全的理性的恶果。其实语言、逻辑与数学绝不只是什么工具理性,它作为人类走出愚昧、摆脱神权束缚的思想基础和理性根据,恰恰是人之所以成为人的基本尺度和重要标志,是处于价值核心地位的人本身不可或缺的一个重要组成部分。较之作为纯粹主体内部约定的语言,逻辑与数学更能体现出人的创造性本能,并具有更为浓厚的人文色彩。追求剥离了逻辑与数学内核的所谓价值理性,只能使人类的认识滞留在永无休止的形而上学思辨中,而主张从数学与逻辑退回到语言或前语言的所谓“诗”与“悟”的世界中,则不仅是神秘主义的,而且是非常典型的现代蒙昧主义。

其次,在人的世界中阐释科学理论,还必须明确共同构成科学理论经验基础的现象知识与理念知识的互补属性,及其同逻辑与数学理性不可分割的相互依存关系。近代科学根源于古代能工巧匠的技术传统与书斋学者的思辨传统,它们到近代融合在特定的数学逻辑框架中,形成一种体现人的“类”特征并且根本不同于传统理性的科学理性。这种科学理性以逻辑与数学理性作为基础,吸取了技术理性内容与思辨理性形式的确定性,克服了技术理性形式与思辨理性内容的不确定性,从而不仅使技术理性中蕴涵的个人狭隘的直接经验获得一种人类可以共享的形式并得以广泛传播,而且也使形而上的思辨理性获得某种现实的依据与意义。近代科学产生以来,工匠传统与学者传统分别以经验论与唯理论的形式主宰了关于科学理论的阐释。然而,无论是归纳主义还是演绎主义,都不能从单方面完全解释科学理论。只有使二者互补与融合起来,才能合理地说明科学理论。因为科学理论虽然是关于外部客体的描述,却毕竟是根源于主客体相互作用过程,它是由主体来描述的,尤其是在形而上的理念知识中,凝聚了古今中外极为丰富的人类智慧。它不同于能工巧匠个人的具体经验与才能,具有超越个人的、抽象的“类”经验特征。也正是由于这种特征,它必须同时接受直接来自客体的现象知识约束。极端的科学主义以现象知识拒斥理念知识,狂热的人文主义则始终以理念知识贬低现象知识,它们都是哲学家们误读和曲解科学理论的产物。

这里还要特别指出的是,所谓技术理性与思辨理性,绝不是某种剥离了逻辑与数学理性独立存在的理性形式,它是以逻辑与数学作为基础的理性在不同领域中的不同体现。没有人类的技术与思辨活动,逻辑与数学就不能得到外化和发展;脱离其中的逻辑与数学约束,技术与思辨也就根本无所谓理性。事实上,无论现象知识还是理念知识,都是人类以语言、逻辑与数学等形式知识分别作用于物质世界与精神世界的产物。剥离逻辑与数学这些所谓工具理性,片面夸大其中任何一个方面反对另一个方面,都不仅无益于人类认识的健康发展,而且最终会危及到人类自身的存在和发展。

第2篇

系统的概念最早来源于古代人类的社会实践经验,自人类有生产活动以来,就无时无刻不在同自然系统打交道;在人类知道系统科学之前,就已经在进行辨证的系统思维了;我国古代的农事、医药、天文、工程等方面的成就,都不同程度地反映了朴素系统科学思想的自发应用。作为现代科学技术结构体系中的系统科学,是我国著名科学家钱学森在总结概括已有科学技术分支并根据现代科学技术发展的特点提出和创立的。他从三个层次概括了建立系统科学的重要意义,一是直接改造客观世界的科学指导;二是为工程技术直接提供理论基础;三是在技术科学的基础上进一步抽象概括为认识、揭示客观事物规律的基本理论。系统科学的学科结构包括一门基础科学,即系统学;三门技术科学,即控制论、运筹学和信息论;以及一门工程技术,即系统工程。总体而言,系统科学是以系统为研究对象,研究系统内部诸要素之间规律的科学,其研究对象十分广泛,从研究物质运动规律的自然科学,到研究人类社会活动规律的社会科学,只要具有系统的特点,均可作为研究对象。

2中医理论与系统科学理论的契合点

系统是指由相互关联、相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的总体,其共性特点可以概括为整体性、关联性、动态性、有序性和预决性。而中医学理论具有强调整体观念、遵循阴阳五行规律、重视脏腑经络联系等特点;因此,体现我国古代医疗实践经验和规律的中医学完全具备系统的特点,可以成为系统科学的研究对象,就理论实质而言,两者亦十分相似。

首先,就系统的整体性而言,是指系统具有其组成部分所没有的功能,即“整体大于各孤立部分之和”。中医强调人体是一个有机整体,由五脏六腑、四肢百骸所构成,各部分有机配合,共同实现人的形体完整和功能正常。并且,人体还与所处的自然环境、社会环境构成一个系统,从而影响人体的健康。

其次,系统的关联性,是指系统各组成部分之间以及系统和其环境之间具有相互关联、相互制约、相互作用的关系,并且这种系统的关联性决定了系统整体性的存在。不难理解,人体五脏六腑的功能都不是独立的,比如脾与肝虽功能各异,但相互影响,情志不遂,肝气郁滞乘脾,形成肝郁脾虚证,就是很好的例证。人体中的气、血、津液等物质可以将各组织器官有机地联系起来,相互联系、促进和滋生,共同决定人体的整体功能水平。

再次,系统具有动态性和有序性的特征。动态性是从时间的维度来观察系统,其每时每刻都在运动变化,不存在绝对的静态;而有序性则是系统关联性在空间上所表现出来的结构层次,以及动态性在时间上所表现出来的演化方向,使得系统具有在空间、时间和功能上的有序性质。总结起来,即是系统的整体和各个部分都是在不断发展变化的,而且这种运动越是有序,其组织化程度也就越高。人体的生理功能变化和病理演变过程都充分体现了这种动态性和有序性的特征。比如,中医理论中有“女子二七而天癸至,任脉通,太冲脉盛,月事以时下,故有子;……;七七任脉虚,太冲脉衰少,天癸竭,地道不通,故形坏而无子也”的描述,充分体现了人体的动态特性。而根据中医的阴阳五行学说,人体五行之间的生、克、制、化都按照一定的规律进行,则是人体有序性的真实反映。

最后,系统的预决性表现为系统的有序性能够使其自动导向它的终极状态,这一特性在生命和生物系统中表现得尤为明显。生理学中的正反馈概念,就是对人体系统这一特点的真实反映。不仅如此,人体的预决性在中医学理论中也有充分的体现,比如"久病入络"的理论,就描述了人体久病必然导致病邪逐步由外向里,由浅入深,最终导致络脉损坏、脏腑衰竭的病理变化规律。从以上阐述,可以看到中医理论中的阴阳学说和五行学说,藏象学说和经络学说,六、七情致病理论,以及中医的辨证论治思维过程,这些都无不强调了人体的整体观和人体与环境、社会的整体观,也就是系统的观点。因此,运用系统科学的理论开展中医学的结构化和规律性研究是可能的。前面提到,医案是中医名家临床经验的结晶,是传承中医学术思想和经验理论的重要载体;因此,医案的系统研究就是应用系统科学开展中医研究的重要内容。系统科学理论的引入,使我们能够从宏观的角度,透过极其复杂的医案信息表达,把握中医辨证论治的总体发展变化趋势,以及医案中各要素间的内在有机联系;从而能够确定宏观的医案结构,并且细致地描述医案中各信息的发生规律;因此,系统科学思想为中医医案的研究提供了可靠的科学依据和理论基础。

3展望

第3篇

1.做好语音教学

要先让学生掌握好语音知识,这是基础中的基础。梁仪在认为,“语音是学习语言的基础。”英语语音是七年级第一学期的教学重点,在第二学期的期末阶段,全班应该有超过90%的学生能够将48个国际音标正确地读出来,而且还能够做到根据音标读准单词,还能根据所听到的读音来写出较为简单的词汇。在课堂教学中要有计划地落实语音教学:学26个字母时,教师可以先从归纳字母读音入手,能够将字母以及音标明确地区别开来,而且还要讲授部分比较简单的发音要领;教师在日常教学过程中要注意分解单词的音标,让学生知道什么是开音节、闭音节,分清辅音以及元音,能够准确地朗读长元音以及短元音;而且还要尽可能地运用单元综合技能训练课,最大限度地配合教材的单元语音练习任务,有步骤地学习相关的语音、语调内容,例如,重读、连读、浊化以及字母组合和失去爆破等。从人教版《新目标》英语七年级上册第三单元来看,在“Isthisyourpencil?”这个语音教学片段中,要掌握的主要内容是辨别元音音素[i藜]以及[e藜]。在教学过程中,可以如下操作:首先教师讲解双元音[i藜]以及[e藜]的发音方式,然而开始相应的听辨音训练。它要求学生能够听辨音标,而且教师也要向学生朗读以下成对出现的单词:hair-hear,ear-air,dear-dare,fare-fear,beer-bear,chair-cheers,然后让学生能够清楚地分辨出所听到的元音,可以按照下面步骤进行T:hair;Ss:[e藜];T:hear;Ss:[i藜];然后让学生听辨单词,教师要随机地朗读以下的词汇:hair,hear,ear,air,dear,dare,fare,fear,beer,bear,chair,cheers,而且还要让学生能够根据所听的内容圈画出教师所朗读的单词。在此基础上,要开展相应的口头训练。要求学生熟练朗读下面的句子:(1)Dear,IhavetwoearsandIcanhearyou.(2)Pleasedrinkthebeeronthechair.Let’scheers!(3)Dareyoucutyourhairintheair?

2.善于复习

“艾宾浩斯遗忘曲线”给我们的最大启示就是我们要在将记忆内容遗忘之前,尽可能早地、有规律地进行复习以及运用。教师和学生可以听、读,也可以写,还可以说出来,这样不断重复以及运用,就能够更好地掌握这些单词。例如,学生在学习单词apple时,可以说,Applemobilephone,也可以假想吃苹果时想起apple,教师也可以向学生讲授俗语,“Oneappleadaykeepsthedoctoraway.”这样以来,不仅掌握了知识,还想起了现代科技,还学到了如何养生。

3.语境学习法

在运用语境学习法开展词汇教学的过程中,教师要对初中生的认知特点有清楚的理解与把握。在此基础上,教师要能够熟练地创设多种语境,这样就能够为学生借助不同的句式或前后文学习单词提供较好的语言氛围。例如,教师在讲到新单词water时,可以拿来水瓶浇花、也可以喝水等,这些场景都是学生们很熟悉的。教师要及时地向学生展示下列句子(1)Iwanttodrinksomewater(.2)Imustwaterthemeveryday.学生从这两句话中就能够大体上把握住(1)句中的water含义是可以喝的水,(2)句指的是动作“浇水”。在这种语境下,学生能够很好地接受water一词的用法以及词性。

4.开展实物、图片、游戏教学

考虑到初中生的认知特点,他们更能够接受实物以及图片。那么,运用这些方式,可以让学生学会更为丰富、生动、形象、直观以及立体的词汇,学生也会牢记这些单词。从初中英语来看,绝大部分名词以及动词都是用来表示非常详细、具体的时间、人物、地点、事物以及动作,如watch,clothes,cup,smile,jump,run等。这些单词相对比较简单,因此可以最大限度地运用场景、实物或多媒体等丰富多彩的方式来进行教学。这样不仅充分发挥了学生在课堂教学中的主体地位,而且还刺激了学生的诸多感官来感知词汇,从而加深对词汇的印象。因此,教师在备课过程中,要最大限度地搜索、选取和教学内容密切相关的素材。例如,在教授七年级下Unit11Whatdoyouthinkofgameshows?的过程中,可以让学生浏览当地影院首页的相关内容,学会talkshow,soapopera,sportsshow,sitcom,gameshow等词语,这样不仅很好地激发了他们的学习积极性,而且还较好地吸引了学生的注意力。

5.教授构词法知识

初中阶段很多英语词汇的构成和含义有着较强的规律性。因此,如果教师能够向学生教授一定的构词法知识,就能够很好地扩充学生的词汇量,从而最大限度地提升学生在猜测词义方面的技能,从而不断提升学生词汇学习时的自信。比如,可以利用已经学习过的单词health来推断出healthy、unhealthy的含义,也可以根据teacher推测出teach、teaching等派生词的含义;利用非常熟悉的meeting与room,class与room,让学生推断出meeting-room以及classroom的含义等,这都能够很好地让学生迅速而有效的掌握相关词汇。

6.让学生自由交流

从英语学科来看,它属于语言学科,不仅要听读、写译,而且最重要的是说,也就是交际。交际是语言学习最为主要的目的之一。因此,人教版教材仍然坚持了“交际教学法”。教师可以在教学过程中采用Freetalk的教学模式来引导出一些生词。例如,在教授七年级下册Unit9Howwasyourweekend?时,教师可以采用以下方式来询问学生:“Didyouplaysportslastweekend?”“Whatdidyoudolastweekend?”“Whatdidshedolastweek-end?”学生往往就会脱口而出一些词组,例如visitaperson,gotothebeach,stayathome,dosomereading,studyforatest,playbasketball,cleanherroom等。通过此过程,就能够很好地引导出本节课的一些生词,而且也能够引导学生在自由交流中学会流利地表达自己的思想。

二、总结和反思

第4篇

将生动形象的典型内科病例应用于理论课教学,有助于抽象的医学理论具体化,激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的学习动机,改变既往“灌输式”教学中单纯理论知识的堆积,使学生变被动学习为主动学习,充分发挥主观能动性;同时,教师在病例导入式教学中,结合代表性病例适时提出问题,可引导学生查阅资料并分析讨论,做到医学基础知识与临床实践相结合,有效启发了学生的临床思维,培养了学生分析问题、处理问题能力。

2病例导入式教学法在内科学理论教学中的具体实施

2.1精心选择案例

典型病例准备是病例导入式教学法成功实施的前提和基础。教师选择病例时,必须紧紧围绕教学大纲和教学目标,充分考虑病种、发病机制和诊治的典型性、针对性,精心选择合适的病例。按学生现有知识水平,如有一定的临床知识积累时,可以适当选择一些稍难的病例,给予学生一定的临床思维训练,有助于其理清疾病的诊治思路,提高综合运用知识的能力。

2.2合理准备问题

问题的准备与设计既需要考虑学生的知识掌握情况,又需有一定的发散性与挑战性,注意问题的难度与知识掌握之间的平衡,使其有助于学生主观能动性的发挥。在学生刚接触内科学时,可以设计基础问题帮助其熟悉临床诊疗程序与思路;而后,随着临床工作的逐步开展,可以设置一些复杂或疑难病例,使学生通过主动学习与思考,达到深入理解疾病发生发展机制的目的。

2.3理论实践相结合

单纯病例介绍与理论讲授难免枯燥乏味,因此在理论课讲授时,要让学生有由理论到实践、再结合理论的过程。因此,在课堂讲授中,教师应首先给出典型病例、提出问题,再对疾病的发生机制及临床诊治予以深入阐述;随后,在教师带领下,让学生接触代表性病例,在临床实践中针对教师提出的问题,整理疾病诊治思路,寻找解决问题的办法,并展开讨论;最后,学生分组总结该病种的基础知识与临床诊治要点,分享学习体会,教师在此基础上,对学生发言加以点评和归纳总结,并对疾病的研究进展进行阐述,以培养学生的创新思维。

2.4课后案例提高

理论授课的完成不代表教学任务的完全结束,给学生布置课后作业有助于其对学习内容的强化,有助于学生巩固已学知识,掌握有效的学习方法。既往多布置选择题、名词解释和问答题,注重知识的记忆,不利于学生综合素质以及临床思维的培养。为此,我们建议在课后布置思考题时,设置简单案例,并将教学大纲所要求掌握的内容结合案例设置为问题,促使学生将分散的理论知识进行系统有序的梳理和应用。这样既有助于提高学生的学习兴趣,又有助于培养学生的临床思维能力与分析问题能力,达到学以致用的教学目的。

3病例导入式教学法实施经验总结

病例导入式教学法对教师与学生都提出了更高的要求。

首先,教师必须对所提供的病例有全面深入的理解与掌握,并且能够引导学生对疾病本身以及疾病背后隐含的知识加以思考,激发学生的求知欲,使其形成解决问题能力,而这对于病例导入式教学法的开展非常重要。其次,在具体实施过程中,对重要理论概念的讲述不能忽视,不能光讲临床诊治而忽视教学大纲的要求,必须注重基础知识和临床知识的结合与融会贯通,因此,合理的教学计划至关重要,必须兼顾理论讲授与病例讲授。

再次,在实施过程中,教师的引导非常关键,病例导入式教学法能否成功,关键在于病例问题的创设和课堂讨论的开展,病例讨论有时没有标准答案,很多问题目前还存在争论或尚未阐明之处,这就需要教师把握好问题讨论的具体环节和进度,在讨论中培养学生的创新思维和解决问题能力。

最后,师生的共同协作也是必不可少的。一方面需要学生发挥主观能动性,包括理论学习、接触患者以及探寻病例所涉及问题的解决方法等,从而由被动接受知识转变为主动探索学习;另一方面教师在教学过程中,要注意引导学生思考,营造轻松愉快的学习氛围,使学生不断地调查研究、释疑解惑,培养学生独立思考能力与创新意识。

4结语

第5篇

在组织行为科学中比较经典的激励理论是美国马斯洛的需求层次理论、美国学者赫茨伯格等人提出的双因素理论以及决策模型理论。首先,马斯洛的需求层次理论认为人类的需求分为生理的需要、安全的需要、友好与归属的需要、尊重的需要和自我实现的需要等5个等级。这五种需求的依次上升,呈金字塔式的结构。根据马斯洛的需求理论,企业可以建立灵活的激励政策,充分发掘员工的潜能。双因素理论是指“激励——保健”理论。该理论认为在一定条件下,影响人的工作积极性的因素有两类:一类是避免不良情绪的需要,一类是激励因素。前者与工作环境、人际关系、工作待遇等有关。如果没有这些因素,那么员工的工作积极性会很低,但如果有这些因素,并不一定能够调动员工的积极性。后者是指员工才能得到赏识、拥有较好的发展机会等因素,这些因素能够激励员工产生强烈的工作欲望。在决策模型中,目标函数采用效用函数形式,可以有多种表现形式,如非物质因素等。另外,在决策方式上,采用满意准则。这比传统的最优化准则更具有人性化。企业的决策者从“以人为本”的角度出发,寻求满意解,而不是“最优解”,这样的决策更具有实用性。

2行为科学在现代管理中应用的误区

2.1企业不够重视行为科学理论的应用

我国的企业,尤其是国企和中小企业,进行现代化管理的起步比较晚,不够重视行为科学在企业管理中的应用。很多企业依然采用传统的管理方式。例如,很多国企采用终生制的人事管理方式,员工一旦进入相应的单位编制,就不会因为工作绩效差而被辞退。这种终生制的方式对于员工没有激励作用,员工的工作积极性差,因此企业的效益很差。传统的管理方式不能充分考虑到人的不同方面的需求,出现了企业提供条件与员工需求不平衡的现象。如岗位与员工能力不适应、晋升机制不完善等。长期以来,这些问题导致员工的工作积极性下降,企业员工士气低落,严重的甚至出现了整个管理团队辞职的事情。不科学的管理方式为企业的管理带来严重的隐患,成为企业前进道路上的障碍。

2.2对行为科学理论认识不够深刻

行为科学理论引入我国已经有一段的时间,很多企业已经逐渐在利用这种理论来进行员工的管理,但是效果却一直不好。究其原因就是我国的企业对行为科学理论认识不够深刻、不够全面。行为科学与心理研究具有一定的相似性,在企业应用中需要咨询相关的心理咨询师。在中国,由于文化的特殊性,公众普遍对心理咨询师具有一定的偏见。很多人将心理问题与精神问题划等号。因此,很多企业没有借助相关心理咨询师的帮助,直接进行行为科学理论的使用。然而,要想获得员工的性格特质、倾向等方面的信息和结论就必须进行相关心理方面的调研。通过调研了解员工的性格、潜能等,然后企业可以实现岗位与员工能力相匹配。

3在现代化管理中应用行为科学理论的具体途径

3.1企业要重视行为科学理论的应用

行为科学理论的应用是企业做好人力资源管理的基础。通过行为科学理论的学习,企业的领导和相关的人力资源管理人员可以洞察到企业员工内心的真实需求,然后根据不同情况予以相应的满足。这样可以充分地发掘员工的潜能,进而提高企业组织绩效。因此,企业应该十分重视相关理论的应用。首先,领导层需要学习相关的行为科学理论。企业领导可以通过咨询、自学、参加EMBA班进行行为科学理论的学习。然后,针对企业员工,尤其是人力资源管理部门的员工,企业需要进行相关行为科学理论的培训。企业可以聘请相关的专家、学者对该种理论进行深入透彻的剖析。然后结合本企业的现状进行讲解、分析,使得行为科学理论由抽象变为具体。例如怎样在本企业内部具体应用的马斯洛需求理论,本企业的各种因素与双因素理论是怎样对应的等。

3.2企业要全面认识行为科学理论

由于对行为科学理论的片面认识,企业不能很好地应用行为科学理论。要想全面、深刻地认识行为科学理论,企业的相关管理人员需要进行踏实、认真的学习。然后,企业需要克服文化的偏见,正确地认识与行为科学相关的心理学以及心理咨询师。通过心理咨询师的分析,企业可以获得企业员工性格倾向,从而更好地进行岗位的分配。企业可以进一步建立员工的心理档案。由于现代生活压力很大,员工由于工作压力、生活压力等,有可能出现一定的心理问题。这样心理咨询师通过员工的心理档案可以全面系统的了解员工的心理状况,然后进行及时地疏导,使员工摆脱压力的困扰,全身心的投入到工作中来。全面地认识行为科学理论可以帮助企业更好地做好企业的人力资源管理工作。全面的认识行为科学理论使企业可以更准确地了解员工的真实诉求,主动进行人力资源管理,提高了人力资源管理水平。例如,人力资源管理人员发现某员工最近一段时间总是请假,并且闷闷不乐。针对这些问题,人力资源管理人员可以通过合理的手段了解员工最近的生活状况。然后在企业内部尽全力帮助员工解决问题。

3.3以人为本

二十一世纪企业的竞争最终是人才的竞争。因此,企业需要想尽千万百计吸引优秀的人才,然后创造良好的条件留住优秀的人才。要做到这些企业需要以人为本。首先,根据相关行为科学理论的应用,企业需要制定合理的薪酬福利制度。使之能够满足员工不同层次的需求又能激励员工以主人翁的态度对待企业和工作。然后,企业需要与员工之间进行良好的沟通,认真考虑员工提出来的工作中问题。这样长期以来员工就会与领导层建立信任。员工与领导层之间信任能够使员工对企业产生依赖感和归属感。这样有助于企业推行新的政策和管理模式,加快企业的发展步伐。例如,丰田生产方式(精益生产)这一模式的推进在一开始就需要员工与企业领导之间很强的信任感。这样,员工才能将基层存在的问题真实地、完整地反映给企业领导,然后通过企业整体力量来解决这些问题,进而提高企业的现代化科学管理水平。

4结束语

第6篇

作者:冯羽 单位:上海科技馆

HPS教育理论

H(HistoryofScience)指科学史,P(PhilosophyofScience)指科学哲学,S(SociologyofScience)指科学社会学,HPS教育旨在扩展科学教育的视野和科学教育的内容,提倡从科学哲学、科学社会学、科学史学等多个视角来筛选、编排科学教育内容,以期使科学教育能真正地、有效地、全面地提高国民的科学素养。HPS教育的三个维度华东师范大学教授裴新宁认为:“缺少了史学和哲学,不会形成完整的科学概念,我们接触科学,一定要看到科学的真实”。科学最起码可以从三个纬度去解释,作为知识的科学,作为探究的科学和作为社会交往的科学。第一个维度,科学不仅仅是静态的知识,它还包括认知的过程。要想真正理解科学知识,必须知道它是什么,同时也知道它怎么来的,这就是哲学,科学哲学(P)就是认识论方面的问题。第二个维度,科学需要探究,需要花时间,甚至五年八年二三十年进行研究都是可能的,这样一个探究就是史(H)的维度。现在中小学强调科学探究,就是为了探究这个知识怎么来的,科学家当时怎么研究的,我们现在应该如何去再现这个过程。第三个维度,科学是社会对话的结果,是共同体,这就是科学社会学(S)的维度。一个成果为什么二十年后才能得到诺贝尔奖金?这是因为科学是与社会不断对话的结果。比如,虽然我们现在科学非常发达,iPhone更新换代的速度非常快,但是这个和大众的距离似乎并没有缩短,为什么?就是科学与社会的对话没有做好。我们不懂为什么要iPhone4S,不懂每个技术背后都有哪些创意的历史和文化,而事实上法国人、美国人在用iPhone的时候不只在用技术,而是让技术真正成为生活中潜在的一种工具和文化。

HPS教育如何推进科技馆科学教育

我国的展览往往是单一强调Communication(互动性)、Scientific(科学性)或Philosophy(哲学性),很少有一个整合在一起的展览。那么我们究竟该怎么用HPS教育理念才能推进科技馆科学教育呢?第一,内容策划方面。科技馆里任一展示主题的说明和展教功能的实现,都需要人们了解过去、认识当代和思考未来,所以做一个展览内容策划,一定要有科技史的展教内容,只有做到以史为荣、以史为鉴、才能激发人们对未来科学发展的深入思考和智慧启迪。展览中孤立的知识点的解读和实物的展示还不如翻阅资料或网上查询更方便,因此,我们在做内容策划上要紧紧围绕科学史、科学社会学、科学哲学三个维度来阐述科学的产生和发展过程,建立用三维的角度去看科学、看世界的方法。第二,教案编写方面。要打破科学教育长期以来只关注“科学知识的结构和逻辑”的这样一种封闭的学科本位思想,提倡从科学哲学、科学社会学、科学史学等多个视角来筛选、编排科学教育内容,提倡在科学教案编写中适当加入科学哲学、科学社会学、科学史学等科学元勘的内容,使学生能够学习到完整的科学,真正理解科学的本质,提高科学素养。在科学教案中融入HPS教育理念,不仅可以使学生了解概念形成的过程、背景,学到科学研究的方法,从而对概念有更深刻地理解;而且有了人、事、情感的参与,使科学教育沐浴在人文关怀之中,激发了学生的学习兴趣和动机,拉近了学生与科学以及科学家之间的距离,可以使学生对“科学的仰慕”变为对“科学的投入”。第三,科普老师培养方面。科技馆里的科普老师对科学的想象可以直接影响学生到科技馆参观学习时对科学的理解。高水平的科普老师队伍是普及科学教育、提高科学教育水平的前提,科普老师也是HPS教育引入科学教育的重要传播者。因此,我们科技馆管理者要把科学史、科学哲学、科学社会学与培训科普老师教育思维方式和观念等紧密相连起来。四、结语HPS教育基本思想就在于:坚信科学史、科学哲学、科学社会学对科学教育都有不可忽视的作用,只有这些学科的有机融合,才能使科学教育变得更有效。我们用HPS教育的方法来推动科技馆的科学教育建设,不是单纯欣赏或是崇敬科技工作者那些建树当代惠及后代的丰功伟绩,更重要的是在科技发展的足迹中去体悟他们艰苦卓绝的工作态度和科学精神以及科学探索的智慧和方法。回望和审视现代意义上的科学发展源流,特别是在源头,科学、哲学和社会学是不可分的。

第7篇

关键词:科学理论简单

简单性是科学理论的一个突出特色,作为一种认识论和方法论的简单性原理贯穿在科学的整个历史中。卡西尔开宗明义:“科学开端于对简单性的追求。简单标志真理似乎是它的基本意愿之一。”在前科学时代,就有毕达哥拉斯的万物皆数,奥卡姆的剃刀——“如无必要,毋增实体”。此后,牛顿的节约原理、莫佩尔蒂的最小作用原理、马赫的思维经济原理、彭加勒的力戒特设假设、爱因斯坦的逻辑简单性原则、惠勒的质朴性思想,就是绵绵不绝的简单性思想潮流中的有代表性的浪花。在19和20世纪之交,简单性观念在科学中相当流行,乃至成为一种智力时尚,这种遗风一直绵延至今。数学家外尔这样说过:

在自然定律中,正如我后来将要更精确地确立的,简单性是本质的。如果我们不添加在数学上受简单的定律支配的陈述,那么自然受严格定律支配的断言就缺乏一切内容。这件事类似于化学中的倍比定律:除非我们添加组合以相对原子量的小整数倍数发生,否则它就丧失了一切内容。莱布尼兹在他的《论方法》中已经指出,当容许任意的复杂性时,定律的概念就变成空洞的。因此,简单性在自然科学中变成工作原则。

叫人匪夷所思的是,科学中的简单性本身却是一个十分复杂的概念。它到底意指什么,它的内涵都有那些东西,也许在运用和鉴赏它的个人的心中也不是十分清楚的。下面,我们将集中诸家诸派之洞见和智睿,尽可能地厘清简单性的内涵。

简单性的一种比较简洁、比较直观的涵义是,理论中包含的假设、概念、关系、实体、属性等在数目比较少。例如,赫兹所谓的简单性意指,在同样适当和独特的两个理论中,“包含较少数目的多余的或空洞的关系那一个图像更简单”。彭加勒和爱因斯坦对简单性的理解大体上亦是如此;他们的高明之处在于,要求作为理论的逻辑前提的假设是基本的、普遍的,并且在数量上尽可能地少。当今有人认为,O-R简单性(奥卡姆剃刀简单性)比若干其他类型的简单性较少规定性,而且较多地与我们的许多直觉协调。也就是说,给定两个与事实一致的可能的假设或理论,当一个假设或理论比另一个有较少的原理、定律、属性或实体时,则说它是较为O-R简单性的。

不少学者对简单性的特征和标识罗列得比较详尽,使我们能够领略简单性内涵的多义性和丰富性。N.麦克斯韦认为,简单性显然意指定律或理论的形式的简单性——理论的函数、方程简单的程度。但是,它也意指这样一些东西的程度:理论是非特设的,或说明的,或雅致的,或统一的,或在概念上融贯,或具有爱因斯坦所谓的内在的完美,或在另外语境中的美,或可理解性,或明白易懂。他特别提及目标取向的经验论(aim-orientedempiricism)对简单性是什么这个问题的解决方案:物理学中的基本理论Tn是被接受必须满足的非经验要求的更强的统一理论。因此,关键的概念是统一——基本动力理论的全体内容的统一。给出两个竞争的总括理论Tn和Tn+1,Tn+1比Tn简单,当且仅当Tn+1比Tn更好地作为物理主义的例子,即Tn比Tn+1更不统一。麦卡里斯特同样也强调这一点:

简单性概念与统一能力的概念密切相关:科学理论可以在这样的程度上称为简单的,即它们确定了原先认为不同现象之间的统一。

他还说:“科学家希望理论显示出的简单性的最简要的可能说明,必定固定在两个参量的值上:他希望在理论中看到简单性的形式,以及理论应该显示出那种简单性的形式的程度。这两个参量是相互独立的。”拉德纳(R.Rudner)则把理论描述的简单性分为:从一个理论使用概念的特点如概念的个数来判断的客观记法的简单性;依概念的优雅、我们对其熟悉的程度、操作的有效性、方便和其他美学特征来判断的主观记法的简单性;人们主要讨论客观逻辑和主观逻辑的简单性,后者是人们对理论逻辑结构是否简单的主观评价。记法简单性是因人为的记法不同而造成的表面的简单,逻辑简单性是理论由其内容决定的较深层结构的实质的简单。再则,古德曼从计算谓词的复杂性值,凯梅尼从陈述或陈述的逻辑测度出发,探讨了理论的简单性问题。

还有一些学者对简单性的指标列举得相当具体。雷舍尔表示,当各个理论的其他情况等同时,对简单性的偏爱是建造科学理论的普遍实践。例如,一维的描述模式优于多维的描述模式,定量的特征描绘优于定性的特征描绘,较低阶多项式优于较高阶多项式,线性微分方程优于非线性微分方程。总之,x比y简单,如果它们相互之间处于如此这般的描述种类的关系中。撒加德(P.Thagard)提出衡量理论T的简单性的定量量度:T的简单性=1-(T的共存假设数/被T说明的事实数)。两个例外是,理论的共存假设(cohypotheses)数目比它说明的事实多(在这种情况下该理论的简单性规定为零),理论未说明任何事实(该理论的简单性未确定)。他把共存假设定义为要完成对该理论的说明必须联合到T中的辅助假设。从这个公式得到的简单性的度量能够给已有的理论排序——排序是客观的——而不依赖于科学家的审美情趣。还有人概括了科学中的简单问题或一种理论所确定的简单现象的七个特征。

为了对简单性的内涵有进一步的了解,我们不妨涉及一下简单性的分类。邦格把简单性分为四种:句法的(syntactical)、语义的(semantical)、认识论的和实用的简单性。他进而又把实用的简单性细分为算法的(algorithmic)、记法的(notational)、心理的、实验的和技术的简单性。句法的简单性把我们带入语法领域而非韵律领域,即考虑形式的而非内涵的要素。邦格本人称此为形式简单性。在科学中,线性定律在句法上比非线性定律简单。语义的简单性实际上是理论的能力,即预设的经济,因为比较普遍的命题自然地经济,它把线性的几个无明显联系的陈述浓缩为同一线性的一个陈述。然而,最终的能力寓居于这样概括正常承担的说明和预言的范围之广度。于是,狭义相对论在语义上比电磁理论简单。很清楚,我们在这里处理的不是形式的要素而是内涵的要素。认识论的简单性并非总是可以达到的或称心如意的,因为它有时导致肤浅。事实上,物理学家常常选择在认识论上是复杂的(和在经验上达不到的)术语,像弯曲时空,因为它们具有语义的简单性。认识论的简单性把现象还原为违反我们通常理解的概念和理论,同时它向我们提供知识的更确定的基础。在某种意义上,认识论的简单性向我们提供比较简单的答案,以回答我们对科学的终极题材的疑问。实用主义简单性的算法方面可以等价于理论的雅致的一个方面,因为算法的简单性或计算的容易属于理论的风格。在这里,我们有形式的要素,该要素未谈到理论的较大意义。记法的简单性同样是这样,它往往有助于理论的雅致或(形式的)简明。它不是具有基本重要性的要素。实用主义的简单性的心理方面是最难对付的,也是最主观的要素。心理的简单性或同化(assimilation)的容易已经在18世纪就被克鲁萨(Crousaz)避开,他相信在某些场合,我们的情绪变活跃,以致能享受不同的观念或命题的阐明的乐趣,从而引起审美的愉悦。我们能够把心理的简单性的特定要素这样描绘:它不需要增加我们对世界的理解,但至少符合我们对(假设或定律或)理论的正确性的直观感觉。它也包括与理论的适意与和谐地生存的能力;因为在这个要素中,主观的东西如此突出地显露出来,以致它实际上近似地落入内涵的要素之内。至于实用主义简单性的实验和技术方面,望文即可生义。邦格还认为,不存在总括的简单性,因为意识几个方面根本不能相互共存,也不能与科学的某些必要因素共存。麦卡里斯特的分类比较简明,他以物理学为例,认为科学理论的简单性有四种形式:

一是像狄拉克希望的,由于赋予系数和指数以简单性而表现出数字方面的简单性;二是像信奉牛顿学说的物理学家希望的,由于广大范围的现象引用同样的解释性定律而表现出解释方面的简单性;三是像马赫期望的,由于只要求数目很少的不同物质实体而表现出本体论上的简单性;四是像爱因斯坦期望的,由于只以数目很少的独立公设为据而表现出逻辑上的简单性。

由以上关于简单性的内涵和分类的考察,我们对简单性的面目已经大致有所了解。但是,要严格界定其中每一个的确切含义,要断定它们的主次和整体结构,依然是比较困难的。况且,关于简单性还存在诸多有待进一步思考和澄清的问题,从而大大增加了处理的难度。鉴于这种状况,我们不可能充分和准确地肯定简单性是什么,但是却能够以否定语句说出简单性不是什么。其一是,简单性不是形式简单得容易记忆和书写。广义相对论描述引力场要用10个位置和时间函数,而万有引力理论仅用一个;爱因斯坦的场方程比牛顿的反平方定律繁杂得多,难以记住和写出。但是,前者还是比后者简单。这是因为,在牛顿理论中,惯性质量和引力质量是两个独立的概念,即有两类质量;可是在爱因斯坦理论中,二者的区分从未出现,即质量的概念是统一的,这实际上也包含在该理论的两个公设即广义相对性原理和等效原理中。也就是说,广义相对论具有逻辑简单性。其二是,简单性不是内容简单得容易理解和学习。爱因斯坦的相对论确实比牛顿理论难以把握。狭义相对论在1905年发表后,遭到许多物理学家的反对,人们对离奇的时间和空间概念感到莫名其妙,甚至掀起了一场“保卫以太”的运动,直至1911年该理论才越出德语国家的国界。广义相对论在问世后,情况更为糟糕,据说当时全世界只有三个人懂得它(除了两位作者之外,连验证光线弯曲的爱丁顿也不知道第三个人是谁);著名的物理学家劳厄承认,他直到1950年前后才真正掌握了广义相对论。由此可见,科学理论的简单性并非日常意义上的简单性。

在讨论科学理论的简单性时,人们往往把把简单性和经济性等同,或作为类似的东西相提并论。雷舍尔就持有这种观点:“简单性偏爱经济原理。”在他看来,经济和简单性的观念是归纳推理的指导原则。其程序是理性的基本规则的程序:“用与供你支配的信息之恰当使用相容的最简单、最经济的方式,解决你的认知问题。”我们对简单性的爱好容易立足于经济的根据加以辩护。他甚至用纯粹的经济学术语说:“我们并不是为简单性——因为事物的美学——而追求简单性,而是因为作为解决问题的战略,这是而符合成本-效益的。”他的结论是:

我们偏爱均一性、类似、简单性等等,因为这减轻了认知努力的负担。我们避免了无论何时都困难的不需要的复杂,因为这是努力的经济进程。归纳的辩护恰恰在这里,因为就其真正的本性而言,归纳向我们提供了完成必不可少的认知任务的满意手段。

其实,思维经济原理(简称思维经济、经济原理等)的滥觞是马赫,马赫的这一原理可以理解为简单性思想的体现。马赫认为,“科学可以被视为最大值或最小值问题”。他反问道:“用尽可能少的工作,在尽可能少的时间内,以尽可能少的思维,获得尽可能多的永恒真理部分,难道不是科学的任务吗?”他还说:“可以把科学看成一个极小值问题,这就是花费尽可能少的思维,对事实做出尽可能完善的描述。”马赫思维经济原理的内涵包括思维的经济、精力的经济、功和时间的经济、方法论的经济、作为数学简单性的经济、作为缩略的经济、作为抽象的经济、作为抽象的经济、作为不完备的经济的逻辑、本体论的经济、自然界中没有经济、语言的经济。思维经济原理的功能可以概括为:思维经济是科学的目的、方法论的原则、评价科学理论的标准、反形而上学的武器、关于知识(认识)的生物经济学。马赫的思维经济原理涵盖广泛、内容丰富、意蕴深远、真谛微妙,在某种意义上超越了简单性的内蕴。就连马赫本人也强调:“思维的经济、和谐和有组织被认为是生物学的需要,这种需要远远超过了对逻辑连贯性的要求。”

批判学派的其他代表人物推崇马赫的思维经济原理,并在某种意义上把它视为简单性。彭加勒说:“著名的维也纳哲学家马赫曾经说过,科学的作用在于产生思维经济,正像机器产生劳力经济一样。这是十分正确的。”“这种思维之经济,劳力之经济是科学的永恒趋势,同时也是美的源泉和实际利益的源泉”,“应该是我们对准的目标”。这是因为,

每一个命题都可以用无限的方式概括。在所有可能的概括中,我们必须选择,我们只能选择最简单的。因此,我们被诱使如此行动,仿佛简单的定律——其他事情都相同——比复杂的定律更概然一样。

迪昂指出:“有助于构成理论的抽象和概括的双重工作导致双倍的思维经济;当它用定律代替众多事实时是经济的;当它用少数假设群代替庞大的定律集合时再次是经济的。”

简单性不仅与思维经济有重合之处,而且简单性与科学美也往往被等量齐观。爱因斯坦这位科学的艺术家在构造理论时,倾心追求简单性和美——在他的心目中,美在本质上终究的简单性。米勒在谈到这一点时写道:对于爱因斯坦来说,就像当年的哥白尼和伽利略一样,美学就是数据。他对美学十分敏感,以致他把与美学冲突的东在心底。1905年,他对当时关于电磁感应的不同解释变得实在“难以容忍”,“被迫”提出了一个推广了的相对性原理。1907年,他选择了一个统一的质量定义,而不是牛顿运动理论里假设的两个定义。对于爱因斯坦而言,极简主义是一条美学原则——一条公理。自然界不是冗余重复的;因此我们要揭示自然法则就得消除冗余重复。解释中的冗余重复掩蔽了相对性原理,而质量概念中的冗余重复模糊了重力和加速度之间的等效。美学和自然的基本法则之间有一种联系。许多哲学家对简单性也是这样理解的。石里克表明:“简单性是这样一个概念:在它表示的选择性质上,部分地是实用的,部分地是美学的。”他还说,即使我们不能解释简单性的真正意思是什么,但是当科学家成功地用一个非常简单的公式来描述一系列观察时,他立即确信,他已经发现了一条定律。麦卡里斯特甚至断定:“简单性形式是一类审美性质。特定的简单性形式,例如本体论的节省,是理论可能显示出的审美性质。”

对简单性与经济性、科学美之间的关系的了解,毕竟有助于加深我们对简单性的认识。但是,这三个本身并不十分明晰的概念纠缠在一起,更增加了我们准确把握它们的困难。尽管如此,科学家在实践中还是能够比较顺利地利用简单性(以及经济性和科学美)作为他们的认识论和方法论的原理,充分发挥简单性原理的功能。外尔一言以蔽之:“简单性问题对于自然科学的认识是重要的。”若格则具体地揭示出简单性的认识论和方法论功能:

简单性原则表现了科学知识的系统性,简化形式的多样性乃是认识活动的必要条件。在科学理论中,各种不同的简化类型的存在,体现了通过比较求简化的要求;这种要求在寻找数学公式时,在表述科学理论的基本内容时,起着启发性的作用。简单性运转经历过一定的进化:起初对科学理论简单性的分析抱着朴素实在论的态度(用自然的简单性来论证简单性理论的作用);现在则把简单性理解为一条有启发作用的方法论原则,简单性表现为要求用实验来论证科学知识中的理论原理。现在,简单性原则最普及地出现在数学简单性这个概念之中。

尼采这位哲学怪杰甚至把简单性视为思想家的“本能”:“他是思想家,这意味着:他善于简单地——比事物本身还要简单——对待事物。”

可见,简单性成为科学理论的禀性,显然与科学家把它作为一个重要的认识论和方法论原则、作为科学的追求目标密切相关。这种禀性和追求实际上是一种相辅相成、相得益彰的的关系——为了达到科学理论的简单性则必须追求简单性,追求简单性的结果即可达到科学理论的简单性。现在我们要问:这样的简单性原理的功能究竟有那些呢?

首先,它是评价科学理论的标准之一。在对这个问题的看法上,一些学者相信,理论主张的简单性是理论未来经验成功的征候,因此应该把简单性的考虑看做是理论选择的经验标准。另一些作者坚持,理论的简单性与它的经验完成不相关——这自明地为真。其中有人认为,由于简单性是与观察者有关的特性,不同的观察者将在不同的程度上发现它存在于理论之中。也有人认为,理论的简单性是它的审美特性,因此科学家求助于简单性的考虑相当于诉诸审美标准。也就是说,关于简单性标准流行三种观点:作为理论的经验适宜性的征兆,作为与观察者有关的理论评价的标准,作为审美标准。依我之见,

严格地讲,简单性标准不是经验的或实证的标准——尽管它可能显示出在经验上成功的征兆以及似律性或规律性的迹象——也不是逻辑的或传统理性的标准。它是科学共同体共有的理智价值标准或价值理性标准之一,可以视其为一种美学标准,因而是评价科学理论的辅助标准——它无法断然地和惟一地决定理论的是非正误,却可以估量理论的长短优劣。

其次,它是启迪科学发现或科学发明的源泉。在科学发现或发明的关键性时刻,对简单性或科学美的鉴赏和感悟,往往能使科学家突破平素难以逾越的壁垒,进入柳暗花明的胜景之中。从哥白尼、开普勒到彭加勒、爱因斯坦以及其后的科学大家,对这一点无不有浃髓沦肤的感触。爱因斯坦就是在追求科学理论的逻辑简单性的激励和伴随下,一步步走向狭义相对论,并一鼓作气攀登到广义相对论的颠峰的。施雷德-弗雷谢特使用了三个论据证明,“O-R简单性”没有为接受或拒斥科学理论提供认识论的基础,但是能够用它产生假设和理论。它的作用与其说对辩护的上下文,还不如说对发现的上下文更合适——O-R简单性能够给予我们以良好的基础,朝着科学进步的方向急剧前进,它是发现的逻辑的良好运载工具。

最后,它使科学理论更接近实在。科学的理论体系并不是各种大小、各种深浅的理论的杂乱堆积,而是有等级秩序的。具有更大简单性、特别是具有更大逻辑简单性的理论,则处于更高的水平。这样的理论具有更大的统一性,更多的经验涵盖性,更强的理性说明能力,在形式上也显得更雅致、更优美。一言以蔽之,这样的理论更接近实在。诚如爱因斯坦所说,逻辑前提愈简单的理论虽然愈远离感觉经验,但是却能更深刻地揭橥实在。若格也指出:“简单性意味着理论能够解释一系列现象,因而可以把它比作已经解释清楚了的东西。相应地,复杂就意味着在简化世界图景方面存在一定的障碍。”

关于简单性,还有一个重要问题必须涉及,这就是简单性与真——在某种意义上也可以说是美与真——的关系问题。在这里,我们暂且在下述意义理解真或真理:理论与经验事实在某种程度符合或对应,理论没有逻辑矛盾而且是合理性的。当然,有人否认简单性与真有关联。例如雷舍尔认为:

我们把简单性、融贯性等当作较好理论的有效的因素和对其的巨大优先和偏爱,这不是因为我们获悉,较简单的理论是较真的或更可能真的理论,而宁可说因为我们通过经验获悉,这种实践对探究行为来说是充分的(合乎成本-效益的)。

他还说:“简单性不是真理不可避免的标志(简单是真的印记),而仅仅是探究的方法论工具——程序的指导标杆。当某种简单的东西像某种比较复杂的、可供选择的对象一样完成了手头的任务时,采纳后者就是愚蠢的。”“我们在探究中选择简单性(一般而言系统性),不是因为它是真理的指示,而是因为在比较有效地实现探究目标方面,它在目的论上是符合成本-效益的。”考尔丁也坚持,简单性与真理不同,它甚至不是真理或精确性的检验。例如,爱因斯坦的行星轨道公式比牛顿的更精确并且更复杂。科学中的简单性观点可以远离正道。简单性在科学系统中是优点的理由,是因为它方便核验理论和设计新实验去检验它。它在把握一个已知理论上是有用的,但是它不是判断两种不同理论精确性的直接工具。

然而,比较普遍的看法是:具有简单性的科学理论有可能为真,但是并不能保证它必定为真;也就是说,简单性充其量只是科学理论为真的某种若隐若现的征兆。赖兴巴赫对此的看法是:“在归纳简单性的案例中,决定我们选择的不是经济。……我们做出假定:最简单的理论提供最好的预言。这个假定不能用方便来辩护:它具有真的特征,要求在概率论和归纳之内辩护。”麦卡里斯特则从目标分析和归纳投射为之辩护:

简单性的程度标准或形式标准应该被看做是理论的经验适宜性的征兆。有两条路线能用来辩护,特定标准可以促进具有高程度的经验适宜性的理论的选择。一条路线是目标分析:经验适宜性概念的逻辑阐明能够揭示,理论的某些性质能够有助于它们具有高度的经验适宜性。第二条路线是归纳投射:一旦我们拥有挑选好理论的标准,我们就能够归纳地识别其他特性,这些特性的存在与理论是好的相关。

爱因斯坦就是一位善于“到数学的简单性中去寻求真理的惟一可靠源泉”的大科学家。对于简单性预兆真理,他有一段原则性的经典论述:“逻辑上简单的东西不一定都在经验到的实在中体现出来,但是,根据一个建立在一些具有最大简单性前提之上的概念体系,能够‘理解’所有感觉经验的总和。”他进而提出一个原则性的命题:“逻辑上简单的东西,当然并非必须是物理上为真的东西;但是,物理上为真的东西是逻辑上简单的东西,即是说,它在基础上具有统一性。”

其实,要真正理解简单性与真的关系,必须回答这样一个关键性的问题:是否存在本体论的简单性?换句话说,作为科学研究对象的自然界是否是简单的?若回答“是”,则具有简单性的理论为真就是顺理成章的事了。若回答“否”或“不确定”,这就是一个需要仔细思考和认真讨论的问题。

科学家牛顿和菲涅耳对此做出肯定的回答。牛顿在他的伟大著作《原理》中开门见山地写道:“自然不做徒劳的事,解释多了白费口舌,言简意赅才见真谛;因为自然喜欢简单性,不会响应于多余原因的侈谈。”菲涅耳也认为:“自然并未因分析的困难而烦劳,它仅仅避免手段的复杂性。它似乎已经决意以少做多:物理科学的完美不断地以新的证据支持的正是这个原理。”

第二种回答的人也许要多一些:自然在本体论上不是简单的,简单性是我们的心理的需要和科学的需要。简单性思想的滥觞奥卡姆的威廉反对把简单性思想置于自然界中的倾向,他认为,坚持自然界总是遵循最简单途径这一点,就是限制上帝的力量。上帝很可能选择用最复杂的道路来达到这些结果。由于这个理由,奥卡姆把简单性的重点从自然过程转移到所提出的关于自然过程的理论上。他利用简单性作为形成概念和建立理论的标准。他认为,应该淘汰多余的概念,并建议在说明某类现象的两个理论中应该选择更简单的(后来的作者常常称这个方法论原理为“奥卡姆剃刀”)。雷舍尔自问自答:有任何理由认为比较简单的理论具有实际为真的更好的指望吗?很清楚,在这里存在着困难。自然显示出简单性的爱好吗?确实没有。我们不能说,仅仅在某种一般原则的基础上,这个世界——实在世界本身——必然地必须是简单的世界。也不存在如此做的任何需要。巴什拉直截了当地断定:自然界没有简单的事物,只有被简化的事物。

当今的学者也持有与奥卡姆的威廉大致相同的观点:简单的不是自然界而是科学理论,简单性作为科学认识论和方法论原理是行之有效的。考尔丁表示,简单性是一个有名的误导概念:仿佛我们能够先验地确定,自然的行为必须是简单的,最简单的定律必然是真的定律。事实上,我们没有这样一种观点的理性基础,似乎很可能,像科学中显示出来的简单性,是由于科学家自然地把他们的注意力首先转向相对简单的对象。雷舍尔这样写道:偏爱简单性是否合法?或者,有什么健全的理由认为自然倾向于简单性吗?人们对此的意见是不一致的。但是,当人们从方法论的观点而不是从真实存在的观点趋近该问题时,它就变得不怎么成问题了。我们确实应该容许对问题的最简单的可行的解决占优势——无论如何可以暂时占优势——直到它明显地站不住脚、复杂被迫强加于我们之时。在简单的解决能够容纳资料的情况下,没有充足的理由转向其他地方。在各种其他方面同样完好的的事物中进行选择时,我们应该选择最简单的——这是理性程序的基本原则。不管自然可能还是不可能喜爱简单性,作为一种合理性的程序,我们肯定应该这样做。他进而表明单性偏爱基于严格地方法取向的实践考虑:对于在我们的意图的与境中,使用简单的假设最方便、最有利。因此,不存在求助于自然简单性的实质性的(或在描述上构成的)公设。求助于手段经济的规则性的(或实践的)方案足矣。因为归纳系统化的参量——简单性、均一性、规则性、常规性、融贯性等等——都表示认知经济的实践原则。在我们努力实现探究目标的过程中,它们避免复杂的、不节省劳动的设计。简单性偏爱的基本原则是径直的。它在于一个词——经济。

彭加勒这位超级哲人科学家对“自然界是否简单”持审慎态度:他对这个问题似乎没有直接做出断然的回答(不承自然界本身简单但又有部分保留),而是强调对简单性的偏爱和追求是人的心智需要和科学需要。在他看来:“半个世纪之前,人们坦白地表明了这一信仰,并且宣布自然界喜欢简单性;从此以后,自然界十分经常地指责我们说谎。今天,我们不再承认这种意向,我们仅仅保留必不可少的那么多的意向,以使科学不致变得不可能。因此,在相对少量的、表现出某些偏差的实验的基础上形成普遍的、简单的和精确的定律时,我们只不过是服从了一种需要,人的心智不能使自己摆脱这种需要。”他明确指出:如果我们的研究方法变得越来越透彻,我们便会在复杂的东西之下发现简单的东西,然后在简单的东西之下发现复杂的东西,接着再在复杂的东西之下发现简单的东西,如此循环不已,我们不能预见最后的期限是什么。然而,“我们必须停止在某个地方,要使科学是可能的,当我们找到简单性时,我们就必须停下来。这是惟一的基础,我们能够在这个基础上建立我们的概括的大厦。”在此处,彭加勒提出了一个必须研究的问题:这种简单性仅仅是表观的,该基础将足够牢固吗?他对该问题的回答是肯定的,但是好像并没有完全诉诸本体论的自然简单性为之辩护。

综上所述,也许可以说:我们就科学理论的简单性大体可以做出判断,因为它或多或少具有某种客观性和价值理性,是能够进行理智评价的;相反地,自然或自然秩序的简单性也许是一个主观的问题,因为我们没有实证的和理性的方法证明这个形而上学论题,它至多只能算做一个准科学预设。尚须注意的是,我们没有必要在科学中把简单性和复杂性对立起来。实际上,这二者在科学发展中是交替出现或交织在一起的——科学的发展呈现出分化和整体化、简单性和复杂性对立统一过程。只是在科学的结果中,我们应该在其他条件等同时尽可能选择简单的理论,否则就是不可理喻的了。还有一点也务必引起注意:

要把手段的经济与成果的经济区分开来,即把方法论的经济与实质内容的经济区分开来。简单的工具或方法在合适地应用时创造复杂的结果。简单的认知方法诸如“试错法”,最终能够产生对困难问题的复杂答案。反过来,简单的结果有时是用复杂的方式产生的。探究或解决问题的复杂方法可以产生容易的和不复杂的问题解。在科学探究中,我们对简单性的信奉归根结底并未妨碍我们发现无论多么复杂的东西实际存在着。

参考文献

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这七个特征是:(1)简单现象必须是在自然界可实现的现象。(2)简单问题必须是能够用简单方法回答的问题,也就是说简单回答的实际计算必须能够用一个容易而实际可行的方法来完成。(3)简单现象的实验认识必须是容易实现的。(4)容易的问题必须是在科学实践中常常发生的那些问题。(5)容易的问题应该是对其他科学领域的研究者也是有兴趣的那些问题。(6)容易的问题应该是那些对科学以外的东西有意义的问题。(7)简单问题的界限应该是实现能限定的,这是一条特别重要的标准,甚至需要在该理论的实验检验之前就要实现。复杂问题的性质有两项标准:(1)理论中的复杂问题至少在原则上是能够解决的,或者至少在原则上理论能够提出回答困难问题的一种方法,否则这种问题就不能被看做是完全的。(2)或许通过大型计算机的广泛应用,复杂问题应该在实际应用中有一个过得去的精确度的回答。参见莫拉夫希克:科学中的简单问题和复杂问题,岳效竹译,北京:《科学与哲学》,1982年第6期,第160~165页。

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N.麦克斯韦举出了“简单性是什么”问题的不同方面。(1)术语问题。理论是简单的还是复杂的,似乎依赖于理论是如何被阐明的、阐明它使用的术语或概念。但是,这样的依赖术语的简单性概念在科学中如何能够扮演有意义的方法论或认识论的角色呢?什么决定“正确的”术语呢?——借助这样的术语理论必须如此阐述,以便它们的简单性可以被称赞。如何能够存在像“正确的”术语这样的事?如果不存在,理论的简单性整个概念崩溃了吗?一方面,理论的简单性或复杂性看来必须依赖于阐明它所使用的术语,但是另一方面,这看来不能是简单性是否作为真理的指示是否有意义的案例。(2)简单性的程度问题。理论如何按它们的简单性程度整理?(3)变化的简单性概念问题。简单性随时代的不同而变化。(4)简单性的多面本性问题。“简单的”是一个普通词语,科学哲学家倾向于把它用于整个家族概念,而科学家求助它估价理论的非经验的优点。可接受的简单性理论应当恰恰选出一个概念作为基本的,但是同时要公平对待在评价物理学理论时其他概念所起的作用。(5)意义不明确问题。一个理论在明显的方面比另一个复杂,但是同时在更为重要的意义上却更简单,这从牛顿和爱因斯坦的引力理论的比较可以看出。合适的简单性理论必须解决这种令人困惑的事态。(6)公正对待物理学家的直觉问题。物理学家就理论的简单性判断绝不是一致的,但是存在显著的一致水平。可接受的简单性理论必须公正地对待这样的一致的直觉。(7)物理学家的直觉的改善问题。可接受的简单性理论应该在物理学家的直觉方面能够有所改善。参见N.Maxwell,TheComprehensibilityoftheUniverse,ANewConceptionofScience,OxfordClarendenPress,1998,pp.104~105.

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波兰尼讲过一段值得深思的话:当然,把简单性看做理性的一个标记,并把任何理论称颂为简单性的胜利,这是合法的。但是,伟大的理论却罕有通常意义上的那种简单,量子力学和相对论都十分难以理解。只用几分钟就可以记住从相对论推导出来的事实,但是数年的学习时间却未必足以掌握这些理论,并在相关的环境中理解这些事实。赫尔曼•外尔一语道出了其中的秘密:“所要求的简单性不一定是显而易见的,但是我们却一定要让大自然培养我们认识真实的内在简单性。”换言之,只有在“简单性”被用于惟有科学家才理解的那种特定意义上时,科学中的简单性才能变成与理性的意义相等。参见波兰尼:《个人知识——迈向后批判哲学》,许泽民译,贵阳:贵州人民出版社,2000年第1版,第24页。

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杜兰已经意识到这个问题:经济和简单性是在科学说明中经常起作用的两个审美因素。在其他境况相同时,比较简单或比较经济的理论必须受到偏爱。可是,经济和简单性也是困难的概念。什么算作是比较经济的理论决不是清楚的,不仅仅因为人们不能在理论的构成要素上达到一致(也就是说,在什么构成理论内的假设上不能达到一致),还因为这些概念本身是供人竞购的或待价而沽的。而且,也难以完成理论的经济和简单性的审美概念。经济和简单性确实是比纯粹的本体论的和假设的微弱性更多的东西。换句话说,当我们谈到理论的“经济”或“简单性”时,我们可能正在提及比笨手笨脚地挥舞奥卡姆剃刀更多的东西。参见J.Duran,TheAestheticsofTheoryTesting:EconomyandSimplicity;N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.73~78.

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尼采还说:“知识深奥者致力于明晰;当众故作深奥者致力于晦涩,因为众人以为凡见不到底的东西皆高深莫测,极不情愿涉水。”参见尼采:《快乐的科学》,黄明嘉译,桂林:漓江出版社,2000年第1版,第181、175页。

J.W.McAllister,Beauty&RevolutioninScience,CornellUniversityPress,1996,pp.105,111.

石里克认为,简单性概念要提供一种事件的似律性或规律性的程度的量度。费格尔说出了同样的看法:“用简单性概念来定义似律性或规律性的程度的程度”。波普尔在把简单性概念等同于可证伪度的基础上得出结论说:“假如知识是我们的目的,简单的陈述就比不那么简单的陈述得到更高的评价,因为它们告诉我们更多的东西;因为它们的经验内容更多,因为它们更可检验。”参见波普尔:《科学发现的逻辑》,查汝强等译,北京:科学出版社,1986年第1版,第109、113页。

李醒民:科学理论的评价标准,北京:《哲学研究》,1985年第6期,第29~35页。李醒民:科学理论的价值评价,北京:《自然辩证法研究》,第8卷(1992),第6期,第1~8页。

有兴趣的读者可以参阅下述两本书的有关章节。李醒民:《论狭义相对论的创立》,成都:四川教育出版社,1997年第2次印刷。李醒民:《人类精神的又一峰巅——爱因斯坦思想探微》,沈阳:辽宁大学出版社,1996年第1版。

K.Shrader-Frechette,ThreeArgumentsAgainstSimplicity;N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.11~26.这位作者是这样论证他的观点的:(1)如果科学家使用O-R简单性作为接受或拒斥假设或理论的基础,那么假的或反直觉的结果就会随之而来。(2)被说成在O-R简单性之上卷入理论接受的案例实际上是借助其他一些标准——例如说明能力——评价的案例。(3)如果科学家使用O-R简单性作为接受或拒斥理论的基础,那么危险结果会随之而来。关于第一个论据,在假的或反直觉的结果中,最让人烦恼的也许是使“单因素”(single-factor)理论变得似乎有理,在任何地方,理论和理论家之间的经验符合是贫乏的。像在高能物理学直接观察往往是困难的领域,或者像在心理学一些部分成功预言几乎不可能的领域,或者像在生态学许多部分相对新的科学领域,这样的情况都能发生。当存在几个在经验上不充分决定的理论时,当这些理论同样地与事实一致时,O-R简单性的使用能够指示选择粗糙的、可疑的、单因素的理论。从认识论的观点看,没有理由假定,在给定两个与事实一致的、在经验上不充分决定的理论后,具有更大的O-R简单性的理论更可能为真。事实上,在说明人的行为的科学中,也许具有较少O-R简单性的理论更可能,因为它们能够阐明更复杂的现象。关于第二个论据,当科学家在辩护的上下文中使用简单性时,他们实际上把它定义为另外的东西,某种与经验的可能性有关的东西。爱因斯坦之所以偏爱仅由少数公设开始并消除以太,这是因为他有健全的经验理由。O-R简单性至多只是二阶标准,而像说明能力这样的标准才是一阶标准。的确,假理论典型地充塞更多的特设假设,但是这并不是与简单性有关的问题,而是与说明能力和可检验性有关的问题。而且,因为假理论常常没有简单性,并不意味着人们应该得出结论说,具有较多O-R简单性的理论为真;O-R简单性的存在不一定总是与高说明能力、可检验性等联系在一起。关于第三个论据,尤其是在经验上高度不充分决定的科学领域的情况下,仅仅承认不存在恰当的理论也许更好一些;否则,使用O-R简单性可能给头脑简单的理论赋予使它们误入歧途的、华而不实的可接受性的空架子,尤其是在包括公共政策在内的案例中。尽管O-R简单性不能用于假设和理论的辩护,但是它在帮助科学家产生假设和理论的过程中十分有用。科学家之所以乐于使用它,也许经济是最重要的理由。物理学家惠勒(J.Wheeler)说,使用简单性的理论是假定少数的实体,能使物理学家尽可能迅速地犯错误和矫正错误;他们能够典型地、比检验复杂理论更迅速地检验简单理论。

李醒民:论爱因斯坦的纲领实在论,北京:《自然辩证法通讯》,第20卷(1998),第1期,第1~11页。

В.И.Жог等:自然科学知识:从简单到对称,罗长海译,上海:《世界科学》,1989年第10期,第46~50页。不过,若格在肯定科学理论的简单性具有重大意义时,又在前面加上“在经典科学时代”的限制语。这样做是不妥当的。简单性原理不是在现代科学中仍然大有用武之地吗?

N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.2,3,5.

E.F.Caldin,ThePowerandLimitofScience,London:Chapman&HallLTD.,1949,ChapterⅤ.

N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,p.6.

J.W.McAllister,Beauty&RevolutioninScience,CornellUniversityPress,1996,p.122.

许良英等编译:《爱因斯坦文集》第一卷,北京:商务印书馆,1976年第1版,第496页。

爱因斯坦的原话是这样的:“Thelogicallysimpledoesnot,ofcourse,havetobephysicallytrue;butthephysicallytrueislogicallysimple,thatis,ithasunityatthefoundation.”参见G.Holton,ThematicOriginsofScientificThought,KeplertoEinstein,Cambridge,Massachusetts:HarvardUniversityPress,1974,p.241.

牛顿:《自然哲学之数学原理•宇宙体系》,王克迪译,武汉:武汉出版社,1992年第1版,第403页。

马赫:《认识与谬误——探究心理学论纲》,李醒民译,北京:华夏出版社,2000年1月第1版,第462页。

洛西:《科学哲学历史导论》,邱仁宗等译,武汉:华中工学院出版社,1982年第1版,第39页。

N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,p.6.

莫兰:《复杂思想:自觉的科学》,陈一壮译,北京:北京大学出版社,2001年第1版,第137页。

E.F.Caldin,ThePowerandLimitofScience,London:Chapman&HallLTD.,1949,ChapterⅤ.

雷舍尔还立足于进化论为人们偏爱简单性做辩护:我们的理智对于简单性、雅致的品味(tastes)像我们的物理品味(美味)一样,是进化压力对起作用的那些事物优先的结果——这被证明是有效的,从而有利于幸存。我们认知机制的进化方面保证服务于认知价值。不仅生物选择,而且理智动因中的文化优势也在我们认知工具的发展中起了决定性的影响。参见N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.2~3,5,7~8.这里补充说明一下,许多科学哲学家从实用的角度为偏爱简单性辩护。他们认为,偏爱简单性的科学理论的合理性能够借助于实用主义和经济的强制来说明,例如时间的分配和检验的容易。可是,施雷德-弗雷谢特表示,在实践性的基础上为偏爱简单性理论辩护是不充分的。参见K.Shrader-Frechette,ThreeArgumentsAgainstSimplicity;N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.11~26.