《科学发现的逻辑》读后感

《科学发现的逻辑》读后感  

2008-10-07 12:39:47|  分类： 默认分类|举报|字号 订阅

在科学发展史上，“归纳方法”一直占据着重要的地位，这种观点认为科学发现的逻辑等同于归纳逻辑。归纳主义不能用理论来解释规律性，因为他们的看法是，理论只不过是有规律地同时发生的事件的陈述而已；而对于科学问题的证明通常是证明其结果的真实性或者是正确性。但是本文的作者认为科学问题是很难被证实的，从而提出了一种新的科学发现的逻辑方法——证伪，即认为科学问题的证实和证伪不是对称的，科学问题很难被证实，但是却能够被证伪。如果一个科学理论在当前的科学发展水平下不能够被证伪那就可以认为该理论（或者说至少在现阶段）是正确的或者是可接受的。波普的科学发现逻辑可用下图粗略表示：

一．问题是科学研究的起点

当自然界中出现了某种现象或问题时会引起科学家们的注意和兴趣，为了解释这个问题或现象人们需要进行相关的科学研究。对于问题之间的关系，波普阐述了几个与别人不同的概念：全称陈述，单称陈述。给予某一事件以因果解释就是演绎出一个描述这一事件的陈述。在这里，现象、或者说单个的观察陈述，就是单称陈述；而规律、或者说一般性的普遍陈述，则是全称陈述，波普认为科学理论应划为全称陈述的范畴。从逻辑上说，单称陈述的简单堆砌永远无法证明全称陈述的合理性，但是反过来单称陈述却可以对全称陈述进行证伪，从而推翻或反驳原有的科学理论。这就是波普的科学逻辑的核心思想。

二．科学理论是对问题的尝试性解释

作者认为，理论是我们撤出去抓住“世界”的网；使得世界合理化，说明它，并且支配它。我们尽力使得这个网的网眼越来越小。作为解释问题的理论有两种表现形式，一种是“约定”，一种是“经验的或科学的假说”。约定论可以说是归纳逻辑的基础，它以证实性作为自己验证性的结果；经验或科学的假说则是证伪逻辑的工具或条件。对于理论的选择，波普引入了可证伪性（或可检验度）这一概念来作为选择理论的条件。我们优先选择在和其他理论的竞争中最能坚持住的理论；在自然选择中证明自己最适于生存的理论。这种理论不仅迄今为止已经受住最严格的检验，而且仍然可以用最严格的方法进行检验的理论。理论是工具，我们通过应用它来检验它，我们通过它的应用结果来判断它的适应性。

三．经验——检验理论可证伪性的工具

这里所说的经验应当排除心理学主义的影响。经验在归纳逻辑中，经验观察是科学研究的起点，认为科学发现的逻辑等同于归纳逻辑，经验的基本目的是对理论进行证实。而证伪逻辑认为，经验是用以对理论进行证伪进而反驳原理论的工具。在表述经验观察时波普引入一个“基础陈述”的概念。作者认为，基础陈述是关于事实的所有可设想的单称陈述，它能够判定一个理论是否是可证伪的，即经验的，是检验理论可证伪性的基础。在对理论进行检验时，一部分基础陈述表现出与理论应用结果不一致，这一部分基础陈述组成该理论的“潜在证伪类”；另一部分基础陈述与理论一致则组成一类。如果一个理论的潜在证伪类不为空集，那我们就认为该理论是可被证伪的。

四．可证伪性——科学理论的划界标准

证伪逻辑的核心是制定了一个新的科学理论“划界标准”，即将传统的对理论的证实演变成对理论的证伪。可证伪首先要求理论是无矛盾的。对于比较可证伪性的讨论，波普引入了子类关系，经验内容，曲线维，逻辑域，逻辑概率等概念。其中重点介绍了逻辑概率的应用。逻辑概率与可证伪度是一个互补的关系，逻辑概率+可证伪度=1。即一个理论的逻辑概率越大，其可证伪度越低，其可接受或者可运用的程度越强；如果一个理论的概率逻辑很低，说明其很容易被证伪，这种理论应该将其淘汰。

五．对于原理论的反驳和新理论的提出

上文提出，可证伪性是科学理论的划界标准。划界标准的结果是对两种不同检验结果的理论加以区分，一种是可被证伪的，一种是至少暂时不能被证伪的。暂时或者在当前技术水平下不能够被证伪的理论说明其具是可接受或者是可运用的，也可以说是正确的；可被证伪的理论说明至少存在一种基础陈述与该理论所解释的问题不一致，这种理论就会遭到反驳，改进，或者替换其中的某些变量来适应新的基础陈述，解释新的科学问题，这也可以理解为一种新理论的产生过程。

摘  要：从我国目前的教育体制对于从小应培养科学素养问题开始，引出为什么相比西方近代我们缺乏世界级的大家问题。对阅读《科学发现的逻辑》一书进行了介绍，尤其对作者对科学的可证伪性观点和理解进行了稍微详细的说明，同时结合目前我国现状也谈到了自己的体会和感想。

关键词：科学发现；逻辑；归纳；可证伪性

1，引言

从小在中国特色社会主义教育体制下成长起来的我们，对于科学的正确认识和正确的认识科学和西方国家相比，在我个人看来尤其是近代以来应该说整体上还是有不小差距的。其中的缘由很多，有制度的，有文化的，有历史的等各种因素，撇开既定的各种因素不谈，看到了差距未必只是件坏事，我们更多的是要认清事实认清自己，并在已有的环境和体制下“师夷长技”，弥补自身的不足。对于读研究生的我们更是如此，在走上专业研究的科研道路上，很有必要对科学研究有个从哲学层面上的正确认识。在阎老师推荐的三本书中，我选读了卡尔.波普尔的《科学发现的逻辑》一书，在此说一下我个人的浅显理解和一些感想。

2，全书结构框架和内容

《科学发现的逻辑》[1]全书共482页，正文分两大部分，第一部分是科学逻辑导论，第二部分是经验理论的若干结构要素，此外还有一部分详细的附录，是作者对正文里面一些概念和内容的补充和数学说明。

2.1  科学逻辑导论

对于第一部分，作者分两方面来介绍科学逻辑，一方面是对几个基本问题进行考察，包括：归纳问题，心理学主义的排除，理论的演绎检验，划界问题，作为方法的经验，可证伪性，“经验基础”问题以及科学客观性和主观确信。另一方面作者从科学方法理论本身问题讨论，分别从科学研究的方法论的必要性、方法论的自然主义观点和方法论规则三方面进行说明。

波普尔从大众普遍认为的经验科学的特性即是它运用所谓的“归纳方法”这个问题入手，说明了什么是归纳的，什么是归纳推理，什么是归纳问题以及归纳原理等。文中作者举例赖兴巴赫对归纳原理认识：归纳原理的作用是判定概然性，因为科学并不能达到真理或谬误，科学陈述只能达到一系列不同程度的概然性，这种概然性不可达到的上限和下限就是真理和谬误。然后作者对经验科学一方和以数学和逻辑以及“形而上学”系统为另一方的的标准提出了“划界问题”。划界问题是最基本的问题，而且划界标准必须被看成对一个协议或约定的建议，作者认为应该是分析科学的逻辑推断，指出它们的丰富性，也就是它们阐明知识理论问题的能力。作者认为归纳逻辑的划界标准就是且必须是：证实它们和证伪它们。所以作者的观点是不存在什么归纳，从经验所证实的单称称述推出的理论在逻辑上市不允许的，而且理论在经验上是决不可证实的。

 在前面提到的一些建议基础上，作者在科学方法理论问题上进行了说明，他认为认识论或科学发现的逻辑，应该是科学方法的理论。方法的理论与方法的选择有关，而方法的选择又与我们选择的目的而定。所以接下来作者就对方法论的必要性进行了回答，然后对已有的有关方法论的自然主义观点和经验科学的方法论规则进行了说明。

2.2  经验理论的若干结构要素

从第二部分开始，作者对经验理论的一些结构要素做了非常深刻的详细说明，这里面包括：演绎和理论系统、可证伪性、经验基础问题、可检验度、简单性、概率、对量子论的若干意见、理论如何经受住检验等。

 经验科学是理论的系统，所以科学认识的逻辑可以说是理论的理论。作者从因果性方面开始讨论与归纳方法相对应的演绎。对于完全因果解释的必要成分，分为两类不同的陈述，一类是全称陈述，是带有自然定律性质的假说；另一类是单称陈述，它应用于所讨论的特殊事件上。对于两者之间的区别与普通概念或名词和个别概念或名词之间的区别是很密切的，然后用推理方式作者证伪了整个系统，区别了属于各种普遍性水平的陈述。接着作者用方法论决定来批判性讨论“约定性主义”的立场，再用可证伪性表征一些可证伪的理论系统的逻辑，而证伪假说必须是经验的因而是可证伪的，所以理论的可证伪性问题是称作基础陈述的那些单称陈述的可证伪性问题。

作者接着对何种单称陈述是基础陈述，以及怎么能被证伪从经验基础的知觉经验即心里学主义以及记录语句方面进行了讨论。接着波普尔通过比较理论的潜在证伪者类来比较它们不同的可检验度和可证伪度。然后提出了简单性问题，这对于自然科学的认识论是非常重要的，在此作者排除美学和实用性概念，把可证伪度与简单性联系在一起，再说明了用几何图形和函数形式表达简单性。然后，作者用数学概率的问题把证伪性结合在一起，说明客观与主观理论之间的不一致性表面上看起来比较难解决，其实可以用某些数学方面的方法也即形式上单称的概率论来消除。借助于概率论这个工具，然后分析了检验了现代量子论里面一些模糊不清的论点，主要讨论了海森堡纲领和测不准关系。最后，波普尔说明了理论是不能被证实的，但是它们可以被“验证”，从归纳逻辑与概率逻辑以及验证理论等方面较为详细的阐明。

3，对科学的思考

我们从物理学的实验和发现中可以知道，很多普遍的层次不高的理论可以深化到高水平的理论，而且更多的是理论本身质量的提升，这种情况我们通常称之为归纳方法。事实上不完全只是沿着这种形式，《科学逻辑的发现》一文里就已经说到了还可以用理论的可检验性和可验证性程度来解释。因为一个已经得到充分验证的理论只能被一个具有普遍性且水平更高的理论来替代，也即是被一个更好检验的而且还能包含旧的、得到更充分检验的理论的理论来代替。这种过程应该是：首先要提出某种具有普遍性水平的理论，然后用演绎的方法来检验，在可检验性基础上提出水平更高的普遍性理论，同时有能用以前水平的普遍性理论来检验。而检验的方法是根据从较高水平到较低水平的演绎推理，而理论的普遍性水平根据从提出的时间顺序从较低水平到较高水平来达到。

科学本身不是一个确定的或既成的陈述的系统，它也不是一个朝着一个终极状态稳定前进的系统，它也不是绝对的真理，因此追求知识和探索真理是科学发现的最有力的动机。科学进展也并不是由我们越来越多的知觉经验累积而成，它也不是由于我们正在越来越好地利用我们的感觉。大胆假设、带着思辨的思想小心求证是我们解释自然的唯一手段。

4，结语

这本书看下来主要讨论的是科学研究的两个主要问题：归纳和划界。作者在文中对于什么是科学以及如何辨别是科学的标准不是以往我们认为的某种理论是否可以得到证实，相反，作者认为是该种理论是否存在可证伪性，科学的方法不是从零散事件中归纳而成，而是用演绎的检验法。波普尔关于科学和非科学问题划界的思想受到了爱因斯坦及其相对论的影响[2]。可证伪性是科学必不可少的特征，只要是不可能被我们经验事实证伪的问题就都属于非科学，比如：形而上学、本体论、数学和逻辑上的重言式命题等。作者提出的科学是否有证伪性是具有非常深远的重要意义，使我们不再迷信科学，更加注重演绎和推理，对科学的认识更加深刻。

波普尔的《科学发现的逻辑》一书是科学哲学的经典巨作，两遍读下来对里面很多词句和思想的理解还是有点吃力，有些文字也是晦涩难懂，或许这就是伟大哲学家异于自然科学家的地方。除正文外，非常钦佩作者作为一名哲学家对数学理论阐释的如此熟练和到位，而且还能把它当作武器来对理论进行解析。波普尔用占全书一半篇幅的与数学有关的附录部分来阐明和补充他所表达的问题，非常到位和准确，如果没有极其广泛的深入阅读和学习和提炼出自己深刻认识和理解的能力，是不可能达到如此高的水平，也不可能提出有世界影响力的哲学观点。

回到文章开始的疑问，近代以来我国为什么缺乏世界级的哲学家和思想家，我个人对此形象点的解释为：纵使播撒的种子都一样，但没有那么含养丰富的土壤和优良的生长环境，也难以长成荫郁四方的参天大树。土壤和环境不好，对一个国家、一个民族的科学创造力简直就是扼杀。苏格拉底将“我一无所知”的箴言作为自己思想的墓志铭，波普尔也以最有力的方式告诫人们知识的局限性，以警惕理性自负的危险。相比西方先进的思想理念和我们目前的整个现状，真正结合我们自身情况，“师夷长技”努力发展更是必须，差距才会逐渐缩小，这或许在一定程度上也是卡尔.波普尔《科学发现的逻辑》一书对我们的启发吧。

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