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科学交响曲乐章8-3:现代科学方法的沿革之曲

 小袤 2012-06-11

科学交响曲乐章8-3:现代科学方法的沿革之曲

 

 20世纪70年代,

澳大利亚学者艾伦·查尔默斯[1]

出版了《科学究竟是什么》一书,

从归纳主义到工具主义,

洋洋洒洒,

15万字的篇幅做了一遍梳理。

是否就此可以定义“科学”了?

是否可以定义“科学方法”了?

这仍然是一个仁者见仁,

智者见智的问题,

并非是有定论的一大难题。

 

这里很有必要强调批判学派,

对科学方法的杰出贡献。

批判学派的代表人物很多,

其中马赫[2]彭加勒[3]迪昂[4]

奥斯特瓦尔德[5]

以及皮尔逊[6]

活跃在十九世纪末

到二十世纪初的

科学和哲学的舞台之上。

他们是二十世纪

科学革命(物理学革命)

与哲学革命(逻辑经验论)的先驱。

马赫的感觉分析;

历史批判意识;

思维经济;

诸多方法论原理;

以及探究心理学论纲等;

都异彩纷呈十分绚丽。

 

彭加勒的约定论的方法论,

以及关于假设、直觉、科学美

乃至数学发明的心理机制论,

也都美不胜收。

 

迪昂的整体论;

历史主义的方法;

关于物理学理论的逻辑架构;

他远见卓识的探究;

以及对人类精神的探险,

都表现得各有千秋。

奥斯特瓦尔德

能量论的思维方法;

以及在研究中,

主动变换角色的实践;

真是别开生面。

 

皮尔逊的怀疑批判风格;

对科学方法的意义和特征的揭示;

对想象力和审美感的倡导;

以及对统计方法的发明和运用;

都使人拍案叫绝。

值得注意的是,

在批判学派的科学方法中,

还包含着诸多的后现代的意识。

爱因斯坦[7]

是二十世纪科学革命的主将和先锋,

他在现代科学哲学与科学方法

两方面获得巨大成功;

他还集现代科学哲学

与科学方法于大成。

他从前人那里,

尤其是从批判学派,

吮吸了丰富的思想营养;

又融汇了,

对自己的科学实践的

亲身体悟与哲学反思。

从而锤炼出:

展现时代气质

与科学精神的

别具一格的科学方法。

爱因斯坦的方法论,

蕴含温和经验论;

科学理性论;

基础约定论;

意义整体论

以及纲领实在论。

这些有机要素,

体现了多元互补

与张力平衡的特征,

显示出广博的包容性

与涵盖性。

他的这些统一性、对称性、

相对性以及几何化的科学思维

或科学研究基本宗旨,

既有科学眼力的敏锐,

又有科学智慧的深邃。

可以当之无愧地称为:

“科学的眼力”

或“科学的智慧”。

他的探索性演绎法;

逻辑简单性原则;

准美学原则;

以及形象思维;

这些是创立如象相对论

这样的现代科学理论,

是强大的锐利武器;

也是非凡智慧美奂美轮(伦)。

在科学方法论的发展史上,

爱因斯坦这位科学巨人,

以其背榜铁肩,

为科学与科学方法,

作出了承前启后的伟大贡献;

孕育并催生了

各流派哲学家的涌现

及其方法论的成果与贡献。

对于科学研究活动而言,

科学方法的地位和意义至关重要。

彭加勒认为;

科学是创新和创造,

“首先需要创造科学方法”。

皮尔逊也强调,

“科学方法是通向绝对知识

或真理的唯一入口”和“唯一道路”,

“整个科学的统一,

仅只在于其方法而不在于其材料”。

怀特海把方法本身视为,

“震撼古老文明基础的真正新鲜事物”。

萨顿则言之凿凿:

“在科学领域,

方法至为重要;

一部科学史,

在很大程度上就是,

一部方法或工具史,

这些工具无论有形或无形,

都是由一系列人物创造出来的,

并用以解决他们遇到的某些问题。

每种工具和方法,

都是人类智慧的结晶。

科学方法的运用,

不仅在自然科学范围内所向披靡,

而且在社会学

与人文学领域也有重要意义,

乃至在人们的日常思维

与为人处事中也不无裨益。

更为重要的是,

科学方法是科学精神的

重要构成要素和集中体现。

它洋溢着科学的实证精神;

理性精神和审美精神;

充盈着科学的怀疑和批判意识,

无怪乎皮尔逊把科学方法,

看作是训练公民的

科学心智的有效手段和方法。

关于科学方法的特征,

皮尔逊将其概述为:

1)仔细而精确地分类事实,

观察它们的相关性和秩序;

2)借助于创造性的想象,

发现科学定律;

3)对于自我批判

与所有正常的心智来说,

是同等有效的最后检验。

这一概述比较适合于

如象生物学以及运用经验为主的科学,

达尔文的进化论也许是很好的范例。

迪昂的概括为:

1)物理量的定义和测量;

2)假设或假说的选择;

3)理论的数学展开;

4)理论与实验的比较。

这一概括更为适合于

如象物理学以及数学化的精密科学。

 

爱因斯坦的相对论,

更是出色的范例。

相对论正是爱因斯坦

运用其独创的探索性的

演绎法等一类科学方法,

建构起来的,

这符合迪昂模式的理论。



[1] 艾伦·查尔默斯1939年生于英格兰布里斯托尔,起先是物理学家,后来转向研究物理学哲学和物理学史。在此论题上,他撰写了三十几篇文章,著有《科学究竟是什么?》。这本著作现已译成包括中文在内的15种语言出版,使其赢得了国际性的声誉。查尔默斯1987—1999年任悉尼大学科学史与科学哲学系主任、教授,1997年当选为澳大利亚人文科学院院士,并于2003年因在科学史和科学哲学领域中人文学科的贡献获得由澳大利亚政府以女王名义颁发的百年奖章。

[2] 恩斯特·马赫英语Ernst Mach18382181916219),奥地利-捷克物理学家哲学家马赫数马赫带效应因其得名。

恩斯特·马赫出生于捷克。14岁之前自学在家,之后直接进入高中,在17岁那年到维也纳大学学习。他在维也纳大学学习了数学物理哲学,并在1860得到了物理学博士学位。他早期的作品着眼光学声学中的多普勒效应1864他在格拉茨成为了一名数学教授,1866又被提名为物理学教授。在此期间里马赫又开始热衷起感觉的生理学1867年马赫成为了布拉格大学的一名实验物理学教授。他在那里待了28年,一直到回到维也纳。

 

[3]彭加勒,法国数学家。1854429生于南锡,1912717卒于巴黎。

彭加勒在读中学时,已显示出很高的数学才能。187310月以第一名考入巴黎综合工科学校;1875年入国立高等矿业学校学习工程,后任工程师;1879年以数学论文获博士学位,旋即去卡昂大学理学院任讲师;1881年为巴黎大学教授,直到去世;1887年他当选为法国科学院院士;1908年当选为法兰西学院院士。他还多次获得法国及其他国家的荣誉和奖励。彭加勒的研究涉及了数论、代数学、几何学、拓扑学等许多领域。彭加勒对经典物理学有深入而广泛的研究,对狭义相对论的创立有一定的贡献。他从1899年开始研究电子理论,最先认识到洛伦茨变换构成群。

 

[4]皮埃尔·迪昂(Pierre Duhem)1861年出生于巴黎,1916年病逝。他的研究兴趣十分广泛,大体分为几个阶段:18841900年期间,他的兴趣在热力学和电磁学方面;19001906年他集中研究流体力学;18921906年他转向科学哲学;19041916年从事科学史的研究。迪昂是19世纪末20世纪初科学界最卓越、最有创见的人物之一。

[5] 威廉·奥斯特瓦尔德是德国物理化学家。185392生于俄国拉脱维亚里加,193244卒于莱比锡。1872年入爱沙尼亚多尔帕特大学学习,1878年获化学博士学位。1881年任里加工业大学化学教授。1887年任莱比锡大学物理化学教授,1898年兼物理化学研究所所长,他提出了稀释定律,对电离理论和质量作用定律进行了验证。1906年退休。他被认为是物理化学的创立者之一。另外他在颜色学、科学史、哲学方面也有独到的贡献。1909年因其在催化剂的作用、化学平衡化学反应速率方面的研究的突出贡献,被授予诺贝尔化学奖

 

 

[7]阿尔伯特·爱因斯坦德语Albert Einstein18793141955418),20世纪犹太裔理论物理学家思想家哲学家,也是相对论的创立者。阿尔伯特·爱因斯坦被誉为是现代物理学之父及二十世纪最重要的科学家之一。阿尔伯特·爱因斯坦,世界十大杰出物理学家之一,现代物理学的开创者、集大成者和奠基人。同时也是一位著名的思想家和哲学家。爱因斯坦1900年毕业于苏黎世联邦理工学院,入瑞士国籍。1905年获苏黎世大学哲学博士学位。曾在伯尔尼专利局任职,在苏黎世工业大学、布拉格德意志担任大学教授。1913年返德国,任柏林威廉皇帝物理研究所所长和柏林洪堡大学教授,并当选为普鲁士科学院院士。1933年爱因斯坦在英国期间,被格拉斯哥大学授予荣誉法学博士学位(LL.D)。因受纳粹政权迫害,迁居美国,任普林斯顿高级研究所教授。从事理论物理研究,1940年入美国国籍。曾经与一位名叫弥驰的中国少年一起探究光电效应。

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