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, 以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, 奥斯特瓦尔德[5], 以及皮尔逊[6]等 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。 奥斯特瓦尔德的 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 Mach, 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、物理和哲学,并在1860年得到了物理学博士学位。他早期的作品着眼光学和声学中的多普勒效应。1864年他在格拉茨成为了一名数学教授,1866年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。 彭加勒在读中学时,已显示出很高的数学才能。1873年10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:1884~1900年期间,他的兴趣在热力学和电磁学方面;1900~1906年他集中研究流体力学;1892~1906年他转向科学哲学;1904~1916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。 [7]阿尔伯特·爱因斯坦(德语:Albert Einstein, |
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