第七章科学说明（一）.ppt

第六章科学说明模型及其问题(一)一、绪论我们每天要对大量的现象进行说明。生活中我们可能会问,日全食是什么回事?我怎么会感冒了,中国为什么近年来有天翻地覆的变化,我们在科学研究中也会遇到很多说明,如同学们要写实验报告,说明为何有某些实验效应。这些说明有没有一般的形式?如果有的话,科学说明的一般形式是怎么样的呢?1、人类关于说明的三个阶段1)、神话阶段:人类之初,对自然界的说明通常是神话式的、拟人化的,把自然现象归结于拟人化的神的作用。例如,为什么会有打雷下雨的现象呢?是因为天上有司雨的龙王以及打雷的雷公。在此,神话中的“行动者”(agent)成为了说明自然现象的原因。2)、自然哲学阶段:此后,许多哲学家则是试图为世界给出形而上学的说明,试图寻找现象背后的终极原因。例如亚里上多德用质料因、形式因、动力因、目的四四种原因来说明世界上的一切现象。但如果我们继续追问最终的形式、动力和目的又来自于何处时,可能还得将上帝作为最后的依据,所以仍然避免不了形而上学的行动者”(metaphysicalagent)。3)、科学说明的阶段:因此后来的科学家如马赫等人提出我们在科学中不应该问“为什么”(Why),只能够问“怎么样”(How)。回答“怎么样”的问题,只需对自然界作出数学的描述即可,就避免了问“为什么”时可能引入的“行动者”。20世纪30年代,科学哲学界开始对科学说明的一般形式进行深入的探讨。当时德国哲学家、生物学家德里希(HansDriesch)用“活力”(entelechy)来解释生物学中的再生、再殖现象。他认为,“活力”虽然就好像电场、磁场一样看不见、摸不着,甚至根本不能被检测,但它是所有生物都有的。从植物到动物,它们的“活力”也越来越复杂。例如壁虎尾巴断了会冉生出来,人的手指破了会自动愈合,都是“活力”在起作用。他用这一概念来解释生物学中的很多现象,甚至认为人的心灵也是它的一部分。1934年在布拉格的国际哲学会议上,卡尔纳普和赖辛巴哈都批评德里希是为了说明而引入新名词,但这一新名词却不会带来新的科学发现,因此是虚假说明。卡尔纳普为此专门撰文探讨了科学说明的一般形式。此后,波普和亨普都对科学说明进行了讨论,但通常认为亨普的表达更为清楚与完整,因此我们就从亨普的科学说明模型开始说起。2、科学哲学界开始对科学说明的考察二、亨普的科学说明模型(一)、科学说明的DN模型1、DN模型的结构:亨普在1948年提出了科学说明的“演绎-律则模型”(Deductive-NomologicalModel),这一模型也被简称为DN模型。DN模型的结构可以写成如下形式:C1,C2,…,CK(先行条件)说明项L1,L2,…,Lr(普遍定律)逻辑演绎E(有待说明的经验现象的描述)被说明项其中C是先行条件,L是普遍定律[这里所说的“普遍定律”,指的是‘统计定律”相对的“决定论定律’,经典力学的定律就是着样的“决定论定律,”]它们构成了说明项。二者的合取可以逻辑演绎出有待说明的E,即被说明项可以由说明项逻辑推演出来。2、例子亨普举了汽车水箱冻裂的例子。先行条件是:(1)汽车整夜放在室外,(2)室外温度低到250F,而大气压是正常的,(3)汽车水箱所能承受的最大压力为Po,(4)水箱中装满了水,而且水箱是密封的。普遍定律则有(1)在正常大气压下水的冰点为320F,(2)以冰点温度以下并且体积不变时,水的压力会随温度下降而升高,可以找到某种函数关系来表示。3、DN模型的3项逻辑条件和1项经验条件通过这些先行条件和普遍定律,我们可以计算出,水箱受到的压力P大于水箱的最大受压力P0,因此可以逻辑地推导出“水箱裂了”这一有待说明的经验现象。亨普提出,DN模型要分别符合3项逻辑条件和一项经验条件。1)它的逻辑条件是:(1)被说明项必须是说明项的逻辑结果。换而言之,被说明项必须能够从说明项所包含的信息中逻辑地演绎出来,否则说明项不足以说明被说明项。这一条件是为了保证被说明项和说明项之间的相关性是必然的,而不是偶然的。因为从被说明项能够演绎出说明项,那么当说明项为真时,被说明项也必然为真。这一条件也被称为“演绎的论旨”(DeductiveThesis)。(2)说明项必须包含普遍定律,而这些定律是推导被说明项时所必需的。必须有普遍定律,是为了确保说明项产生被说明项是可以重复的,因而有规律性。这一条件也被称作“含摄性定律论旨’’(CoveringLawThesis)。当然,说明项通常也需要包含非定律的陈述,即先行条件。(3)说明项必须具有经验内容,即它必须至少在原则上可由实验或观察来检验。这样德里希用“活力”来说明生命现象的做法就被排除在科学说明之外,因为“活力”不能由实验或观察来检验。2)DN模型还需要满足一项经验条件:组成说明项的语句必须为真。如果说明项的普遍定律或先行条件本