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科学理论的一般方法

04月22日 编辑 39baobao.com

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建立科学理论体系有多种方法,其中从抽象上升到具体的方法、公理化方法、逻辑和历史的相统一的方法是几种常用的方法。1.从抽象上升列具体的方法从抽象上升到具体的方法,是将科学研究已经获得的结果(概念、原理、规律等),按照从低级到高级、从简单到复杂、从抽象到具体的上升过程加以系统化,从而构造一个严密的科学理论体系的方法。例如,经典电磁学理论体系的建立过程是:第一步从感性现象(如雷电、摩擦生电、磁石吸铁等)中,抽象出若干概念和定律,如电荷、电势、电场、电流、磁场、磁通量,如库仑定律、欧姆定律、法拉第定律、比奥·沙伐尔定律、安培定律;第二步寻找概念和定律之间的内在联系,如麦克斯韦引入“位移电流”新概念并建立了一组微分方程,揭示了电荷、电流、电场、磁场之间的关系;第三步揭示光、电、磁现象本质的统一,使认识达到“思维中的具体”。

从电磁学理论体系建立的过程看,构成逻辑起点的概念开始是比较简单、抽象和贫乏的,随着逻辑的展开,概念的规定越来越复杂、具体和丰富,最后把事物的各种联系在思维中完整地复制出来,即把事物作为整体在思维中再现出来,达到思维中的具体。这种从抽象上升到具体的过程就是科学理论体系的构造过程。“具体之所以具体,因为它是许多规定的综合,因而是多样性的统一,因此它在思维中表现为综合的过程,表现为结果,而不是表现为起点。”它启迪人们,应用从抽象上升到具体的方法构造科学理论体系时,需要遵循下述方法论原则:第—,上升起点的简单性。即构成理论体系的逻辑起点或初始“细胞''应是简单的抽象规定,如电磁学中的电荷、电势等。它是最简单、最原始、最抽象的独立要素,它并不是主观随意确定的、空洞的抽象,而是反映对象共有的一般属性和关系,是真实的东西,从而蕴含着发育为最复杂、最高级、最具体的完整“机体”的一切胚芽。

第二,上升过程的层次性。即上升过程的内在逻辑机制按序展开。从起点开始,思维程序应从简单内容到复杂内容,从较低层次上升到较高层次,从抽象规定推演到具体结果,依次展开,不能跳过中间环节和相邻层次。每上升一步,初始“细胞”便以扬弃的形式包含在上升的结果中,而结果又包含着进一步上升的机制,直至理论体系的建立。第三,上升结果的具体性。它不是对“感性具体”的简单复归,而是把它当作一个“精神的具体”在思维中完整地复制出来,这种具体是客观现实内容和主观思维形式的统一。因此这种上升过程不能局限在纯思维领域凭借逻辑演绎来推导和证明上升的结果,还需“不断接触现实”,补充实际例证,并用科学事实来验证每一步上升结果的真理性。

这就是说,从抽象上升到具体,不仅仅是一个演绎过程,而且也是一个综合过程,这是科学的上升法不同于纯粹演绎法的地方。2.公理化方法用公理化方法构建科学理论体系是该方法在科学认识中的重要作用之一,它是从尽可能少的基本概念、公理、公设出发,运用演绎推理规则,推导出一系列的命题和定理,并依次排列建立整个理论体系的方法。公理化方法发端于数学b欧几里得几何学体系是古典公理化体系的第一个样本。欧几里得在《几何原本》中以23个定义、5条公理和5条公设为出发点,依次推出467个数学命题,将古代关于几何学的知识系统化为一个逻辑上完美、严密的体系o这对科学理论的发展产生了深远影响,其方法相继为其他科学领域所运用。例如,阿基米德用7条公设,演绎出15条定理,建立了静力学理论体系。

牛顿用公理演绎法建立了经典力学的理论体系。对此爱因斯坦给予了充分肯定,他说:“我们推崇古代希腊是西方科学的摇篮。在那里,世界第一次目睹了一个逻辑体系的奇迹,这个逻辑体系如此精密地一步一步推进,以致它的每一个命题都是绝对不容置疑的——我这里说的就是欧几里得几何。推理的这种可赞叹的胜利,使人类智慧获得了为取得以后的成功所必需的信心。”然而正如前章所讨论的,公理化方法与不完全性原理有不解之缘,它虽然在构造科学理论体系时有十分重要的作用,但也存在其固有的局限性。3.逻辑与历史相统一的方法在科学理论体系的构造中,从抽象上升到具体的逻辑程序和公理一演绎的逻辑程序具有内在的一致性,即都是按照从低级到高级、从简单到复杂的方向运动的。

思维、逻辑归根结底是对自然历史过程的反映,无论是自然本身的发展过程还是人对自然认识的发展过程都是按照从低级到高级、从简单到复杂的方向运动的。因此逻辑和历史的统一是必然的,即“从最简单上升到复杂这个抽象思维的进程符合现实的历史过程”。换言之,一个成熟的科学理论体系,不仅要实现从抽象到具体的上升,同时也应达到历史的和逻辑的统一。如果说“抽象一具体”上升法只规定了在科学理论体系的逻辑结构中完整地再现具体的现实对象,那末,“逻辑一历史统一法”则更进一步规定了复制具体的逻辑程序应反映现实对象的历史过程。这样,逻辑和历史相统一的方法就为构造科学理论体系提供了更加切实的方法论手段。所谓历史是指客观事物的客观发展过程,也可推广为...

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