科学哲学——科学研究中的底层哲学逻辑

科学研究的过程中，哲学一般情况下都是隐身的，我们对于事实提出一些疑问和猜想，然后翻阅相关实验的文献和资料，最终通过实验检测，验证。我们依靠已有的知识系统和逻辑习惯，似乎就可以解决问题。

但是不总是这样，比如相对论的提出就需要物理学家们从哲学角度理解时空，一支铅笔静止状态下十厘米，放在空中高速飞行的时候我们之所以认为依然是十厘米是因为后面暗含的哲学假设是“物质不会因为所处的空间位置变化而发生改变”，要知道我们并没有办法测量运动中的铅笔长度。

接下来我将介绍科学哲学里面的一些重要概念和理论，来更好地理解科学哲学的意义与作用。

一、知觉与真理

科学研究有着一些前提，比如这三条

（1）所有理性观察者都有一个客观的现实

（2）这一客观现实受自然法则支配

（3）这些规律可以通过系统的观察和实验来发现。

我们可以通过一个简单的思维小实验明白这些前提的重要性。你有一个水果，你想通过观察来却确定这个水果是不是柠檬。那么当我们确认的时候，我们在做的工作其实是把我们现在看到的水果的性状和颜色与我们记忆中的柠檬做对比。而我们没有办法把我们对于水果“柠檬”视觉和确切真正的柠檬对对比，因为一旦观察，我们就动用了自己的感觉。所以事实上是，如果事件无法得到客观观察，那么观察就没有广义的意义。这便是知觉表征论。也就是说某种程度上我们无法确认显示真正的样子。

接下来还有一个十分重要的概念，也就是“真理”，或者更进一步说真的叙述或者真的观点。因为对于亚里士多德的“地心说”，亚里士多德和同时代的人们可以找到很多证据证明地球的确位于中心，比如在我们的视野看来，地球就是静止不动的；而17世纪有了牛顿力学之后，太阳毫无疑问成为了地球运动的中心，对此科学家也可以给出模型解释。那么问题是，都是有证据支持的观点，什么使一种叙述或者一种观点为真，一种观点为假。

在寻找真理的共同点的时候，我们可以使用两类理论来解决这个问题。第一种是真理符合论，简言之就是决定一个真的观点为真的因素是这个观点与现实相符合。决定一个假的观点为假的因素就是这个观点没能与现实相符合。当然我们所指的现实是完全客观的，不取决于大多数人是如何认为的。

另一种是真理融贯论，这种理论相当于一个观点拼图，一个观点是否为真取决于这个观点能否与其他观点紧密相连连贯一致。而这个其他观点因为对于“其他观点”范围的限制，导致融贯论实际上有许多种不同的版本，比如个人主义融贯论和群体主义融贯论。这种不限定范围的定义貌似会容许许多例如“5G有毒”的反智结论产生，当然这是合理存在的。同样的如果一个有关宇宙的观点可以与全球天文学家的观点集合拼在一起，那么我们就可以把这个观点称作以科学为基础的融贯论。

所以在此我们也可以建立起一个普遍的概念，科学本身，或者科学史和科学哲学都简单地看作是体现科学的目的是不断创造出更多真观点和真理论的集合的过程。我们寻找答案的过程远比定义真假复杂。

正如卡尔·波普所说“科学是在寻求真理的过程中构成的，但并不是在寻求确定性……所有人类知识都是易犯错误的。”

二、经验主义和理性主义‬

哲学需要解决的问题有三个方面，第一是“世界是什么样的”，第二是“我们如何认识这个世界”，第三个是“我们如何对世界做出改变”。

那么对于科学哲学而言，第二个有关认知论的问题是讨论科学的基础。

科学大多都是经验主义的，经验主义诞生于古希腊，距今已有2400余年的历史。科学研究的方法一般是这样，观察世界，然后对现象做出归纳，对疑问通过实验验证，最后总结得出结论。换句话说科学通过事物现象的直观性对人的感受作用而归纳它的本质，通过感官实践来获得外界知识的方法。而且经验主义大多是归纳主义，也就是逻辑学当中的归纳法，另一种较为常见的则是演绎法。归纳法通过部分来归纳整体，通过有限的观察来总结理论，但是归纳法的缺陷同样显而易见，那就是容易被少量的反例推翻，这也是我们的科学理论往往都有特殊的情况或者例子的原因。而经验主义的解释也很多，包括贝叶斯主义和假设推论方法。

而在哲学史中，理性主义一直和经验主义对立。数学完全可以是理性主义的，欧里几得的《几何原本》几千年前就论证了理性主义工具的重要性。笛卡尔著名的“我思故我在”便是理性主义确立的标志。因为我们通过第一个部分科学方法的探讨得知了感官在实际上来说是不可信的（除非我们预设一个前提），于是笛卡尔将这种怀疑精神发扬光大，怀疑一切，当一切感官经验与随之而来的总结与推论都不可信的时候，笛卡尔找到了唯一一个确定的东西“我思”。于是我思便成为了笛卡尔一切理论的基础。这便是理性主义的精髓，理性主义摒弃经验观察，思考方法总是先确定一个大的无法被推翻的理论基础，然后再根据这个基础通过一系列的逻辑推论和证明得到结论。简化版的理性主义就是演绎法。

大前提：人都会死

小前提：苏格拉底是人

结论：苏格拉底会死

演绎法的另一种纯火炉青的应用便是相对论。爱因斯坦颠覆了前人研究物理的经验主义的思路，通过确立前提的方法纯理论推演最后验证。这便是科学研究中理性主义打败经验主义的例证。而从另一个方向思考，经验主义是同意牛顿的万有引力的，因为力远比时空扭曲容易感知和理解。相对论和随后的量子力学无一不是反常识的，都是无法被经验主义容纳的理论。

在大多数时候，自然科学和人文科学都在经验主义的支配之下。但是由此得出科学本质是一种经验主义的认识论是一种过于武断和片面的说法，科学最初的发源或许的确是在经验主义的基础上，但是同样也可以吸收理性主义的思想方法。

三、逻辑实证主义‬

逻辑实证主义形成于20世纪20年代，是分析哲学的流派之一。包括维也纳学派、柏林学派和华沙学派以及与其观点相似的哲学家。基本特征就是把数理逻辑方法和传统的实证/经验主义结合。

在逻辑实证主义的范围里，只讨论两类命题，经验科学命题和形式科学命题，前者可以被经验证实，后者可以被逻辑推演证明。逻辑实证主义推崇语言逻辑分析方法，形而上学的“虚假问题”是乱用语言导致的。哲学家们在意识到哲学不是知识的体系而是活动的体系之后，认为哲学的目的是澄清命题，也就是确认或者发展命题的活动。而科学的任务在于证实命题。

逻辑实证主义目的就是试图用科学哲学代替形而上学。在对哲学的目的进行了规范之后，形而上学脱离现实的探讨变成了无意义的命题，因为它们不涉及任何事实，变成了一种纯粹的感情抒发。诗歌同样也是情感抒发，但是诗歌本身不涉及知识，有关形而上学的真理性的描述其实是一种虚假的认识。所以拒斥形而上学是逻辑实证主义开始的一个口号，“因为只有拒斥了形而上学，才能使哲学从传统的知识体系转变成一种逻辑分析的活动，才能通过逻辑分析澄清有意义的概念和命题,为事实科学和数学奠定 逻辑基础”。

在逻辑实证主义中，经验作为事实根据，逻辑推断作为工具，最后再借助数学概率分析结果，以此来认识和量化客观世界。同时强调命题中经验作为命题的基础，提出可检验性和可证实性原则。同时它们也有一个传播很广的概念，主张用具有普遍性和主体性的语言——物理科学统一一切经验科学，实现科学的统一。

而逻辑实证主义中的中心问题就是意义问题，意义问题也就是指存在真假值的问题，分为分析问题和综合问题；分析问题的真假通过逻辑验证，综合问题的真假通过经验验证。

逻辑实证主义在上个世界七十年代已经结束了，不过该派所倡导的逻辑实证精神仍然存在。

综上而言，科学作为发展到完全独立于哲学的学科，背后的哲学逻辑依然占有着重要的部分。对于生活而言，哲学或者科学哲学，都是没有什么用的东西。但是理解这个世界，依然是我们使命或者梦想的一部分。

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