1、第四講 科學(xué)解釋問題課程郵箱: Password: dialectics2016課程參考書 1、哲學(xué)導(dǎo)論 2、科學(xué)哲學(xué)導(dǎo)論 3、查爾默斯:科學(xué)究竟是什么？科學(xué)解釋問題 一、解釋還是說明？ Scientific explanation 1、國內(nèi)許多學(xué)者把Scientific explanation譯為“科學(xué)說明”。如山西大學(xué)、清華大學(xué)的。 2、張華夏老師在他翻譯的亨普爾的自然科學(xué)的哲學(xué)以及他和李平合作翻譯的卡爾納普的科學(xué)哲學(xué)導(dǎo)論中把Scientific explanation譯為“科學(xué)解釋”科學(xué)解釋問題 3、最早把Scientific explanation譯為“科學(xué)說明”是國內(nèi)科學(xué)哲學(xué)的老前輩

2、、武漢大學(xué)的江天驥先生。 4、武漢大學(xué)哲學(xué)學(xué)院朱志方老師在為江天驥先生的“邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的認(rèn)識論、當(dāng)代西方科學(xué)哲學(xué)再版序言”中對此做了解釋?？茖W(xué)解釋問題 朱志方老師解釋，把explanation譯為說明有兩個(gè)理由： 第一、是為了把explanation和interpretation的中文翻譯區(qū)別開來，從而把人文科學(xué)的interpretation和自然科學(xué)的explanation區(qū)分開來。 第二、是為了把語言哲學(xué)和科學(xué)哲學(xué)區(qū)分開來。因?yàn)榍罢哐芯恐黝}之一是interpretation，后者研究的主題之一是scientific explanation?？茖W(xué)解釋問題 朗文當(dāng)代英語詞典（最新修訂版）：ex

3、planation: 1 (an act of) explaining; 2 something that explains. Interpretation: 1 (an act of) interpreting, explanation; 2 (a) performance giving performers ideas of how something should be performed and what it means. The Penguin English Students Dictionary： explanation: 1 act of explaining; 2 fact

4、, description, that makes something easy to understand. Interpretation: (example of the) act or state of interpreting. 科學(xué)解釋問題 在英文辭典中，interpretation和 explanation本來就是同義詞。而在漢語中，解釋、說明、詮釋也是同義詞。注意“同義詞”不是“同一詞”。一個(gè)詞只有和自身同一。同義詞只能是大致相同，在特定情況下可以互換，但是，細(xì)究起來還是有些微差別的。為了達(dá)到區(qū)分，完全可以把interpretation譯為“詮釋”，把explanation譯為“

5、解釋”，把scientific explanation譯為“科學(xué)解釋”。 科學(xué)解釋問題 在漢語中，“解釋”要回答的是why的問題，即回答“為什么”的問題。而“說明”是要回答what和how to do的問題，即回答“什么”和“怎么辦”的問題。 如問題: 1、雞和鴨有什么區(qū)別？ 2、為什么鴨子會游泳？ 再如，我們購買電子產(chǎn)品，都附有說明書（不是解釋書），說明如何操作，而不解釋“為什么”要如此操作。科學(xué)解釋問題 “解釋”和“詮釋”的含義。 詮釋在某些時(shí)候具有解釋的含義。在某些情況下，詮釋就是一種解釋。說兩詞同義，本身就是一種詮釋。然而，“解釋”中包含的“因果解釋”卻是“詮釋”中所沒有的。 科學(xué)尋找

6、的是“因果解釋”?！盀槭裁瓷飼M(jìn)化？”“為什么行星圍繞太陽運(yùn)行？”科學(xué)解釋問題 二、下列問題哪些屬于科學(xué)解釋？ 1、張三沒有考上研究生，是因?yàn)樗缓谩?2、海洋潮汐現(xiàn)象是因?yàn)樵虑蛞ψ饔谩?3、醉酒是因?yàn)榫凭隗w內(nèi)分解需要消耗大量氧氣，從而會致大腦供氧不足。 4、有一小女孩中毒致死，是因?yàn)橥瑫r(shí)吃了柿子和酸奶。 5、現(xiàn)在癌癥高發(fā)是因?yàn)槌粤宿D(zhuǎn)基因食品?？茖W(xué)解釋問題 6、抗日戰(zhàn)爭勝利是因?yàn)椋ú乱恢袊糯嗣郑?7、清華教授被詐騙，是因?yàn)閭€(gè)人信息泄露。 8、運(yùn)動(dòng)之后感到疲勞是因?yàn)轶w內(nèi)乳酸過多。 9、最新研究顯示貓的長壽秘訣在于它們獨(dú)居的生活習(xí)性。 10、上海房價(jià)高漲是因?yàn)橄氲缴虾ＹI房的人太多。

7、科學(xué)解釋問題 二、科學(xué)的目的：描述還是解釋？ A、科學(xué)的目的就是描述事實(shí)或現(xiàn)象： 1、馬赫（Ernst Mach )：科學(xué)的目的：經(jīng)濟(jì)地描述事實(shí)。 在馬赫看來，科學(xué)的目標(biāo)就是用最簡潔最經(jīng)濟(jì)的方式去描述事實(shí)形成思想，并且使這思想盡可能的和事實(shí)一致。這種描述應(yīng)該是完備的，簡單的，即經(jīng)濟(jì)的?？茖W(xué)解釋問題 2、迪昂(Pirre-Maurice-Marie Duhem )：科學(xué)理論的目的：描述事實(shí)，對實(shí)驗(yàn)定律進(jìn)行概括和分類。 迪昂認(rèn)為，物理理論不能達(dá)到完善程度，不能為感性表象提供確定的解釋，因?yàn)槲覀兏杏X不到表象背后的實(shí)在。所以理論只能是一種假說性的解釋。如，近代的光學(xué)理論假定了以太的存在，但無法幫助我們

8、知覺到以太。科學(xué)解釋問題 迪昂：“物理理論是一個(gè)抽象的系統(tǒng)，其目的是對一組實(shí)驗(yàn)定律進(jìn)行邏輯上的概括和分類，而不要求解釋這些定律?！?“一個(gè)物理理論不是一種解釋。它是一個(gè)從少數(shù)原理推演出來的數(shù)學(xué)命題體系，目的在于盡可能簡單、完善和準(zhǔn)確地表示一系列實(shí)驗(yàn)規(guī)律?！笨茖W(xué)解釋問題 迪昂認(rèn)為，如果說物理理論是一種解釋，那就必須承認(rèn)：我們感覺到的感性表象背后，存在著不同于這些現(xiàn)象的實(shí)在。否則就無法想象物理解釋。隨之而來有兩個(gè)問題：1、是否存在不同于感性表象的物質(zhì)實(shí)在？2、這個(gè)實(shí)在的本質(zhì)是什么？我們不能用實(shí)驗(yàn)方法來解決這兩個(gè)問題。實(shí)驗(yàn)方法只涉及感性表象，根本不能發(fā)現(xiàn)感性表象之外的東西。解決這兩個(gè)問題也超出了物理

9、學(xué)方法的范圍，屬于形而上學(xué)?？茖W(xué)解釋問題 B、科學(xué)的目的是解釋事實(shí)或現(xiàn)象 1、卡爾納普(Rudolf Carnap )：科學(xué)規(guī)律的價(jià)值在于解釋和預(yù)言 卡爾納普認(rèn)為，科學(xué)規(guī)律分為經(jīng)驗(yàn)規(guī)律和理論規(guī)律。科學(xué)一般從個(gè)別事實(shí)的直接觀察開始，通過許多觀察的相互比較，找到事物的規(guī)律性，然后用稱為“規(guī)律”的陳述來表達(dá)這些規(guī)律性。科學(xué)規(guī)律有什么用？它們被用來解釋已經(jīng)知道的事實(shí)，預(yù)言未知的事實(shí)。科學(xué)解釋問題 卡爾納普指出，科學(xué)解釋必然涉及科學(xué)規(guī)律，如果不涉及至少一個(gè)規(guī)律，就不可能做出解釋。為了解釋一個(gè)事實(shí)，我們給出另一事實(shí)。為了解釋第二個(gè)事實(shí)，我們又給出第三個(gè)事實(shí)。這是一種事實(shí)解釋。而事實(shí)解釋其實(shí)就是偽裝的規(guī)律解

10、釋。因?yàn)槌且粋€(gè)事實(shí)至少能用一個(gè)明確陳述的或隱含的規(guī)律和其他事實(shí)相聯(lián)系，否則就得不到解釋。科學(xué)解釋問題 卡爾納普認(rèn)為，在科學(xué)規(guī)律中，除了全稱規(guī)律外，還有統(tǒng)計(jì)規(guī)律。統(tǒng)計(jì)規(guī)律，無論強(qiáng)弱，都是真正的解釋。在沒有全稱規(guī)律的情況下，統(tǒng)計(jì)解釋常常是唯一有效的解釋?？茖W(xué)解釋問題 卡爾納普認(rèn)為，解釋事實(shí)需要科學(xué)規(guī)律，但不一定要發(fā)現(xiàn)其形而上學(xué)的行動(dòng)主體，像杜里舒為了解釋生命特征，假定所謂的一種“隱德來希”（生命力）那樣。隱德來希這個(gè)概念，既沒有給出一個(gè)規(guī)律，也沒有做出一個(gè)預(yù)言，所以它不是科學(xué)的解釋，只是一種偽解釋。科學(xué)解釋問題 卡爾納普認(rèn)為，科學(xué)的規(guī)律除了對已觀察到事實(shí)提供解釋外，還能預(yù)言未知的事實(shí)。這種未知的

11、事實(shí)，可以是未來的事件（如天文學(xué)家預(yù)言日食），也可以是過去的事情（如歷史學(xué)家根據(jù)歷史文獻(xiàn)推論出未知的歷史事實(shí)）。科學(xué)解釋問題 2、亨普爾(Carl Gustav Hempel )：科學(xué)的目標(biāo)是解釋物理世界的各種現(xiàn)象 亨普爾認(rèn)為，自然科學(xué)的主要目標(biāo)就是對物理世界的各種現(xiàn)象進(jìn)行解釋。幾乎所有的科學(xué)研究，其目的都不是弄清某個(gè)特定的事實(shí)，而是獲得某種解釋性的洞察力?？茖W(xué)的目的就是要提出一種和經(jīng)驗(yàn)有明確的邏輯的聯(lián)系并能進(jìn)行客觀檢驗(yàn)的世界觀念?？茖W(xué)解釋問題 亨普爾認(rèn)為，科學(xué)解釋必須滿足兩個(gè)要求：解釋相關(guān)和可檢驗(yàn)性。 科學(xué)解釋的第一個(gè)條件： 解釋相關(guān)：解釋理論必須和所解釋的現(xiàn)象真正相關(guān)，有理由讓人相信，被解

12、釋的現(xiàn)象確實(shí)會發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生。如古代天文學(xué)家弗朗西斯科西茲用人頭上的七竅：兩眼、兩耳、兩鼻孔和一嘴巴來解釋說行星有七顆：兩顆吉星、兩顆禍星、兩顆亮星和一顆水星就是不相關(guān)的。而用光在云層中球形水滴的折射和反射來解釋彩虹，就是相關(guān)的?？茖W(xué)解釋問題 科學(xué)解釋的第二個(gè)條件： 可檢驗(yàn)性：科學(xué)解釋的陳述要經(jīng)得住經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)。如用普遍親和性來解釋萬有引力，無法通過經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)，就不是科學(xué)的解釋。而哈雷用牛頓的萬有引力定律預(yù)言了哈雷彗星的到來，就證明的牛頓的萬有引力定律經(jīng)受了經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)。 科學(xué)解釋問題 三、科學(xué)解釋問題的由來 1、科學(xué)解釋問題最早可以追溯到古希臘亞里士多德那里。 亞里士多德意識到科學(xué)知識分為兩類。

13、一類回答“是什么？”（what）問題，是描述性知識；一類回答“為什么？”（why）問題，是解釋性的知識。科學(xué)解釋問題 例如，“行星相對某個(gè)恒星周期性地反轉(zhuǎn)方向”是前一類知識；但解釋它們“為什么會這樣”則是另一類知識。在亞里士多德及其追隨者看來，只有后者，即解釋性的科學(xué)知識，才能為我們提供對世界的理解?？茖W(xué)解釋問題 亞里士多德及其后來幾個(gè)世紀(jì)的追隨者，都未能說清楚是什么構(gòu)成了科學(xué)解釋。 在亞里士多德看來，科學(xué)解釋應(yīng)該是一種演繹論證。但是，并非所有演繹論證都是科學(xué)解釋?？茖W(xué)解釋問題 2、科學(xué)哲學(xué)界共識 在近幾十年里，人們達(dá)成了普遍的共識：科學(xué)不僅能告訴我們“什么”（what），還能告訴我們“為什么

14、”（why）。在原則上（常常在實(shí)踐中），我們可能對下列事實(shí)給予科學(xué)解釋：航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者號”墜毀、恐龍的滅絕、月全食時(shí)的顏色以及其他許多特殊的和一般的事實(shí)。根據(jù)這些解釋，科學(xué)為我們提供了對世界的真正的認(rèn)識?？茖W(xué)解釋問題 3、卡爾納普解釋的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 邏輯經(jīng)驗(yàn)主義者認(rèn)為，哲學(xué)的任務(wù)就是建構(gòu)對基本概念的解釋。 卡爾納普把要解釋（在此是科學(xué)解釋）的概念稱為解釋的對象（explicandum）。這個(gè)科學(xué)家和談?wù)摽茖W(xué)的人常常運(yùn)用的概念是模糊不清的。哲學(xué)家的任務(wù)就是要提出一個(gè)清晰的準(zhǔn)確的概念來替代它。因此卡爾納普引入概念解釋項(xiàng)（explicatum）?？茖W(xué)解釋問題 卡爾納普認(rèn)為，解釋的過程分為兩個(gè)階段：首先

15、要澄清概念解釋的對象，使得我們知道要解釋的是什么概念；其次，準(zhǔn)確地闡述解釋項(xiàng)?？茖W(xué)解釋問題 解釋的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)： （1）和解釋的對象相似。如果解釋項(xiàng)不能充分地和解釋的對象匹配，它就不能滿足它所要替代的那個(gè)概念的功能。然而，沒有人要求完美的匹配，因?yàn)榻忉尩膶ο笫遣磺逦模忉岉?xiàng)應(yīng)該比它透徹得多。 （2）精確。除非解釋項(xiàng)是精確的，否則它就不能達(dá)到解釋的目的。即用精確的概念替代那不太精確的概念?？茖W(xué)解釋問題 （3）富有成果。新的概念應(yīng)該使得我們能夠談?wù)撝匾氖虑?，給我們帶來深刻的洞見。哲學(xué)分析的主要好處之一就是能夠幫助我們加深對科學(xué)本性的理解。 （4）簡單性。解釋項(xiàng)應(yīng)該像（1）、（2）、（3）要求的那樣

16、簡單。簡單性常常伴隨著概念的系統(tǒng)能力。無論如何，簡單性有助于應(yīng)用并且避免應(yīng)用中的錯(cuò)誤?？茖W(xué)解釋問題 4、亨普爾和奧本海默(Paul Oppenheimer )科學(xué)解釋的DN模型 亨普爾和奧本海默發(fā)表了一篇題為“解釋的邏輯研究”的論文。在這篇文章中，他們以前所未有的精確和清晰，提出了一種對演繹論證的刻畫。他們認(rèn)為，這就是科學(xué)解釋的合理模式。這種模式后來被稱為“演繹-律則模型”（the deductive-nomological model），簡稱為DN模型?？茖W(xué)解釋問題 科學(xué)解釋的DN模型： （1） C1，C2, , CK (初始條件) （2） L1，L2, , LR (普遍定律) （3）E （

17、需要解釋的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象的描述） （1）（2）構(gòu)成解釋項(xiàng)，二者合取可以通過邏輯演繹推導(dǎo)出被解釋項(xiàng)（3）科學(xué)解釋問題 例如：解釋汽車水箱凍裂現(xiàn)象 初始條件：C1：汽車整夜停在室外；C2：室外溫度剛停車時(shí)是40C ，晚上最低-100C；C3：水箱是滿的，且水箱是密封的；C4：水箱最大承受壓力P0。 普遍定律：L1：水在40C體積最小。L2：水在冰點(diǎn)以下體積不變時(shí)，體積不變時(shí)壓力和溫度成反正。 推導(dǎo)結(jié)果：溫度為-100C時(shí)，水箱水壓力P P0?？茖W(xué)解釋問題 亨普爾認(rèn)為，DN模型要滿足： 三個(gè)邏輯條件： （1）被解釋項(xiàng)必須是解釋項(xiàng)的邏輯結(jié)果； （2）解釋項(xiàng)必須包含普遍定律； （3）解釋項(xiàng)必須具有經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容（原

18、則上可由觀察或?qū)嶒?yàn)檢驗(yàn)）。 一個(gè)經(jīng)驗(yàn)條件：組成解釋項(xiàng)的語句必然為真。科學(xué)解釋問題 5、亨普爾科學(xué)解釋的IS和DS模型 為了處理科學(xué)中的概率解釋，亨普爾提出了“歸納-統(tǒng)計(jì)模型”（Inductive-Statistical model），簡稱IS模型和“演繹-統(tǒng)計(jì)模型” （Deductive-Statistical model） DS模型?？茖W(xué)解釋問題 科學(xué)解釋的IS模型： Fi 初始條件 P(O,F)= r (接近1) 統(tǒng)計(jì)定律 （非?？赡埽?Oi 待解釋現(xiàn)象科學(xué)解釋問題 科學(xué)解釋的DS模型： Fi 初始條件 P(O,F)= r (r接近1) 統(tǒng)計(jì)定律 （邏輯演繹） P(Oi ) = r 待解釋

19、現(xiàn)象科學(xué)解釋問題 例如： F1:我運(yùn)動(dòng)出汗后吹了風(fēng)（初始條件） P1:出汗后吹風(fēng)的人有80%可能性得感冒（統(tǒng)計(jì)規(guī)律） 解釋現(xiàn)象： IS模型：我感冒了。 DS模型：我有80%的可能性感冒。科學(xué)解釋問題 說明： 1）IS模型中解釋項(xiàng)只是對被解釋項(xiàng)有很高的支持，但不是必然的支持，因?yàn)檫@是推斷是歸納（雙橫線）不是演繹（單橫線）； 2）DS模型只能解釋某事發(fā)生的概率，而不是確實(shí)現(xiàn)象，如“我感冒了”?？茖W(xué)解釋問題 亨普爾認(rèn)為，IS模型必須滿足： 三個(gè)邏輯條件： （1）被解釋項(xiàng)必須有很大的或然性從解釋項(xiàng)推出； （2）解釋項(xiàng)至少有一個(gè)統(tǒng)計(jì)定律（必要）； （3）解釋項(xiàng)必須有經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容（原則上可由觀察或?qū)嶒?yàn)檢驗(yàn)）科學(xué)解釋問題 兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)條件： （1）解釋項(xiàng)語句必須為真； （2）解釋項(xiàng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律必須有最大明確性（maximal specificity）。（即使用概率最高的統(tǒng)計(jì)定律