科學(xué)問題

---------及其相關(guān)問題探討1/291.什么是科學(xué)問題（1）“科學(xué)問題”概念（2）“科學(xué)問題”概念解讀2/29（1）科學(xué)問題概念科學(xué)問題是一定時代科學(xué)認識主體在當初知識背景下提出科學(xué)認識和科學(xué)實踐中需要處理而又未處理矛盾，它包含著一定求解目標和應(yīng)答域，但尚無確定答案。3/29案例1希爾伯特問題

在19巴黎國際數(shù)學(xué)家代表大會上，希爾伯特發(fā)表了題為《數(shù)學(xué)問題》著名演講。他依據(jù)過去尤其是十九世紀數(shù)學(xué)研究結(jié)果和發(fā)展趨勢，提出了23個最主要數(shù)學(xué)問題。這23個問題通稱希爾伯特問題，以后成為許多數(shù)學(xué)家力圖攻克難關(guān)，對當代數(shù)學(xué)研究和發(fā)展產(chǎn)生了深刻影響，并起了主動推進作用，希爾伯特問題中有些現(xiàn)已得到圓滿處理，有些至今仍未處理。希爾伯特HilbertDavid1862～19434/29（2）對科學(xué)問題概念解讀科學(xué)問題是一定歷史時代產(chǎn)物。一定時代下知識背景決定著科學(xué)問題內(nèi)涵深度和解答路徑。伴隨一定時代知識背景不一樣，非科學(xué)問題能夠轉(zhuǎn)化為科學(xué)問題。任何科學(xué)問題都是詳細，不一樣時代、不一樣知識背景下，有不一樣內(nèi)涵。5/29案例2不一樣時代宇宙觀改變6/292.科學(xué)問題特征（1）探索性（2）混沌性（3）變異性（4）待處理性（5）可處理性7/29案例3對歐氏幾何第五公設(shè)證實俄國數(shù)學(xué)家羅巴切夫斯基利用反證法，假設(shè)第五公設(shè)不成立，并以此為基礎(chǔ)進行推演。得到了一個自成體系系統(tǒng)，它們沒有矛盾，在邏輯上是自洽。開創(chuàng)了非歐幾何，從側(cè)面對第五公設(shè)問題進行了解答。

第五公設(shè)：過已知直線外一個特定點，能夠且只能夠作一條直線與已知直線平行”。來，沒有一個數(shù)學(xué)家成功對它進行了證實。

羅巴切夫斯基N.Lobatchevsky1792－1856)8/293.科學(xué)問題結(jié)構(gòu)科學(xué)問題是有結(jié)構(gòu)，科學(xué)問題中蘊含著問題指向、研究目標和求解應(yīng)答域。9/29（1）問題指向問題指向是指任何一個科學(xué)問題都是針對一定詳細實踐中問題而提出，它能夠來自科學(xué)試驗過程、結(jié)論和前提差異或科學(xué)實踐活動中反常。10/29（2）研究目標研究目標是指科學(xué)認識主體研究某個科學(xué)問題時努力尋求答案。11/29（3）求解應(yīng)答域求解應(yīng)答域是指科學(xué)問題本身所確定域限，并假定所提出問題解必定在這個域限之中。

應(yīng)答域是科學(xué)問題結(jié)構(gòu)中最主要部分。12/294.科學(xué)問題分類依據(jù)學(xué)科性質(zhì)分類依據(jù)問題在要到達目標中地位分類依據(jù)問題求解類型分類依據(jù)科學(xué)認識層次分類

依據(jù)科學(xué)問題性質(zhì)和研究需要，能夠?qū)茖W(xué)問題進行不一樣分類。13/29（1）依據(jù)學(xué)科性質(zhì)劃分基礎(chǔ)理論問題應(yīng)用研究問題（2）依據(jù)問題在目標中地位劃分關(guān)鍵問題普通問題14/29（3）依據(jù)問題求解類型劃分陳說性問題：關(guān)于研究對象識別與判斷。因果性問題：關(guān)于事物內(nèi)在機理和規(guī)律研究，分析現(xiàn)象間因果關(guān)系。過程性問題：關(guān)于研究對象情況即運動轉(zhuǎn)化過程研究。15/29（4）按認識層次劃分經(jīng)驗問題

對所考查事物感到新奇或企圖進行解釋，就組成經(jīng)驗問題。概念問題概念之間因為邏輯矛盾而組成問題。

當代美國科學(xué)哲學(xué)家勞丹（LarryLaudan1941－）對科學(xué)問題劃分16/29A經(jīng)驗問題未處理問題

未被任何理論恰當處理問題。已處理問題

已被同領(lǐng)域中全部理論確認為處理了問題。反常問題

未被某一理論處理，但被同一領(lǐng)域其它理論處理了問題。17/29案例4尋找以太：邁克耳遜－莫雷試驗

邁克耳遜－莫雷試驗是為了觀察“以太風(fēng)”是否存在而作一個試驗。在1887年，邁克耳遜與莫雷合作，在克里夫蘭進行。試驗結(jié)果證實，不論地球運動方向同光射向一致或相反，測出光速都相同，在地球同構(gòu)想“以太”之間沒有相對運動。該試驗證實了愛因斯坦提出光速和不受光源速度和觀察者影響是正確。而且既然沒有一個靜止以太傳輸光波振動，預(yù)示著物理學(xué)家不得不放棄曾經(jīng)說明電磁及光許多現(xiàn)象以太理論。邁克耳遜A．A．Michalson1852－193118/29B概念問題內(nèi)部概念問題

理論內(nèi)部邏輯矛盾產(chǎn)生問題。外部概念問題

同一領(lǐng)域不一樣理論間矛盾，或理論與外部哲學(xué)思想、文化傳統(tǒng)等不一致產(chǎn)生矛盾。19/29案例5光波動說與微粒說交鋒

光波動說與微粒說之爭從十七世紀初笛卡兒提出兩點假說開始，至二十世紀初以光波粒二象性告終，前后共經(jīng)歷了三百多年時間。牛頓、惠更斯、托馬斯．楊、菲涅耳等多位著名科學(xué)家成為這一論戰(zhàn)雙方主辯手。正是他們努力揭開了遮蓋在“光本質(zhì)”外面那層撲朔迷離面紗。

光干涉光折射20/29二十世紀初，普朗克和愛因斯坦提出了光量子學(xué)說。19，愛因斯坦因為"光波粒二象性"這一成就而取得了諾貝爾物理學(xué)獎。

19，康普頓在試驗中證實了X射線粒子性。1927年，杰默爾和以后喬治·湯姆森在試驗中證實了電子束含有波性質(zhì)。同時人們也證實了氦原子射線、氫原子和氫分子射線含有波性質(zhì)。

在新事實與理論面前，光波動說與微粒說之爭以“光含有波粒二象性”而落下了帷幕。21/296.科學(xué)研究從問題開始從歸納主義向證偽主義轉(zhuǎn)向。為何說“科學(xué)研究從問題開始”？“科學(xué)研究從問題開始”與“認識從實踐開始”并不矛盾。22/29弗朗西斯?培根為代表歸納主義者提出了科學(xué)理論演化累進模式。歸納主義認為，科學(xué)理論是經(jīng)驗事實真命題，科學(xué)理論發(fā)展是許多絕對真命題積累。該模式又稱為“中國套箱模式”。

（1）歸納主義累進模式中科學(xué)研究從觀察開始科學(xué)定律或理論是以感覺經(jīng)驗為基礎(chǔ)、從事實中歸納出來。科學(xué)研究從觀察和搜集材料開始，然后經(jīng)過對材料歸納，從單稱陳說升上全稱陳說，從部分升上整體，從特殊上升為普通性理論。

弗朗西斯?培根FrancisBacon1561－162623/29事實a----定律a事實b----定律b更普通定律A事實c----定律c理論……事實n----定律n更普通定律B歸納主義累進模式能夠表述為：24/29（2）科學(xué)進步模式中科學(xué)研究從問題開始波普爾提出科學(xué)研究從問題開始方法論模式。科學(xué)始于問題而不是始于觀察，盡管經(jīng)過觀察能夠引出問題，不過在觀察時必須帶著一定問題，帶著預(yù)期構(gòu)想，漫無目標觀察是不存在。

波普爾在20世紀60年代提出了富有批判精神猜測、反駁、再猜測、再反駁科學(xué)理論進步模式。

波普爾，KarlPopper1902－194425/29證偽主義科學(xué)發(fā)展模式能夠表述為：Ｐ1

→ＴＴ→ＥＥ→Ｐ2

Ｐ1：問題ＴＴ：試探性理論ＥＥ：批判性檢驗，排除錯誤Ｐ2：新問題26/29（2）為何說“科學(xué)研究從問題開始”？從科學(xué)理論發(fā)展總體過程來看，問題是推進科學(xué)理論發(fā)展基礎(chǔ)。從科學(xué)研究詳細進程來看，問題是有選擇地搜集事實材料基礎(chǔ)。27/29（3）“科學(xué)研究從問題開始