第5章科学认识的形成和科学理论的创立

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1、第5章科学认识的形成与科学理论的创立选题T获取科学事实（材料）T对材料进行加工（思维）T最终获得理性认识的成果（假说T理论）第1节科学问题的提出一、科学问题科学问题的起点在哪里？亚里士多徳：科学研究从观察开始。培根:科学始于观察。波普：科学始于问题。1.科学研究从哪里开始？一逻辑经验主义：科学研究始于观察1697年，黑天鹅的发现Z旅：经验主义哲学的分支一波普：“科学研究始于问题”理论依据：总体看，旧理论的终点，新理论的起点。具体过程看，问题的框架，问题驱动和引导研究。科学研究始于问题亚里士多德：物理学的创立者。“

2、童的物体下落速度比轻的物体下落速度快,落体速度与重量成正比。”1687年牛顿出版《自然哲学的数学原理》.牛顿的绝対时空观：绝对的、真正的、数学的时间，就其本性而言是永远均匀地流逝，与一切外界事物无关的。迈克尔逊莫雷实验黑体辐射2.科学问题的含义"一定时代的科学认识主体，在当时的知识背景下，提出的关于科学认识和实践屮需要解决而又未解决的矛盾，它包含着一定的求解目标和应答域，而尚无确定的答案。〃一定历史时代的产物。“以整个时代的科学技术发展水平来衡量〃时代背景还决定看科学问题的内涵深度和解决途径。〃我们的期望、我们对

3、什么感到惊奇、我们认为什么有问题，都要受到我们关于自然秩序的理论前提的影响”--劳丹科学问题是一定历史时代的产物大卫•希尔伯特，因为发明和发展了大量的思想观念（例如：不变虽理论、公理化几何、希尔伯特空间）而被尊为伟大的数学家、科学家。189&《几何基础》问世。"完备性、相容性、独立性〃。科学问题的内涵深度由时代性决定1865年，孟德尔：豌豆试验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律。19世纪末，韦斯曼提出“种质”的问题。20世纪初，摩尔根提出“基因”概念20世纪屮叶，沃森和克里克：DNA的双螺旋结构达尔文：《物

4、种起源》独创性的探索和超前者的孤独：1865J900科学问题的解决途径由时代性制约宇宙起源问题20世纪前，神学研究的领域。20世纪三十年代，广义相对论、基本粒子理论、核物理学的支撑下，宇宙起源问题成为了科学问题与科学认识主体“欲求〃及智能状况相联系〃自然界本身不存在问题〃、“需要研究者去认识、提出〃“一个问题或发现本身是没有涵义的，问题只有当它使某人疑惑或焦虑时，才成为一个问题，发现也只有当它使某人从一个问题的负担中解脱出来时，才成为一个发现。・.....一个问题，就是一个智力上的愿望。〃一一波兰尼科学问题、求知

5、欲、好奇心达尔文：1831,贝格尔号扬帆起航1837,进化论思想形成1838,阅读《人口论》，建立自然进化论1856,写作《物种起源》1858,收到华菜士的信件自私的人与高贵的人进化的基本单位：种系还是个人？人类的意识世界：进化后的结杲？科学问题是有结构的“问题的指向、研究的目标和求解的应答域〃。科学问题的结构问题的指向：问题的现状和性质求解目标：求解的方向和要求应答域：预设的求解范围维纳的信息论问题的指向：如何理解信息、计算信息、分享信息？求解目标：发展一个关于信息量的统计理论应答域：应用统计理论和单位信息量的

6、基本概念应答域：全域、有效域、无效域欧几里得几何学的笫五公设罗巴切夫斯基的非欧儿何高斯的犹豫和罗氏的坚韧非欧儿何：想彖力突破的极限1.科学问题的来源"來源于科学实践和生产实践”由科学理论和科学实践的矛盾能产生由科学理论体系自身的内在孑盾产生,由科学理论之间的孑盾产生，经验事实累积到一定时候产生社会需求科学理论体系内部自身的矛盾罗素悖论：把所有集合分为2类，第一类中的集合以其自身为元素，第二类中的集合不以自身为元素，假令第一类集合所组成的集合为P,第二类所组成的集合为Q,于是有：P={A

7、AeA}Q={A丨AGA}

8、问，QGP还是QGQ?理发师悖论。第三次数学危机罗素：分支类型论。自我相关：《GEB,—条永恒的金代》哥徳尔第二不完备性定理光度佯谬1826年，德国天文学家奥尔波斯的理论发现牛顿理论的无限宇宙模型及其推论宇宙等级制结构模型人爆炸宇宙模型麦克斯韦妖第二类永动机热力学第二定律与爛增的不对逆麦克斯韦妖的假设推动了信息论的发展不同学派理论之间的矛盾产生问题天文学中的日心说和地心说哥白尼的天文学革命亚里士多徳、托勒密的地心说儿童的自我中心期走出人类中心期的努力经验事实积累到一定程度产生的科学问题流体绕圆柱体流动的不稳定性超

9、导现象退磁现象泰勒不稳定现彖大脑的工作原理舆论的形成革命的形成协同学：激光的形成机制社会需要作为科学发展的激励因素1942年12月2日，在恩利克•费米的指导下，芝加哥大学建成世界上第一个实验型原子反应堆，成功地进行可控的链式反应，1943年春奥本海姆领导的制造原子弹的工作，在洛斯阿拉莫斯的实验室开始1944年3月，橡树岭工厂生产第一批浓缩铀2351945年7月120,一颗