._1_科学规律与自然规律

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1、第一章科学规律与自然规律一、科学中的定律二、规律的标准三、规律的本质四、艾耶尔的私人主义观点五、规则性的客观主义解释六、托利论规律的本质一、科学中的规律科学的目的在于解释（explanation）和预见（prediction），科学解释和科学预见要依赖于科学发现的自然规律。因此，规律是科学的支柱。为了回答什么是规律的问题，这里先看看科学中都有些什么样的规律。按照规律断言的内容一类对象，其若干确定性质之间不变的共存关系。例如，“所有有心脏的动物都有肾脏”“水在标准大气压下的沸点是100摄氏度，冰点是0摄氏度，无色，透明。”“岩盐的密度是2.163，

2、熔点是803摄氏度，硬度是2”事件或性质之间的发育关系。例如，“在人的胚胎发育中，循环系统的形成先于呼吸系统”“手推磨产生的是封建主为首的社会,蒸汽磨产生的是工业资本家为首的社会”“社会形态总是由低级向高级演变”事件或性质之间的不变的统计关系。如“重复上抛一个物理和几何上都对称的立方体，该立方体以一个确定面朝上停住的概率是1/6”“孟德尔群体中某种基因的频率，在各个世代保持不变”各物理量之间的变化共存。例如，波义尔定律：PV=aT斯奈尔定律：nsinθ=msinω欧姆定律：I=V/R物理量随时间的变化。例如，自由落体定律：速度与路程的关系：S=V

3、t因果律：原因是结果的充要条件，原因和结果在空间上是连续的，原因在时间上先于结果，原因和结果的位置不能交换（因果关系是不对称的）。“氢氧混合气体在电火花的作用下，形成气体”“所有金属固体遇热膨胀”按照是否具有科学表述1959年，MichaelScriven在科学进展年会上提出要区分科学规律和自然规律。他认为科学规律是真理的近似，应用范围是有限的。自然规律lawsofnature：支配自然界的经验规则性或者必然性，无论我们是否拥有这种规则性或必然性的知识，也不论我们是否给出了它的适当表达。科学规律lawsofscience：我们已知和已经给出了适当

4、表达形式的规则性或必然性。科学规律至少是部分或者近似地反映了自然规律按照是否有精密的数学表达式定量规律定性规律按照演绎的强度决定论规律统计学规律二、规律的标准及其问题粗略地说，科学规律的符号表述揭示了物理系统结构的重要特征，而物理系统的结构是由自然规律支配的。这样，我们首先要关注规律特有的表述形式。总结上一节列举的各种规律，它们的语言形式都是全称条件句，即（x）（Px→Rx）对于所有x，如果x具有P性质，则x具有R性质。符合这种形式的陈述或概括，就可以叫做似律概括或似律陈述。所谓似律性（lawlike），由陈述的意义决定，主要特点是不包含对个体的

5、指称，表达某种规则性。“一个概括表达一个规律，当且仅当这个概括是似律的且是真的。”这是正统观点最常有的假定。但是，并非所有的似律陈述都表达作为规律的规则性。于是，还要找到其他标准。例如，“史密斯果园的所有水果都是苹果”“所有的恐鸟都活不过50岁”1、未实现的物理可能性真正的规律不仅能应用于现实的物理系统状态，还适用于规律允许但并不存在的物理状态。例如，自1916年爱因斯坦发现辐射的量子论（受激辐射），人们就一直在讨论激光的规律，尽管人们还没有真正发现激光。2、反实状况问题真正的规律支持相应的反实条件句（counterfactual），而偶适概括（

6、accidenalgeneralization）就不支持。例如，如果我们发现了第十个行星，我们仍然可以断定它服从开普勒定律，从而开普勒定律是真正的规律。如果发现了更适合恐鸟生活的条件，恐鸟的寿命还是小于50岁吗？所有恐鸟活不过50岁的断言就不支持这个反实问句。这是N.Goodman1947年给出的方案。由此，我们可以把规律做如下的定义：一个似律且真的概括（x）（Px→Rx）表达一个规律，则(x)(Px＝＞Rx)3、归纳确证真正的规律可以有进一步支持事例，从而可以得到归纳的确证。而偶适概括没有进一步的事例，因而不能得到归纳确证。平方反比定律，不仅可

7、以由地月关系来例示，还可以由任何两个天体之间的力学关系来支持。而史密斯花园里的水果是红的，就只能是由史密斯花园里的水果来例示，属于循环论证。关于规律的归纳支持，有一个怪问题：由于实质蕴含式在逻辑上与相应的否定析取式等价，从而有些无关的事物起到确证的作用。所有乌鸦是黑的(x)(Rx→Bx)，与或者不是乌鸦或者是黑的﹁R∨B等值。对于后一个式子，除了非黑的乌鸦，任何事例都是一个归纳论证。4、解释力规律必须能够解释相应的现象。按照亨普尔，一个现象得到了解释，仅当关于该现象的陈述能够被归于更普遍的陈述，即规律陈述。但是，偶适概括没有这样的解释力，因为这种

8、概括并没有对一种必然关系给出保证。史密斯花园，与苹果的颜色之间没有必然的关系，因而也解释不了苹果的颜色。5、系统性科学理论是个陈述系统，