文章图片
文章图片
人类的科学是如何获得进步的？它的底层逻辑是什么？今天我们就来聊一聊 。 大家好 ， 今天我们继续分享逻辑实证主义哲学家 ， 卡尔纳普的哲学思想 。 前面我们介绍了科学中两种典型的规律：经验规律和理论规律 ， 并且介绍了它们之间的关系 ， 从经验规律无法直接导出理论规律 ， 反过来 ， 很多经验规律是从理论规律中推导出来的 。
今天我们更进一步 ， 来介绍经验规律、理论规律和语言的关系 。
经验规律无法导出理论规律 ， 一个很重要的原因是 ， 经验规律包括可观察的词语 ， 而理论规律包括理论词语 。 这两种规律的描述方式是完全不同的 ， 那如何实现理论词语和可观察词语之间的转换呢？这就要说到科学家们所使用的一种“对应规则”或者说“规则词典”或“规则集合” 。
在这个集合中 ， 实现了理论规律的词语和经验规律的词语之间的对应关系 。 比如有一种特别频率的电磁震荡 ， 这是一个理论词语 ， 而用经验词语描述就是 ， 它就是一种特定色彩的可见的青蓝色 。 这就将可观察的东西和不可观察的微观过程连接起来了 。 再比如 ， 这个规则将分子理论中的不可观察的东西“分子的动能”和一个可观察的“气体温度”联系了起来 ， 让我们可以直观地理解什么是分子动能 。
如果没有这种方法 ， 那么就不好理解规律中那些无法观察的东西 。 这种规则词典在科学发现中起到了至关重要的作用 ， 实现了经验规律和理论规律的连接 ， 同时还让我们从理论规律中可以推导出新的经验规律 ， 那这是如何做到的呢？
卡尔纳普举了一个例子：气体动力学 。 气体动力学是研究分子等微粒的变化规律 ， 但是一开始在研究中 ， 并不能直接观察到分子这种微粒 ， 于是科学家们把微粒想象成为一些细小的球 ， 它们具有相同的质量 ， 并且当气体温度保持不变的时候 ， 它们具有相同的速度 。 但是后来发现 ， 如果每个粒子具有相同的速度 ， 那么气体就不可能处于温度的状态 ， 于是科学家又假设粒子的速度稳定在一个概率分布中 ， 就解释了气体稳定的状态 ， 这种分布后来被称之为：玻尔兹曼-麦克斯韦分布 。 按照这种分布 ， 分子处于某个速度范围内有一定的概率 。
但是当这个理论被提出来之后 ， 其实当时理论中的很多数据是不知道的 ， 比如分子的质量和空间中分子的密度等等 ， 它们都被表述成为了一些参数放到方程中 ， 在方程建立之后 ， 对应的规则词典就已经准备好了 。 有了这个“对应规则” ， 使得理论规律和经验规律可以相互促进 。 比如其中一个规则把：气体的温度和分子平均动能联系起来 。 另外一个规则把：气体的压力和分子的运动联系起来 。
在理论词语和经验词语中实现了一种联系 ， 让它们可以彼此对应 ， 既用理论规律解释了已知的经验规律 ， 同时 ， 又让经验规律进一步确证了理论规律 。 但是更重要的是 ， 从理论规律中 ， 还可以推导出更多新的经验规律 。 比如作者说 ， 当时麦克斯韦的电磁理论不仅解释了已知的电磁规律 ， 而且还用这个理论解释了光学规律 ， 让光学和电磁学规律实现了互通 ， 发现光学不过是电磁理论的一部分 ， 这是麦克斯韦电磁理论之所以伟大的地方 。
总之 ， 卡尔纳普说 ， 在物理学的历史中 ， 当一个物理学的分支能为另一个物理学分支所解释的时候 ， 这总是意味着物理学向前跨进一大步 。
最后 ， 让我们来总结一下这个过程 ， 上一讲我们介绍了 ， 理论规律并不是来自于经验规律的推导 ， 而一开始只是一种假设和猜想 ， 而且这种猜想是纯粹理论词语来表述的 。 这导致了经验规律和理论规律之间产生了隔膜 ， 因为它们使用的语言是完全不一样的 。
于是科学家采用了一种“对应规律” ， 让它们之间建立了联系 ， 就好像双方建立了一个对话场景 ， 别小看这种规则在科学中的意义 ， 是它把理论词语和经验词语对应起来 ， 这样双方就可以正常对话 。 这样的意义不仅仅在于实现了互通 ， 更在于在这种互通中 ， 理论规律可以得到经验规律的进一步确证 ， 而且还可以推出新的经验规律 。
推荐阅读
- 坍塌却未消失，阿雷西博数据留存，助力星系研究
- 看到太阳光打喷嚏竟然是一种罕见的病? 十种与众不同的人体特征
- 外星文明存在4大可能性，马斯克认为第四种最有可能！为什么？
- 19岁华裔女生，意外发现细菌吃掉塑料，价值5000万元
- 男人为什么“好色”？科学证明，原来男人拥有两颗“大脑”
- 一颗彗星正向地球飞来？科学家：500万亿吨！速度3.5万公里每小时！
- 我国7月飞雪，“三伏天”降雪是什么原因？地球的结局又是什么？
- 李嗣涔进行了600次实验，探索灵界是否存在，最后结果如何？
- 全国多地气温达40℃，是否意味着：地球正迎来第六次物种大灭绝？