第二章科學(xué)抽象

近水知魚性 近山識鳥音

第一節(jié)科學(xué)抽象

一、科學(xué)抽象的含義

科學(xué)抽象是在感性材料的基礎(chǔ)上，對感性材料進(jìn)行去偽存真、去粗取精、由表及里、由此及彼等一系列的整理、加工、改造和制作的過程，也是概念、規(guī)律的抽象形成的過程。

二、科學(xué)抽象過程的兩次飛躍

感性具體→抽象規(guī)定→思維具體（理性具體）

感性具體

感性具體是人們通過感官對事物整體所形成的一種“混沌的表象”，是一種生動、豐富但相當(dāng)籠統(tǒng)的感性認(rèn)識。橫看成嶺側(cè)成峰遠(yuǎn)近高低各不同

感性具體是認(rèn)識的起點(diǎn)，抽象規(guī)定是對感性具體的否定，但它又包含著對自身的否定，是向思維具體的接近。思維具體是對感性具體和抽象規(guī)定雙重否定基礎(chǔ)的辯證統(tǒng)一，是否定的否定，是認(rèn)識的結(jié)果。認(rèn)識感性具體抽象規(guī)定思維具體三、科學(xué)抽象的成果

1、科學(xué)概念

概念是以壓縮的形式表現(xiàn)大量知識的一種手段，科學(xué)概念是在科學(xué)認(rèn)識中反映事物本質(zhì)屬性的思維形式。

①科學(xué)概念的特征

1）可確定性科學(xué)概念應(yīng)該是可以明確規(guī)定其涵義的。2）可檢驗(yàn)性

科學(xué)概念不僅需要具有邏輯上的可確定性，而且必須具有實(shí)踐上的可檢驗(yàn)性。

3）可變動性

科學(xué)概念的科學(xué)性和生命力就在于，它能隨著實(shí)踐和認(rèn)識的發(fā)展而不斷發(fā)展、深化、修正甚至更新。

②概念的外延和內(nèi)涵

外延是指概念所涉及的類的總和。內(nèi)涵是概念中所思考的屬性、關(guān)系和本質(zhì)特征的總和，這種總和會隨著認(rèn)識運(yùn)動的深化時(shí)而增加、時(shí)而減少。內(nèi)涵方面的變化也會引起外延方面的相應(yīng)變化。如過去認(rèn)為物理學(xué)上物質(zhì)的“聚集態(tài)”有三種：固態(tài)、氣態(tài)和液態(tài)。近年來又發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的“等離子態(tài)”、“中子態(tài)”等九態(tài)，物質(zhì)“聚集態(tài)”這一概念的外延就擴(kuò)展了。內(nèi)涵是概念對事物的本質(zhì)屬性的反映，外延是概念對事物的范圍的反映。內(nèi)涵是概念的質(zhì)方面即概念的含義，外延是概念的量方面，即概念的適用范圍，它說明概念所指的是哪些對象。如：“太陽系的行星”的外延是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。正確的思維要求概念明確，而概念明確從邏輯角度講，就是要明確概念的內(nèi)涵和外延，即概念的含義和適用范圍。

1,③概念的抽象法

1）抽取共同點(diǎn)

2）限制思路，深入抽取本質(zhì)

3）理想地復(fù)現(xiàn)對象

④概念形成、發(fā)展

1）是具體實(shí)踐的產(chǎn)物

2）是抽象思維的結(jié)果

1,

⑴將長期混淆不清的概念區(qū)分開來，從而使科學(xué)得到迅速發(fā)展。

例如，自從亞里士多德以來一直沒有區(qū)分出速度和加速度的概念，認(rèn)為作用于物體的力越大，物體的速度越大，作用力一旦撤除，運(yùn)動著的物體便立刻靜止。直到一千多年以后，伽利略提出了加速度的概念，并對速度和加速度作出了科學(xué)定義，才將二者明確地區(qū)分開來。加速度概念的闡明為動力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。其它如重量和質(zhì)量概念的區(qū)分、熱量和溫度概念的區(qū)分，以及生物學(xué)上變異和突變概念的區(qū)分等等，在科學(xué)理論的發(fā)展上都起到了一定的促進(jìn)作用。

⑤科學(xué)概念的作用

⑵用正確的概念代替了錯(cuò)誤的概念，從而促進(jìn)了科學(xué)研究的深入發(fā)展。例如，在對燃燒現(xiàn)象的認(rèn)識上，1703年，德國的醫(yī)學(xué)和化學(xué)家斯塔爾提出了“燃素”的概念。他認(rèn)為“燃素”是一切可燃物體的根本要素，燃燒過程就是“燃素”從可燃物體中逸出的過程。這一錯(cuò)誤的概念，阻礙了人們對于燃燒過程本質(zhì)的認(rèn)識，也阻礙了人們對于新發(fā)現(xiàn)事物的認(rèn)識。由于“燃素”概念的束縛，普利斯特列和舍勒在實(shí)驗(yàn)中析出了氧氣，但不知道他們所析出的是什么。然而，拉瓦錫在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上根據(jù)同樣的實(shí)驗(yàn)事實(shí)卻提出了“氧化”的概念。他指出，實(shí)驗(yàn)中所析出的這種新氣體是一種新的化學(xué)元素；在燃燒的時(shí)候，并不是神秘的燃素從燃燒物體中分離出來，而是這種新元素與燃燒物體化合?！把趸备拍畹奶岢觯瑸榛瘜W(xué)在拉瓦錫之后出現(xiàn)的迅速發(fā)展掃除了障礙。⑶在新的事實(shí)面前引入了新概念，從而使理論獲得了重大進(jìn)展。例如，在電磁學(xué)上，人們曾發(fā)現(xiàn)對于非閉路電路，在非恒定過程中所得到的一些結(jié)果，同基爾霍夫第一定律及安培環(huán)路定律都相矛盾。麥克斯韋接受了法拉第的思想，對電磁現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)分析以后，認(rèn)為問題在于人們對電流的理解太狹隘了，原有的電流概念只限于“傳導(dǎo)電流”。打破這一狹隘概念的局限，上述矛盾就能解決。因此，他引入了“位移電流”的新概念。他認(rèn)為，總電流既包括傳導(dǎo)電流又包括位移電流，兩者又都可以產(chǎn)生磁場。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了麥克斯韋的看法?！拔灰齐娏鳌备拍畹奶岢鰧?dǎo)致了著名的麥克斯韋方程的建立。其它如“量子”、“基因”等概念的引進(jìn)，對于科學(xué)理論的發(fā)展都起了重要的作用。⑷一門科學(xué)的新概念移植并滲透到其它學(xué)科中去，成為促進(jìn)科學(xué)發(fā)展的有力杠桿。

例如，量子力學(xué)的波函數(shù)概念滲透、移植到化學(xué)中去，用以研究分子的微觀結(jié)構(gòu)，弄清了兩個(gè)氫原子之所以能結(jié)合成一個(gè)穩(wěn)定的分子是由于分子中電子運(yùn)動的范圍主要集中在兩個(gè)原子核之間，形成了一個(gè)“電子橋”，把兩個(gè)氫核拉到一起使之穩(wěn)定下來，從而闡明了氫分子的化學(xué)鍵的本質(zhì)。在研究氫分子的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮多原子的分子結(jié)構(gòu)，在20世紀(jì)三十年代初，建立了兩種化學(xué)鍵的理論。這一切都是量子化學(xué)發(fā)展的重大成果。量子力學(xué)的概念滲透、移植到生物學(xué)中，人們開始用微觀運(yùn)動規(guī)律去研究生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能的機(jī)制，從在而開辟了量子生物學(xué)的新領(lǐng)域。⑸新的科學(xué)概念一旦產(chǎn)生，能夠指導(dǎo)人們的實(shí)踐，有時(shí)能夠?qū)е驴茖W(xué)技術(shù)上的重大突破。

例如，愛因斯坦在運(yùn)用統(tǒng)計(jì)平衡觀點(diǎn)研究黑體輻射的工作中得出結(jié)論，自然界存在著兩種不同的發(fā)光方式——自發(fā)輻射和受激輻射?！笆芗ぽ椛洹备拍畹奶岢觯髞韺?dǎo)致了激光器的發(fā)明?，F(xiàn)在激光已廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，它是20世紀(jì)的重大發(fā)明之一。

第二節(jié)、科學(xué)符號

①什么是符號？

符號是一定的可感知的物質(zhì)對象，它在貯存、傳遞另一對象的信息方面充當(dāng)另一對象的代替物。