第六章類比和假說

類比推理是一種或然性的推理，它在科學研究和社會實踐中被廣泛應(yīng)用，對于科學研究、生產(chǎn)實踐都有非常重要的意義。一、類比推理

1、定義：

所謂類比推理是這樣一種推理，它根據(jù)兩個（或兩類）對象在一系列屬性上是相同（或相似）的，而且已知其中一個對象還具有其他的特定屬性，由此推出另一個對象也具有同樣的其他特定屬性作為結(jié)論。

例：據(jù)科學史上的記載，光波概念的提出者，荷蘭物理學家、數(shù)學家赫爾斯坦·惠更斯曾將光和聲這兩類現(xiàn)象進行比較，發(fā)現(xiàn)它們具有一系列相同的性質(zhì)：如直線傳播、有反射和干擾等。又已知聲是由一種周期運動所引起的、呈波動的狀態(tài)，由此，惠更斯作出推斷，光也可能有呈波動狀態(tài)的屬性，從而提出了光波這一科學概念。惠更斯在這里運用的推理就是類比推理。例：

烏茲別克日照時間長、霜期短、氣溫高、雨量適中，這一自然條件適合種植長絨棉；

新疆塔里木河地區(qū)也存在日照時間長、霜期短、氣溫高、雨量適中等自然條件；

所以，新疆塔里木河地區(qū)也適合種植長絨棉。長絨棉原為烏茲別克的特產(chǎn)，后來被我國引進，在新疆塔里木河兩岸試種成功。2、特征類比推理的思維進程與演繹推理和歸納推理不同。演繹推理的思維進程是從一般到特殊（個別），歸納推理的思維進程是從特殊（個別）到一般，而類比推理的思維進程則是從個別到個別，特殊到特殊。類比推理的另一個特征是結(jié)論具有或然性。例如，地球與火星都被大氣包圍，都有一定的溫度，都有水，但不能根據(jù)這些相同點就從地球上有生物而推知火星上一定有生物。3、類比推理的推理形式：

A對象具有屬性a、b、c，另有屬性d

B對象具有屬性a、b、c，

所以，B對象也具有屬性d

其中，“A”和“B”可以指兩個類，也可以指兩個個體，還可以其中一個指類，另一個指異類的個體。即類比推理不僅可以在類與類之間、個體與個體之間進行，還可以在某類和另一類的個體之間進行。

4.如何提高類比推理結(jié)論的可靠性要盡可能多地比較兩個或兩類對象的屬性。如果比較的相同屬性愈多，就意味著它們之間的聯(lián)系和制約關(guān)系更密切，這樣通過類比所推出來的屬性就更有可能是這兩個或兩類對象的共有屬性。如前面所舉到的關(guān)于我國新疆塔里木河地區(qū)的日照、霜期、氣溫、雨量等多種自然條件都與烏茲別克相似，所以據(jù)此推出的該地區(qū)可以種植長絨棉的結(jié)論就更可靠，最終該結(jié)論也被實踐所證實。

要盡可能地尋找兩個或兩類對象之間的本質(zhì)屬性。前提中確認的相同屬性愈是本質(zhì)的，相同屬性與要推出的屬性之間就愈是相關(guān)的，那么結(jié)論的可靠程度也就愈大。（推理越強）因為本質(zhì)的東西是對象的內(nèi)在規(guī)定，對象的其他屬性大多是由對象的本質(zhì)屬性決定的。這樣類推的屬性也就有較大的可能是它們的相似屬性。要注意尋找有無和結(jié)論相排斥的屬性。這樣就可以盡可能地避免不正確的結(jié)論。如比較地球和月球，它們都是球形的，都有自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)等等，地球上有高等生物，月球上是否也有高等生物？這就需要探尋月球上是否有和高等生物的存在相矛盾的屬性。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，月球上晝夜的溫差特別大，白天可達135℃，晚上下降到零下160℃，月球上也沒有水，空氣也很稀薄，這些條件都與高等生物的生存相排斥，這樣一經(jīng)比較，就可以防止得出月球上有高等生物的結(jié)論。要注意防止機械類比。不能將兩個或兩類本質(zhì)不同的事物，按其表面的相似來機械地加以比較而得出某種結(jié)論，否則就要犯機械類比的錯誤。例如，基督教神學家們就曾用機械類比來“證明”上帝的存在。在他們看來，宇宙是由許多部分構(gòu)成的一個和諧的整體，正如同鐘表是由許多部分構(gòu)成的和諧整體一樣，而鐘表有一個創(chuàng)造者，所以，宇宙也有一個創(chuàng)造者——上帝。這就是把兩類根本性質(zhì)不同的對象，按其表面相似之處，機械地加以類比。5.類比推理的作用

類比推理在人們的認識中具有重要作用。它可以拓展人們的眼界，可以為人們改造和認識世界、推動社會進步提供一個有效的思維方法。

首先，類比推理是探索真理的重要手段。據(jù)歷史記載，西拉克茲的國王海羅為了顯示自己的豐功偉績，決定在一座圣廟放上一頂金皇冠，奉獻給不朽的神靈。海羅與承包商談好價錢，訂了合同，并精確地稱出黃金交給他。到了規(guī)定的日期，制造商送來了做工極其精美的皇冠。國王很滿意，但他又懷疑皇冠不純，在不毀壞皇冠的情況下找不到解決的方法，便命令阿基米德想辦法。這就是著名的皇冠問題。阿基米德苦思一段時間，也無所得。一日，他到澡堂洗澡，當他的身體進入浴池時，他敏銳地察覺到水位上升，由此受到啟迪，產(chǎn)生聯(lián)想，于是把在自己進入浴池中水位上升與求皇冠質(zhì)量進行類比，發(fā)現(xiàn)了浮力原理這一共同規(guī)律，并解決了“皇冠問題”。在這之后，浮力原理被廣泛應(yīng)用于科學研究與生產(chǎn)生活之中。類比推理可以幫助人們提出科學假說。

19世紀中葉，奧地利首都維也納有一位醫(yī)生，名叫奧恩布魯格。有一次，他給一位病人看病，沒有檢查出什么嚴重疾病，但病人很快就死了。經(jīng)過解剖尸體查看，發(fā)現(xiàn)胸膛積滿膿水。醫(yī)生想，以后再碰到這樣的病人怎么診斷？忽然想起他父親在經(jīng)營酒店時，常用手指關(guān)節(jié)敲木質(zhì)酒桶，聽到卜卜的叩擊聲，就能估量出木桶中還有多少酒。他思考：人們的胸膛不是很像酒桶嗎？他通過反復探索胸部疾病和叩擊聲音之間變化的關(guān)系，終于寫出《用叩診人體胸部發(fā)現(xiàn)胸膛內(nèi)部疾病的新方法》的醫(yī)學論文，發(fā)明了“叩診”這一醫(yī)療方法。類比推理在科學發(fā)現(xiàn)中具有模擬作用。

蝙蝠和超聲波探測儀?？茖W家們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，蝙蝠是利用超聲波來辨別物體位置的。它的喉內(nèi)能發(fā)出十幾萬赫茲的超聲波脈沖，每秒鐘可以發(fā)出50多次；這些超聲波碰到障礙物和小昆蟲會立即反射回來，蝙蝠就是根據(jù)回波到達左右耳的微小時間來確定障礙物和昆蟲的方位。蝙蝠的這種超聲波探測本領(lǐng)，使科學家深受啟發(fā)，根據(jù)這一現(xiàn)象發(fā)明了超聲波探測儀。這種儀器用在海上可以測量海洋、尋找潛艇；用在工業(yè)上，可以用來檢查金屬內(nèi)部有無裂紋和空腔。1775年，美國爆發(fā)舉世聞名的獨立戰(zhàn)爭。戰(zhàn)爭中，英軍憑借著優(yōu)良的軍艦大炮，賴在海上不走，企圖卷土重來，并常使美國海防遭受重創(chuàng)。怎樣才能把侵略者徹底趕走呢？一個名叫布什內(nèi)爾的士兵思慮重重。一天，布什內(nèi)爾在海邊散步，看到一條大魚從水底偷偷游過來，猛地向一群小魚發(fā)動突襲。這使他茅塞頓開：為什么不造一條大魚那樣的船，從水下發(fā)動攻擊！不久布什內(nèi)爾負責造出了第一艘潛艇。布什內(nèi)爾所造的潛水艇，外形并不像魚，但它應(yīng)用了魚在水下潛游的原理，即潛水艇底部有一個類似魚鰾的水艙，當船要下沉時，就往水艙里灌水，當船要浮出水面時，就把水艙里的水排出，這樣潛水艇就可以自由浮沉了。類比推理在科學發(fā)現(xiàn)中具有模擬作用。

蝙蝠和超聲波探測儀?？茖W家們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，蝙蝠是利用超聲波來辨別物體位置的。它的喉內(nèi)能發(fā)出十幾萬赫茲的超聲波脈沖，每秒鐘可以發(fā)出50多次；這些超聲波碰到障礙物和小昆蟲會立即反射回來，蝙蝠就是根據(jù)回波到達左右耳的微小時間來確定障礙物和昆蟲的方位。蝙蝠的這種超聲波探測本領(lǐng)，使科學家深受啟發(fā)，根據(jù)這一現(xiàn)象發(fā)明了超聲波探測儀。這種儀器用在海上可以測量海洋、尋找潛艇；用在工業(yè)上，可以用來檢查金屬內(nèi)部有無裂紋和空腔。類比推理是人們說理論證的有效方法。

加拿大外交官切斯特·朗寧曾在競選省議員時，由于他幼兒時期吃過中國奶媽的奶水一事，受到政敵的攻擊，說他身上一定有中國血統(tǒng)。朗寧反駁說：“你們是喝牛奶長大的，你們身上一定有牛的血統(tǒng)了。”再如，古希臘哲學家蘇格拉底的妻子是個有名的悍婦，動輒對丈夫大罵不已。有一次妻子大發(fā)雷霆，當頭潑了蘇格拉底一盆臟水。蘇格拉底無可奈何，詼諧地說：“雷鳴之后必有暴雨?！眲e人嘲笑他說：“你不是最有智慧的哲學家么？怎么連老婆都挑不好?！?/p>

蘇格拉底說：“善于馴馬的人寧肯挑選悍馬、烈馬作為自己的訓練對象。如果能控制悍馬、烈馬，其他的馬就不在話下。你們想，如果我能忍受她，還有什么人不能忍受嗎？”二、假說人們在日常生活和科學研究活動中，常常會遇到各種各樣的疑難問題。有些難題憑借已有的科學知識就能夠作出令人滿意的正確解釋。但是也有一些難題，僅憑已有的科學知識不足以作出滿意的解釋，甚至無法作出解釋。這時候，人們就需要通過“猜想”、“推測”作出試探性的解釋。

1、定義：假說是指根據(jù)已知的事實材料和科學原理對未知現(xiàn)象和規(guī)律作出假定解釋或推測性論斷的思維方法。我們這里主要討論的是科學假說。

例如，在十六世紀以前，人們看到太陽和月亮總是從地球的東方升起，又從西方落下。于是人們就以這種自然現(xiàn)象為事實材料，去解釋在眾多星球之中的地球是不動的未知事實。這種“地球不動的中心說”就是一個假說。這種假說，于公元二世紀由托勒密系統(tǒng)地概括成理論，一直統(tǒng)治著天文學。到了十六世紀，波蘭天文學家哥白尼根據(jù)前人的理論和當時所提供的材料，于1543年解釋了地球不是宇宙的不動中心，而是跟其他行星一樣圍繞著太陽作圓周運行。同時還說明了地球自身也是繞著軸作自轉(zhuǎn)。這種“太陽中心說”也是一個假說。后來，又根據(jù)新的觀察材料證明了這個假說的基本內(nèi)容是正確的，只不過這個行星運行的軌跡不是圓形而是橢圓形。這樣就使未知事物的“太陽中心說”得到了修正和補充，并發(fā)展成為科學理論。2、假說的特征

假說是以事實和科學知識為依據(jù)的，不是隨意的幻想和碰運氣的猜測，因而不同于神話也不同于無知的妄說。它必須與事實材料相符，與科學原理一致。假說具有推測性，但必須跟邏輯推演相符合。假說具有抽象性和多樣性。假說是變化發(fā)展著的。3、假說的形成根據(jù)一定的事實材料和科學原理，通過思想的加工（主要是應(yīng)用推理）而作出初步的假定。這是假說形成的初始階段。從十八世紀末到十九世紀六十年代，在化學方面積累了大量的經(jīng)驗材料，已發(fā)現(xiàn)63種化學元素，并掌握了這些元素的主要的化學性質(zhì)以及它們的化合物的化學性質(zhì)。當時有兩個重要的理論問題擺到了化學研究的議事日程上來，一是究竟還有哪些化學元素沒有被發(fā)現(xiàn)？二是各種化學元素之間有沒有聯(lián)系？如果有，究竟是什么樣的聯(lián)系？為了探討這些問題，門捷列夫把所有的元素按照原子序數(shù)的高低排列成表，表中將元素橫的分為七個“周期”，縱的分為九個“族”。并發(fā)現(xiàn)元素的性質(zhì)隨著原子量的增加而呈周期性的變化，從而提出了元素周期律的假說。從已經(jīng)確立的初步假定出發(fā)，經(jīng)過事實材料和科學原理的廣泛論證，充實成為一個結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的系統(tǒng)。這就是假說形成過程的完成階段。任何假說在最初提出以后，人們都會根據(jù)這種最初的假定進行各種推理，對許多未知事物作出新的判斷和推測。如門捷列夫曾根據(jù)元素周期律預言了一些當時尚未發(fā)現(xiàn)的元素（如鍺、鎵等）的存在，并且推斷它們都具有什么樣的化學性質(zhì)。這些預言和推斷就是根據(jù)元素周期律進行的推演，最終形成了一個比較系統(tǒng)的假說理論。根據(jù)假說的基本特征，人們在建立一個科學假說時，都需要注意以下幾點：第一，應(yīng)當以事實作根據(jù)，但不應(yīng)當?shù)却聦嵅牧先嫦到y(tǒng)地積累起來以后才作假說。第二，應(yīng)當運用已有的科學知識，但不應(yīng)該被傳統(tǒng)觀念所束縛。

第三，假說不僅能夠圓滿解釋已有的事實，而且還能包含有可能在實踐中檢驗的新結(jié)論。4、假說的驗證

在這里“p”表示假說的基本觀念和社會現(xiàn)有的某些知識，“q”表示關(guān)于事實的論斷。假說驗證的基本形式如下：

如果p，則q

q

所以，很可能p

如果在實踐中得到了關(guān)于事實的論斷q，那么p（假說的基本觀念和社會現(xiàn)有的某些知識）可能是真的，假說可能成立。但要注意，并非必然地成立。假說的一般驗證過程可以概括如下：從一個假說的基本理論觀點出發(fā)，結(jié)合已有的科學原理和知識，根據(jù)邏輯推演引申出的有關(guān)結(jié)論，如果引申出的結(jié)論同初步觀察與實驗的結(jié)果相符合，那么就應(yīng)當承認其假說有一定程度的可靠性。如果從某一假說中所推演出的結(jié)果與觀察和實驗的材料相符合的越多，則假說的可靠程度（即確證度）就越高。如果從某一假說必然推演出某一事實或結(jié)論，并在反復實踐中，同多次的觀察和實驗完全符合，則該假說被證實。如果從某一假說必然推演出某一事實或結(jié)論，在觀察和實驗中發(fā)現(xiàn)不相符，那么假說即為假。假說的驗證手段主要包括：

第一，直接驗證方法。即人們通過直接觀察或?qū)嵺`考查假說是否真實。例如關(guān)于“地球是球形的”假說，就是葡萄牙航海家麥哲倫通過第一次環(huán)球航行而得到證實的。

第二，科學實驗證明方法。即通過科