1、科學(xué)思維,無邊落葉蕭蕭下,本講主要內(nèi)容,科學(xué)抽象 邏輯思維 非邏輯思維,無邊落葉蕭蕭下,科學(xué)抽象,科學(xué)抽象： 科學(xué)抽象是科學(xué)思維一般形式，即在一定科學(xué)事實(shí)基礎(chǔ)上，提煉出科學(xué)概念或構(gòu)筑科學(xué)假說、模型。 概念：從同類事實(shí)或現(xiàn)象抽象出普遍性概括的語言，能反映其本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)。 概念的重要性：概念是思維的出發(fā)點(diǎn)，也是理性認(rèn)識(shí)的基本單位，有了概念才可能進(jìn)行判斷和推理，邏輯思維才能展開。此外，形成概念也是科學(xué)認(rèn)識(shí)的一個(gè)重要成果，標(biāo)志認(rèn)識(shí)的清晰化、明確化（科學(xué)史上的許多著名概念：原子、以太、質(zhì)量、能量、動(dòng)量、場、電力線、熵、量子、燃素、分子、摩爾、進(jìn)化、細(xì)胞、基因）。,邏輯思維,邏輯思維方法： 分類和

2、類比： 分類：根據(jù)對(duì)象的相似或相異，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行區(qū)別和歸類。分類和篩選是科學(xué)研究的初步，為進(jìn)一步概括和分析作資料上的準(zhǔn)備。 比如早期的動(dòng)植物分類、地質(zhì)資源調(diào)研，直到現(xiàn)代物理學(xué)的粒子分類、群論等。 比如，1961年物理學(xué)家蓋爾曼（Gell-Mann）、尼曼（Yuval Neeman）等分別提出用SU(3)群來描述強(qiáng)子的對(duì)稱性。,邏輯思維,根據(jù)SU(3)群，具相同自旋和宇稱但同位旋和奇異數(shù)不同的粒子可歸入更大的家族，包括數(shù)量為1、3、6、8、10、27個(gè)粒子等，它由SU(3)的表示結(jié)構(gòu)給出。 如，單態(tài)粒子對(duì)應(yīng)于1,（n、p、-、0、-、0、）八個(gè)粒子組成一個(gè)八重態(tài)，等等。 當(dāng)時(shí)有的粒子還未發(fā)現(xiàn)，

3、但根據(jù)SU(3)群的要求可預(yù)測這些粒子的存在。1962年蓋爾曼曾預(yù)言-粒子的存在，果然在1964年發(fā)現(xiàn)了-粒子。蓋爾曼在此基礎(chǔ)上提出強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型。,邏輯思維,由“八重法”預(yù)言-粒子的存在： I3同位旋第三分量， Y重子數(shù)B與奇異數(shù)S的和（稱超荷）,邏輯思維,類比：由A事物與B事物有一些相同或相似的特征，推測其余的特征也相同或相似。 類比方法通常適用于有相似性的對(duì)象，而且其中之一是已知的，從已知推測未知。比如引力相互作用與電磁相互作用（從萬有引力定律到庫侖定律）、從量子電動(dòng)力學(xué)（QED）到量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)等。,邏輯思維,歸納與演繹： 歸納：由若干特殊認(rèn)識(shí)上升到一般認(rèn)識(shí)。 完全歸納法：

4、窮盡所有可能的事例，但不會(huì)提供新知識(shí)（因此也就沒有多大用處）； 不完全歸納法：由少數(shù)事例推測其普遍性，包含新知識(shí)，但不可靠。 歸納法在科學(xué)研究中是十分常用的方法，但在邏輯上，它無法保證得到可靠的知識(shí)。 維特根斯坦：“歸納過程在于此：即我們采取能與我們的經(jīng)驗(yàn)相協(xié)調(diào)的最簡單的規(guī)律。可是這個(gè)過程沒有邏輯基礎(chǔ)，只有心理學(xué)基礎(chǔ)?！?邏輯思維,演繹： 從一般到個(gè)別的推理過程。通常是從基本假定（假設(shè)、公理等）出發(fā)，邏輯地推出一些可檢驗(yàn)的推論，等待實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)判決。 幾種常見的演繹推理形式： 1）否定后件推理： 如果H則I（即I是由H推導(dǎo)出來的或被H所蘊(yùn)涵的）： 若H為真，則I也真；但（證據(jù)表明）I不真H不真（

5、推理有效）,邏輯思維,2）肯定后件推理： 若H為真，則I也真；現(xiàn)（證據(jù)表明）I為真H為真（推理無效） 3）擴(kuò)展的肯定后件推理： 若H為真，則I1，I2，In也真；現(xiàn)（證據(jù)表明）I1，I2，In都真H為真（無效） 第1）種情況作為判斷一個(gè)假說是十分有用的；第2）和3）雖然在邏輯上是無效推理，科研中卻經(jīng)常使用，因此，我們應(yīng)該注意，假說得到一定的檢驗(yàn)并不保證其真實(shí)性。,邏輯思維,分析與綜合： 分析：對(duì)事物作解剖細(xì)化，探討各個(gè)部分的詳細(xì)特征； 綜合：將事物各個(gè)部分的認(rèn)識(shí)統(tǒng)一起來考察，達(dá)到對(duì)其總體的認(rèn)識(shí)和整體把握。綜合必須與分析為基礎(chǔ)，是在對(duì)事物各個(gè)部分有充分的信息把握之上才能進(jìn)行宏觀的把握。（比如：近

6、代科學(xué)以分析為基礎(chǔ)，因此逾越深入具體；而中醫(yī)等從一開始是綜合的，整體的，難以深入。也許中醫(yī)的出路之一是學(xué)習(xí)西醫(yī)的分析方法再綜合。再比如：愛因斯坦的統(tǒng)一場論為何難以成功。）,邏輯思維,數(shù)學(xué)方法： 即對(duì)研究對(duì)象的某些特征進(jìn)行抽象和量化，以研究各個(gè)量的變化及其相互關(guān)系。 通常又稱數(shù)學(xué)建模法，在現(xiàn)代科學(xué)及工程技術(shù)研究中經(jīng)常被使用，甚至拓展到心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等其它領(lǐng)域。其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)符號(hào)化、公理化、結(jié)構(gòu)簡潔，便于運(yùn)算而且有具體結(jié)果。 需注意：它只是從大量復(fù)雜的事物中抽象出部分典型的特征，而不是事物的全部。對(duì)復(fù)雜多樣的研究對(duì)象，抽象量化不可能全面反映事物的整體，也不可能普遍適用。,非邏輯思維,非邏輯

7、思維方法： 想象：在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，通過意象、聯(lián)想和想象來把握客觀對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律。 其與邏輯思維的區(qū)別在于它的思維基本單元是意象，而邏輯思維的基本單元是概念。意象是對(duì)某一類事物的某些特征的反映，帶有片面、朦朧不確定的因素；而概念是長期使用、有明確的規(guī)范界定。由于其朦朧不確定性，形象思維是個(gè)人的感性認(rèn)識(shí)升華的結(jié)果，跟個(gè)人的體驗(yàn)有關(guān)，他人難以效仿。但它可以跨越某些邏輯的障礙直接達(dá)到對(duì)事物,非邏輯思維,的本質(zhì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)；邏輯思維則有共通性，有明確的概念規(guī)范和邏輯規(guī)則，可以共同遵循。 直覺：指不受某個(gè)固定的邏輯規(guī)則約束而直接對(duì)事物本質(zhì)規(guī)律的洞悟。 直覺可跨越邏輯的層層障礙，直接領(lǐng)悟事物的內(nèi)在本質(zhì)；

8、直覺與靈感通常聯(lián)系在一起，是對(duì)某個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行長期思索，頭腦中已經(jīng)準(zhǔn)備相當(dāng)豐富的信息基礎(chǔ)上，達(dá)到一定的臨界狀態(tài)的自組織過程。,非邏輯思維,靈感：由于某些預(yù)外因素的刺激使原來一片混沌的信息突然明朗化。 靈感的特點(diǎn)是突發(fā)性、隨機(jī)性，不可預(yù)測，但靈感的產(chǎn)生也是長期對(duì)問題思索積累的結(jié)果，并不是毫無準(zhǔn)備的突然“幸運(yùn)降臨”。此外，所謂“靈光閃現(xiàn)”，最后也必須經(jīng)過邏輯嚴(yán)密的證明。 科學(xué)史上的“靈感神話”及其批評(píng)： 阿基米德的浴缸、伽利略的比薩斜塔、牛頓的蘋果樹、瓦特的茶壺、凱庫勒的蛇尾巴、薛定諤的女朋友，大多是社會(huì)性建構(gòu)的，經(jīng)不起歷史的考證。,阿基米德的浴缸,記錄在公元前1世紀(jì)羅馬建筑師Vitruvius的著作中。 據(jù)記載，敘拉古國王懷疑鑄金匠在王冠中摻雜白銀，請(qǐng)阿基米德查這頂王冠的成份。有一天阿基米德跳進(jìn)裝滿熱水的浴缸洗澡，有些水溢出，突然間他想到如何測量黃金的體積。阿基米德興奮得從浴缸里一躍而起，忘了穿衣服，跑上城市街道，高聲喊叫“我找到了!”,伽利略的比薩斜塔,伽利略出生于比薩，又在此上學(xué)、當(dāng)教師，視乎故事可信； 可伽利略從未提到此實(shí)驗(yàn)，其它文獻(xiàn)也沒有記載。唯一的線索是伽利略的學(xué)生維瓦尼為其師寫傳記時(shí)提到，認(rèn)為伽利略在25歲時(shí)做的實(shí)驗(yàn)，還邀請(qǐng)所有師生