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主题:【文摘】科学史的意义和价值:迪昂的观点 -- 豫蒙

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  • 家园 【文摘】科学史的意义和价值:迪昂的观点

    李醒民

    中国科学院研究生院, 北京 100039)

    http://www.phil.pku.edu.cn/hps/viewarticle.php?sid=562&st=0

    皮埃尔•迪昂(1861―1916)是法国著名的物理学家,也是真正的科学史家和科学哲学家。在迪昂看来,科学史是一项很有意义、很有价值的事业,这主要表现在以下几个方面:

    首先是认知价值。迪昂认为,要正确、深入理解任何智力努力或任何一门科学,就必须理解它的起源和发展。了解概念的沿革和准备解决问题的沿革,对于把握概念和解决问题是大有裨益的,乃至是必不可少的。而且,熟悉科学史,也能看清科学的目的、本性和结构,有助于猜测和预见科学的未来趋向,避开误人歧途的诱人时尚。因此,科学史成为科学理性构成中的重要因素,在科学认知中发挥着不可替代的巨大功能。

    其次是方法价值。历史方法是一种有效的方法,奥斯特瓦尔德和萨顿都认为,科学史是一种研究方法。迪昂早就对此心领神会。在迪昂的心目中,科学史不仅在物理学理论的建构和完善――例如假设的提出和取舍、实验证据的判断、理论体系的修饰和协调等――中发挥其功能,而且物理学方法本身也离不开科学史的教导:

    “所有抽象的思想都需要事实的核验;所有科学的理论都要求与经验比较。我们关于恰当的物理学方法的考虑除非把它们与历史教导相对照,否则便不能合理性地加以判断。我们现在必须致力于收集这些教导。”

    迪昂接着表明,能量学遵循的方法就不是一种革新,它来自古老而连续的科学传统;逻辑并未把任何强制加于能量学,但历史的教导却极其确实可靠、极其小心谨慎地指导它。迪昂也认识到错误的历史的方法论价值:它有助于评价真理,避免重蹈谬误的覆辙,在新时期重用旧方法或复兴旧理论。

    迪昂十分重视“历史方法在物理学中的重要性”,他甚至作出了下述论断:

    “给出物理学原理的历史同时也就是对它作逻辑分析。对物理学调动的智力过程的批判稳定而持久地与逐渐进化的阐明联系在一起,通过这样的逐渐进化,演绎完成了理论,井用它构造出观察所揭示的定律的更精确、更有序的表达。”

    在这里,迪昂并不是说要用历史取代逻辑,要用历史作通常逻辑也能够完成的事情。他的确切意思是:物理学理论的历史研究能够意识到理论的更深刻的逻辑,能够意识到“理性所不知道的理由”,即超越日常逻辑但却处于卓识范围中的东西。纽拉特充分体悟到迪昂历史方法的价值,他说:“如果人们开始意识到历史分析方法的话,那么歌德、惠威尔、马赫、杜林、迪昂在物理学史领域中的成就便不会如此被隔绝了。”

    再次是教学价值。迪昂指出,准备让学生接受物理学假设的合理的、真正的和富有成效的方法是历史方法。重新追溯经验问题在理论形式首次勾勒出来时自然成长所经由的变化,描述常识和演绎逻辑在分析经验问题中的长期合作,这是使学生和研究者了解关于物理科学这个十分复杂的和活生生的有机体的正确而清楚的观点的最佳方式,甚至事实上是惟一的方式。尤其是,作出发现的方法的历史在学习物理学时具有重要意义。在几何学中,演绎法的明晰与常识的不证自明的公理结合在一起,教学能够用完备的逻辑方式进行。可是在物理学中,情况则大不一样,教学不可能是纯粹逻辑的,必须通过历史为每一个基本假设辩护,必须在逻辑要求和学生的智力需要之间妥协。

    最后是平衡价值。科学史是一个平衡器,它能使科学家在诸多对立的、竞争的思潮、时尚、观念、方法等之间保持必要的张力和微妙的平衡,它或迟或早总会把一切事物和人控制在其真实大小的范围内,从而避免陷入某一片面的极端而不能自拔。诚如迪昂所言:

    “惟有科学史,才能使物理学家免于教条主义的狂热奢望和皮朗怀疑主义的悲观绝望。……物理学家的精神时时偏执于某一个极端,历史研究借助合适的矫正来纠正他。为了确定历史对物理学家所起的作用,我们可以从历史那里借用帕斯卡的下述言论:‘当他吹嘘他自己时,我贬低他;当他低估他的,我赞扬他。’历史于是使他维持在完美的平衡状态,他在这样的状态中才能健全地判断物理学理论的目的和结构。”

    例如,通过追溯在每一个原理发现之前的漫长系列的错误和犹豫,它使他警惕虚假的证据。他通过回顾宇宙论学派的盛衰,通过从被忘却的境况中发掘一度获胜的学说,它提醒他,最吸引入的体系也是暂定的描述,而不是确定的说明。通过展示连续的传统和理论预言的实现,它使他看到物理学理论趋向自然分类的理想,且日益反映出实验方法不能直接沉思的实在。

    迪昂无疑也认识到科学史的人文价值,因为他一直把科学看作是历史进化中的人的活动和人的事业,尽管他未明确地加以阐述。无论如何,从上述价值可以看出,迪昂对科学史的启发意义和教育意义是心领神会的,他肯定会与富勒的下述言论心照神交:

    “历史能使一个年轻人变成一个既没有皱纹又没有白发的老人;使他既富有年事已高所持有的经验,却没有那个年龄所带来的疾病或不便之处。而且,它不仅能使人对过去的和现在的事情作出合理的解释,还能使人对即将来临的事情作出合理的推测。”

    自19世纪初叶科学哲学(科学应该是什么)和科学史(科学曾经是什么)获得独立并趋向繁荣以来至今,迪昂被公认是把二者结合得最好的思想家之一。可以毫不夸张地说.迪昂的重大科学哲学观点无一不是从对科学史实的考察和分析中得出的,例如对归纳法、机械论、说明理论等等的反对,以及物理学理论的本性和目的、物理学的自主性、整体论、科学进化连续观等等的提出。反过来,迪昂的一些科学哲学观点,也成为他的编史学纲领或历史叙述的范畴乃至指导思想。在迪昂那里,科学哲学的证言最终归属于历史的语言,科学史的翔实材料中透露出有启发性的思想;科学哲学是有血有肉的哲学而不是一具骷髅,科学史是有思

    想的历史而不是材料的杂乱堆积。迪昂主义最有吸引力和非同寻常的特征之一,就是把扎实细致的历史研究和有独创性的哲学分析有机地结合起来,迪昂的工作本身就为我们提供了分析科学史和科学哲学二者关系的典型案例。

    迪昂的思想和榜样对后人无疑有所启示,诚如拉卡托斯明确提出的:“设有科学史的科学哲学是空洞的;没有科学哲学的科学史是盲目的。”夸雷等人确立了把哲学的洞察力与艰苦的学术工作结合在一起的历史透视方式和研究方法。库恩的《科学革命的结构》是迪昂风格的又一再现:他认为科学史有助于填补科学哲学家与科学本身之间颇为特殊的空缺,要让历史在科学哲学中发挥更大的衬托作用,要让科学哲学在诠释历史中发挥画龙点睛的功能;但又认为二者的研究不能同时而只能交替进行,目前需要的不是二者结合,而是二者活跃的对话。不过,在这方面,米特尔斯特拉斯的告诫值得人们深思:“由教条和自命不凡的科学哲学支持的科学史要冒双倍盲目的风险,而由党派的科学史支持的科学哲学同时要冒盲目和空洞的风险。”

    (原载北京:《民主与科学》,1997年第4期,第26-27页。详见台北三民书局出版的《迪昂》第445-450页)

    • 家园 还有人记得王枳坤(?)的“科学发现纵横谈”吗?

      70年代和徐迟的“哥德巴赫猜想”齐名的。

    • 家园 个人体会,青少年读科学史可更多激发好奇心

      开阔眼界,寻觅科学发展规律,培养科学精神……

      总之,好处非常非常非常大

      • 家园 这篇文章你看过没有,里面谈到了学习科学史的意义

        链接出处

        科学家:四条黄金忠告

            

        Steven Weinberg 现在得克萨斯大学物理系。本文以他 2003年6月在麦克基尔大学科学大会上的讲话为基础。

            

            当我得到大学学位的时候 - 那是百八十年前的事了 - 物理文献在我眼里就象一个未经探索的汪洋大海,我必须在勘测了它的每一个部分之后才能开始自己的研究。做任何事情之前怎么能不先了解所有已经做过了的工作呢?万幸的是,在我做研究生的第一年,我碰到了一些资深的物理学家,他们不顾我忧心忡忡的反对,坚持我应该开始进行研究,而在研究的过程中学习所需的东西。这可是生死悠关的事。我惊讶地发现他们的意见是可行的。我设法很快就拿到了一个博士学位 - 虽然我拿到博士学位时对物理学还几乎是一无所知。不过,我的确得到了一个很大的教益:没有人了解所有的知识,你也不必。

            

            另一个忠告就是,如果继续用我的海洋学的比喻的话,当你在大海中搏击而不是沉没时,应该到波涛汹涌的地方去。19世纪60年代末,我在麻省理工大学教书时,一个学生找我说,他想去做广义相对论领域的研究,而不愿意做我所在的领域- 基本粒子物理学-方向的研究,原因是前者的原理已经很清楚,而后者在他看来则是一团乱麻。而在我看来这正是做相反决定的绝好理由。粒子物理学是一个还可以做创造性工作的领域。它在那个时候的确是乱麻一团,但是,从那时起,许多理论物理学家、试验物理学家的工作把这团乱麻梳理出来,将所有的(嗯,几乎所有的)知识纳入一个叫做标准模型的美丽的理论之中。我的忠告是:到混乱的地方去,那里才是行动所在的地方。

            

            我的第三个忠告可能是最难被接受的。这就是要原谅自己虚掷时光。要求学生们解决的问题都是教授们知道可以得到解决的问题(除非教授非常地残酷)。而且,这些问题在科学上是否重要是无关紧要的,-必须解决他们以通过考试。但是在现实生活中,知道哪些问题重要是非常困难的,而且在历史某一特定时刻你根本无从知道某个问题是否有解。二十世纪初,几个重要的物理学家,包括 Lorentz 和 Abraham, 想创立一种电子理论。部分原因是为了理解为什么探测地球相对以太运动的所有尝试都失败了。我们现在知道,他们研究的问题不对。在当时,没有人能够创立一个成功的电子理论,因为量子力学尚未发现。需要到1905年,天才的爱因斯坦认识到正确的问题是运动在时间空间测量上的效应。沿着这条路线,他创立了相对论。因为你总也不能肯定哪个才是要研究的正确问题,你在实验室里,在书桌前的大部分时间是会虚掷的。如果你想要有创制性,你就必须习惯于大量时间不是创造性的,习惯于在科学知识的海洋上停滞不前。

            

            最后,学一点科学史,起码你所研究的学科的历史。至少学习科学史可能在你自己的科学研究中有点用。比如,科学家会不时因相信从培根到库恩、玻普这些哲学家所提出的过分简化的科学模型而受到桎梏。科学史的知识是科学哲学的最好解毒剂。

            

            更重要的是,科学史的知识可以使你觉得自己的工作更有意义。作为一个科学家,你很可能不会太富裕,你的朋友和亲人可能也不理解你正在做的事情。而如果你研究的是象基本粒子物理学这样的领域,你甚至没有是在从事一种马上就有用的工作所带来的满足。但是,认识到你进行的科学工作是历史的一部分则可以给你带来极大的满足。

            

            看看100年前,1903年。谁是1903年大英帝国的首相、谁是1903年美利坚合众国的总统在现在看来有多重要呢?真正凸现出重要性的是1903年Ernest Rutherford 和Frederick Soddy 在McGill 大学揭示了放射性的本质。这一工作(当然!)有实际的应用,但更加重要的是其文化含义。对放射性的理解使物理学家能够解释为什么几百万年以后太阳和地心仍是滚烫的。这样,就清除了许多地质学家和古生物学家认为地球和太阳存在了很长年代的最后一个科学上的障碍。从此以后,基督教徒和犹太教徒就不得不或者放弃圣经的直接真理性或者放弃理性。这只是从加利略到牛顿、达尔文,直到现在削弱宗教教条主义桎梏的一系列步伐中的一步。只要读读今天的任何一张报纸,你都会知道这一工作还没有完成。但是,这是一个文明化的工作,对这一工作科学家是可以感到骄傲的。

        -------------------------------------------------

        原文:

        Nature 426, 389 (27 November 2003); doi:10.1038/426389a

          

          

          Scientist: Four golden lessons

          

          STEVEN WEINBERG

          

          Steven Weinberg is in the Department of Physics, the University of Texas at Austin, Texas 78712, USA. This essay is based on a commencement talk given by the author at the Science Convocation at McGill University in June 2003.

          

          When I received my undergraduate degree ― about a hundred years ago ― the physics literature seemed to me a vast, unexplored ocean, every part of which I had to chart before beginning any research of my own. How could I do anything without knowing everything that had already been done? Fortunately, in my first year of graduate school, I had the good luck to fall into the hands of senior physicists who insisted, over my anxious objections, that I must start doing research, and pick up what I needed to know as I went along. It was sink or swim. To my surprise, I found that this works. I managed to get a quick PhD ― though when I got it I knew almost nothing about physics. But I did learn one big thing: that no one knows everything, and you don‘t have to.

          

          Another lesson to be learned, to continue using my oceanographic metaphor, is that while you are swimming and not sinking you should aim for rough water. When I was teaching at the Massachusetts Institute of Technology in the late 1960s, a student told me that he wanted to go into general relativity rather than the area I was working on, elementary particle physics, because the principles of the former were well known, while the latter seemed like a mess to him. It struck me that he had just given a perfectly good reason for doing the opposite. Particle physics was an area where creative work could still be done. It really was a mess in the 1960s, but since that time the work of many theoretical and experimental physicists has been able to sort it out, and put everything (well, almost everything) together in a beautiful theory known as the standard model. My advice is to go for the messes ― that‘s where the action is.

          

          My third piece of advice is probably the hardest to take. It is to forgive yourself for wasting time. Students are only asked to solve problems that their professors (unless unusually cruel) know to be solvable. In addition, it doesn‘t matter if the problems are scientifically important ― they have to be solved to pass the course. But in the real world, it‘s very hard to know which problems are important, and you never know whether at a given moment in history a problem is solvable. At the beginning of the twentieth century, several leading physicists, including Lorentz and Abraham, were trying to work out a theory of the electron. This was partly in order to understand why all attempts to detect effects of Earth‘s motion through the ether had failed. We now know that they were working on the wrong problem. At that time, no one could have developed a successful theory of the electron, because quantum mechanics had not yet been discovered. It took the genius of Albert Einstein in 1905 to realize that the right problem on which to work was the effect of motion on measurements of space and time. This led him to the special theory of relativity. As you will never be sure which are the right problems to work on, most of the time that you spend in the laboratory or at your desk will be wasted. If you want to be creative, then you will have to get used to spending most of your time not being creative, to being becalmed on the ocean of scientific knowledge.

          

          Finally, learn something about the history of science, or at a minimum the history of your own branch of science. The least important reason for this is that the history may actually be of some use to you in your own scientific work. For instance, now and then scientists are hampered by believing one of the over-simplified models of science that have been proposed by philosophers from Francis Bacon to Thomas Kuhn and Karl Popper. The best antidote to the philosophy of science is a knowledge of the history of science.

          

          More importantly, the history of science can make your work seem more worthwhile to you. As a scientist, you‘re probably not going to get rich. Your friends and relatives probably won‘t understand what you‘re doing. And if you work in a field like elementary particle physics, you won‘t even have the satisfaction of doing something that is immediately useful. But you can get great satisfaction by recognizing that your work in science is a part of history.

          

          Look back 100 years, to 1903. How important is it now who was Prime Minister of Great Britain in 1903, or President of the United States? What stands out as really important is that at McGill University, Ernest Rutherford and Frederick Soddy were working out the nature of radioactivity. This work (of course!) had practical applications, but much more important were its cultural implications. The understanding of radioactivity allowed physicists to explain how the Sun and Earth‘s cores could still be hot after millions of years. In this way, it removed the last scientific objection to what many geologists and paleontologists thought was the great age of the Earth and the Sun. After this, Christians and Jews either had to give up belief in the literal truth of the Bible or resign themselves to intellectual irrelevance. This was just one step in a sequence of steps from Galileo through Newton and Darwin to the present that, time after time, has weakened the hold of religious dogmatism. Reading any newspaper nowadays is enough to show you that this work is not yet complete. But it is civilizing work, of which scientists are able to feel proud.

        • 家园 原来回帖是随意写写,想到什么就写什么,写完就过

          读完版主此贴,只有遵从四月一日的教导:“灌水也是要认真D。”

          这篇以前没看过,受教。文中所谈,主要是学习科学史对于科学家或说相关学科研究人员的意义。

          作为一个业余爱好者,我回忆了一下自己过去读(因为最近几年几乎没有再读科学史,惭愧)物理学史和数学史的体验,具体如下:

          明白了现代的学科知识是如何历经演化而来,教科书上铁面无私、横空出世的公理、定理有着如许有趣的发展历程,看到前人的愚昧,更看到前人的智慧。

          懂得人类对自然界的认知是逐步前进的,没有一个时代可以自称掌握了全部的自然规律,太多的未知还等待着我们去探索。当前的科学理论,既不代表我们已经掌握了自然规律的全部,也不见得是完全正确的。想象中,我们的知识永远都会继续增长。

          大自然是公平的,同一地执行着他的法则,无论我有没有认识到这一点并懂得这法则背后的含义。老实说这一点更象宗教,是成年以后对自己的心理安慰――无论发生什么事,无论经历什么困苦和磨难,至少还有大自然这个最终的归宿,它是永远不会欺骗我的。

          • 家园 历史是一面镜子

            科学史也如此。

            文中提到“科学史的知识是科学哲学的最好解毒剂。”我看科学史到不仅仅对科学家理解科学哲学有作用,对每个人人生观世界观哲学也同样。

            你提到“老实说这一点更象宗教,是成年以后对自己的心理安慰――无论发生什么事,无论经历什么困苦和磨难,至少还有大自然这个最终的归宿,它是永远不会欺骗我的。”这是你的哲学。

            而我自己也在其中获益匪浅。我这也是想写什么就写什么。

            灌水无止境。

      • 家园 有道理

        于我心有戚戚焉,

        虽然我可算不上“青少年”了

        顶多算个“老小子”吧?

        赫赫

        终于解决上线问题了

        终于能送花

        送朵花给你

        • 家园 为啥不能上线?电脑出问题了?

          看你的积分,早就够得哦

          你转过不少有意义的文章呢

          我的意思是,对青少年的启蒙意义很大,以后会养成好习惯。我也不是青少年啦

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