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糜克定与朋友们一道讨论科学人生

 
 
 

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糜克定: 退休物理教师,原江苏省电教研究会理事、中国物理学会会员、连云港市电化教育馆馆长,曾编导、监制《中学教师语言修养与训练》等52小时电视教材在中国教育电视台卫星播出。撰稿与编导10小时的电视教材《小学数学新课导入》选为联合国儿童基金会远程教育项目教材。退休后,又有编制《小学科学助教助学》、《体育与健康》、《伟大祖国》等近260G的结构性网络资源及网络“超媒体”教材等成果。 自办公益网站:《糜克定》的科学园》 http://mkd.lyge.cn/

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科学的观察问题   

2007-09-25 14:19:15|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    科学的方法是科学家求知的工具。科学方法有许多种,以实验与观察为主干。但是可能被实验、受观察的对象必须具有下列各种性质:

一、重演性(Reproducibility)。因为一种现象或作用可以反复重演,科学家方才可能作观察与实验。凡能反复重演的事都是平常的事,不是非常的事。在历史上或个人经验中仅发生过一次而不能重演的事,科学家便无法来实验与观察了。我们都知道在美国历史上有华盛顿总统这一个人。他曾在这世界上过了六十七年的物质生活。但因没有人能将华盛顿从出生到逝世之间的生活来重演一次,故他的物质生命(physical life)也已不能用科学方法来观察了。虽不是科学方法所可观察,但我们无法否认它曾有它的真实性。

二、被动性(Controllability)。在科学的实验室里我们常常将作用的条件改变而得到不同的结果。这样,我们可以找出因果关系来。这种因环境条件改变而改变的对象便是具有被动性的。假若一种研究的对象对环境条件的改变完全没有反应,或说这对象是完全主动的,则也是科学方法所无能为力,不属于科学探讨的范围之内。

三、可觉性(Observability)。科学的观察与实验都要靠着人的感官作用--主要为视觉,次为听觉、嗅觉、触觉、味觉等。我们利用许多仪器来扩充我们感官的功能。例如我们用显微镜与望远镜使我们看见更多与更远,用微量天平来弥补触觉之不足。但今日虽然仪器天天改进锐利,我们仍有不可见不可察的。若否认这事实便沦于武断了。科学家将自己限制于研究可以感觉的事物上并无错误;但是,万不能说除可感觉的世界之外没有其他的实际存在。并且人的感官还有错误的可能,因此为求正确起见,科学家需用度量衡的方法。除"性"的形容之外需要"量"的测定;只能用言语形容而不能用数字表达的还不能算为精确的科学知识。

    科学家用观察与实验所得的数据(Data)之后还需要作一个结论或解释。第一个方法称为归纳法(Induction)。假若一个科学家在实验室里做了一千个实验,将水在不同条件下改变它的物态,但从未发现水以半固体状态出现,故作一个结论说:水不会成为半固体。但,问题是:这一千种实验条件是否已包括"一切"条件呢?一千种条件(或状况)既不可能包括"一切"条件,则在一千种条件之外,水仍有以半固体的状态出现的可能。故从归纳法我们也不能有百分之百的确定性。与归纳法相反的称为演绎法(Deduction)。演绎法是根据于一个前提(Premise),再从这前提,推演而来知识。这知识是否正确则又有赖于前提的正确了。

    到了这里,我们便该知道:科学方法是有范围的,并且这范围是很狭窄的。利用科学方法所得的知识不过是知识中的局部。一位研究科学问题的哲学家艾氏(Eddington)说,近代科学好似一渔夫在河中捕鱼。渔夫比做科学家,鱼网是科学方法,河是实际的世界。这鱼网有二英寸大的网眼。渔夫反复下网并将捞获品堆在岸上。他观察所获的鱼有大小不同,并且还有其他水生的动物与植物;经他分类研究之后,他可以下许多结论。但他不能说因为他没有捞获二英寸以下大小的鱼,所以河中没有小于二英寸的鱼。同样,科学也不能说在重演性、被动性、可觉性的对象之外没有其他的实际(Reality)存在。

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