自然科學(xué)中的哲學(xué)問題-以數(shù)學(xué)哲學(xué)和物理學(xué)哲學(xué)為例.ppt

第二講、自然科學(xué)中的哲學(xué)問題以數(shù)學(xué)哲學(xué)和物理學(xué)哲學(xué)為例,一、數(shù)學(xué)哲學(xué),數(shù)學(xué)與各門自然科學(xué)哲學(xué)是“科學(xué)技術(shù)哲學(xué)”最基本的內(nèi)容。它們主要是從具體學(xué)科的研究規(guī)范與學(xué)術(shù)前沿出發(fā)，提出新的哲學(xué)問題，或者是對古老而傳統(tǒng)的哲學(xué)問題進(jìn)行新的闡述與解讀。,（一）數(shù)學(xué)哲學(xué)的根本任務(wù),數(shù)學(xué)哲學(xué)的根本任務(wù)是在數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上對數(shù)學(xué)本質(zhì)作出的哲學(xué)反思，即數(shù)學(xué)知識本身對自然世界、社會、人類認(rèn)識的重要意義，它是一種自內(nèi)而外的哲學(xué)反思過程。第一、數(shù)學(xué)本體論問題第二、數(shù)學(xué)語義學(xué)問題第三、數(shù)學(xué)知識論問題,（二）數(shù)學(xué)本質(zhì)的三個傳統(tǒng)觀點,數(shù)學(xué)知識是先驗的還是后驗的？20世紀(jì)初期三大基礎(chǔ)學(xué)派即：邏輯主義、直覺主義和形式主義。三大學(xué)派共同捍衛(wèi)的一個前提是：主張數(shù)學(xué)知識的絕對可靠性，認(rèn)為數(shù)學(xué)知識是確定的真理，并追求對數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)證明和數(shù)學(xué)定理的絕對嚴(yán)格性。,第一、邏輯主義的策略,是通過把數(shù)學(xué)還原為邏輯，用邏輯的語言來刻畫數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)證明和數(shù)學(xué)定理，按照這種規(guī)劃，數(shù)學(xué)真理就成為邏輯真理，邏輯真理是必然的，從而數(shù)學(xué)真理也是必然和確定的。邏輯主義者認(rèn)為他們已經(jīng)做的工作不僅僅是把現(xiàn)存的數(shù)學(xué)公理化而已，他們相信自己沒有使用任何邏輯之外的假定，就從純粹邏輯導(dǎo)出了全部數(shù)學(xué)，從而證明了數(shù)學(xué)全部是分析的。,第二、直覺主義的策略,主張只有構(gòu)造的才是存在的，否定數(shù)學(xué)中的實無窮，只承認(rèn)潛無窮。它可以歸結(jié)為：一個關(guān)于無限結(jié)構(gòu)比如由0和1組成的無限序列的陳述如果得到證明，便可視為真，如被反駁，則為假，但在所有其他場合，則非真非假。由于這結(jié)構(gòu)并不被認(rèn)為是明確定義的，因此一個關(guān)于它的陳述，僅當(dāng)它對于一個大得多的結(jié)構(gòu)類被證明了，才能被證明。,第三、形式主義的策略,主張數(shù)學(xué)是一種符號游戲，把非形式數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化成形式數(shù)學(xué)，然后證明這個形式體系的一致性，從而保證數(shù)學(xué)真理的絕對確定性。希爾伯特建議的兩條最基本原則：形式主義原則所有符號完全看做沒有意義及內(nèi)容。有限主義原則總能在有限機(jī)械步驟之內(nèi)檢證形式理論之內(nèi)一串公式是否一個證明。,（三）數(shù)學(xué)實在論與反實在論,圍繞數(shù)學(xué)的本體論問題和語義學(xué)問題，當(dāng)代數(shù)學(xué)哲學(xué)界出現(xiàn)了兩種不同的、相互對立的解釋策略，這就是著名的數(shù)學(xué)實在論和數(shù)學(xué)反實在論，它們構(gòu)成了當(dāng)代數(shù)學(xué)哲學(xué)的兩大陣營。,第一、從本體論的角度來看,“本體論實在論”（也稱“柏拉圖主義”）認(rèn)為，數(shù)學(xué)對象存在，并且客觀地存在著，獨立于數(shù)學(xué)家的心智、語言、約定、構(gòu)造和數(shù)學(xué)家共同體，它們是抽象的、不可觀察的、在在時空中的、永恒的、不可改變的、因果內(nèi)在的?！氨倔w論的反實在論”認(rèn)為，數(shù)學(xué)對象根本不存在，數(shù)學(xué)沒有對象；或者即使數(shù)學(xué)對象存在，它們的存在也依賴于數(shù)學(xué)家。前一種觀點是強(qiáng)的本體論反實在論，“唯名論”是典型代表;后一處觀點是弱的本體論反實在論，其典型代表是直覺主義。,第二、從語義學(xué)的角度來看,數(shù)學(xué)真值實在論者認(rèn)為，數(shù)學(xué)陳述具有真值，這些真值具有獨立于數(shù)學(xué)家的心智、語言、約定以及數(shù)學(xué)家共同體的客觀性。數(shù)學(xué)真值反實在論者認(rèn)為，數(shù)學(xué)陳述的真值依賴于數(shù)學(xué)家。,（四）實驗數(shù)學(xué)革命,所謂實驗數(shù)學(xué)，簡言之就是以計算機(jī)為工具，通過大量的個例歸納、搜尋和檢驗來獲取數(shù)學(xué)結(jié)論的一種新的數(shù)學(xué)分支。它不再像傳統(tǒng)演繹數(shù)學(xué)那樣通過逐步的邏輯演繹的辦法來研究數(shù)學(xué)。計算機(jī)已經(jīng)醞釀出了進(jìn)行數(shù)學(xué)研究的一種全新手段計算機(jī)實驗。,計算機(jī)歸納（計算機(jī)推測）,以計算機(jī)中的數(shù)學(xué)客體為對象，根據(jù)已知的東西想象未知的東西，同時給出一個猜測性的結(jié)論。演繹數(shù)學(xué)的傳統(tǒng)是始于對案例的實驗、推測，歸納、推測作為一種研究方法在以往始終沒有引起人們的反對，就是因為在每一個推測之后，緊接著有一個嚴(yán)格的證明，若沒有這嚴(yán)格的證明，相應(yīng)的推測就作為數(shù)學(xué)猜想流傳下來，并不斷激發(fā)后來者去證明。然而如今的實驗數(shù)學(xué)卻不是這樣。,我們是不是必須擁有嚴(yán)格證明的定理？,關(guān)于目的性，是不是只有嚴(yán)格證明的數(shù)學(xué)才是符合我們的根本目的與要求的數(shù)學(xué)呢？人類從事數(shù)學(xué)研究的目的是什么呢？關(guān)于是如何看待“嚴(yán)格證明”本身的可靠性。數(shù)學(xué)發(fā)展的整個歷史早已顯現(xiàn)，“嚴(yán)格證明”本身就是一個歷史性的概念。,關(guān)于數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)觀念的變革,數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)有兩層含義：一是組成結(jié)構(gòu)，二是表達(dá)形式。歐氏范式下的數(shù)學(xué)理論，大體就是由基礎(chǔ)命題集（公理、定義）+演繹命題集（定理）構(gòu)成，本質(zhì)上是一個演繹體系。在實驗數(shù)學(xué)中，其組成是由基礎(chǔ)命題集（公理、定義）+演繹命題集（定理）+歸納命題集構(gòu)成，是一個演繹歸納體系。,關(guān)于數(shù)學(xué)性質(zhì)觀念的變革,數(shù)學(xué)是一門演繹科學(xué)還是歸納科學(xué)？事實上，數(shù)學(xué)是一門演繹科學(xué)的觀點，在世界數(shù)學(xué)界一直占據(jù)著絕對地位，如今不同了，已經(jīng)有人開始直接把歸納作為處理數(shù)學(xué)的一種獨立的方法了，與此同時，概率性真理的概念也已引入數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)既是演繹的也是歸納的。,關(guān)于數(shù)學(xué)真理觀念的變革,概率性真理的引入是符合實驗數(shù)學(xué)之本性的。實驗數(shù)學(xué)中大量的推測性結(jié)果，具有的就是概率性真理。,（五）數(shù)學(xué)知識的語境解釋,語境是語形、語義、語用的統(tǒng)一。語形學(xué)研究符號與符號之間的關(guān)系；語義學(xué)研究符號和指示對象之間的關(guān)系；語用學(xué)是符號、解釋者、指示對象三者之間的關(guān)系。在本體論上，數(shù)學(xué)對象存在的合理性前提依賴于語境。在認(rèn)識論上，數(shù)學(xué)真理不再是絕對真理。在方法論上，數(shù)學(xué)自身的語境化為運用語境分析方法對數(shù)學(xué)進(jìn)行新的解釋提供了前提。,二、物理學(xué)哲學(xué),在漫長的宇宙演化中，人類是否始終處于中心地位？相對時空觀的確立是否拋棄了絕對性觀念？我們生活中的世界是概率論的，還是決定論的？量子力學(xué)真的拋棄了對科學(xué)的實在論描述了嗎？量子非定域性與量子糾纏現(xiàn)象蘊(yùn)涵著怎樣的哲學(xué)思想？,（一）經(jīng)典物理學(xué)中的認(rèn)識論困境,超時空性的特點表明了經(jīng)典力學(xué)的無條件性；單值決定性的特點表明了經(jīng)典力學(xué)的無歧義性；無條件性與無歧義性又決定了經(jīng)典力學(xué)的純客觀性，即，排除主觀性。,經(jīng)典物理學(xué)的基本特征形成了自然科學(xué)研究中的唯物主義傳統(tǒng),第一、承認(rèn)存在著一個客觀的、離開知覺主體而獨立存在的外部世界，它是科學(xué)研究的現(xiàn)實對象；第二、關(guān)于研究對象的知識首先來自觀察、實驗等感性物質(zhì)活動；第三、加工感性材料而形成的概念與理論是對客觀對象的間接而深刻的反映；第四、概念與理論的正確性須由是否與對象相符合來加以判斷；第五、正確的概念和理論具有指導(dǎo)人們作出預(yù)見從而變革現(xiàn)實的作用。,經(jīng)典物理學(xué)的認(rèn)識論困境,困境之一：經(jīng)過儀器的篩選和參與所獲得的經(jīng)驗在多大程度上是客觀的呢？困境之二：假說演繹方法提出的理論所描述的自然圖景有多大程度的可靠性呢？困境之三：由符號所設(shè)定的理論實體在多大程度上具有本體性呢？困境之四：在當(dāng)代理論物理學(xué)研究中，物理學(xué)家的玄想已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了任何經(jīng)驗檢驗所能驗證的范圍，這種狀況更使物理學(xué)理論變得越來越難以令人理解。,（二）絕對性與相對性,首先，從相對論力學(xué)的理論體系來看，狹義相對論與廣義相對論都是以兩個基本公設(shè)為前提建立起來的。如果說，產(chǎn)生狹義相對論的背景還有一定的經(jīng)驗基礎(chǔ)的話，那么，廣義相對論體系的提出則完全是愛因斯坦天才創(chuàng)造的結(jié)晶。其次，從相對論力學(xué)賦予新概念的物理意義來看，相對時空觀的確立不僅直接推翻了經(jīng)典力學(xué)提供的絕對時空觀，而且徹底地揭示出曾被絕對時空觀所掩蓋起來的空間與時間概念的動力學(xué)意義，從而把人們對傳統(tǒng)時空的認(rèn)識帶向一個全新的視角。再次，“有限無邊”的相對論宇宙模型的提出奠定了現(xiàn)代宇宙學(xué)研究的理論基礎(chǔ)。,（三）決定論與非決定論,量子力學(xué)使物理學(xué)家敢于第一次大膽地斷言：我們擁有一個關(guān)于世界的新理論，這個理論允許我們承認(rèn)，并不是每一件發(fā)生的事件都可能從它的過去態(tài)中找到其發(fā)生的充分理由。這種斷言不是意味著我們沒有能力找到事件發(fā)生的原因，而是意味著，根本就不存在它所必需的原因，它的發(fā)生完全是隨機(jī)的，是非決定論的。,（四）定域性與非定域性,定域性假設(shè)是指在測量時，曾經(jīng)相互作用過的兩個粒子，當(dāng)它們分離后，對一個粒子的測量，將不影響另一個粒子的狀態(tài)。非定域性是指，在空間中彼此分離的兩個系統(tǒng)之間存在著相互糾纏。,謝謝,