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

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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(duì)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(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)作出的哲學(xué)反思，即數(shù)學(xué)知識(shí)本身對(duì)自然世界、社會(huì)、人類認(rèn)識(shí)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(yǔ)義學(xué)問題第三、數(shù)學(xué)知識(shí)論問題,（二）數(shù)學(xué)本質(zhì)的三個(gè)傳統(tǒng)觀點(diǎn),數(shù)學(xué)知識(shí)是先驗(yàn)的還是后驗(yàn)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(gè)前提是：主張數(shù)學(xué)知識(shí)的絕對(duì)可靠性，認(rèn)為數(shù)學(xué)知識(shí)是確定的真理，并追求對(duì)數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)證明和數(shù)學(xué)定理的絕對(duì)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(yǔ)言來(lái)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(shí)無(wú)窮，只承認(rèn)潛無(wú)窮。它可以歸結(jié)為：一個(gè)關(guān)于無(wú)限結(jié)構(gòu)比如由0和1組成的無(wú)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(chǎng)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(gè)關(guān)于它的陳述，僅當(dāng)它對(duì)于一個(gè)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(hào)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(gè)形式體系的一致性，從而保證數(shù)學(xué)真理的絕對(duì)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(hào)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(gè)證明。,（三）數(shù)學(xué)實(shí)在論與反實(shí)在論,圍繞數(shù)學(xué)的本體論問題和語(yǔ)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(duì)立的解釋策略，這就是著名的數(shù)學(xué)實(shí)在論和數(shù)學(xué)反實(shí)在論，它們構(gòu)成了當(dāng)代數(shù)學(xué)哲學(xué)的兩大陣營(yíng)。,第一、從本體論的角度來(lái)看,“本體論實(shí)在論”（也稱“柏拉圖主義”）認(rèn)為，數(shù)學(xué)對(duì)象存在，并且客觀地存在著，獨(dú)立于數(shù)學(xué)家的心智、語(yǔ)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(shí)空中的、永恒的、不可改變的、因果內(nèi)在的?！氨倔w論的反實(shí)在論”認(rèn)為，數(shù)學(xué)對(duì)象根本不存在，數(shù)學(xué)沒有對(duì)象；或者即使數(shù)學(xué)對(duì)象存在，它們的存在也依賴于數(shù)學(xué)家。前一種觀點(diǎn)是強(qiáng)的本體論反實(shí)在論，“唯名論”是典型代表;后一處觀點(diǎn)是弱的本體論反實(shí)在論，其典型代表是直覺主義。,第二、從語(yǔ)義學(xué)的角度來(lái)看,數(shù)學(xué)真值實(shí)在論者認(rèn)為，數(shù)學(xué)陳述具有真值，這些真值具有獨(dú)立于數(shù)學(xué)家的心智、語(yǔ)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(shí)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(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)革命,所謂實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)，簡(jiǎn)言之就是以計(jì)算機(jī)為工具，通過大量的個(gè)例歸納、搜尋和檢驗(yàn)來(lái)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(lái)研究數(shù)學(xué)。計(jì)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)。,計(jì)算機(jī)歸納（計(jì)算機(jī)推測(cè)）,以計(jì)算機(jī)中的數(shù)學(xué)客體為對(duì)象，根據(jù)已知的東西想象未知的東西，同時(shí)給出一個(gè)猜測(cè)性的結(jié)論。演繹數(shù)學(xué)的傳統(tǒng)是始于對(duì)案例的實(shí)驗(yàn)、推測(cè)，歸納、推測(cè)作為一種研究方法在以往始終沒有引起人們的反對(duì)，就是因?yàn)樵诿恳粋€(gè)推測(cè)之后，緊接著有一個(gè)嚴(yán)格的證明，若沒有這嚴(yán)格的證明，相應(yīng)的推測(cè)就作為數(shù)學(xué)猜想流傳下來(lái)，并不斷激發(fā)后來(lái)者去證明。然而如今的實(shí)驗(yàn)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(gè)歷史早已顯現(xiàn)，“嚴(yán)格證明”本身就是一個(gè)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(gè)演繹體系。在實(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)上，數(shù)學(xué)是一門演繹科學(xué)的觀點(diǎn)，在世界數(shù)學(xué)界一直占據(jù)著絕對(duì)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(dú)立的方法了，與此同時(shí)，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(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)之本性的。實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)中大量的推測(cè)性結(jié)果，具有的就是概率性真理。,（五）數(shù)學(xué)知識(shí)的語(yǔ)境解釋,語(yǔ)境是語(yǔ)形、語(yǔ)義、語(yǔ)用的統(tǒng)一。語(yǔ)形學(xué)研究符號(hào)與符號(hào)之間的關(guān)系；語(yǔ)義學(xué)研究符號(hào)和指示對(duì)象之間的關(guān)系；語(yǔ)用學(xué)是符號(hào)、解釋者、指示對(duì)象三者之間的關(guān)系。在本體論上，數(shù)學(xué)對(duì)象存在的合理性前提依賴于語(yǔ)境。在認(rèn)識(shí)論上，數(shù)學(xué)真理不再是絕對(duì)真理。在方法論上，數(shù)學(xué)自身的語(yǔ)境化為運(yùn)用語(yǔ)境分析方法對(duì)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(zhǎng)的宇宙演化中，人類是否始終處于中心地位？相對(duì)時(shí)空觀的確立是否拋棄了絕對(duì)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(duì)科學(xué)的實(shí)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(shí)論困境,超時(shí)空性的特點(diǎn)表明了經(jīng)典力學(xué)的無(wú)條件性；單值決定性的特點(diǎn)表明了經(jīng)典力學(xué)的無(wú)歧義性；無(wú)條件性與無(wú)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(gè)客觀的、離開知覺主體而獨(dú)立存在的外部世界，它是科學(xué)研究的現(xiàn)實(shí)對(duì)象；第二、關(guān)于研究對(duì)象的知識(shí)首先來(lái)自觀察、實(shí)驗(yàn)等感性物質(zhì)活動(dòng)；第三、加工感性材料而形成的概念與理論是對(duì)客觀對(duì)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(duì)象相符合來(lái)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(shí)的作用。,經(jīng)典物理學(xué)的認(rèn)識(shí)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(yàn)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(hào)所設(shè)定的理論實(shí)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(yàn)檢驗(yàn)所能驗(yàn)證的范圍，這種狀況更使物理學(xué)理論變得越來(lái)越難以令人理解。,（二）絕對(duì)性與相對(duì)性,首先，從相對(duì)論力學(xué)的理論體系來(lái)看，狹義相對(duì)論與廣義相對(duì)論都是以兩個(gè)基本公設(shè)為前提建立起來(lái)的。如果說，產(chǎn)生狹義相對(duì)論的背景還有一定的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)的話，那么，廣義相對(duì)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(duì)論力學(xué)賦予新概念的物理意義來(lái)看，相對(duì)時(shí)空觀的確立不僅直接推翻了經(jīng)典力學(xué)提供的絕對(duì)時(shí)空觀，而且徹底地揭示出曾被絕對(duì)時(shí)空觀所掩蓋起來(lái)的空間與時(shí)間概念的動(dòng)力學(xué)意義，從而把人們對(duì)傳統(tǒng)時(shí)空的認(rèn)識(shí)帶向一個(gè)全新的視角。再次，“有限無(wú)邊”的相對(duì)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?cái)嘌裕何覀儞碛幸粋€(gè)關(guān)于世界的新理論，這個(gè)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(cè)量時(shí)，曾經(jīng)相互作用過的兩個(gè)粒子，當(dāng)它們分離后，對(duì)一個(gè)粒子的測(cè)量，將不影響另一個(gè)粒子的狀態(tài)。非定域性是指，在空間中彼此分離的兩個(gè)系統(tǒng)之間存在著相互糾纏。,謝謝,