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科学理论

时间:2010-07-11 11:13:37  来源:  作者:

  基本概念是思维的基本单位,是反映自然事物本质属性的思维形式。任何科学都有自己专有的一些科学概念。例如:几何学中的点、线、面等;力学中的、速度、加速度、质量、功能等;化学中的元素、原子、分子、化合、分解、价、键等。科学概念是构成科学理论的基石,一个新理论的建立,需要若干新的概念作为它的先导或逻辑出发点,籍以在逻辑上展开它的理论体系。否则,科学理论就会失去它独立存在的支撑点。基本原理或定律是科学对所研究对象的基本关系的反映,是科学理论赖以建立的基础。它在语言、结构上表现为判断的形式,一般用全称判断来表述。牛顿(J.Newton)力学中的三个基本定律,爱因斯坦(A.Einstein)狭义相对论中相对性原理和光速不变原理等等都是如此。科学推论是科学理论中由基本原理演绎推导出来的结论。它执行着理论解释和预见的功能。例如,狭义相对论中引伸出来的钟慢、尺缩效应,质能关系式等。

  在由基本概念、基本原理或定律、科学推论所构成的科学理论中,各元素不是按照任意的外在的次序排列的,而是表现为一个严密的、前后一贯的系统的逻辑体系。

  一个科学领域里,比较成熟的完整的科学理论,它的说明的逻辑体系通常都是按下面的方式构成的。首先叙述那些涉及该门科学的逻辑的出发点的某些十分抽象的规定如基本概念、基本原理,然后,这些规定在整个叙述过程中不断深化、发展和丰富,同时又以越来越具体的内容加以充实,直到这一研究对象得到完整的科学的说明。这就是说,一种系统化的科学理论的逻辑体系,事实上都是按照从低级到高级、从简单到复杂,按照从抽象上升到具体的方式撰述的。从抽象上升到具体是辩证的思维方法也是辩证的叙述方法。
 

 

  这种从抽象上升到具体的叙述过程,不是别的东西,它正是历史过程在理想的或者纯粹的形式上的反映。这种逻辑体系反映历史发展顺序的情况有两种类型:

  一种是逻辑发展反映自然事物本身的发展进程。例如,有机化学首先叙述的最简单的有机化合物——碳氢化合物,而在碳氢化合物中又是从最简单的脂肪族化合物开始的。然后再经过一些特殊的有机化学反应,使碳氢化合物转化为它的衍生物。这种转化也是由一系列环节构成的过程。即从最简单、最低级的衍生物向越来越复杂,越来越高级的衍生物、直至向生物大分子转化的过程。这一逻辑过程,同地球早期发展史上由简单有机物到生物大分子的化学进化过程,总的趋势是一致的。在这里逻辑过程正是自然事物本身的发展历史过程的反映。

  我们说逻辑过程是历史的反映,逻辑和历史是统一的,但这种统一不是机械的统一,而是在总的发展趋势上的大体一致。逻辑的东西不是对历史的机械的反映,而是对其本质的规律性的反映,它撇开了历史行程中迂回曲折的细节,大量次要的,偶然的因素,而在纯粹的形态上把握事物发展的内在必然性。正如恩格斯所说:“历史从哪里开始,思想进程也应从哪里开始,而思想进程的进一步发展不过是历史过程在抽象的,理论上前后一贯的形式上的反映。这种反映是经过修正的,然而是按照现实的历史过程本身的规律修正的,这时每一个要素可以在它完全成熟而具有典范形式的发展点上,加以考察。”

  另一种情况是,逻辑过程所反映的不是自然界已经发生或正在发生的客观过程,而是人们认识的历史发展过程。这种逻辑的与认识历史的统一同样不是机械的统一,逻辑过程是认识过程的概括和理想化。

  例如,经典力学是以研究物体平衡条件的静力学部分开始叙述,然后进到运动学,最后叙述动力学。这个逻辑体系大体上是经典力学发展史的缩影。1586年斯台文(S.Stevin)研究斜面上的平衡,已经暗含地发现了一个力分解为分力的法则,即力的平行四边形法则。1589年伽利略(Galileo)开始落体的研究,以后又提出惯性定律(力学第一定律)从而开创了运动学(也包含动力学的萌芽),17世纪牛顿(J.Newton)指出了作用在物体上的力和物体加速度成正比的普遍运动规律(力学第二定律),奠定了动力学的基础。

  人类的认识过程归根结底还是沿着由简单到复杂、由低级到高级的方向发展。沿着这条线索,同样可以按内在的逻辑必然性,如此精确地从一个结论得出另一个结论,直到得出最终的结论和论断为止。关于这种逻辑过程和认识过程相统一的情况,恩格斯曾说过:“在思维的历史中,某些概念或概念关系(肯定和否定,原因和结果实体和变体)的发展和它在个别辩证论者头脑中的发展的关系,正如某一有机体在古生物学中的发展和它在胚胎学中(或者不如说在历史中和个别胚胎中)的发展的关系一样。这就是黑格尔(Hegel)首先发现的概念的见解。”在这里逻辑的过程正是认识史以简化形式的重现或重映。
 

 

  上述两种方式,从根本上说是一致的。因为从抽象到具体,从最基本概念开始也就是从最简单要素开始,这同认识的由浅入深过程是一致的。但是,两者有时又是有矛盾的。因为,最简单的要素,又往往是更深入的层次,这又是随着人们的认识的深化才能达到的。因此,在某些学科里,采用何种形式来安排,并不是十分固定的。例如遗传学,长期以来是以孟德尔(G.J.Mendel)的遗传规律开始,进而论述连锁交换规律和染色体理论,最后论述分子遗传学。这个逻辑体系和遗传学发展的历史是大体一致的。但近年来有些遗传学教程从遗传的物质基础——核酸的结构与功能开始,进而论述比较低级的原核细胞生物(病毒、细菌)的遗传规律,再论述比较高级的真核细胞生物的遗传规律,后讨论遗传与发育问题。这种逻辑体系就基本上和自然界遗传方式进化的过程相一致。两种方式,还常常是相互交叉运用的。在基本上采取从抽象到具体,从基本概念上升到具体事物的逻辑体系叙述时,为了便于说明问题,易为人们所理解,在个别问题说明上也不能排除由浅入深、从具体到抽象的方法。

  研究逻辑和历史的统一,对自然科学研究有着重要的意义。

  辩证唯物主义认识论主张“主观和客观、理论和实践、知和行的具体的历史的统一”,就是逻辑和历史的辩证统一。逻辑的东西是人们头脑中的产物,然而却不是纯粹思辨的产物,一个科学理论所包含的概念、原理是客观事物的反映,我们只有遵循历史的线索才能建立起有内在联系的逻辑体系,这种联系归根到底是研究对象实际的转化关系。同样,我们只有遵循历史的线索才能更好地理解和把握一种相对成熟的科学理论的逻辑系统。

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