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试论逻辑在物理学知识创新中的作用

郝耀  
【摘要】: 几乎在同一时期,古代中国与古希腊的思想家们,都将思维的注意力瞄准了人类思维自身,力求解释思维过程中的固有规律,以约束或规范人类思维交流与知识创新的过程。这是人类对思维过程的自觉反思,也是逻辑体现其价值的过程。 从钻木取火到核力发电,从欧几里德空间到黎曼空间,从经典力学对宏观低速物体的直观认识到量子力学对微观客体的波函数统计描述,物理学一如既往地在不断创新当中。一部物理学史就是一部不断发现新现象、揭示新规律、确立新理论的创新史。 本文试着从逻辑与物理发现、逻辑与物理理论检验、逻辑与物理理论创新三个方面分析逻辑在物理学知识创新当中的作用。 在物理理论的发展过程中,物理发现是物理理论螺旋式上升的起点和复归点,是物理理论创新的关键。物理发现并不是简单的灵感、单一的归纳或演绎,它有其内在的逻辑。逻辑在物理发现当中起着至关重要的作用,一般地体现在两个方面:类比、模型的助发现功能和理想试验的启发性功能。 物理理论的发现活动不完全是一个理性的过程。因此,为了获得一个正确、可信的物理理论,对理论进行检验变得不可或缺。人们往往希望通过检验能够导致两种结果:确证或证伪。但充分条件假言推理中,从后件成立不能证明前件成立;从后件不成立不能证明前件集合中的某一个条件不成立。所以,在充分掌握这些逻辑规则和原理之后,可以进一步理解理论检验的复杂过程,从而深化物理理论的检验。 对经过检验获得的、可信度较高的具体理论进行修改、归并,促进了物理学的进一步发展。纵观物理理论的创新过程,会发现创新总是沿着这样一个途径:通过初步的观察和实验,提出尝试性的假说;然后不断修正假说,使之不断逼近事物的本质,逐步发现和证实真实可靠的理论。当这些理论积累到一定数量的概念、原理和定律之后,不可避免地要将其系统化,最终达到逻辑与历史的一致。其间,假说是物理理论创新的最重要的形式。从假说的提出到不断修正,再到提出新理论,也成为物理理论创新的内在逻辑。


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