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科学发现中类比的重要性

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:科学发展史表明,科学的突破往往是在各种理论的竞争中实现的。许多重大科学发现都源于类比。在科学认知中起到不可替代的作用,许多哲学家、科学家对类比的价值倍加称道。而黑格尔把类比评价为“理性的本能”,他说:“类比的方法应在经验科学史上占很高的地位,而且科学家也曾依照这种推理方式获得很重要的结果。”可见,类比在科学方法论中占有极为重要的地位,在科学认知中有着不可低估的作用。

科学发现中类比的重要性

科学发展史表明,科学的突破往往是在各种理论的竞争中实现的。要使新理论或新观点为众人所接受,就需要利用各种事实或现象来论证其合理性,使之具有说服力,而类比在这个过程中则能起到非常重要的作用。

例如,近代的科学家虽然从光的大量现象中归纳出一些几何光学的定律,如直线行进、反射定律、针孔或透镜成像定律等。但是,在涉及光的本质以及这个本质又怎样支配光的各种现象时,则一直无法突破。

17世纪,牛顿笛卡儿首先将光与质点做类比,以质点运动的基本思想作为线索假定光像粒子那样运动,这样来归纳光的已知事实,提出了光的粒子假说。但是,光的粒子假说在解释光的折射现象上出现了很多问题,更解释不了光的绕射、干涉、衍射等现象,荷兰科学家惠更斯(Huygens)和后来的汤姆斯·杨(Thomas Young)把光同声波和水波做类比,提出光的波动假说,较好地解释了上述所有现象。[1]

演绎、归纳和类比是科学探索最重要的三种研究方法,其中演绎是从已知的一般结论中推出特殊的个别结论,例如,如果行星都是运动的,地球是行星的一种,那么演绎出的结论就是地球是运动的。

归纳是从许多已知的现象中推出一般的结论,例如,已知欧洲有矿藏、亚洲有矿藏、非洲有矿藏、北美洲有矿藏、南美洲有矿藏、大洋洲有矿藏、南极洲有矿藏,而欧洲、亚洲、非洲、北美洲、南美洲、大洋洲和南极洲是地球上的全部大洲,所以地球上所有大洲都有矿藏。类比是由两个对象的某些相同或相似的性质,推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。类比不受已有的一般结论的束缚,也不受个别知识不足的限制,可以大胆地从已知的事物推测未知事物的原理。因此,类比被大量用在包括生物、物理天文化学科技哲学等诸多领域。许多重大科学发现都源于类比。(www.xing528.com)

例如,卢瑟福提出的太阳原子结构模型,就是把太阳与原子核进行类比,除此之外,哈维(Harvey)发现血液循环,路易·德布罗意(L.de Broglie)提出物质波理论等,都是通过类比法提出科学猜想然后加以验证的。

从上述案例我们可以看到,类比是一种重要的富有创新性的推理方式。在科学认知中起到不可替代的作用,许多哲学家、科学家对类比的价值倍加称道。爱因斯坦说:“在物理学上,因为看出了表面上互不相关的现象之间有相互一致之点,加以类推往往可以得到很重要的进展。”

麦克斯韦说:“我认为借助物理的类比方法,两门学科规律之间的部分类似,将使我们能以两门学科中的一门学科来说明另一门学科。”而黑格尔把类比评价为“理性的本能”,他说:“类比的方法应在经验科学史上占很高的地位,而且科学家也曾依照这种推理方式获得很重要的结果。”可见,类比在科学方法论中占有极为重要的地位,在科学认知中有着不可低估的作用。[2]

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