内容简介
《科学与假设/汉译世界学术名著丛书》是法国伟大的数学家、数学物理学家、理论天文学家、科学哲学家彭加勒的四部科学哲学经典名著之一。在该书中,作者广泛而深入地探讨了科学和哲学的理论前沿问题,提出了一系列精辟的、富有启发性的观点,其独创的约定论思想在书中得以集中体现。
目录
引言
第一编 数与量
第一章 数学推理的本性
第二章 数学量和经验
第二编 空间
第三章 非欧几何学
第四章 空间和几何学
第五章 经验和几何学
第三编 力
第六章 经典力学
第七章 相对运动和绝对运动
第八章 能量和热力学
第四编 自然界
第九章 物理学中的假设
第十章 近代物理学的理论
第十一章 概率演算
第十二章 光学和电学
第十三章 电动力学
第十四章 物质的终极
精彩书摘
《科学与假设/汉译世界学术名著丛书》:
第五章 经验和几何学
1.在前文中,我已经花了大量时间力图证明,几何学原理不是实验的事实,尤其是欧几里得的公设不能用实验来证明。
不管已经给出的理由在我看来是多么具有决定性,我认为还应该强调这一点,因为在这里,虚假的观念在许多人的头脑中是根深蒂固的。
2.如果我们用材料制作一个圆圈,测量它的半径和周长,并看到这两个长度之比等于丌,那么我们想做什么呢?我们想做我们用来制造这个圆形东西的物质的特性的实验,以及用来制造量尺的物质的特性的实验。
3.几何学和天文学。问题也可以以另一种方式提出。如果罗巴契夫斯基几何学是真实的,那么十分遥远的恒星的视差将是有限的;如果黎曼几何学是真实的,视差将是负的。这些似乎是在实验所及的范围内的结果,可以期望,天文观察能使我们在三种几何学之间做出抉择。
但是,在天文学中,直线只是意味着光线的路径。
因此,如果发现了负视差,或者证明了一切视差都大于某一极限,那么两条道路向我们敞开着;我们既可以放弃欧几里得几何学,也可以修正光学定律,假定光严格说来不是以直线传播的。
不用多说,所有的世界都会认为后一种解决办法比较有利。
因此,欧几里得几何学一点也不害怕新颖的实验。
4.某些现象在欧几里得空间是可能的,而在非欧几里得空间则不可能,以致经验在确立这些现象时便与非欧几里得假设直接矛盾,这种见解站得住脚吗?就我的本分而言,我没有思索这样一个能够被提出的问题。按照我的意见,它正好等价于下述问题,其荒谬程度在所有的人看来都是一目了然的:存在着用米和厘米可以表示的长度,但却不能用嚼、英尺和英寸来测量,以致当经验弄清这些长度存在时,它却直接与嚼标度为六英尺的假设相矛盾吗?
比较仔细地考察一下这个问题吧。我假定,直线在欧几里得空间具有任何两种特性,我将称其为A和B;在非欧几里得空间,它还具有特性A,但不再具有特性B;最后,我假定,在欧几里得空间和非欧几里得空间中,直线只是具有特性A的线。
果真如此,经验就能够在欧几里得的假设和罗巴契夫斯基的假设之间做出裁决了。结果查明,能用实验检验的一个确定的具体的客体——例如一束光线——具有特性A;我们便可以断定,它是直线,接着我们再研究它是否具有特性B。
然而,情况并非如此;没有一种特性像特性A那样,能够作为一种绝对标准使我们辨认直线以及区分直线和其他每一种线。
例如,我们是否可以说:“这样的特性如下:直线是这样一种线,就是使包含该线的图形能够运动,而该图形各点的相互距离不变,从而这个线上的所有点依然是固定的?”
……
前言/序言
《科学与假设》(1902)是法国伟大的数学家、数学物理学家、理论天文学家、科学哲学家彭加勒的四部科学哲学经典名著之一。在该书中,作者广泛而深入地探讨了科学和哲学的理论前沿问题,提出了一系列精辟的、富有启发性的观点,其独创的约定论思想在书中得以集中体现。在介绍和评论这一著作的主要内容和基本思想之前,我们先认识一下彭加勒其人,了解一下他的卓著的科学发现和哲学创造。
彭加勒(Jules Henri Poincare,1854~1912)于1854年4月29日生于法国南锡。他的父亲莱昂(Leon Poincare)是一位第一流的生理学家兼医生、南锡医科大学教授,母亲是一位善良、聪明的女性。他的叔父安托万(Antoine Poincare)曾任国家道路桥梁部的检察官。他的堂弟雷蒙(Raymond Poincare)曾于1911年、1922年、1928年几度组阁,出任总理兼外交部长。1913年1月至1920年初,担任法兰西第三共和国第九任总统。
彭加勒的童年是不幸的,也未表现出什么超人的天才。在幼儿时,他的运动神经共济官能就缺乏协调,写字画画都不好看。5岁时,白喉病把他折磨了9个月,从此就留下了喉头麻痹症。疾病使他长时期身体虚弱,缺乏自信。他无法和小伙伴做剧烈的游戏,只好另找乐趣,这就是读书。在这个广阔的天地里,他的天资通过家庭教育和自我锻炼逐渐显露出来。读书增强了他的空间记忆(视觉记忆)和时间记忆能力。他视力不好,上课看不清老师在黑板上写的东西,只好全凭耳朵听,这反倒增强了他的听觉记忆能力。这种“内在的眼睛”大大有益于他后来的工作,他能够在头脑中完成复杂的数学运算,他能够迅速写出一篇论文而无须大改。
15岁前后,奇妙的数学紧紧地扣住了彭加勒的心弦,他曾在没有记一页课堂笔记的情况下赢得了一次数学大奖,1875年底,彭加勒进入综合工科学校深造。1876年,他到国立高等矿业学校学习,打算做一名工程师,但一有闲空就钻研数学,并在微分方程一般解的问题上初露锋芒。1878年,他向法国科学院提交了关于这个课题的“异乎寻常”的论文,并于翌年8月1日得到数学博士学位。由于工程师的职业与他的志趣不相投,他又想做一个职业数学家。在得到博士学位后不久(1879年12月1日),他应聘到卡昂大学任数学分析教师。两年后,他被提升为巴黎大学教授,讲授数学、力学和实验物理学等课程。除了在欧洲参加学术会议和1904年应邀到美国圣路易斯科学和技艺博览会讲演外,彭加勒一生的其余时间都是在巴黎度过的。
《科学与假设》:一次对知识根基的哲学探索 在这部思想深刻的著作中,昂利·庞加莱,这位20世纪初最伟大的数学家之一,以其敏锐的洞察力和非凡的笔触,带领我们踏上了一段关于科学本质、方法论以及人类认识世界过程的哲学之旅。庞加莱并非在炫耀精深的数学定理,也非在罗列具体的科学发现,而是深入到科学研究的“幕后”,审视那些支撑起整个科学大厦的“假设”与“科学”本身。本书的价值,恰恰在于其对我们习以为常的科学观念进行解构与重塑,促使读者以一种全新的视角去理解我们所知的世界。 庞加莱在书中并非鼓吹科学的绝对真理,而是揭示了科学的相对性与建构性。他反复强调,我们所见的科学理论,很大程度上是建立在无数“假设”之上的。这些假设并非凭空捏造,而是基于我们观察到的现象、总结出的规律,以及人类思维的内在逻辑。然而,正是这些“假设”,构成了我们理解世界的框架,我们通过这些框架去解释自然,去预测未来。庞加莱并非否定这些假设的效用,相反,他赞赏人类的智慧,能够创造出如此强大而有效的工具。但他更希望我们明白,这些工具的有效性,并不意味着它们是唯一或永恒的真理。 例如,在关于“空间”的讨论中,庞加莱挑战了笛卡尔等人的观点,认为我们对欧几里得几何的偏爱,并非源于绝对的数学真理,而是一种“约定”。我们之所以选择欧几里得空间,是因为它在解释我们日常观察到的物理现象时最为简便和有效。如果我们观察到的现象可以用其他几何来解释,我们或许就会选择不同的“约定”。这并非说欧几里得几何是错误的,而是说它的优越性在于其实用性,而非其本身的神圣不可侵犯。这种“约定论”的视角,深刻地影响了后来的科学哲学,尤其是维特根斯坦等人的思想。 庞加莱还深入探讨了“逻辑”在科学中的作用。他认为,逻辑是科学的基石,是构建有效推理的必要工具。然而,他也清醒地认识到,逻辑本身并非能够独立于经验而产生知识。逻辑为我们提供了思考的规则,但关于世界的具体知识,仍然需要通过观察和实验来获得。因此,科学的进步,是逻辑推理与经验证据相互促进、相互检验的结果。这种对逻辑作用的辩证理解,有助于我们避免将科学简化为纯粹的理性游戏,而认识到其与现实世界紧密相连的本质。 书中对“真理”的讨论更是引人深思。庞加莱认为,科学的真理,与绝对的、永恒的真理有所不同。科学真理更倾向于是一种“实用真理”,是能够最好地解释现象、预测未来的理论。当新的发现出现,旧的理论无法解释时,科学就会进行修正甚至颠覆。这种动态的、不断演进的特性,正是科学的生命力所在。我们不应将当前的科学理论视为终极答案,而应将其看作是通往更深刻理解的阶段性里程碑。这种对科学真理的“工具性”理解,为我们面对科学的局限性提供了更宽广的胸怀。 庞加莱还对“科学的实在性”提出了质疑。他认为,我们所观察到的物理实在,很大程度上是我们思维构建的产物。我们通过感官获取信息,再通过大脑的组织和解释,形成我们对世界的认知。因此,我们所见的“实在”,或许只是我们思维的一种投射。这种观点,与后来的建构主义思潮有着异曲同工之妙,预示着20世纪认识论的深刻变革。他并非否定外部世界的存在,而是强调了我们对外部世界认识的主观性与建构性。 书中,庞加莱对于“直觉”在科学发现中的作用也给予了高度评价。他认为,许多伟大的科学发现,并非纯粹的逻辑推演,而往往伴随着灵感的闪现,即“直觉”。直觉是一种无法用语言完全解释的、对事物内在联系的把握。然而,直觉并非神秘的“天启”,它仍然建立在我们长期的知识积累和思考训练之上。它是一种潜意识的整合与升华,能够帮助科学家跳出固有的思维模式,找到新的突破口。庞加莱的论述,为我们理解科学家的创造性过程提供了宝贵的视角。 《科学与假设》的语言风格,也值得称道。庞加莱以一种散文式的、充满魅力的笔触,将深奥的哲学思考融入通俗易懂的语言之中。他善于运用类比和生动的例子,让读者能够轻松地理解那些抽象的概念。这种将哲学与文学融为一体的写作方式,使得本书不仅是一部严谨的哲学著作,更是一部引人入胜的阅读体验。 总而言之,《科学与假设》并非一本关于具体科学知识的书籍,而是一次对人类认识世界能力、科学方法论以及知识本质的深刻反思。庞加莱以其卓越的智慧,揭示了科学背后的假设,质疑了绝对真理的观念,探讨了逻辑、直觉、空间、真理以及实在等一系列 fundamental 的问题。这本书并非要颠覆科学,而是要深化我们对科学的理解。它鼓励我们保持一种批判性思维,一种对知识永无止境的探索精神,以及一种对人类智慧的敬畏之情。阅读此书,如同置身于一位智慧长者的茶叙之中,在轻松的氛围里,却被引导着进行一场关于知识根源的深刻对话。它会让你重新审视你所学习和掌握的知识,并以一种更加开放、更加深刻的态度去面对未来的探索。这本书的价值,在于它所提出的问题,而非它所提供的简单答案,它所引发的思考,远比任何既定的结论都来得更为重要。