假说建立的条件和步骤，假说的提出必须经过的过程

假说的建立既是一个归纳过程又是一个推演过程,这就规定了假说特有的逻辑步骤。

1.假说的提出。

随着生产和科学实验的发展,出现了用已知的科学原理、定律和法则不能解释的新情况,这就要根据已知的事实和原理,提出疑难之点,并对疑难之点提出各种预测性的观点和见解。

一般说来,假说的提出须经过如下过程:

第一,必须以事实作根据,但不必等待事实材料全面系统地积累起来后,才作假说。因为事实是形成假说的基础和出发点,只有以事实作根据的假说才能成为科学的假说,否则就是没有客观根据的胡思乱想。但也不必等待积累到系统全面的事实材料之后才去建立假说。如果总是停留在等待材料上,那么理论思维活动就会停滞不前,科学也就无法发展。恩格斯说:“如果要等待构成定律的材料纯粹化起来,那么这就是在此以前要把运用思维的研究停下来,而定律也就永远不会出现”。(《马克思恩格斯选集》第3卷第561页)所以,假说最初仅仅是以有限数量的事实和观察为基础的。但不是任何事实和观察都可以作为假说赖以建立的基础。假说需要的是新的,是用过去的理论说明不了的,是需要新的说明方式的事实和观察。爱因斯坦从浩如烟海、纷繁复杂的科学资料堆里,挑选出象光速不变那样带根本性的事实,抓住了当时科学发展中最敏感的问题,牵一发而动全身的问题。只有抓住这样的问题,才能建立起有价值的假说。

第二,提出假说必须运用已有的科学知识,但不应与当时经过检验的科学知识相矛盾,也不能为传统观念所束缚。对已有的知识产生怀疑,冲破传统观念的束缚,提出假说,从而获得新的知识,这在科学史上是常见的。如果不冲破传统的“地心说”就没有“日心说”的诞生;不抛弃传统的“燃索说”就不会有科学的燃烧“氧化说”的出现。

第三,分析有关事实,提出假说的基本概念。

在实践中抓住了某些重要事实后,就要集中力量去分析这些事实,抽取在它所反映的最主要最本质的东西,以提出假说的核心思想——基本观念。例如,门捷列夫根据十八世纪末到十九世纪六十年代已经发现了的63种化学元素已经研究了全部化学元素的性质这些事实,提出了两个问题:①世界上还未发现的元素究竟还有多少?②各种不同的化学元素之间究竟有没有联系?门捷列夫于是以此作为探索化学元素之间联系的钥匙,提出了元素周期律这一基本观念。

提出假说的基本概念就是为假说奠定一个逻辑起点。形成假说的逻辑起点一般通过两类方法获得,一是通过对事实材料的比较分类、系统化而形成假说。例如门捷列夫就是把每一种元素的性质和原子量,按照一定的顺序排列起来,经过反复比较,作出系统分类,从中终于发现了元素周期律。一是通过类比、归纳、演绎和想像等创造性思维提出假说。科学家推测土星的第六号卫星可能存在生命的假说就是根据类比推理作出来的。太阳系中的土星共有十颗卫星,据说其中的土卫六的大气层和地球上的大气层一样厚,而且它们的成份极其相似,根据地球上的生命是由原始还原大气演化而来的理论,土卫六很有可能是太阳系中除地球之外的又一个生命摇蓝。归纳推理中的不完全归纳推理和探求因果联系的五种推理,都是人们建立科学假说常用的方法。例如:“大陆漂移假说”用的就是科学归纳推理:

南大西洋两岸的巴西与非洲西海岸线相应。

圣罗克角附近巴西海岸的大直角突出和喀麦隆附近非洲海岸线的凹进完全吻合;大直角突出以南的巴西海岸和非洲海岸凸凹部分互相对应,大小一致;

上述现象说明大陆块发生过水平移动,并且移动还在继续。如果大陆块在地质时代没有发生过巨大的水平移动,那么就不会产生上述现象。

所以,在地质时代的过程中大陆块有过巨大的水平移动。

整个假说中,靠演绎法形成的较少,但对演绎法的运用中,又数选言推理法用的较多,这种推理方法多数成为侦破案件中假说形成的逻辑起点。

除上述方法以外,直观想像得出的结论也常成为假说的逻辑起点。比较著名的例子有德国化学家凯库勒关于苯的环状结构的假说。直观想像法本身在形成假说中也很重要,科学史上有牛顿从苹果落地联想到万有引力定律,瓦特从水蒸汽冲开水壶盖联想到蒸汽机等。

提出假说在方法论上必须坚持的几条原则是:

①理性原则。即要求假说的提出必须符合科学的世界观,它包括必须符合普遍的哲学公理与普遍的科学原理。如果违背理性原则,违背唯物辩证法,其假说不是胡说,就是主观臆说。如牛顿的第一推动力假说就具有主观臆断性。它们不可能转化为科学理论。

②可检验性原则。科学假说的提出在原则上应明确它应当是可检验的,如果一个假说不考虑到它在技术上接受观测实验或一般实践的检验,而且在原则上也不可能被检验,那就不能称之为假说。

③包容性原则。即任何一个新假说的提出必须比原有理论更具丰富的检验内涵,要能解释以前理论所取得的成功。过去旧的原理应被包容其中,成为新理论的局部情况。

2.假说的推演。

刚提出的假说的基本观念,往往一是一个初步的设想,根据不足,内容单薄,需要经过事实材料和科学原理的广泛论证,以形成内容充实、结构完整的假说的理论系统。所谓假说的推演,就是以最初的假说(基本观念)为前提,逻辑地和必然地引伸出一系列结论。这种推演及引出的结论实际上,①为假说寻找更多的根据,用基本概念和尽可能多的自然现象。经验事实对比,广泛解释已有的各种事实材料。如果假说基本概念说明的事实越多,得到理论根据越多,假说的适用性就越广,普遍性就越大。②充分展开它的理论内容。初始概念只是对于研究对象的简要说明,其内涵和外延都有待充实和发展。假说主要是借助于已知东西来确定和表达未知事物的性质和规律,因此要求假说不仅要忠实地反映和单纯地说明事物本身,而且还要知道所研究的对象与其他诸种事物的联系,预知它们的发展和会出现的种种可能情况。

例如:中国医生在赤道几内亚首都市民治疗急性病的研究会上,当提出:“当前流行的很可能是一种烈性传染病——霍乱”的意见后就为政府决策提出了一些防治措施。中国医生认为:只有患霍乱的病人才有如此种种症状,如果基本立论能成立,那么政府应封锁疫区,并动员人民采取各种预防措施。因为霍乱病毒是会迅速蔓延和扩展的,为了防止扩展,必须封锁疫区。如果是霍乱,采用锁骨下静脉穿刺法为病人快速大量输液,纠正脱水,是会马上见效的。如果是霍乱,对病人进行粪检,在显微镜下就能分离出霍乱孤菌(因为当地当时还没有条件这样做)。

上述中国医生提出的这种种看法,实际上就是从“霍乱”的基本性质出发,进行的一系列逻辑推演。对霍乱的种种症状变化、发展作出的合乎逻辑的解释。以支持最初的假说,同时,以便让假说经受实践的检验。

如果我们把被考察对象和事实命题用“I”表示,把与(F)有关的事物的现象、联系及发展趋势用C1、C2、C3……表示, 把(WA)当作逻辑推演的前提,其假说的推演便有如下逻辑形式:

(W∧H)→C1

(W∧H)→C2

┇

┇

(W∧H)→Cn

这就是说,如果假说确能成立,则一定会有C3、C2……Cn。反之,C3或C2或C3不能成立,假说也就不能成立。

在这里需要强调指出的是:①假说的推演,从假说的基本概念作出引伸必须是合乎逻辑的,遵守充分条件假言推理规则要求的。②假说的推演,要尽可能多地解释研究对象,解释的东西越多,假说的价值、可靠性就越大。③推演出的结论不仅有已经存在的事实,同时还应包括预言未知的事实。这后一点更重要,因为它可以使假说受到严格的检验。

假说的推演,一方面是对最初的假说作出有力的支持。另一方面也是为假说转化成科学理论创造条件。

3.假说的验证。

假说的验证就是把假说推演出来的结论通过科学实验或社会实践加以验证。一个假说成立不成立如同其他科学原理一样不能停留在逻辑论证阶段,更不可依据人们主观愿望,也不可依据某种信仰、习惯或社会公认为尺度,而应靠实践、科学实验来检验。一般说来,假说的验证就是将推演出来的关于事实的结论与现实相对照。验证过程一般采取两种方式,即经验的直接证明方式和经验的间接证明方式。前者是指直接观察有关的事实或现象。例如,关于海王星的假说就是通过直接观察来证实的。后者,有时是通过推算,有时还需要通过特设一些实验,根据实验的结果来验证。例如,中国医生在前面提出的初步假说及对假说的推演就经历了这样的检验过程。①赤道几内亚政府按中国医生的建议,封锁了疫区,没有让病毒扩散;②采用锁骨下静脉穿刺法为病人快速大量输液,纠正脱水,取得理想结果;③中国医生通过粪检,果然在显微镜下分离出霍乱孤菌。从马德里寄回的化验报告也证实是一种东方型霍乱孤菌。结果是中国医生最初的假说得到了有力的证实。

假说的验证的完成是一个历史过程,许多假说不是仅仅由个别的实践活动就能完全验证的,它的真理性是在人类社会历史实践的长期检验中逐步断定的。对于验证假说来说,其验证不可能是绝对的、完全的,因为人们的具体实践总是不完备的,带有历史的局限性,同时,往往还存在由于检验进行的不精确、不严格,由于种种原因,人们当时并未发觉所产生的差错,只是等到后来再做检验时,才被纠正过来。

假说验证的结果,一般有这样的几种情况:一是各种结论和客观事实完全符合,假说成立,通过逻辑论证,转化为科学理论。如元素周期律假说、大陆漂移说、进化论都属于这种情况。二是不完全符合客观事实,需要在实践中不断修改、完善。使之尽快地转化为科学理论。如“地球是圆的”这个假说,就属于这种情况。三是完全不符合客观事实,假说不能成立,需要全部推翻,重新提出假说。如史塔尔的物体“燃索说”、“月亮上可能存在生物”,“火星上可能有象人一样的智慧生物存在”等假说,就被证明是不正确的,必须抛弃。

科学就是通过对各种假说的证实或证伪而不断向前发展的。