词条 | 理论复活 |
释义 | 理论复活是指:一个曾经被确证又被淘汰的理论,或一个未曾取得确证又未能继续发展的理论,在新的历史时期,由于种种原因,它的确证度显著提高,于是人们就以新的形式,重建原先的理论系统,并恢复一度中断的研究传统。 理论复活的特点是:一个理论只有被拒斥,中断了它所形成的研究传统,然后才会出现在新的历史条件下重建复活,这是其一,其二,理论的复活不是完全复旧,而是侧重于恢复其中被确证的部分。 理论所以有复活的可能,这是由于理论确证度的评估是相对的,总是受一定的历史条件——包括生产、科学与技术发展水平的限制。理论的接受或拒斥总是依据某一个特定时期对理论确证度的相对评估。正如一个被接受的理论,可能在另一个历史时期又被拒斥;一个被拒斥的理论,也可能在新的历史时期被接受。总之,对相互竞争的理论的评价往往发生历史的逆转。 关于理论复活的因素可以从两方面给予更具体的分析: 首先,理论的评价是依赖于经验证据的。如果发现以往的经验证据有谬误,或者在新的历史条件下又提供了更多的新经验证据,那么就必须对竞争的理论重斯加以评价。原先只有较少经验证据支持的理论Tx在新的历史肘期却获得了较多经验证据的支持,而原先有较强经验证据支持的理论Ty在新的历史时期却相对说来变得只有较弱经验证据的支持。这样,原先是拒斥Tx而接受Ty,而现在却逆转为接受Tx而拒斥Ty。 其次,理论真理性的判定不是孤立进行的,它与高层理论是息息相关的。如果在新的历史时期,高层理论发生了转换,在新的理论框架下,作为低层的理论将获得新的支持。大家知道,高层理论是拥有比低层理论更广泛经验证据的支持。当原先被接受的理论Ty,是可以从高层理论Ty’推导出来的,它则依靠Ty’的一切经验证据给予间接支持。而在新的历史条件下,如果原先被拒斥的理论Tx,由于高层理论转换为Tx’,而且Tx可以从新高层理论Tx‘推出,那么Tx便获得Tx’的一切经验证据给予间接支持。这样,原先被拒斥的理论Tx现在则成为可接受的了。 总而言之,探讨理论的复活问题,将表明理论的竞争及其发展道路的曲折性,人们对理论时评价是个复杂的实践和认识的历史过程。 那么,理论是如何复活的呢?大致说来,理论复活有两大基本类型: 第一,理论基本内容的相对完整复活。 这种复活是指现代某些科学理论的核心部分溯源于早期的某个科学思想.当时不同学派对于自然现象的解释不同,在理论长期竞争过程中,其中某个理论占了上风,而另—些理论沉寂,甚至被人遗忘。但是,经过科学技术实践的长期发展,使得某些早期被拒斥的科学思想取得了相当程度的确证,因而在新的历史时期又重新复活。 例如,1815—1816年,英国医学博士普劳特在匿名发表的两篇文章中,提出了所有原子量均为氢原子量的整数倍的大胆假说。照他的说法,氮=4个氢;碳=12个氢;氧=16个氢;等等。普劳特的同时代人没有接受他的观点,并且很快就指出了一些和他这个大胆的假说有矛盾的事实。例如,氯和镉的原子量被发现分别是35.457和112.d1,它们正好是两个整数之间大约一半的数值。此外,对于原子量接近为整数的元素,如果认为原子是由氢原子集会而成的话,它们原子量的数值也总是比预期的要小些。因为氢的原子量等于1.0080,那么,氮的原子量就应当等于4 x1.0080=4.0320,而它实际上却是4.003,即少了0.8%,同样,12个氢原子集合在一起应当重12x1.0080=12.096。而化学上估计碳的原子量只有12.010。由于这些“明显的”反常,普劳特的假说就被拒斥了,几乎被人们遗忘了半个世纪之久。直到1907年,汤姆逊在他对“极隧射线”的研究中,发现在荧光屏上观察到的是两条甚至多条抛物线,这表明存在着质量不同的原子。例如,对于氯,得到了一条质量为34.98的氯原子抛物线,还有另一条质量为36.98的氯原子抛物线,两个数字都很接近为整数。后来把同一种元素而原子量不同的原子定名为“同位素”,它们在门捷列夫周期表中古据同一位置。以后发现这两种重量不同的氯原子的相对数量分别是75.4%和24.6%。因此,平均原子重为34.98X0.754十36.98X0.246=35.457,与化学上估计的氯原子量正好一致。阿斯顿进一步的研究表明,这对其它化学元素也同样是正确的。也就是说,取得了大量经验证据的支持。这样,普劳特的理论又被人们接受了。 第二,理论基本内容的部分复活。 这是指某一科学理论在与其它理论竞争中,由于该理论缺乏经验证据的有力支持,被其它更富有成果的理论所取代。但是,后来出现新理论时,又把被淘汰理论中合理的部分吸收进去,从而使被淘汰理论中的部分内容得到复活。 例如,在物理学史上对光的本性的认识过程,就是理论部分复活的例证。十七世纪末,牛顿提出了光的微粒说,认为光是由发光体发出的弹性微粒所组成的,并按照力学定律以一定速度在真空中或介质内高速飞行的微粒流。这个学说解释了光的直线传播、反射和折射等现象,但不能解释干涉、衍射等现象。1687年,荷兰物理学家惠更斯提出了光的波动说。他把光和声现象相类比,认为光是一种类似弹性机械的纵波,光的传播是一种弹性介质“以太脉动”所引起的。这个学说能解释一般的反射、折射和双折射现象,也能说明两束光在空间相遇时彼此互不相干的光束的独立现象。十九世纪初,英国的托马斯·扬作了双缝干涉实验,提出了光的波长、频率等概念,确立了光的干涉原理,法国的奥古斯丁·菲涅耳等研究了偏振光干涉现象,确定了光波是横波。而微粒说对上述现象无法解释。1850年法国的傅科证明了:光在水中传播的速度比在空气中要慢,而微粒说认为光在密媒介质中的速度要增大。于是,实验结果抛弃了微粒说,接受了波动说。直到后来,由于光电效应等实验是波动说所无法解释的,而给予微粒说新的经验证据支持,于是微粒说就在光的“量子说”中得到了部分的复活。 理论的复活是一个理论从被拒斥地位向被接受地位转化,它并不是根源于人们主观信仰的转换,而是有其客观的依据。从总体上看,理论复活必须依据如下的原则: 第一,被复活的理论必须具有经验证据相当强度的支持。 所谓经验证据相当强度的支持是指:在新的历史条件下,被复活理论Tx的确证度。已达到接近于当时流行理论Ty的确证度。或者Tx的确证度虽落后于Ty的确证度较远,但两者的差距迅速地缩短,显示出Tx富有启发力,而且它潜在的解题能力有待于人们去释放。 第二,被复活的理论必须具有某种可推导性。 所谓具有某种可推导性是指:被复活理论的所有基本理论命题或部分的基本理论命题可从现行的某个高层理论中推导出来。因为一个理论过去被拒斥时,可能是与它相关的高层理论还未发展起来。而在新的历史时期,如果从相关的高层理论必然推导出曾被拒斥的理论,哪怕是推导出被拒斥理论的部分命题,那么它的复活也是合理的。 为了说明上述两条合理性原则,不妨以地壳运动的“大陆漂移说”为例证。 相传奥地利气象学家魏格纳在1910年生病卧床期间,偶然发现地图上南大西洋两岸轮廓的相似,以后进行深入研究,于1912年发表了《大陆的生成》一文,1915年又出版了《海陆的起源》一书。他认为大约在三亿年前,各大陆连在一起,称之为“泛古陆”,后来才逐渐漂移到现在的位置上。他曾这样形象地说:“就象我们把—张撕碎的报纸按其参差不齐的断边拼凑拢来,如果看到其间印刷文字行列恰好齐合,就不能不承认这两片碎纸原来是连接在一起的。”(魏格纳:《海陆的起源》,商务印书馆,第50页)他提出以下的论据: 论据一,古生物学方面:为什么在大西洋两岸许多生物有亲缘关系?为什么热带的舌羊齿植物过去会在伦敦、巴黎、甚至格陵兰生长呢?为什么圆庭蜗牛能足迹大西洋东岸的西欧和大西洋西岸的北美呢?为什么在南美、非洲、澳大利亚都能生活肺鱼、鸵鸟呢?为什么恐龙的化石也分别在巴西与南非的地层中发现呢?……诸如此类,他认为过去用动物迁徙和大风将植物种子吹散造成的结果不足以解释这些现象,如果确认过去存在过南方古大陆,就能解释上述现象。 论据二,地质学方面:南非的开普山脉同南美的布宜诺斯艾利斯山脉相似,不但地质的构造相同,而且矿层的成分与年龄都一样,这又是什么原因造成的呢?欧洲的石炭纪煤层—直延续到北美洲,这又该怎么解释呢?为什么加拿大的阿巴拉契亚山脉同欧洲的加里东山脉有许多相似、共同之处呢?这也是大陆漂移说可以解释的。 论据三,古气候学方面:为什么在2.5亿——3.5亿年前,今天地球两极地区曾是炎热的沙漠,而今天的赤道地区则出现过冰川?具体地说,巴西、刚果过去为什么会有冰川覆盖的现象呢?这也是大陆漂移说可以解释的。 综上所提出的问题,魏格纳认为,地壳的硅铅层是在硅镁层上漂移的,由此,他设想出全世界的大陆在古生代石炭纪以前,是一个统一的连续的整体。原始大陆中的北古陆(劳亚古陆)包括今天的欧亚大陆、北美大陆,南古陆(冈瓦纳古陆)包括今天的南美洲、非洲、印度、澳洲。以后美洲向西漂移,出现大西洋,非洲、印度、澳大利亚向北漂移,逐渐形成今天的海陆分布状况。 魏格纳的学说碰到了难以解答的“驱动力”问题,即什么力量会使大陆漂移?当时,许多地球物理学家指出,海底并不是液态物质,大陆根本不可能象船一样在坚硬的海底上滑动,以后的事实也证明海底并不是平坦的。总之,魏格纳学说遭到了“固定论”种种非议。就连他本人也不得不承认,形成大陆漂移的动力问题一直是处在游移不定的状态中,还不许可得出一个能满足各个细节的完整答案。他甚至感慨地说,漂移理论中的牛顿还没有出现。 在漂移说和反漂移说的理论竞争中,鉴于传统“固定论”的反对,又加之“驱动力”论证不充分,到了1930年代,“大陆漂移说”逐渐沉寂下来,几乎被人们遗忘了,也可以说是被淘汰了。可是到了1950年代,由于对古地磁学的研究取得了很大进展,鉴于对岩石剩余磁性的测定,发现了古磁极迁移的轨踪。这个奇特现象,其他学说无法解释,而用大陆漂移说就能解开疑团。从此,大陆漂移说由于新经验证据的支持而开始复活。到了1960年代初,海底扩张说兴起,根据地幔对流运动,初步解释了大陆漂移说的驱动力问题。1968年法国的勒比雄把全球分为大板块,“板块构造说”深刻地说明了两亿年以来泛古陆破裂、漂移的过程。由此,大陆漂移说又得到理论的推导以及更多经验证据的支持。它与“固定论”相比,两者确证度的评估发生了逆转。 威尔逊在1967年出版的《地球科学的革命》一书中指出,大陆漂移、海底扩张、板块构造是一个主题的三部曲,这种地壳运动理论发展的三部曲是地球科学中的一场革命。这三部曲不仅解释了化石磁性,可以解释为什么某种海鸟每年由南极向北极飞行的弯曲路线,还解释了新诞生的海洋(红海)、成长中的海洋(大西洋);萎缩性的海洋(太平洋)、正在消亡的海洋(地中海)。而地壳固定论却不能解释上述海洋的实际变化。 从以上“大陆漂移说”的提出、冷遇、沉寂、复活、再发展的过程表明,一个科学理论由于种种原因被拒斥,但在新的历史时期,由于经验证据与背景知识的演变,原被拒斥的理论将会以新形式在更高水平上得到恢复,并被人们所接受。 |
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