中國傳統上將所有的知識統稱“學問”,古代將關于自然物道理的學問稱為“物理”因此古代的物理即是自然科學,數學學科獨立于“物理”。
哲學家和科學家經常試圖給何為科學和科學方法提供一個充分的本質主義定義,可并不很成功。
尼采認為人們容易忘記,科學其實是一種社會的、歷史的和文化的人類活動,它是在發明而不是在發現不變的自然規律。某些后現代主義哲學家,像
費耶阿本德(Feyerabend)和羅蒂,可能會同意他的這種看法。他也認為,落入科學主義窠臼是愚蠢的---科學主義相信科學能最終解決所有人類問題,或者發現隱藏在我們感覺經驗到的日常世界背后的某些真實世界的隱藏真理。其完全支持把科學視為一種現象學的、實用的---因此不太野心勃勃的---活動的觀點。當然,后現代主義對科學的定義仍然存在很大的爭議,隨意引用會出錯。
近代的科學,旨在理性、客觀的前提下,用知識(理論)與實驗完整地證明出的真理。它是指以培根倡導的
實證主義,
伽利略為實踐先驅的實驗方法為基礎,以獲取關于世界的系統知識的研究。分為以自然現象為對象的自然科學和以
社會現象為對象的社會科學。與藝術,哲學,宗教,文學等相區別。現代科學,還包括以人類思維存在為對象的
思維科學。
1888年,
達爾文也曾給科學下過一個定義:“科學就是整理
事實,從中發現
規律,做出
結論”。達爾文的定義指出了科學的內涵,即事實與規律。科學要發現人所未知的事實,并以此為依據,實事求是,而不是脫離現實的純思維的空想。至于規律,則是指客觀事物之間內在的本質的必然聯系。因此,科學是建立在實踐基礎上,經過實踐檢驗和嚴密邏輯論證的,關于客觀世界各種事物的本質及運動規律的知識體系。
“科學是關于自然界、社會和思維的知識體系,它是適應人們生產斗爭和階級斗爭的需要而產生和發展的,它是人們實踐經驗的結晶。”
《辭海》1999年版:
“科學:運用范疇、定理、定律等思維形式反映現實世界各種現象的本質的規律的知識體系。
“科學首先不同于
常識,科學通過分類,以尋求事物之中的條理。此外,科學通過揭示支配事物的規律,以求說明事物。”
科學人物-愛因斯坦
前蘇聯《大百科全書》:
“科學是人類活動的一個范疇,它的職能是總結關于客觀世界的知識,并使之系統化。‘科學’這個概念本身不僅包括獲得新知識的活動,而且還包括這個活動的結果。”
“可以簡單地說,科學是如實反映客觀事物固有規律的系統知識。”
不會互相違背
科學是宇宙的現象和規律,宇宙所定下的規律不會互相否定,例如宇宙不會規定它的規定是錯誤,宇宙不會規定既能穿越時空,又規定不能穿越時空,在這兩個規定中宇宙只能規定一個是對的,另一個是錯誤的。
有意義的存在
宇宙定下的規律不會沒有意義,例如宇宙不會規定在宇宙什么都不存在,一成不變的存在沒有意義,故宇宙中的物體才會運動,出現生命這種存在。
對于科學的核心特征或者說所謂
科學精神,隨著人類的進步,有不同的觀點,一般認為科學具有如下特征:
科學還可以分為從理論和應用等多個層次。
在與社會進步的相互作用中,科學對實踐的指導作用得到不斷加強,科學體系本身也不斷壯大,它對人類歷史的重大影響日趨顯著。
基本詮釋
科學是獲取知識的過程,而非知識本身。Science is actually a process used to solve problems or develop an understanding of natural events that involves testing possible answers.
科學方法
這個過程又被稱作科學方法,其涵義是通過組織一個經嚴格驗證被認定可信的解決問題的方案來獲取信息。The scientific method is a way of gaining information(facts)about the world by forming possible solutions to questions followed by rigorous testing to determine if the proposed solutions are valid.
幾個前提
當使用科學方法時,我們假設幾個前提:
(1)我們觀察的事物都是有特征的,there are specific causes for events observed in the natural world,
(2)這些特征是可以識別的,that the causes can be identified,
(3)自然界當中發生的事件可以通過被普遍接受的方式描述出來,that there are general rules or patterns that can be used to describe what happens in nature,
(4)可以重復的事件可能含有共同的特征,that an event that occurs repeatedly probably has the same cause,
(5)一個人可以感知的,其他人也可以感知,that what one person perceives can be perceived by others, and
(6)基本自然法則不因時間空間改變。That the same fundamental rules of nature apply regardless of where and when they occur.
1.科學方法包含以下重要元素:嚴謹的觀察、構建假說并驗證之、對新信息新點子的開放性、自愿接受他人的經過驗證的成果。
2.觀察。限于我們的感官(嗅覺、
視覺、聽覺、味覺和觸覺),或者我們感官的延伸(顯微鏡、
錄音機、
X光、溫度計等等)。
3.
質疑和
探究。過于復雜和廣泛的提問可能無法得到解決,提問的“好壞”直接決定問題是否能夠被解決。提出問題后需要做的是探究,即收集關于此命題的信息,參考別人做過的事,可以啟發思路,節省時間,或者干脆避免浪費時間。
4.
假說,假說是可以被驗證的對特定問題的可能的答案。一個好的假說必須是邏輯嚴密的,能夠包含現有的所有信息并對將來可能補充的信息開放。如果有多個選擇,一定要選擇最簡單包含最少假設的那個假說。
5.驗證假說。假說可以簡單的通過收集其他來源的信息加以驗證,也可以通過額外的觀察加以驗證,更多的時候需要通過設計一個實驗來加以驗證。實驗通過再現一個事件使得科學家可以對假說加以驗證。一個事件中往往有多個變量variable,變量越多,實驗越難以進行。因此需要可控的實驗,經典的可控實驗分兩組進行,一組稱為控制組;另一組稱為實驗組。科學家們往往不會接受單個實驗的結果,因為那有可能只是與實驗變量無因果關系的隨機事件。只有大量的重復實驗皆表現出明顯的因果關系,這個實驗才可信。
6.理論與法則。理論是有關于用來解釋事情為什么發生的基本概念的普遍接受的、合理的歸納。科學法則是用來描述自然界中發生了什么的不變的、恒定的自然事實。.從不同的特定的事件中發展出普遍的原則的方法稱為歸納;其逆向過程稱為推理(deductive/deductive reasoning)