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科学理论是发现还是发明

2015-04-16 20:14阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1481227560

一，爱因斯坦看来，invention和discovery不可同日而语

早在1934年，爱因斯坦发表了著名的哲学论文《On the Method of Theoretical Physics》，(Philosophy of Science, Vol. 1, No. 2, (Apr., 1934), pp. 163-169)。杨振宁先生极力推崇这篇文章，在很多文章场合中提到篇文章。

在爱因斯坦看来，科学理论是人类心智的自由发明(free invention)。在理论物理的方法中，根本没有发现(discovery)这个词。也就是说，“发现”在爱因斯坦的心目中，不过是技术层面的事，在科学上的作用是第二性的。注意，杨振宁先生把“free invention”翻译成了“自由创造”。

请看爱因斯坦文章截图之一：

科学理论是发现还是发明


之二：

科学理论是发现还是发明

二，西方科学系统中的invention和discovery有严格区分

和爱因斯坦的思想相通，托马斯·库恩关于科学革命的一个著名论断是，科学理论是人类的智力发明(invention)而不是发现(discovery)。而这一论断也为西方科学界、哲学界、科学史界等普遍接受。

伴随着量子力学和相对论的出现，西方思想界早就已经开始批判牛顿的著名论断“我不做假设”（Hypotheses non fingo），反而认为科学理论是人类的智力发明(invention)而不是发现(discovery)。库恩提出的这个命题，不过是历史的必然。

三，中国人的理解和西方科学界截然不同

中国人的理解，发明(invention)和发现(discovery)这两个概念。前者是指客观不存在，后经过人类创造得到；后者是指自然界原本存在，只是前人不知道，后被发现了。其实，这还局限于日常用语阶段，和西方现代科学系统中的定义，完全相反！

必须强调，杨振宁先生认为，西方科学界的invention一词，更加接近中文中的“创造”一词！必须说明，中国思想界，也早就主动接受了西方科学界的说法。试看土著21年前的小文章。

四，必须在西方科技语境下理解爱因斯坦的信

1953年爱因斯坦给J.S. Switzer的那份著名信件，中外对“these discoveries”或者“those discoveries”和中国古代科学进步的关系，争议已久。对由于历史的误会，原来很多人以为是“these discoveries”。感谢谢力的考据，把爱因斯坦的原信找了出来，原来是“those discoveries”。全文如下：

Development of Western science is based on two great achievements: the invention of the formal logical system (in Euclidean geometry) by the Greek philosophers, and the discovery of the possibility to find out causal relationships by systematic experiment (during the Renaissance).

In my opinion one has not to be astonished that the Chinese sages have not made those steps. The astonishing thing is that those discoveries were made at all.

爱因斯坦对文字非常小心，不仅仅是他，整个西方科学界和思想界，绝不会把discovery和invention混为一谈。

很明显，logical system (in Euclidean geometry)是一个创造(invention)。利用推理找出逻辑关系就属于发现(discovery)了。这个发现指的是例如推出电磁波、推出黑洞的存在等，和一个科学体系例如创立欧式几何、牛顿力学、电磁理论、量子力学、相对论，如何能同日而语呢?

至于“those discoveries”，连利用推理找出逻辑关系这样的发现都不如！因此，“those discoveries”一定是中国人的“贡献”。或者说，中国古代哲贤并没有多少创造力，有的仅仅是一些小发明。这些小发明，在西方科学语言中是发现。而这些发现，也不是逻辑的力量。所以，较好的翻译是：

“西方科学的发展基于两大成就，一个是希腊哲学家们对形式逻辑体系的创造(在欧几里得几何学里)，另一个是(在文艺复兴时期)对因果关系可以通过系统性实验获得的可能性的发现。

在我看来，中国的先贤们没有迈出走向西方科学的这些步子并不令人惊奇，令人惊奇的倒是他们竟然做出了那些发现来。”


五，结论

1，就爱因斯坦的这封信，少数派代表王书宗的理解比较合理，多数派代表郝炘，李宁，刘立，谢力，吴国盛，特别是洪建辉的理解，至少不符合爱因斯坦的用词习惯。

2，推荐杨振宁先生对爱因斯坦invention一词的翻译为创造，而不是发明。(杨振宁文集(上)，华东师大，1998。有两篇文章《爱因斯坦对理论物理的影响》《爱因斯坦和现代物理学》有提及这个词的翻译。具体见：313页，331页。) 注意，网络上有些版本不是杨先生的翻译。

3，科学理论是发明的，也就是人类心智的创造。
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附件：
1，爱因斯坦：On the Method of Theoretical Physics，Philosophy of Science, 1(1934)163-169.
科学理论是发现还是发明Einstein On The Method of Theoretical Physics.pdf

2，王鑫，刘全慧，为什么说物理学理论是发明的? 湖南大学社会科学学报，8(1994)83-85.
科学理论是发现还是发明为什么说物理学理论是发明的.pdf
科学理论是可以自由创造的吗？

这个问题本来是一句话就可以论证清楚的简单问题。由于自然规律是客观的和必然的，不以人的意志为转移；人类对自然客观规律的认识结果，无论是通过实验观察得到的，还是形而上凭空想像的，都应该通过实践的检验，得到验证与确认后的认识，才能上升为科学理论。
科学理论往往具有唯一性，对已知的事实可以做出全面正确解释。逻辑的缜密性、因果的必然性，以及事实的全面证明，是科学理论必须遵从的基本原则。因此，科学理论是不可能由某人自由创造的，除非自然和自然规律本来就是这个人自由创造的结果！

对于自然规律，做到“述而不作”；对于科学真理，应该“信而好古”。

爱因斯坦和牛顿所作所为，实际上不是去发现，而是体现了康德的名言：“理性为自然立法”，所以是design 和invention。

全慧教授，请不要将牛顿与爱因斯坦混在一起。牛顿是通过其大量的实验，来发现自然规律，并通过基本概念的解释、物理量的定义，数学工具的选择和发明，来建立理论体系，从而正确表达自然界力学规律；是述而不作的典范，为人类带来了科学的光明。爱因斯坦就不一样，是什么样的人，这里我就不评论了。


建立拉格让日力学的理论算是理论，这点大家没意见。那么，用拉氏力学导出牛顿力学的基本方程算是什么呢？一般的说，大家认为是证明。证明它包含了牛顿力学，或是与牛顿力学不矛盾。但是，就哲学上看，建立拉氏力学理论是理论研究，而用拉氏理论导出牛顿力学是实践。

有了这个意义上的成功实践，学者们就有信心用拉氏力学去解决其它待解决的学术问题，或实际的工程。

也就是会导出新的理论方程。对拉氏力学理论研究者而言，这是实践。但是，对相信拉氏理论所导出的方程，而且想用新导出的方程去解决具体问题的研究者而言，（学习领会）新导出的方程就是理论，而用之去解决具体问题是实践。

因此，在哲学意义上，理论与实践的根本区别等价于：以某个理论体系为参考，前往抽象概括方向的研究为理论研究；而前往解决具体问题方向的研究为实践。

显然，每个个人的学术结构不同，对个体而言，理论与实践的区分是非常发散的。但是，对一个学科而言，以当前的共识性理论为参考，前往把学科理论提炼精化的向抽象扩张方向的研究为理论研究，而把当前的共识性理论应用于解决具体问题的研究为实践。

高校教育设计中，学教科书正文为学理论，而做后面的习题为实践。就整个教学大纲设计而言，有以下几个理论与实践对子：1）公共基础课为理论（如高等数学），而专业基础课为实践（应用数学方程表述基本定理）；2）专业基础课为理论（如电磁场论），而具体的专业课为实践（应用电磁场理论解决电路的基本方程）；3）具体的专业课为理论，而具体的工程操作（实现）为实践；4）学习专业学位对应的所有专业理论是理论学习，从事相应的专业工作是实践。

别看以上概念简单，很多高校却对前面的1）、2）两个理论与实践对子非常的轻视。在1980前的教科书上常看到这样的字眼，“。。。省去了亢长的数学推导，。。”，“。。。为了避免引入数学上的复杂性，。。。。”，“。。。略去了不必要的数学推导，。。。”。

事实上，这是典型的理论脱离实践！

很多新教科书，干脆就没有习题。大多数教科书的习题并没有从学术上推敲一下，不能作为学术上的实践题目。这也是典型的理论脱离实践！

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