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第1章 科学（第3页）

（3）自然界当中发生的事件可以通过被普遍接受的方式描述出来，thattherearegeneralrulesorpatternsthatcanbeusedtodescribewhathappensinnature，

（4）可以重复的事件可能含有共同的特征，thataneventthatoccursrepeatedlyprobablyhasthesamecause，

（5）一个人可以感知的，其他人也可以感知，thatwhatonepersonperceivescanbeperceivedbyothers，and

（6）基本自然法则不因时间空间改变。Thatthesamefundamentalrulesofnatureapplyregardlessofwhereandwhentheyoccur.

1.科学方法包含以下重要元素:严谨的观察、构建假说并验证之、对新信息新点子的开放性、自愿接受他人的经过验证的成果。

2.观察。限于我们的感官（嗅觉、视觉、听觉、味觉和触觉），或者我们感官的延伸（显微镜、录音机、X光、温度计等等）。

3.质疑和探究。过于复杂和广泛的提问可能无法得到解决，提问的“好坏“直接决定问题是否能够被解决。提出问题后需要做的是探究，即收集关于此命题的信息，参考别人做过的事，可以启发思路，节省时间，或者干脆避免浪费时间。

4.假说，假说是可以被验证的对特定问题的可能的答案。一个好的假说必须是逻辑严密的，能够包含现有的所有信息并对将来可能补充的信息开放。如果有多个选择，一定要选择最简单包含最少假设的那个假说。

5.验证假说。假说可以简单的通过收集其他来源的信息加以验证，也可以通过额外的观察加以验证，更多的时候需要通过设计一个实验来加以验证。实验通过再现一个事件使得科学家可以对假说加以验证。一个事件中往往有多个变量variable，变量越多，实验越难以进行。因此需要可控的实验，经典的可控实验分两组进行，一组称为控制组;另一组称为实验组。科学家们往往不会接受单个实验的结果，因为那有可能只是与实验变量无因果关系的随机事件。只有大量的重复实验皆表现出明显的因果关系，这个实验才可信。

6.理论与法则。理论是有关于用来解释事情为什么发生的基本概念的普遍接受的、合理的归纳。科学法则是用来描述自然界中发生了什么的不变的、恒定的自然事实。.从不同的特定的事件中发展出普遍的原则的方法称为归纳;其逆向过程称为推理（deductivedeductivereasoning）。

7.交流。科学方法的核心特征之一就是交流。绝大多数情况下，科学研究的结果必须要接受其他对此研究感兴趣的人的监督、审查。交流发生在科学探索的人和一个步骤中，包括发表文章，公开想法和思路。

8.科学的态度。一个科学家必须首先是一个健康的怀疑论者。他必须分得清事实和主张。一件事是否科学取决于它是否被众多严密的证据支持，而非听起来是否响亮。另外，科学家必须十分关注细节，对诚实有强烈的道德认同感。

9.科学与非科学。科学与非科学的根本区别在于假设能否被验证。比如，我们可以假设如果西安事变中蒋介石被杀，抗日战争将会更快的取得胜利。这一假设无法得到验证，故历史不是科学，可历史、文学、社会学、经济学、哲学也都有其具有逻辑的核心思想。同时，科学与非科学的并不是一成不变的，比如经济学，其中也使用了大量的科学方法来辅助解释经济现象，总的来说，它与科学还相距甚远。

10.伪科学pseudoscience，伪科学不是科学，却用“科学“的外表和“科学“的语言来说服、迷惑和误导人们认为它是科学可信的，它们经不起真正的科学的检验，它属于非科学的真子集。例如，营养学的确是一门科学，许多人打营养品的广告正是利用营养学的幌子。我们都知道人体需要诸如氨基酸、维生素、矿物质等各种营养素，如果营养素缺乏身体就会出现故障。许多科学实验都验证了这一点。而绝大多数情况下，那些保健品的功效远没有它们的广告吹得那样神，我们的身体也并不像它们的广告宣传的那样需要这些保健品。在这些广告中，精心选择的断章取义的科学信息（氨基酸、维生素、矿物质为人体必需）的确使人们感觉这些产品非常可信。事实上，绝大多数人的日常饮食中包含足量足数的营养素，而不需要额外服用保健品。需要特别说明的是，这些保健品往往贴上纯天然的标签，以宣传它们是无毒无副作用并且功效显著的。不过，箭毒素、maqianzijian、尼古丁、kekayin同样是纯天然的物质，我想没有人愿意在自己的食谱里面添加它们。

11.科学的局限。由科学的定义我们知道，它是寻找信息解决问题的方法，故科学只能解决有客观现实基础的问题。而诸如道德、价值判断、社会取向、个人态度这些问题是无法用科学方法加以解决的，可为了追求精神世界而无视科学也是万万不能的。同时，科学也受到人们从自然现象中探寻本质的能力的限制。人会犯错，同时，由于信息的缺乏或者误解，人们有时候也会得出错误的结论。科学本身是具有自我纠错能力的，当我们获取了新的知识，即必须改变或者抛弃原本错误的想法。因此，看起来，地心说等是一种错误的结论，在当时，它是通过科学方法构建起来的，只是受限于人的观察能力。

12.“若一确信而始者，将止于怀疑;而一怀疑而始者，将止于确信。“著名物理学家言:无限发展的人类认识无限发展的世界!

分类

按研究对象的不同可分为自然科学、社会科学和思维科学，以及总结和贯穿于三个领域的哲学和数学。

按与实践的不同联系可分为理论科学、技术科学、应用科学等。

按人类对自然规律利用的直接程度，科学可分为自然科学和实验科学两类。

按是否适合用于人类目标来看，科学又可分为广义科学、狭义科学两类。

已经成熟并被社会承认的科学称为“显科学“，尚未成熟，还处于幼芽阶段的科学则可称为“潜科学“。

方法

任何研究方法要被视为科学方法，则必须是客观（科学家们不能对于科学方法下产生的单一结果有不同的解释或不能去改变结果的发生）。另一项基本期待，则是必须有完整的资料文件以供佐证，以及研究方法必须由第三者小心检视，并且确认该方法能重制。

一般理解，科学是对自然规律的追求。科学定律，有一个重要的标准，就是在某种情况下相对的不能有反例。任何一个客观存在的，能够重复的现象，如果与已有的科学定律矛盾，即宣布此科学定律有一定的局限性。

科学方法使用可再现的方法解释自然现象。从预测当中提出思想实验或假设。预测是在确认实验或观察前提出的，用于证明其中没有受到干预。而对预测的反证则是进步的证明。科学研究者提出假说来解释自然现象，然后设计实验来检验这些假说，这种实验需要在可控条件下模拟自然现象（在观测科学，如天文学或地质学，可预测的观察结果可以替代核对实验）。整体而言，科学方法可以解决极度创新的问题而又不受主观偏见的影响（又称确认偏误）.

经典的科学方法有两大类，即实验方法和理性方法，具体的说主要就是归纳法和演绎法。

归纳法

将特殊陈述上升为一般陈述（或定律定理原理）的方法。经验科学来源于观察和实验，把大量的原始记录归并为很少的定律定理，形成秩序井然的知识体系，这就是经验科学形成的过程。可见怎样的归纳是有效的、可靠的，这是经验科学要研究的最重要的问题。自从严格意义上的科学延生以来，从未停止过这方面的探索和争论。

演绎法

应用一般陈述（或公理定律定理原理）导出特殊陈述或从一种陈述导出另一种陈述的方法。在演绎论证中，普遍性结论是依据，而个别性结论是论点。演绎推理与归纳推理相反，它反映了论据与论点之间由一般到个别的逻辑关系。

演绎推理的主要形式是三段论，即大前提、小前提和结论。大前提是一般事理;小前提是论证的个别事物;结论就是论点。用演绎法进行论证，必须符合演绎推理的形式。

抽象法

从广义上讲:抽象是将两个或以上事物中相同的赋予一维性。

性质:一维性

目的:描述不同维度的相同部分（相同部分的维度根据研究需要定）

测量

科学中常常使用测量来作出对比并减少分歧。即便是有明显的区别，也会通过测量提高精度，以便提高可重复性。例如不同的颜色可以通过光的波长来区分，而不使用“绿“或“蓝“等“模糊“的概念。

测量常使用国际单位制，其中包括基本单位:千克，米，坎德拉，秒，安培，开尔文和摩尔.除了kg以外，其他六个单位是非人工定义的（不是以特定的物体为标准）。

第一个提出专门用于实验的国际基本单位的是查尔斯·桑德斯·皮尔士（1839–1914），他提出用米来定义谱线的波长.这直接影响到迈克耳孙-莫雷实验;?迈克耳孙和莫雷参考他的方法并进行了改进。

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