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自然辩证法（科学技术哲学）第二篇科学方法论第四章

第五章科学理论及其合理性

科学理论是经过实践检验的系统化的科学知识体系，它是由科学概念、科学原理以及对

这些概念、原理的理论论证所组成的体系。

第一节科学理论的结构和基本特征

一．科学理论的结构

1．组成科学理论的基本要素

科学理论是由3个基本知识单元自成的：基本概念；联系这些基本概念的判断即基本原

理或定律；由这些概念与原理推演出来的逻辑结论，即各种具体的规律和预见。

基本概念是思维的基本单位，是反映自然事物的本质属性的思维形式。任何学科都有自

己的专有的一些科学概念。例如，几何学中的点、线、面等；力学中的力、质点、速度、加

速度、质量、功、能等；化学中的元素、原子、分子、化合、分解、价、健等。科学概念是

构成科学理论的基石，一个新理论的建立，需要若干新的概念作为它的先导或逻辑出发点，

藉以在逻辑上召开它的理论体系。否则，科学理论就会失去它独立存在的支撑点。

基本原理是科学对所研究对象的基本关系的反映，是科学理论赖以建立的基础。它在语

言、结构上表现为判断的形式，一般用全称判断来表达。牛顿力学中的3个基本定律，爱因

斯坦狭义相对论中的相对性原理和光速不变原理等等都是如此。

科学推理是科学理论中的由基本原理演绎推导出现的结论。它执行着理论解释和预见的

功能。例如，狭义相对论中引伸出现的钟慢、尺缩效应，质能关系式等。

在由基本概念、基本原理或定律、科学推断所构成的科学理论中，各元素不是按照任意

的外在的次序排列的，而是有一个严密的、前后一贯的逻辑结构。

2．两类理论——构造性理论和原理性理论

爱因斯坦曾把物理学中的理论区分为两类：构造性理论和原理性理论。

构造性理论是“从比较简单的形式体系出发，并以此为材料，对比较复杂的现象构造出

一幅图象”。1气体分子运动论就是如此。

原理性理论“使用的是分析方法，而不是综合的方法。形成它们的基础和出发点的元素，

不是用假说构造出来的，而是在经验中发现到的，它们是自然过程的普遍特征，即原理。这

2

些原理给出了各个过程或者它们的理论表述所必须满足的数学形式的判决”。热力学和相

对论就是如此。

爱因斯坦的这种区分虽然是针对物理学的，但对各门基础学科都有普遍意义。这两类理

论的构造方法当然是不同的，但是在结构形式中却有共同性，即从若干基本概念（可以作描

述性说明而无需定义）出发，通过揭示概念的关系而形成基本原理（可以来自假说也可以从

经验中得到），再运用基本原理而推导出（或证明）各种定律，这些定律常常包括由基本概

念经过定义而形成的派生概念。比较成熟的理论一般都具有这种结构。例如，经典力学、经

典热力学、相对论、量子力学等都是如此。这显然是一种演绎结构。当然，在许多科学理论

中，除了演绎结构之外，还可以看到归纳概括的成分，有些事实材料乃至经验定律并没有完

全纳入演绎结构之中，而是作为理论的补充或例外。但是，随着理论的发展，这些归纳成分

1《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年，109页

2《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年，110页。

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将会逐渐进入演绎结构。

二．科学理论的特征

1．具有客观真理性的内容。科学理论正确地反映了客观事物的本质及其规律性，因而

具有客观真理性。这是科学理论的基本特征，也是它和假说的根本区别。科学理论的客观真

理性要求任何一个科学理论必须具备三个基本条件：

建立这一理论所凭借的事实材料必须是经过实践复核且证明是真实的。

根据这些事实材料所提出的假定性已经得到实践确认，并经得起实践的进一步检验。

根据这种理论所作出的科学预见已在实践中得到证明。

由于实践是历史的活动，受到一定历史条件的制约，因而科学理论也是一定条件下的历

史产物，并在一定的历史的实践条件下受到检验，因此它只能在一定的侧面，在一定的深度

和广度上反映客观世界的规律性。所以，科学理论既有客观性。绝对性的一面，又有条件性、

相对性的一面。

2．一定条件下的普遍性。科学理论通过揭示某一领域的共同本质而普遍适用于这个领

域，能对这些领域内的复