科學假説

科學假説就是人們在探索錯綜複雜的自然界奧秘的過程中，用已獲得的經驗材料和已知的事實為根據，用已有的科學理論為指導，對未知自然界事物產生的原因及其運動規律做出推測性的解釋。這種假説需要在實踐中檢驗它的科學性，減少它的推測性，以達到理論的認識。

按照《中國大百科全書》的定義，科學假説是指“根據已有的科學知識和新的科學事實對所研究的問題作出的一種猜測性陳述。它是將認識從已知推向未知，進而變未知為已知的必不可少的思維方法，是科學發展的一種重要形式。” ^[1] 

科學假説是自然科學理論思維的一種重要形式。構成假説的基本要素通常包括：事實基礎，背景理論，對現象、規律的猜測，推導出的預言和預見。 ^[2] 

科學假説主要有以下三個基本特點：

第一，科學假説是建立在一定實踐經驗的基礎上，並經過了一定的科學驗證的一種科學理論。它既與毫無事實根據的猜想、傳説不同，也和缺乏科學論據的冥想、臆測有區別。

第二，具有相當的推測性。它的基本思想和主要論點，是根據不夠完善的科學知識和不夠充分的事實材料推想出來的，它還不是對研究對象的確切可靠的認識。 ^[3] 

第三，具有明顯的過渡性。科學假説是科學性與推測性的對立與統一。它既包含着真，又包含着假，是真與假的對立與統一。它有可能失真而成為假，也有可能由假而轉為真。它是為由假達真而生，也為這種轉化的實現而亡。因此，假説又是理論形成中的生與亡的對立統一。這種對立統一的轉化條件在於實踐，實踐是檢驗假説的唯一客觀標準。

假説是觀察、實驗的結果，又是進一步觀察、實驗的起點。它使人們已有的感性經驗形成條理，更使人們進一步觀測研究具有方向。假説作為一種科學研究方法，在自然科學的發展中起着重要的作用。

第一，假説使科學研究成為能動的自覺的活動。既然假説是對未知的自然現象及其規律的一種科學的推測，那麼，人們便可以根據這種推測確定自己的研究方向，進行有目的、有計劃地觀測和實驗，避免盲目性和被動性，充分發揮主觀能動性和理論思維的作用。因此也就有可能在科學上有所發現，有所突破。

第二，假説是逼近客觀真理的通路。人們對自然界客觀事物的認識，由於受到種種條件的限制，科學假説不可能一下子達到對客觀規律的真理性認識。而往往要藉助於提出假説這種方法，運用已知的科學原理和事實去探索未知的客觀規律，不斷地積累實驗材料，增加假説中科學性的內容，減少假定性的成分，逐步建立起正確反映客觀規律的理論。這樣，假説就成為科學理論的預製品，成為達到理性認識的橋樑，成為逼近客觀真理的通路。正如恩格斯指出的那樣：“對各種相互聯繫作系統瞭解的需要，總是一再迫使我們在最後的、終極的真理的周圍造起茂密的假説之林。‘’ ^[4] 

第三，假説是開拓科學新領域，打開科學寶庫的鑰匙。假説立足於事實，但又不受事實的侷限，假説對未知對象提出大膽的設想，而又深入到實踐當中去尋求答案。這樣，也就能夠不斷地推動人們去探索、去突破，這就可能打開另一個新天地，獲得驚人的發現。歷史上關於“以太”的假説，曾經推動了許多科學家去尋求這種神奇的物質，結果得到了否定的答案，可是卻導致了相對論的偉大發現。關於地球以外也有人類存在的假説，正吸引着科學家們去探索，無疑這也將引導人們去發現新的奧秘，開拓新的天地。

第四，假説可以喚起眾説，促進科學發展。客觀世界是極其複雜的，人們在探知自然界的過程中，各種不同的假説之間的爭論，各自從不同的側面探索事物的客觀規律，可以互相啓發，互為補充，切磋琢磨，集思廣益，以利於更全面、更深刻地揭示事物的本質。多種假説對科學認識的“多向”作用與假説對科學認識的 “定向”作用，是辯證統一的。“定向”往往需要經過“多向”，“多向”則有助於“定向”。被實踐證明是正確的假説，對科學的發展起着積極的推動作用；被實踐證明是錯誤的假説，往往也在歷史的一定階段上起着積極作用。不能簡單地否定錯誤的假説，對錯誤的假説要進行歷史的、辯證的分析，給予恰如其分的評價。

有些領域 在科學發展的早期階段，產生一些錯誤的假説，往往是難免的。有些假説，雖然它們的基本觀點是錯誤的，但卻包含着或多或少的合理內容。因 而它不僅為以後新假説的形成和新理論的創立，提供一些有益的思想材料，並且在一定程度上，對科學實驗和生產實踐提供有益的指導。不過，錯誤的假説，當科學實踐的發展有可能揭示其錯誤並建立新的正確的學説的時候，這種錯誤的假説就要走向反面，變為保守力量，成為妨礙科學發展的阻力。這時就必須在新的科學實踐的基礎上，批判和推翻錯誤的假説，建立新的正確的學説和理論，促進科學不斷向前發展。 ^[5] 

對科學問題網絡的梳理和考察，將產生對科學問題的解答，提出相應的科學家説，它是科學思想的創新，是可能成立的科學理論，因此，從繼承與創新的關係，從經驗與理論的關係來看，科學假説的提出需要滿足以下基本條件：

在常規科學時期，提出的假説應當與經過實踐檢驗的理論相互支持（一致性）；在科學革命時期，新的假説是對傳統理論的挑戰，但同時他還應當繼承已有理論中的合理理論，能將已有理論作為特例或極限狀況（對應性），比如量子力學和狹義相對論。 ^[2] 

假説的提出是以經驗事實為依據的、對科學問題的解釋。因而假説要儘可能的解釋已有的科學事實。但應該指出，新理論產生時往往存在個別“異例”或“反例”，比如，日心説和門捷列夫週期律開始提出的時候就是如此。所以恩格斯深刻的指出：新的假説，新的説明方式“最初僅僅以有限數量的事實和觀察為基礎。進一步的觀察材料會使這些假説純化，取消一些，修正一些，直到最後純粹的構成定律。如果要等待構成定律的材料純粹化起來，那麼這就是在此以前要把運用思維的研究停下來，而定律也就永遠不會出現。” ^[6] 

假説的提出不僅可以解釋已知的事實，更重要的是它還可以對未知的或對未來的事實做出推論。例如，大爆炸宇宙論、大陸漂移説、廣義相對論等。但是，由於實踐檢驗的歷史侷限性，由假説推出的論斷雖然原則上可以檢驗的，不過當時無法完成，要等待條件具備時才行。這就是説，假説預測的未知事實應當可以檢驗，但又不要受當時檢驗技術水平的限制。 ^[2] 

科學假説的形成一般需要依次經過下列步驟：

首先，要在蒐集一定數量事實、資料的基礎上，提煉出科學問題；

其次，為回答問題，要充分運用各種有關的科學知識，並且靈活地展開歸納和演繹、分析和綜合、類比和想象等各種思維活動，形成解答問題的基本觀點，而這種觀點常常表述為新的科學概念，並以此構成假説的核心；

最後,要推演出對各相關現象的理論性陳述,使假説發展成比較系統的形態。

科學假説具有不同的種類。對於同一個問題，由於所依據的事實、原理和所運用的思維方式不盡相同，思路的發展就會有差異，比如採用不同的聯想和類比，就會產生不同的猜測和設想，而不同的觀點必然導致不同的假説。各種假説是要展開競爭的，而同一個假説自身也會有所演變。在假説的競爭、演變過程中，人們會不斷地評價和選擇各種假説。這時，既有假説的種種內在因素如概念的簡單性、結構的完美性等起作用，也有種種外在因素如社會文化背景、思想傳統、心理習慣等起作用。然而對科學假説的評價、選擇起關鍵作用的則是實踐的檢驗。 ^[4] 

一個原則上不可檢驗的陳述是沒有科學價值的，因而就不是一個科學假説。原則上的可檢驗性是科學假説的必要條件，而對科學假説最有力的支持就是它所預言的事實為爾後的實踐所證實。然而，人的認識過程是複雜曲折的，對假説的檢驗過程也呈現出複雜性和曲折性。預言的一次成功，並不能完全證實這一假説，但確實在一定程度上證明了或增添了它的真理性；預言的一次失敗，也不一定能據此推翻這一假説，因為一個假説實際上總是和其他一些前提條件（或稱輔助性假説）結合在一起導出某一預言的。即使是預言的完全失敗，問題可能出在這一假説本身，也可能出在其他的條件方面,有時還要檢查實踐方式本身,例如實驗儀器、實驗操作乃至計算方法是否存在差錯等等。科學的歷史表明，曾經失敗過的科學假説，隨着時間的推移，在新的條件下也會“死而復生”；而獲得成功的科學假説，也有可能重新陷入困境，需要加以改進，甚至要被新的假説所代替。

科學假説的形成是同客觀世界的矛盾運動和人類的認識運動緊密相聯的，是人們認識發展的一個階段性的產物。它的產生與形成離不開人類的實踐。

假説的形成：

首先，是隨着生產鬥爭和科學實驗的發展，出現了已知的科學理論無法解釋的新事實新矛盾。

其次，根據已知的科學知識和有限的科學材料，經過一系列的思維過程，對這些新事實新矛盾的產生及其發展提出初步的假定。

第三，利用有關的理論和科學材料，進行廣泛的觀察、實驗和論證，使之成為比較完整的假説，並向系統理論轉化。

科學假説並非科學認識的目的，而是人們認識自然界事物本質和規律常用的理論思維方法和手段。例如：在天文學中，關於天狼星有伴星的問題，就是德國天文學家貝塞耳（1784年-1864年）首先提出了科學推測。1842年他觀測天狼星位置的變化，發現天狼星的運動具有周期性的偏差，忽左忽右地擺動。為何產生這種現象，他根據觀測的資料，以萬有引力定律為理論根據，認為可能有一個光度較弱、質量較大的伴星，圍繞着共同的引力中心運轉，隨着伴星位忽左忽右地擺動。隨着伴星位置的變化天狼星也就出現了週期性的變化。1862年，人們真正觀察到了天狼星的伴星，這個科學假説也就得到了證實。

假説是科學發展的一種形式。各門科學在發展中，都曾提出過一定的科學假説。在天文學中，康德、拉普拉斯關於太陽系起源的星雲假説，地質學中，李四光提出的地質力學的假説，物理學中關於原子結構各種模型的假説，化學中關於元素週期性變化的假説，生物學中關於生物遺傳和變異的假説等等，都是根據已知的科學原理和科學材料，對未知的自然現象及其發展規律所做的假定性的解釋。

1. 科學假説及其特點：所謂科學假説，是指認識主體在已知的有限的科學事實和

科學原理的基礎之上，運用科學思維方法，對未知自然現象的本質及其規律所做出

的推測性的解釋和説明，是自然科學理論思維的一種重要形式。

四個基本特徵：1、科學性2、可檢驗性3、假定性4、易變性

2. 科學假説在科學認識中的作用：第一，科學假説使科學研究具有定向作用，是

尋求真理的嚮導。第二，假説是通向科學理論的必要環節。第三，假説是激發創造

性思維的有效方法。第四，不同假説之間的爭鳴促進科學研究的深化。

3. 科學假説的形成：1、根據新的觀察實驗事實提出假説2、為了回答特定性質的

問題提出假説3、為了解決新事實與舊理論的矛盾提出假説4、為了解決事實之間

的矛盾提出假説5、為了直接解決理論自身的矛盾提出假説

4. 建立科學假説的方法論原則：1、清晰性原則2、解釋性原則3、邏輯簡單性原

則4、對應性原則5、可檢驗性原則

5. 科學假説的檢驗：1、實踐檢驗2、判決性實驗：在對假説進行驗證的過程中，

經常需要對兩個彼此對立的假説的是非進行判定，這時就應該選擇一些關鍵性的實

驗，它們通常被稱為“判決性實驗”。3、邏輯檢驗：第一，分析假説在邏輯結構

上是否具有邏輯的自洽性、簡單性和完備性。第二，邏輯檢驗的系統性保障了實踐

檢驗的客觀性。第三，邏輯分析作為實踐檢驗的輔助工具，有助於確定檢驗的重點

和方向，克服了實踐主體在檢驗過程中的主觀約束。

6. 科學理論及其結構: 所謂科學理論，是指經過實踐驗證的、正確地反映客觀事

物的本質聯繫及其過程的、系統化的知識體系，它是由概念、原理以及按照一定的

邏輯關係導出的推論組成的思想體系。科學理論作為科學研究的最終精神產品，在

形式上，它是由概念、公式、模型和定律等組成的認識系統；在內容上，它是由科

學概念、命題判斷和命題系統組成的語言體系。

科學假説在科學理論形成過程中發揮了先導和紐帶的作用。——周海中

一種科學假説不僅需要假説提出者進行證明，更需要時間和他人的研究來驗證和旁證。——張田勘

羅素的邏輯主義是一種科學假説。在邏輯和數學中提出假説或猜想，是一種極其重要的方法論思想，是促進邏輯和數學發展的有力手段。——張家龍