科学观问题研究：逻辑严谨性

二、逻辑严谨性

逻辑规则是人们千百万次有效的实践经验的积淀、升华和结晶，是理性活动的基本规则，逻辑上的严谨反映了人类作为理性的动物，能够按照逻辑的规则来规范、调整自己的思维和行动。

科学的内容必须是合乎逻辑地组织在一起的、没有明显的内部矛盾，否则它就不可能无歧义地与经验相联系。逻辑的严谨可以清晰化、条理化人们的认识，从而推动科学的进步。诚然，逻辑结论所基于的公理和推理规则具有间接的经验性和相对性，它们将其经验性遗传给逻辑真理，这样就使全部逻辑真理都间接地带上了经验的成分。因此，逻辑结论必然也具有经验性和相对性，并且在新理论产生初期，难以做到逻辑的严谨与统一，如普朗克的能量子假说在初期难以与既有的经典物理学理论统一，但是，统观科学发展的历史，可以发现，一个被称为科学的理论必须具备逻辑严谨与统一这一特征。“燃素说”正是因为缺乏逻辑的严谨与统一而被质疑、进而被抛弃的，对此，我们且看一下拉瓦锡的言说：“化学家们使燃素说成为一种含糊的要素，它没有严格的定义，因此适应于一切可能引用它的解释。这要素是重的，时而又不重；它时而是自由的火，时而又是同土元素相化合的火；它时而通过容器的微孔，时而又穿透不了它们。它同时解释苛性和非苛性、透明和不透明、有色和无色。它是名副其实的普罗丢斯（——希腊神话中变幻无常的海神），每时每刻都在变化形状。”⁽²⁹⁾(www.xing528.com)

科学发展史还告诉我们，逻辑证明具有获得科学性认识的功能，这一点在自然科学，特别是在理论自然科学的发展中是非常显著的。例如，天文学中关于海王星的存在和位置这一科学性认识，就是勒维烈在哥白尼的太阳系学说提出后，根据万有引力定律，运用逻辑证明，首先在理论上证实而推算出来的。后来，加勒在天文观测的实践中确实发现了海王星，使这一真理性认识得到了实践的证明。诚然，经受住实践检验是任何理论具备科学性的不可或缺的条件，但是，对于有些理论，由于主客观条件的限制，不可能进行直接的实践检验，在这种情况下，逻辑证明便成了重要手段。如证明“地球生命是在35亿年前产生的”、“哥德巴赫猜想”、“时空无限性”等等就只能用逻辑证明来检验。同样，对于“太阳表面温度大约为6000度”这个命题，由于空间存在的距离是很难直接进行检验的，但通过逻辑证明来进行间接检验却是可行的。根据恒星表面温度和恒星辐射曲线的峰值波长存在确定的逻辑联系，表面温度又与恒星表面积和辐射总能量存在确定的逻辑联系，就可以对太阳进行直接的光学测量，再利用所测的物理量与所求温度之间的逻辑联系进行推理和计算，从而判断出太阳的表面温度值。哥白尼关于金星盈亏现象的预见在70年后才得到确证，而关于恒星视差的预见则是在近3个世纪之后才最终得到确认。迄今为止，在理论数学中还没有一个经过逻辑证明确认为正确的定理在实践中被推翻。“20世纪发展起来的数理逻辑，由于用数学方法来研究推理过程，并把公理方法作为研究对象，使公理方法更加形式化更加精确化，因而获得蓬勃的发展，取得了丰硕的成果，推动着许多科技部门朝着更严密更精确更有效的方向发展，充分显示了逻辑证明的强大作用。”⁽³⁰⁾逻辑的威力是强大的，它可以彻底地支持或驳倒一个理论。如在科学发展史上，最初人们反对“以太假说”，只是因为它没有事实基础，并没有在理论上指出它错在哪里，错误的实质是什么。只有当爱因斯坦创立了相对论，把迈克尔逊—莫雷实验纳为自己理论的证实实例之后，人们才真正地抛弃了“以太假说”。