科学发现的逻辑 - 第六章 可检验度

作者: 卡尔·波普尔13,277】字 目 录

评论。

我并不想提出这样的看法:完美的信念——指导kepler作出发现的助发现原理——是有意或无意地由对可证伪度的方法论考虑所引起的。但是,我的确认为,kepler取得成功部分地由于这一事实:作为他出发点的圆假说,相对地说是易于证伪的。假如kepler从由于其逻辑形式不是如圆假说那样易于检验的假说出发,考虑到计算的困难,这种计算的基础是“在空中”——可以说,漂浮在天空中,以不知道的方式在运动,他很可能得不到任何结果。kepler通过证伪他的圆假说达到的毫不含糊的否定结果,事实上是他的第一个真正的成功。他的方法也被证明完全正确,因而他可以继续进行下去;特别是因为,即使这第一步尝试也已经产生一些近似值。

无疑,kepler定律可以用另外的方法找到。但是我想,这是引致成功的方法,这一点不仅是偶然的。这相当于消去法,仅当理论足够易于证伪——足够精确,能够和观察经验相冲突时,这种方法才是可应用的。

40.两种减少曲线集维数的方法

非常不同的曲线集可以有相同的维。例如,所有圆的集是三维的;但是所有通过一个给定点的圆的集是一个二维集(和直线集一样)。如果我们要求圆应该都通过两个给定点,则我们得一个一维集,如此等等。每一个添加的要求,即一个集的所有曲线必须通过多一个给定点,减少这个集的一个维。零维类一维类二维类三维类四维类

直线圆抛物线

通过一个给定点的直线通过一个给定点的圆通过一个给定点的抛物线通过一个给定点的圆锥曲线通过两个给定点的直线通过两个给定点的圆通过两个给定点的抛物线通过两个给定点的圆锥曲线

通过三个给定点的圆通过三个给定点的抛物线通过三个给定点的圆锥曲线

除增加给定点数的方法以外,还有其他方法也可以减少维数。例如,给定长短轴比的椭圆集是四维的(和抛物线集一样),已知偏心率数值的椭圆集也是这样。从椭圆过渡到圆,当然等于指定一个偏心率(0)或者一个特定的长短轴比(1)。

因为我们对评价理论的可证伪度感兴趣,现在我们要问:这些减少维数的种种方法对于我们的目的来说是否是等价的,或者我们是否应该更仔细地考察它们的相对价值。一条曲线必须通过一定的单一点(或小区域),这样的规定常常是联接于或相应于某一单称陈述即一个初始条件的接受。另一方面,比方说从一个椭圆假说过渡到一个圆假说,显然相应于理论本身的维的减少。但是,如何区别清楚这两种减少维的方法?一种减少维的方法并不根据有关曲线的“形式”或“形状”的规定来进行;即例如通过指定一个或更多的点,或者通过某种等价的规定来减少维,我们可以给这种方法一个名称:“内容的减少”。在另一个方法里,曲线的形式或形状规定得更窄,例如,我们从椭圆到圆或从圆到直线等等,我称之为维数的“形式的减少”的方法。

然而,要使得这个区别截然分明是不很容易的。这一点可以这样来看:减少理论的维用代数术语来说意味着以常数代替参数。现在,我们如何能区别不同的以常数代替参数的方法,是不大清楚的。从椭圆的一般方程过渡到圆的方程这种形式的减少,可以被描述为使一个参数等于0,使第二个参数等于1。但是,如果另一个参数(绝对项)等于0,那么这就意味着内容的减少,就是规定椭圆的一个点。但是,我想,如果我们看到它和普遍名称问题的联系,就有可能使得区别清楚起来。因为内容的减少引进一个个别名称到有关曲线集的定义中,而形式的减少则引进一个普遍的名称。

让我们设想,也许根据“直指定义”,给予我们某一个别的平面。在这个平面上的所有椭圆集可以用椭圆的一般方程来定义;圆集可以用圆的一般方程来定义。这些定义不依赖于我们在这平面的什么地方画与它们有关的(descartes)坐标;因此,它们不依赖于坐标的原点和方向的选择。特定的坐标系统只能由个别名称来决定;比方说由直接指定它的原点和方向来决定。由于椭圆(或圆)集的定义对于所有descartes坐标是相同的,它不依赖于这些个别名称的规定:它对euclid群的所有坐标变换(位移和相似变换)是不变的。

另一方面,假如人们想定义共同的在平面上有着一个特殊个别点的椭圆(或圆)集,那么我们就必须运用一个方程,它对于euclid群的变换不是不变的,而是和一个单称的,即个别地或直指地规定的坐标系统相联系的。因此,它是和个别名称相联系的。

可以把这种变换安排在一个等级系统里。对于比较一般的变换群是不变的一个定义,对于比较特殊的变换群也是不变的。对于一个曲线集的每一个定义,有一个它特有的(最一般的)变换群。现在我们可以说:一个曲线集的定义d1与一个曲线集的定义d2“同样一般”(或比它更一般),假如d1和d2(或一个更一般的定义)对于同一个变换群都是不变的话。一个曲线集的维的减少现在可以被称为形式的,假如这个减少并不减弱定义的一般性;否则它可以被称为内容

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