3.2 劃界問題與歸納問題

對波柏而言，科學哲學的中心問題是「劃界問題」，即在「科學」與「非科學」之間劃出一條明確的邊界來，也就是建立一個「劃界的判準」(demarcation criterion)。

波柏提出的劃界判準是「可否證性」(falsifiability) -- 一個命題是科學的，若且為若，它可以被經驗否證。

3.1 波柏科哲的中心論點

在邏輯經驗論的標準觀點和六十年代後的歷史學派之科學觀點之間，波柏在<<科學發現的邏輯>>中提出的否證論恰好扮演一個中介、過渡的角色。為什麼是「中介」？因為波柏的科哲，一方面在理論結構的觀點上，與邏輯經驗論無異；另方面波柏也強調科學的動態發展向度--科學是通過「推測--否證」的過程逐步地進展，這使得波柏的觀點得以銜接研究科學歷史發展的「歷史學派」。

3.0 否證與假設的檢驗 -- 波柏的否證論與杜恩的挑戰

波柏(Karl Popper, 1902-1994)是二十世紀最重要的哲學家之一，他在科學哲學、社會哲學和政治哲學領域中，都留下不可磨滅的貢獻。波柏的追隨者甚至認為他是康德以來最重要的哲學家。

2.6 邏輯經驗論的定位和遺產

邏輯經驗論雖曾一度興盛，但在二十世紀七十年代後衰頹。不過，邏輯經驗論提出的許多議題，仍是今天科學哲學爭論的重點。例如：假說的驗證、科學說明和功能說明、因果問題、機率的本質、自然定律或科學定律的本質、科學理論的結構、理論與實在的關係、生物學和心理學的化約問題、物理理論(相對論、量子力學)的哲學問題等。只不過，邏輯經驗論對這些議題的大部份答案，都受到了質疑、修正或拒絕。

2.5 科學說明

科學的基本目的一向被認為在於「說明」(explain)現象。簡單地說，針對「為什麼問題」(why-question)而給予科學答案。

一、涵蓋律模式

韓培爾(Carl G. Hempel)和歐本漢(Paul Oppenheim)在他們的<說明的邏輯之研究>("Studies in the Logic of Explanation,"1945)提出了涵蓋律模式(covering-law model)，包括「規律演繹模式」(deductive nomological model, D-N model)和「統計歸納模式」(inductive statistical model, D-N model)以做「科學說明」。

以一個簡單的實例來討論「規律演繹模式」

問題：為什麼玩具會浮出水面？

因為：

1. 任何物體放入水中，若物體重量大於同體積液體的重量，則物體沈入水中；反之，若物體之重量小於同體積之液體重，則物體會浮出水面；若兩者重量相等時，則物體可停留在液體中的任何地方，不浮不沈。(普遍定律)
2. 此玩具被丟入水中；
3. 池中液體是水；
4. 此玩具重量較同體積的水輕。

故，玩具浮出水面。

1 是普遍定律(general law)，因為它沒有指涉任何特定的固體，它以「任何物體」為主詞，是個「全稱語句」。而2, 3, 4 表達特定的事件，它們的主詞「此玩具」、「池中液體」指稱特定的對象，它們描述已發生的事件，故稱作「先行條件」(antecedent conditions)，最後一句是結論。

根據這個例子，我們可以把這說明加以形式化：

普遍定律：L1, L2, ... Ln    

先行條件：C1, C2, ... Cm   說明項(explanas)

結論：E (待說明的經驗事件之描述)     被說明項(explanadum)

其中，E要邏輯地從L1, L2, ... Ln和C1, C2, ... Cm中演繹出來。

韓培爾主張所有的科學說明，原則上都可以被分析出這個結構。可是並非任何滿足上列邏輯形式的，就是科學說明。一組科學說明的語句除了滿足上列邏輯形式結構外，必須再滿足下列四個適切性條件(conditions of adequacy)。

1. 說明項邏輯地蘊涵被說明項。
2. 說明項必定擁有普遍定律，乃是演繹被說明項時所必要的。
3. 普遍定律必須得到高度驗證。
4. 先行條件必定為真。

其中，前兩者又稱「邏輯條件」，後兩者稱「經驗條件」。 

林正弘(1988)舉例論證一個科學說明要同時滿足這四項適切性條件，乃是不可能的事。首先，普遍定律很難得到高度驗證，因為普遍定律通常陳述的是「理想狀況下」的事態。

除了「規律演繹模式」之外，邏輯經驗論者承認另一種主要的說明模式，即統計歸納模式，或簡稱為統計說明模式。例如：

前提一：這桶裡的咖啡豆有百分之八十是甲級的，百分之二十是乙級的。

前提二：任意拿出一顆咖啡豆來。

    ------------------------------------------------------------------------------------------------

結論：此咖啡豆有百分之八十的機率是甲級，百分之二十是乙級。

在歸納邏輯上，我們又把這種說明模式稱作「統計三段論」。前提一又稱為「統計律」(statistical law)，前提二則是先行條件。

二、科學預測

科學為什麼有力？因為它能做精確和可靠的預測。它的預測是從科學定律中邏輯地演繹出來，邏輯保證了它的必然性。例如：

前提一：每年三月二十一日太陽從正東方向升起。

前提二：明年三月二十一日來臨時。

結論：太陽將從正東方向升起。

科學預測和科學說明，似乎有相同的形式，兩者唯一的差別是，科學預測的先行條件和結論是未來的，尚未發生的。如果一個特殊事件已發生，則這個演繹是說明；如果它還沒發生，則是預測。

韓培爾說一個說明之所以是科學說明，在於它也能從說明項中演繹出預測來。換言之，「預測」其實是「科學說明」的一個適切條件。亦即「一個適切的科學說明」，應該要能進行成功的預測。說明只是預測的一種次類。科學知識最根本的功能，就是對可觀察對象的預測。

三、說明、驗證與知識

驗證決定了定律或理論能否被接受，而被接受的定律或理論就是科學知識。

科學知識的成長是一個不斷累積的過程。例如伽利略的慣性定律(intertial law)和落體定律(law of falling bodies)可以被牛頓力學理論(三大運動定律和重力定律)演繹出來；而且克普勒行星三大定律(Kepler's laws of planet)也可以被牛頓力學所說明。又如，相對論可以演繹出牛頓力學，牛頓力學只是相對論的一個特例。

歷史上，科學家以簡化(simplified)、理想化(idealized)的模型來進行推導。牛頓導出克普勒橢圓軌道定律也是一種簡化、理想化的模型下來進行。換言之，他只考慮太陽和一顆行星。二顆行星以上的三體問題，牛頓本人也無法處理。

如果科學哲學家堅持邏輯經驗論，主張科學知識必定要得到驗證，而驗證是一種說明，說明是一種演繹，科學知識透過說明、驗證、演繹而累積成長。但這套觀點卻不合實際的科學史。


(陳瑞麟(2010)科學哲學：理論與歷史。台北。群學。P66~76)

2.2 邏輯實證論和邏輯經驗論

一、邏輯實證論和維也納學圈
實證論是一種嚴格的經驗論形式，主張「真正的知識是直接從經驗中發現的」（直接奠基在經驗上）(Genuine knowledge is founded directly on experience.)。"positivism"這個字是十九世紀社會哲學家孔德(Auguste Comte)所造。

2.1 邏輯經驗論的起源

邏輯經驗論有三個主要的思想來源：十八世紀蘇格蘭哲學家休姆的經驗論（或現象論）、十九世紀末奧地利科學、科學哲學、兼科學史家馬赫的現象論、二十世紀初德國數學家、邏輯家弗列格(Gottlob Frege)和英國羅輯、哲學家羅素(Bertrand Russell)的符號邏輯(symbolic logic)和邏輯主義(logicism)。

2.0 歸納與驗證-邏輯實證論與邏輯經驗論

邏輯經驗論(logical empiricism)是二十世紀第一個科學哲學學派，其前身為邏輯實證論(logical positivism)。邏輯經驗論提供了今天一般人心目中的「實證科學形象」(the positivism image or the empiricist image)。

1.5 假說的發現與評價

科學哲學的核心課題之一，就是「理論假說」(theoretical hypothesis)的發現(discovery)的評價(evaluation)。邏輯經驗論重提「發現脈絡」和「證成脈絡」的區分，將科學活動切割成「發現」和「證成」兩部分。「發現」指發現理論假說，而邏輯經驗論認為發現是多元多樣、變動不定的，靈感、社會背景、意識形態、甚至夢境都有可能成為科學家發現理論的原因。因此，屬於科學心理學家或社會學家的研究範圍，而不屬於哲學分析。

1.4 假說的檢驗

哥白尼革命(Copernican Revolution)是西方近代科學的第一個科學革命。哥白尼在1543年出版<<論天體運行>>(On the Revolution of Celestial Bodies)一書，重提古希臘的亞里斯塔可士(Aristarchus of Samos)的「假設」：地球運動。十六世紀末的天文學家因而面對一個困難的處境：如何在傳統的托勒密天文學和哥白尼的新天文學之間做抉擇？

1.3 問題的起源：從天文學的案例談起

一般同意科學的基礎是「假設」(hypotheses)，「假設」有什麼特質？什麼樣的東西不能算是假設？殷海光認為，

1. 假設的心理背景是主觀的，但不能停止在主觀上；雖然它免不了有猜度、投射與臆斷的心理作用，但終究要交付驗證。
2. 假設性的推論和「條件推論」也不同，條件推論是「如果p涵蘊q，而且p為真，則q為真」(即邏輯上的「肯定前件推論」)，但「「假設推論」是「如果p涵蘊q，而且q是真的，所以p蓋然地為真。」--這即科哲上的「假設演繹法」。
3. 假設有兩種：一種是一個系統或理論在構造之最初起點的假設，在經驗科學中又稱「預設」；另一種則是出現在系統或理論的中間，是特定的、局部的。未經證驗而尚未升格為理論或定律的說法，就是這類假設。
4. 假設必須以一個或更多的理論為背景。它在科學上扮演聯繫事實的角色，並等待進一步事實的驗證。

1.2 科學哲學的歷史與理論

科學哲學有兩個歷史源頭：
1. 哲學的知識論，可以上溯到柏拉圖(Plato)和亞里斯多德(Aristotle)，然後十七世紀的培根(Francis Bacon)和笛卡兒(Rene Descartes)，近代是休姆(David Hume)和康德(Immaneul Kant)。
2. 十九世紀科學史學和方法學，有赫歇爾(John Herschel)、修艾爾(William Whewell)和彌爾(John Stuart Mill)。
科學哲學成為一門專業領域，奠基於十九世紀末、二十世紀初，主要有馬赫(Ernst Mach)、龐卡黑(Henri Poinacre)、杜恩(Pierre Duhem)、坎貝爾(Norman Campbell)、布里基曼(Percy W. Bridgman)等人。

1.1 科學哲學的目標、功能與問題

我們生活在一個「科技社會」(techno-scientific society)中，一個由人類長期研究、理解、控制、改造自然現象而形成的社會 -- 換言之，人們透過科學和技術，理解與改造自然環境，建構了所謂的科技社會。要理解科技社會，我們必須理解「科技」。

「理解科技」意謂去掌握共通於種種科技專業的基本、重要特徵，去掌握科技的共通核心（或者說「本質」(nature)）。「科學哲學」就是理解「科學的本質」的學問。它的基本問題就是：科學是什麼？