第二节　假　说

一、什么是假说

假说也叫假设，它是人们在已有的事实和科学知识的基础上，对某些未知的事物现象或规律性所作出的一种推测性的解释。

人们在认识过程中，常常要运用假说这一种思维形式。这是因为，人们在认识活动中，会遇到各种各样的事物现象，有些事物现象运用已有的科学知识便能作出正确的解释，而有些事物现象是已有的科学知识无法解释的。如何解释这类运用已有的科学知识无法解释的事物现象呢？在这种情况下，人们就需要提出一些新的理论观点作出假设性的解释。

例如，1871年发现天王星以后的一些时候，发现这颗星在天空中的实际位置跟依据牛顿万有引力定律所计算出来的位置不同，于是在仔细观察研究之后，便认为存在着另一颗当时不知道的星，是这颗当时不知道的星引起天王星轨道的偏差。假定“还存在着一颗星”，并且以一定方式来验证这种推测，这就是逻辑学中所研究的科学假说。后来根据天王星的实际方位和应有方位之间的差别，经过精确计算，确定了未知星的方位，果然发现了这颗新星，即海王星。

再如，医生根据病人的某种现象，便推测这种现象是由于某种病因所引起的，然后再根据某种病因所能引起的现象和病人的现象核对。假定病人有某种病，并且以一定方式来求证推测，这就是假说。

任何一个假说都具有如下两个明显的特征：

第一，任何一个假说的提出都是以一定的相关事实材料和一定的相关科学知识作为其基础和前提的，它与胡思乱想与宗教迷信等这些毫无客观根据的东西有根本的区别。可以说，一个科学假说是人类认识世界的能力和智慧的高度表现。

第二，任何一个假说都具有猜测的性质，都是对未知的事物现象或规律性所作出的一种推测，因而它与已被验证为确定可靠的科学知识有所不同，它的可靠性还有待于实践的检验、证实。

总之，任何一个假说既具有科学性的一面，又具有猜测性的一面，是科学性与猜测性的有机统一。假说在人们的认识活动中，特别是在科学研究中，有着极其重要的作用。它往往是人们揭开某种科学奥秘的先导，是人们获得真理性认识的必经途径。因此，可以说，科学的发展需要假说，假说推动科学的发展。

二、假说的提出和验证

假说的发展或建立是一个较为复杂的过程，不等于随意地猜测，通常要经历如下三个步骤：首先是假说的提出；其次是假说的推演；最后是假说的验证。

（一）假说的提出

假说的提出必须以一定的相关的事实材料和科学知识为其根据，通过思维加工（主要是运用推理），从而作出初步假定。例如，在我国湖北神农架山区和广西融水苗族自治县可能存在野人的假说的提出，就是以大量的文字记载以及实地考察所获得的许多直接和间接的情况为依据的，进而推论出这些地方可能存在野人。

在假说的提出阶段，最常用的推理形式是类比推理和归纳推理。大量的事实表明，类比推理和归纳推理，在人们提出假说的过程中起着帮助发现的作用。

例如，卢瑟福为了解决可散射实验提出的问题，从经典力学出发，把微观的原子与宏观的太阳系进行类比，构造了原子的有核模型。在这里，卢瑟福就运用了类比推理。又如，荷兰科学家惠更斯在提出光的波动假说的过程中，也运用了类比推理。他将光和声进行类比。他观察到：光和声都有直线传播、反射、折射等共同属性，而声具有由物体的振动所产生的一种波动性。惠更斯便推测：光也应当具有波动性。于是他提出了光的波动假说。

除了类比推理有助于假说的提出外，归纳推理也能帮助人们提出假说。例如，现代分子生物学指出：一切生物都使用同一套遗传密码。这个假说的提出就运用了归纳推理。生物学家根据已搜集到的资料，发现有许多的生物遗传密码相同，在没有遇到反例的情况下，提出了假说：所有的生物的遗传密码都是通用的。又如，著名的“哥德巴赫猜想”这一假说的提出，也运用了归纳推理。在1742年，德国数学家哥德巴赫根据77=53+17+7；461=449+7+5；461= 257+199+5等例子，发现这些奇数每次相加的三个数都是素数。于是他提出了一个假说：所有大于5的奇数都可以分解为三个素数之和。他把这个假说写信告诉了欧拉，欧拉肯定了他的思想，并补充提出大于4的偶数可以分解为两个素数之和。这两个假说后来合称为哥德巴赫猜想。

假说的提出，应力求做到如下三个要求：

第一，假说应与已有的科学原理相符合，而不能与之相违背。如果一个假说的基本内容与已有的科学原理相违背，那么可以断定它是不能成立的。例如，关于“永动机”的设想就是证明。“永动机”的制造之所以不能实现，根本原因就在于它违背了能量守恒和转化定律。但是，对此不能绝对化，因为人的认识是一个辩证发展的过程，原有的科学理论不可能完美无缺。当新发现的事实与传统观念发生冲突，旧的知识体系的局限性暴露出来时，提出新的假设就不应受原有观念的束缚，否则，就会妨碍科学的发展。例如，20世纪普朗克提出的量子假说，爱因斯坦提出的相对论假说，都突破了经典物理学中的旧观念。

第二，假说所解释的不应仅是观察到的事实的一部分，而应是事实的全部总和。正是由于发现了原有理论无法解释的新事实，人们才建立新的假说，因而，新的假说应当对各种有关的事实给予正确的解释。一个假说能解释的事实愈多，它的可靠程度愈高；反之，一个假说能解释的事实愈少，则其可靠程度愈低。

第三，假说应当与被解释的事实或现象相一致，不应发生矛盾和冲突。如果假说的基本内容与被解释的事实或现象有矛盾和冲突，则此假说就不能成立。

总之，假说的提出是从一定的相关事实材料和相关的科学知识出发，经过一定的逻辑推理而完成的，它还具有尝试性、暂时性的特点。因为在假说的提出阶段所占有的相关事实材料还不完全，所依据的科学知识未必恰当，所进行的推理也不一定严密。有的时候，对于同样的事实现象，可以从不同的角度设想出不同的理论解释，会提出几个不同的假说，研究者必须经过反复地推敲和考察，才能对几个假说做出选择。这一反复地推敲和考察过程，就是假说的推演和验证过程。

（二）假说的推演

假说的推演，就是以假说为前提，逻辑地和必然地引伸出一系列推断（结论）。在假说的推演阶段需要运用演绎推理这种推理形式。这个步骤可以用公式表示为：“如果P，那么q”。这里“P”表示假说的基本内容（基本理论观点），“q”表示关于事实的命题。需要指出的是，仅仅依靠假说P，还不足以引申出关于事实的命题q。也就是说，除假说外，还需要一定的背景知识，即别的科学知识和其他知识。例如，仅仅依据“所有的金属物体都有热胀冷缩的特性”，还不能足以引申出“这个物体有热胀冷缩的特性”的结论，要得到这个结论，除了上述条件外，还需要其他一些背景知识作前提，如：“这个物体是金属体”。因此，实际上是由假说P和背景知识（r）结合在一起，才能演绎引申出可供检验的关于事实的命题q。所以，假设的推演过程实际上应表示为：

如果（P并且r），那么q。

假说的推演活动的具体过程是相当复杂的，但它们都是从假说结合背景知识出发逻辑地必然地引申出一定的结论。如果假说成立，那么这些结论就该成立；反之，如果这些结论不成立，则说明假说的可靠性程度低，甚至其假说是不能成立的。这一对假说的分析过程即假说的验证过程。

（三）假说的验证

假说的验证就是把从假说结合背景知识所引申出的结论，与观察或实验加以对照，看其是否符合，从而确立假说是否可靠，对可靠性低的假说加以补充，对不可靠的假说进行修正。

一般说来，如果一个假说结合背景知识所引申出的结论与观察或实验的材料相符合，而且没有发生任何矛盾，那么则可认为该假说有一定的可靠性。其验证过程可以用公式表示为：

再由联言推理的分解式，由P并且r可推出P。

以上这一验证公式说明：假说P结合背景知识r所引申出的结论q是与观察或实验的材料相符合的，没有发生矛盾。但是这一验证过程只能说明假说P有一定的可靠性，并不能说明假说P完全可靠的，因为在其验证过程中运用的推理形式是充分条件假言推理的肯定后件式，而这一推理形式不具有必然性。

如果说一个假说结合背景知识所引申出的结论与观察或实验的材料不相符合，或者发生矛盾，那么则可认为该假说的可靠性较低。其验证过程可以用公式表示为：

以上这一验证公式说明：假说P结合背景知识r所引申出的结论q是与观察或实验的材料不相符合的，发生了矛盾。但是这一验证过程只能说明假说P的可靠性较低，并不能说明假说P是完全不可靠的，因为在其验证过程中所运用的推理形式即充分条件假言推理的否定后件式虽然是有效的推理形式，具有必然性，但是还不能就此说明假说P是假的，因为可能背景知识r是假的。例如，牛顿提出万有引力定律后，结合其他知识，计算出月球的运行情况。但通过他对月球的观察，使他大失所望，因为观察结果与他计算不符合。牛顿不愿在事实之前提出任何理论，他把其理论的原稿搁置了起来。大约20年后，法国的一个实地考察团对地球的圆周作出新的测量，牛顿看到他以前计算月球的运行情况时根据的数字是错误的，而修改后的数字正是为了全面证实他的设想所渴求的。在这次验证以后，他才发表了他的定律。从这个例子可以看出，从假说和背景知识中推出的关于事实的命题与观察或实验的材料不符合，发生错误的不一定是假说，也可能是背景知识的错误。

从以上对假说的逻辑验证的分析可以看出，一个假说要转化为科学理论，仅仅依靠逻辑上的推演，从而确定其有一定的可靠性还是不够的，最终必须经过实践的检验，才能使之转化为科学的理论。无论是通过逻辑上的推演，还是实践上的检验，假说通过验证以后，可能有如下不同的结果：

第一，通过验证，假说得到了修正或补充，使它更加完善或确切化。例如，哥白尼提出的“太阳中心说”的假说，认为太阳位居中心，任何行星都是围绕它运行的，其运行的轨道是圆的。这个假说的基本思想是正确的，但有它的不足之处。后来经过刻卜勒的长期研究，认为其行星的运行轨道不是圆的，而是椭圆形的。这就修正了哥白尼的“太阳中心说”的假说，从而使之更加完善、更加确切化。

第二，通过验证，假说被否定，也就是说，有的假说通过验证证明是不正确的。例如，科学史上的“永动机”、“地球中心说”、“燃素说”等假说，通过验证都被否定，证明都是不正确的。

第三，通过验证，假说被证明是正确的，从而使之转化为科学理论。例如，1831年，达尔文随“贝格尔”号巡洋舰到世界各地旅行，在旅行中，他从自己观察到的事实而提出了“物种是由选择而进化”的假说。接着，他又广泛地收集材料，以大量确凿的事实证明了这一假说，从而使进化论的假说变成了科学。

从以上对假说的分析可以看出，从假说的提出、推演到假说的验证，实际上是一个极其复杂的过程，它不仅要运用许多逻辑上的推理形式，而且它还要依赖于各种科学原理和具体知识，而普通逻辑学在研究分析假说时，其侧重点在于对在假说的整个发展过程中所运用的各种推理形式的研究。从总体上看，在假说的提出阶段主要运用类比推理和归纳推理两种形式，而在假说的推演和验证阶段主要运用演绎推理的形式，特别是假言推理的形式。因此，从逻辑学的角度讲，可以说，假说是各种推理形式综合运用的结果。

三、假说的作用

在人们的认识活动中，特别是在科学研究活动中，假说起着十分重要的作用。

（1）在人们的认识活动中，假说给人们打开了一个新领域，把人的认识水平和思维能力提高到了一个新阶段。它所提出的问题总是促使人们不断地去思考、去探索和去求证，从而有力地促进和推动了人类认识的发展；同时，它又给人的认识以巨大的启迪，如著名的“宇宙爆炸说”就是如此。可以说，假说是人类认识发展过程中的一种新飞跃。

（2）假说是一种十分重要的科学研究方法，它是人们由具有探索、设想性的认识走向科学真理的重要途径，是科学发展的必由之路，它往往是揭开某种科学奥秘的先导。可以说，每一门科学都有自己的假说，科学需要假说，假说推动科学的发展。

（3）在人们的日常工作和生活中，也常常需要运用假说这种认识形式。例如，医生看病，通过望、闻、问、切而提出的初步诊断；在军事上，侦察员遇到新情况，要作出的种种推测；在企业中，企业家在收集资料的基础上，对未来企业的发展所作出的预测，等等，都是假说在日常工作和生活中常常被运用的证明。