浅议地质学理论的假说性

摘要本文指出地质学事实上具有非定量性、问接性、复杂性等特点, 这些特点从而决定了地质学理论的最大特点:假说性,使得地质学的理论发展特点具有科学假说发展的特点。

关键词地质学 问接性 假说性

中图分类号:P5 文献标识码:A 文章编号:1009-0592(2009)02-348-01

科学假说是在已知事实材料和科学理论的基础上,对某些事物的存在或事物的因果性、规律性作出的假定性解释,它是科学理论的建立和发展不可缺少的重要思维形式。科学研究的任务是揭示自然现象的本质和规律,但客观事物本质有一个暴露过程,人们对它的认识也有一个发展过程。当客观事物的本质尚未充分暴露,人们掌握的科学资料不够完备时,只有借助于假说的形式,提出猜测性的假定,才能进一步探索客观事物的本质和内在规律。这是科学研究的必由之路。一部科学发展史,可以说是假说和理论不断更迭的历史:当出现了用已知科学理论无法解释的新事实时,科学家会对新事实作出猜想性的说明;当把某一理论推广到原来适用的范围之外,对其它事物的属性、规律进行猜测或设想时,会提出新的假说;为解决新旧观测事实之间的矛盾,也会提出假定性的解释。

地质学同所有的自然科学一样,都是揭示自然现象的本质和规律的,但是由于由于地质学所研究的地球宠大而又复杂, 地壳发展历史又特别长, 许多地质作用是不能亲眼看到的。因而在研究中常常用假说探索求知的地质规律, 形成科学理论.

首先,地质学科的事实有以下特点:

1.地质学事实的非定量性。经验地质学时期的地质事实是纯粹唯象的。现代地质学尽管有一个定量事实日增的趋势, 但定量事实仍远不及定性事实的权重这可从各种地质书刊中数据、公式所占比例得到印证, 亦可从诸多的定性修饰词及日常形象名词的大量借用中得到说明,。并且,即使在那些定量化的事实中也难免有定性化的因素。定性事实的广泛存在一方面说明地质客体内部及客体之间相互作用方式的复杂性(非均匀、非加合、非单值确定等), 另一方面则反映了地质学理论的不成熟。

2.地质学事实的间接性。地质学事实往往只是对地质作用的结果的描述, 而不是对作用过程本身的揭示。地质作用历史的漫长性、地质客体的巨大性、演化的不可逆性、以及地质建造的缺失和地质作用的叠加等, 决定了主体不能直接观察到人类文明以前数十亿年间的作用过程及实践范围以外的现象。人们只有通过寻找某一过程在其不同阶段遗留下的痕迹来恢复过程, 或根据实践范围以内获取的现有事实地壳表层、有限区域内的现存纪录对以外的地质作用进行揣测。地质实验也只能反映一种理想的、边界条件极为苛刻的情形。即使现代正在进行的地质过程, 由于过程的极其缓慢及客体的极其庞大, 人类也难以对之进行有效的观察和实验模拟如对第四纪黄土成因、现代板块运动速度等都难免诸多争论。

3.地质学事实的复杂性。地球系统在漫长的演化过程中,各种地质变迁作用的叠加,使得今天我们看到的地质学事实是复杂的,很难用一种简单的理论给予完美的解释。而且越来越多的物理学事实、化学事实、生物学事实甚至天文学事实进入地质学事实的集合体中, 例如,20世纪末期的新灾变理论的发展,就引入了宇宙中广泛存在的灾变现象的事实,而这是有天文学的发展所提供的。

继而,这些地质学科事实的特点也就决定了地质学科理论的最突出的特点:地质学理论的普遍假说化倾向。

众所周知,地质观察只限于地质作用的结果, 甚至只是极有限的结果;地质实验也只限于在理想条件下再现某些局部过程或某一过程的有限片段。理论的必要性就在于解释事实, 为事实提供某种“联系规则”——思想模型。由于地质事实的间接性和不完整性, 思想模型就难以不带有假说性色彩。地质理论的普遍假说化的重要表现就在于“理论名词”(即不可观察对象的名词)的大量涌现如“ 陆桥”、“地慢柱”、“对流环”、“地球脉动”、“磁极倒转”、“地球四面体”、“ 幔汁”、“岩浆房”……。

地质学事实的间接性还决定了地质学理论的片面性特点,其表现有二, 一是理论的“地方性”色彩;二是理论的“现实性”局限。前者的例证如一直身居萨克逊(那里没有火山建造的)魏纳提出了“水成论”, 而法国奥弗涅这一典型火山岩地区却造就了德马勒、郝顿等“火成论”者, 并使魏纳的两个忠实门徒离经叛道。又如“地洼说”出自于身处华南活化区的陈国达,“波浪镶嵌说”则出自于身居秦岭北麓(秦岭两侧地块在地史时期频繁发生“天平式摆动”)的张伯声。也许由于同一原因, 大西洋西岸的美国、加拿大学者热衷于活动论, 而身处大陆腹心的原苏联学者却固守固定论;后者的例证如, 地质力学只适于解释輓近时期以来的构造格式, 同样, 板块构造模式也难以外推到前寒武纪。

由于地学理论的假说性的特点,从而导致了地学理论的发展有以下特点:

1.以假说多元化方式进化。科学始于间题, 始于理论对事实作出某种断定时所引起的矛盾。即,一个地质学间题, 可以引起多种、多方面的试探性理论, 然后有多种多方面的检验, 继而又产生诸多方面的新问题。由于地质学事实、理论的定性性、间接性和片面性, 多元理论的长期并存便在所难免。从“全球构造”到“地球起源”、从“山根”到“恐龙灭绝”、从“花岗岩成因”到“成矿热液”无处不是假说林立的繁荣景象。再以“灾变说”和“均变说”的发展为例,均变和灾变是地球演化中两种基本现象。两者贯穿于地球演化的全过程, 不规则地交替进行, 占时间短的灾变是地球演化的主要方式, 占时间长的均变是在灾变所确立的基础上进行的调整,这两种假说的对立发展,使得人类对地球的演变有了更深的认识。

2.向假说广义化的方向进化。地质学的各个学科虽是假说林立, 但并不寓味着理论越来越片面化, 相反, 随着地质学的发展, 每个理论都尽可能地覆盖研究对象的各个方面, 尽可能回答与研究对象有密切联系的各种问题。如果一个理论(假说)在广义化(完备性)方面有所欠缺, 那么它就是不理想的, 就可能会为新的理论所取代。常见的情形是,数量上相对多的非广义化的理论为某一种或数量上相对少的广义化理论所统一。

参考文献:

[1]萨拉波夫.地质学的规律问题.科学技术与拼证法.1990(2).

[2]李仕华.论地质学的理论.中国自然辩证法研究会地学哲学委员会第十届学术会议代表论文集.2005年.

[3]段联合,彭建兵,雷援朝.地质学事实和地质学理论的特点.科学技术与辩证法.1995(2).

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