自然辩证法第六章-科学发现的逻辑方法
【完整版毕业论文】自然辩证法论文之科学发现的逻辑
84号我对《科学发现的逻辑》一书的哲学思考学院：专业：学号：姓名：2013年11月21日摘要：近代以来在科学发现有无逻辑问题上的争论都各有自己的理论优势和难点，都是与对“科学发现”和“逻辑”两词的理解分不开的，科学发现的逻辑的研究必须走辩证综合的道路。
“科学发现”是科学认识主体根据新的科学事实在思维中重建科学新理论的过程，是一个既有量的准备酝酿阶段又有质的飞跃的综合认识过程。
科学发现的逻辑并不一定是形式逻辑，还可能是辩证逻辑，科学发现的逻辑并不是机械的、一成不变的程序或算法，非理性因素是科学发现逻辑的一个环节。
关键词：科学发现；思维方法；逻辑；非理性科学发现的逻辑是指在经验科学得到领域里，科学家构建假说或理论系统，然后用观察和实验，对照经验来检验它们，对这个程序做出的逻辑分析就是科学发现的逻辑。
科学发现的逻辑问题是西方科学哲学的一个传统课题。
对于这个问题，主要有两种观点，一种是把科学理论的发现和证明分开，从而把科学发现看作是一个非逻辑的直觉灵感等的创造性活动，把发现的研究交给心理学，认为夺存在科学牲现的逻辑．科学发现是非理性的；另一种观点认为科学发现并非是超理性的，神秘不可探究的，科学认识过程有其内在的相互联系着的不同发展阶段，发现和证明既有区别，也有一定联系。
产生这一分歧的原因方面是对科学发现和发现逻辑的内涵外延的理解的不同；另一方面在于随着科学的进步，科学理论发展的形式也相应发生了变化，哲学家和科学家对科学理论的认识，对科学发现的理解也随着科学的发展而发展。
一、科学发现的理解在这一问题卜，一种观点认为科学发现是从新经验事实材料中去发现新的基本概念，科学发现和科学证明是两种截然不同的活动。
这一观点的提出足有其历史渊源的。
19世纪的赫歇尔首先将发现和证明分开；惠威尔则进一步否认发现的逻辑的存在来否认发现与证明的关系。
20世纪逻辑实证主义者莱欣巴哈则把发现的条件和证明的条件割裂开来，他认为发现条件是非哲学问题，认识论关心的是证明的条件。
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绪论1. 简述自然辩证法的研究对象及研究内容。
答：自然辩证法以自然界及科学技术为研究对象，研究自然界、科学技术的性质和发展的一般规律，以及科学技术与社会的相互关系。
在当代，中国的自然辩证法已发展成一个学科群，包括内核学科与外核学科两大部分，内核学科是它研究的主要内容。
这个学科群研究的主要内容是：自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会、科学技术史。
自然哲学是以自然界为研究对象，是探索自然界最基本属性的哲学学说。
这种哲学探索主要集中在两个方面的问题：存在与演化，即自然界万物由什么构成？如何存在？联系方式是什么？如何演化发展？科学哲学是以科学为研究对象，对科学进行哲学分析而建立起来的理论体系。
一是静态的分析科学，把科学看做事有研究成果组成的知识体系，分析他的性质、组成与结。
二是动态的分析科学，讲科学看做是一个依照一定的方法进行的探索的过程，考察知识是如何获得的，怎样对他进行检验与评价。
技术哲学是以技术为研究对象，对技术进行哲学分析而建立起来的知识体系。
主要的研究内容：1，技术的定义核技术的本体论地位；2，技术认识的程序论；3，技术知识结构论；4，常规技术与技术革命；5，技术与文化；6，技术价值论与技术伦理学。
科学技术与社会，国外与这个领域相对应的是STS，这是一个以科学、技术和社会的相互关系为研究对象的学科。
科学技术史是以科学、技术作为研究对象，研究他们的历史演进的一门学科。
第一章自然界的存在方式自然界以什么方式存在？辩证唯物主义的自然观认为，自然界或自然界中的一切物质客体都是以系统的方式存在。
1. 系统的含义是什么？如何描述一个系统？如何理解系统的普遍性？答：系统较为全面的定义应该具有如下涵义：（1）一切系统均由多个元素（至少是两个元素）组成，具有多元性的特点；（2）同一个系统的不同元素之间的相互关联，相互作用，而且联系具有某种确定行，形成一定的结构，人们能够据以认识该系统，并与其他系统相区别。
自然辩证法概论 第5讲 科学发现的基本方法
2019年1月25日星期五
第5讲—科学发现的基本方法
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演绎推理方法是一种必然推理，只要前 提为真，结论就必然为真。 局限性： 演绎推理结论的可靠性受前提制约，前 提的可靠性在演绎逻辑的范围无法解决； 演绎方法是一种创造性较小的方法，结 论包含的前提中，结论所提供的知识不 会超出前提的范围。
第5讲—科学发现的基本方法 24/92
2019年1月25日星期五
D．从群论的观点来看，几何学(度量几何学 和非度量几何学)是研究各种变换群下的不变 量的。就度量几何学而论，两个图形同余意 味着一个图形能够通过空间中某种点变换转 换为另一图形；而且，同余的一致性取决于 图形的位移是由变换群给出的这一事实。
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第5讲—科学发现的基本方法
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彭加勒的这些看法是合理的。他多次强调， 几何学原理不是经验的事实，欧几里得几何 学公设是不能用实验证明的，在可供选择的 度量几何学之间不可能做出孰真孰假的判决 性实验。他以恒星视差为例来说明这个问题； 如果罗巴契夫斯基几何学为真，那么十分遥 远的恒星的视差将是有限的；如果黎曼几何 学是真实的，视差将是负的。
2019年1月25日星期五
第5讲—科学发现的基本方法
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什么是逻辑思维？ 逻辑思维，就是抽象思维。 是在感性认识基础上，运用概念、判
断、推理等方式对客观对象所做的一 种间接的、概括的反映过程， 是科学认识中一种最普遍、最基本的 形式。
2019年1月25日星期五
第5讲—科学发现的基本方法
2019年1月25日星期五
第5讲—科学发现的基本方法
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E．什么是先验的，这是群的普遍概念；无 论如何，它不是感性的先验形式，而是知性 (在康德的意义上)的先验形式；在群的普遍 概念内，我们能够选择一个特殊的变换群， 这个群将决定我们的几何学。
自然辩证法(讲义)
第一章绪论1．简述什么是自然辩证法。
2．简述当代西方科学哲学中的主要重大成就。
3．简述恩格斯《自然辩证法》一书的体系结构及主要内容。
第一节自然辩证法研究对象、内容及学科性质一、什么是自然辩证法：19世纪70年代由恩格斯创立，Dialectics of Nature。
目的：阐述辩证法的客观性。
1．广义的自然辩证法：研究科学技术的社会功能，即其生产力功能。
2．自然辩证法是一个学科群，研究各门具体科学中的重大哲学问题。
3．狭义的自然辩证法（钱学森）—自然观四大起源：天体起源与演化、地球起源与演化、生物起源与演化、人类起源与演化4．认为自然辩证法是马克思主义科学哲学科学哲学西方哲学存在主义：萨特尔《存在与虚无》人本主义精神分析学派：弗洛伊德—潜意识逻辑实证主义：爱因斯坦、海森堡科学哲学证伪主义：波普尔Popper历史主义：库恩Kuhn5．公认的观点自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分，是研究自然界和自然科学的本质及其发展规律的科学，是辩证唯物主义的自然观、科学观，又是人们认识和改造世界、科学研究的方法论，还包括数学和其他各门具体学科中的重大哲学问题。
自然辩证法主要包含：自然观、科学观、研究方法论三部分内容；两对矛盾：人与自然、科学认识与科学实践间的矛盾贯穿自然辩证法体系的始终。
二、自然辩证法的研究对象：三、自然辩证法的研究内容：四、自然辩证法的学科性质：实践哲学本体论自然知识——辩证唯物主义辩证法自然辩证法研究内容马克思主义哲学社会知识——历史唯物主义认识论思维知识——辩证逻辑马克思主义马克思主义政治经济学科学社会主义五、自然辩证法的地位作用1.地位：独立层次——介于哲学与具体科学之间o2.作用：(1)对哲学产生的作用：a．提供理论依据；b．提供丰富营养；c．强化哲学对科学的指导(2)对科学的作用：a．提供认识的原则；b．有利于人们善于利用和创建新的研究方法；c．根据已有科学理论和有限事实提出假说，保证还不成熟的学科持续前进；d．逻辑分析工具的作用第三节自然辩证法的创立和发展一．自然辩证法前史——自然科学二．自然辩证法的创立：1．背景：1873年5月30 恩给马写了封信，以批判当时错误的哲学派别★★当时错误的哲学派别：新康德主义：康德：“自在之物”不可知，怀疑论，不可知论。
长沙理工自然辩证法课件06科学研究的方法
求异法的局限性
• 第一，很难完全做到在两个场合只有一个情况不同，常常 会有未发现的其他差异情况存在。在这种情况下，一些隐 藏的差异常常是被研究现象的真正原因。
• 例2：头痛的真正原因 • 一个学生每到上课就头痛，不上课就没事，他以为自己头
痛的原因是上课听讲，后来经医生检查，发现引起他头痛 的原因，是他在上课时戴的那副眼镜不合适。这个学生只 注意到上课与不上课这个差异，而没有注意到上课时戴眼 镜和下课时不戴眼镜这个差异，因而没有发现引起头痛的 真正原因。 • 第二，对于“合因一果”的情况，差异法无法找出真正的 原因。两个场合唯一不同的情况可能是被研究现象总原因 的一部分，这样当总原因的一部分情况消失时，被研究现 象也就不出现。
• 他是运用求同法这样考虑的：彗星蛋周期 性出现的时间、地点、情况各不相同，但 有一个唯一相同的情况，即每当哈雷彗星 出现在天空时，地球上某个地方才有彗星 蛋出现，这说明彗星与彗星蛋之间有因果 关系。
• 但是这个结论值得怀疑。首先，运用求同法探求 彗星与彗星蛋之间是否有因果关系这一问题时， 虽然发现了“当哈雷彗星出现在天空时，地球上 某个地方才有彗星蛋出现”的情况，但是，彗星 的出现也许不是“彗星蛋”出现的原因。因为无 法排除其他因素引起彗星蛋的可能。其次，彗星 与彗星蛋同时出现的场合比较少，场合少了就有 可能是巧合，因此还必须作进一步的观察。第三， 也是最重要的，要确立彗星出现与“彗星蛋”之 间的因果关系，还必须给出充分的科学说明，以 说明这样的因果关系到底是什么，否则，它就只 能归于神秘现象甚至是伪科学而不能成为科学。
第六讲 科学研究的方法
第一节 逻辑方法
• 一、归纳与演绎 • 1．归纳方法 • 归纳方法是从个别或具体特殊的事物、现
象中概括出共同本质或一般原理的逻辑思 维方法，逻辑学上叫归纳推理，这在19世 纪以前是最基要的科学研究方法。
自然辩证法课件第6章科学发现的基本方法
相对论彻底改变了人们对时空和物质的理解，为现代物理学的发展 开辟了新的道路。
DNA双螺旋结构的发现
背景
沃森和克里克在研究遗传物质时，通过对比不同生物的 DNA结构，提出了DNA双螺旋结构模型。
方法
通过X射线衍射技术，沃森和克里克确定了DNA分子中碱 基对的配对方式，并构建出双螺旋结构模型。
影响
促进技术创新
科学发现是技术创新的重要源泉，许多重 要的发明和创造都源于科学发现，为人类 的生产和生活带来了巨大的变革和进步。
科学发现的历史与发展
古代科学发现
古代科学家通过对自然现象的观 察和思考，提出了许多重要的科 学理论和观点，如亚里士多德的 物理学和生物学理论、毕达哥拉Βιβλιοθήκη 斯的数学理论等。近代科学发现
在科学研究中，应综合运用归纳法和演绎法，充分发挥各自的优势，以求达到科学发现的最佳效果。
04
假说与理论
假说形成与检验
1. 观察与实验
通过观察自然现象或实验结果 ，提出合理的假说。
2. 假说形成
基于已有知识和经验，形成假 说的初步框架。
3. 假说检验
通过实验、观察和推理等方法 ，对假说进行验证和修正。
影响
万有引力定律是经典物理学的重要基石，为后来的天文学、宇宙学 和工程学等领域的发展奠定了基础。
爱因斯坦相对论的提
背景
爱因斯坦在思考光速的性质时，意识到时间和空间是相对的，进 而提出相对论。
方法
通过逻辑推理和数学计算，爱因斯坦推导出著名的质能方程式 E=mc²，并解释了光速在真空中恒定不变的原理。
随着实验科学的兴起和发展，近 代科学家通过严格的实验和观察， 发现了许多重要的科学规律和定 理，如牛顿的万有引力定律、达
自然辩证法重点归纳
自然辩证法重点归纳何谓自然辩证法？自然辩证法是一门自然科学、社会科学、思维科学相交叉的哲学性质的学科。
它从自然观、认识论、方法论与价值论方面，研究科学技术及其与社会的关系，是科学技术研究的思想理论基础。
自然辩证法是马克思主义的重要组成部分，其研究对象是自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用。
自然辩证法研究的内容:自然辩证法的研究对象与研究范围涉及：自然界-科学-技术-社会。
其体系和主要内容是：自然观-科学观-技术观-科学技术与社会。
一是自然观，即对自然界的辨证研究；二是自然科学观，即对自然科学的辨证研究；三是自然科学方法论，即对自然科学研究的一般方法的研究。
第一篇：辩证唯物主义自然观自然辩证法与自然科学的关系两门学科都是以探索自然界物质的运动规律为最终目的，其联系：自然科学是各门以具体自然现象为研究对象的学科的总称，揭示的都是一些特殊规律，以求得具体的科学结论为目的和宗旨；自然辩证法也以自然界为研究对象，但它是从总体上研究自然界发展的一般过程，研究各种形态物质的共性或普遍性的东西，以揭示自然界运动的一般规律，最后做出哲学结论，以丰富哲学的一般原理。
二者的关系：⑴自然辩证法必须以自然科学的产生与发展为基础。
因此自然科学发展到什么程度，自然科学才能达到什么样的水平；⑵自然辩证法为自然科学的发展提供了理论指导和科学方法。
原始自然观：突出特征是“拟人化”，即认为自然界像人类一样具有某种生命力，存在喜怒哀乐。
这种自然观的出现是生产力水平不高，认识水平低下的必然结果。
一、奴隶时期的朴素自然观的特点：A具有明显的唯物倾向：即自然皆由物质构成。
B包含了大量的辩证思想：即自然是处在不断地运动变化之中，而且促成其运动变化的原因在于自然界内部的矛盾，对立性。
C幼稚、朴素、臆测性：即由于对自然界的认识水平还不高，尤其是对事物构成及运动变化的细节缺乏了解，因此，他们的看法只能凭借直觉，从总体上去考察自然界。
自然辩证法第六章-科学发现的逻辑方法
古典归纳逻辑主要指培根（F.Bacon，
1561~1626）和密尔（也有翻译为穆勒） （l，1806~1873）所创立的逻辑。
现代归纳逻辑是在古典归纳逻辑的基础
上引入了概率论的方法、逻辑演算的方 法建立起来的。
依据归纳的结论方式，可将归纳分为
全称性归纳法和统计性归纳法。
第六章
科学发现的逻辑方法
第一节 逻辑思维
一、关于逻辑思维
1）什么是思维？
思维是对世界的间接和概括的反映，
属于理性认识。 思维有形象思维和抽象思维两种。
2）思维和语言的关系？
抽象思维是借助于语言间接地概括地反
映客观对象。
语言有自然语言和人工语言两种。
自然语言有多义性，一词多义。
综合，是在思维中将已有的关于客观对
象的各个部分、方面、因素和特性的认 识联结起来，形成关于客观对象的统一 性认识的方法。
2、归纳与演绎
1）归纳方法：是从个别事物概括出一般原
理的方法。它是在考察某类事物部分对象 的基础上，抽取其共性并推广到该类的全 体，从而形成关于该类对象的一般性认识。
归纳逻辑有古典归纳逻辑和现代归纳逻辑。
了声现象和光现象,发现它们有许多系统的 属性：服从直线传播规律、反射规律、折 射规律和干涉规律，通过实验又证明，声 是由一种周期性运动引起的，呈波动状态 （即声波），由此推出，光也可能由周期 性运动引起，也呈波动状态（即光波）。 类比推理在现代科学中的应用，有两种比 较突出的类型：相关类比和模拟类比。
依据归纳对象的范围，可将归纳分为
完全归纳法和不完全归纳法。
依据归纳的方法，可将归纳法分为简
单枚举法和科学归纳法。
（a）全称性归纳法是以全称性命题表述
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的方法。
古典的演绎（形式）逻辑：如亚里士多德
的三段论和斯多葛学派研究的假言推理及 选言推理。
演绎推理方法是一种必然推理，只
要前提为真，结论就必然为真。
局限性： 演绎推理结论的可靠性受前提制约，前
提的可靠性在演绎逻辑的范围无法解决； 演绎方法是一种创造性较小的方法，结 论包含的前提中，结论所提供的知识不 会超出前提的范围。
辑。
广义逻辑不仅研究必然性推理，也研究或
然性推理，其中主要是归纳推理。
二、逻辑思维的基本方法
1、分析与综合： 在通过观察、实验拥有一定的经验材
料后，必须运用比较、分类、分析与 综合等方法，对这些材料进行思维加 工。
分析，是指把客观对象整体分解为各个
部分、因素、方面和特性，分别加以考 察和认识，是对对象的具体把握。
试比较归纳方法和演绎
方法。
3、类比方法
根据两个或两类对象之间具有某些方面的
相似或相同，而推出它们在其他方面也可 能相似或相同的一种逻辑思维方法。可以 表示为： A 有a、b、c……g、h B 有a、b、c……g 则B有h 其基本环节是联想和比较。
17世纪荷兰物理学家和数学家惠更斯比较
直觉：intuition，源于拉丁文，是凝视、洞
察的意思。 涵义有两种：感性直觉和理性直觉。
在科学发现中主要讨论理性直觉，科学中
的直觉被理解为不受某种固定的逻辑规则 的 约束而直接领悟事物本质的思维形式。
直觉往往伴有一种被称为“灵感”的特殊
心理体验，在直觉和灵感中包含着使问题 突然澄清的顿悟。
d、共变法：
因船舶遇难而落水的人在水中最多能坚持
多久？ 有人对此研究发现： 会水的人在0度时可以坚持15分钟，2.5度时 30分钟,5度时是1小时,10度时是3小时,25度 时是一昼夜。 可见。人在水中坚持时间的长短与水温高 低有因果关系。
e、剩余法。
2）演绎方法：是从一般原理推出个别结论
Mill的求因果五法：
a、契合法（求同法）： 18世纪俄国科学家罗蒙诺索夫曾作过这样
一种推理：摩擦冻僵的手，手便暖和起来； 敲击冰冷的石块，石块能发出火花；用锤 子不断锤击铁块，铁块也可以热到发红。 由此可知，运动能够产生热。
b、差异法（求异法）： 德国医生梅林和俄国医生明可夫斯基合
古典归纳逻辑主要指培根（F.Bacon，
1561~1626）和密尔（也有翻译为穆勒） （l，1806~1873）所创立的逻辑。
现代归纳逻辑是在古典归纳逻辑的基础
上引入了概率论的方法、逻辑演算的方 法建立起来的。
依据归纳的结论方式，可将归纳分为
全称性归纳法和统计性归纳法。
作研究消化系统功能，他们切除了一条 狗的胰脏，发现狗尿总招来大量的苍蝇， 化验表明其中含有大量的糖分，由此找 到了胰脏功能和糖尿病的联系，并导致 了用胰岛素控制糖尿病的发明。
c、契合差异并用法： 在天晴出太阳的天气里，椋鸟总能随阳光
的方向飞行，即使阳光可能是从镜子里折 射而来的，它们也能随着镜子里的阳光的 方向飞行； 而在不见太阳的阴雨天气里，椋鸟就会迷 失方向。 由此科学家们得出结论：椋鸟是一太阳作 为定向标的。
结构。
直觉和灵感具有以下三个特征： （1）表现的突发性。 （2）结构的跳跃性。 （3）结论的或然性。
第三节 数学方法
一、数学方法的定义和特点 数学方法，用数学提供的概念、理论、方
法，对研究对象的状态、关系、过程等方 面进行描述，经过推导、计算和分析，最 后揭示对象的内在联系和本质规律。
依据归纳对象的范围，可将归纳分为
完全归纳法和不完全归纳法。
依据归纳的方法，可将归纳法分为简
单枚举法和科学归纳法。
（a）全称性归纳法是以全称性命题表述
其归纳结果。
Case1：所有的零族元素都是惰性元素。 Case2：所有的天鹅都是白的。
（b）统计归纳法：是以概率命题的形
式表述归纳结果的一种方法。
三、归纳的合理性问题
“归纳法是科学家的胜利，却是哲学家的
耻辱。”
休谟问题： 我们能够从已观察到的事例推知我
们所没有经验的东西吗？
我们能够从观察到过去太阳每天升
起就断定明天太阳一定会升起吗？
第二节 直觉思维
非（超）逻辑思维包括形象思维、直觉和
灵感等 形象思维在科学研究中的作用？=想象力？
律。
E.g. 1.所有的分子都是由原子构成的。
2.如果水温降到冰点以下，那么水将结冰。
分别可以表示为： 所有的S都是P。
如果S，那么P。 其中S和P是变项，“所有的”、
“都是”、“如果”和“那么”是常 项。
逻辑有狭义和广义之分。 狭义逻辑只研究必然性推理，也叫演绎逻
1）偶然机遇型：来自外界的信息刺激。 a）思想点化，在阅读或交流中得到某种思
想的启发，如达尔文受马尔萨斯“人口论” 的启发提出进化论；
b）原型启示，魏格纳大陆漂移学说是在看
世界地图时得到的
2）积淀意识型：指直觉的激发来自大
脑内部的积淀意识（潜意识）。
德国化学家凯库勒在梦中显现了苯分子
其模式为：“样本中百
如孟德尔的遗传分离定律的发现。
孟德尔对豌豆进行杂交实验，观察豌豆的7
个相对性状的遗传现象，如种子形状（圆 或皱）、子叶颜色（黄或绿）、花的颜色 （红或白）等。 通过对数据的统计得出显隐性之比为3：1。 统计归纳法是一个或然性的方法，前提为 真而结论不一定为真。
人工语言又称符号语言。是人们创造出
来用以表示某种特定意义的符号。
什么是逻辑思维？ 逻辑思维，就是抽象思维。 是在感性认识基础上，运用概念、判
断、推理等方式对客观对象所做的一 种间接的、概括的反映过程， 是科学认识中一种最普遍、最基本的 形式。
什么是逻辑？Logic~Logos 逻辑是研究抽象思维的形式结构方面的规
综合，是在思维中将已有的关于客观对
象的各个部分、方面、因素和特性的认 识联结起来，形成关于客观对象的统一 性认识的方法。
2、归纳与演绎
1）归纳方法：是从个别事物概括出一般原
理的方法。它是在考察某类事物部分对象 的基础上，抽取其共性并推广到该类的全 体，从而形成关于该类对象的一般性认识。
归纳逻辑有古典归纳逻辑和现代归纳逻辑。
第六章
科学发现的逻辑方法
第一节 逻辑思维
一、关于逻辑思维
1）什么是思维？
思维是对世界的间接和概括的反映，
属于理性认识。 思维有形象思维和抽象思维两种。
2）思维和语言的关系？
抽象思维是借助于语言间接地概括地反
映客观对象。
语言有自然语言和人工语言两种。
自然语言有多义性，一词多义。
了声现象和光现象,发现它们有许多系统的 属性：服从直线传播规律、反射规律、折 射规律和干涉规律，通过实验又证明，声 是由一种周期性运动引起的，呈波动状态 （即声波），由此推出，光也可能由周期 性运动引起，也呈波动状态（即光波）。 类比推理在现代科学中的应用，有两种比 较突出的类型：相关类比和模拟类比。
数学的特点： 1）抽象性， 2）精确性，
3）严密性，
4）广泛性。
为什么数学能够用来
描述世界？