一．               實證主義 ＝＞基本粗淺的理性觀

    與非經驗陳述截然分裂，凡理論或普遍性問題只有與經驗觀察相關才能被正確解決。關於科學理論的形成問題，實證主義信念表明，理論的形成應當是概括構造的過程，也就是根據觀察而歸納的過程，如果發生理論衝突的問題，實證主義認為，經驗的檢驗在任何場合都是理論衝突的最後仲裁，確定理論競爭結果的不是概念爭論，而是決定性實驗，科學領域的分化和內在演變被看成是專門化的產物，而不是概念化的非經驗爭論的結果，換言之，它被看成是注重於經驗現實的不同方面的結果，而非試圖以不同方式，解釋經驗同一現實因素的結果。

我覺得實證主義把科學想的太簡單，例如人只能經驗三次元空間，我們都知道人類有立體視覺，這是因為我們左眼及右眼所看到的相同畫面有角度上的偏差，而大腦將這兩個畫面組合，就產生我們所認為的立體感，再加上從小到大所累積的視覺經驗，使我們能夠判斷物體的前後相關位置。三次元空間是指二次元空間（平面）接上加了深度的立體空間，由座標軸來表現可更容易了解，XY軸加添深度Z軸行成的空間，就是日常我們所看到的空間，在這個三次元空間內所放置的物體，就叫作三次元物體，或稱為立體，換句話說，我們看得到的、摸得到的、甚至於包括我們自己在內，都是三次元物體。

然而在一些數學軟體中，如 Mathematica 和 Maple，電腦工程師用時間來代表第四次元，因為時間仍然在人類經驗範圍之內；而 SyStat 則把四維空間壓縮成三次元圖象，但是在數學推算中卻常常包含四次元或以上，當進入第五次元或以上時，數學家和電腦工程師還未可以找到相應人類經驗的類比，因此數學空間超越人的空間，以我們有限的經驗和語言，實在難以解釋。

又如天文物理學家提出在宇宙大爆炸之後，整個宇宙彌漫著「背景輻射」，在一九九Ο年代初期，天文物理學家還未能有一套數學模式令大爆炸與背景輻射吻合，但是堅持大爆炸論的天文物理學家，卻鍥而不捨地改良探測儀器和數學模式，假若沒有那些天文學家的執著精神，假若科學家都嚴格地執行實證主義，很多天文學理論都要被棄如鄙屣了。

二．               否證論 ＝＞非常嚴謹的理性觀

K. R. Popper提出的否證論認為成千上萬的觀察不能證明一個結論為真，但是只要一個觀察卻能證明一個科學結論為偽，科學中並沒有可驗證的真理，真理的意義在於可否證，可被推翻，當所有可能的假說逐漸被推翻時，真理就逼近了。傳統經驗主義、理性主義所走的路線是錯誤的，從經驗的驗證過程而言，科學的命題必須向科學社群開放，並接受其批評，因為科學命題只有所謂逼真性、似真性而已，科學的成長是在不斷批判、嘗試、消除錯誤的點滴過程中累積起來，而實證主義只會使科學成為非科學，成為一種宗教式的權威與意識型態。這是K. R. Popper提出的批判性的理性論，強調否證在科學發展中的重要，揚棄傳統的歸納法，反對科學知識的累積觀點，完全否定可檢驗性，而只採用可否證性來證明科學知識的方式。

Popper曾經批評達爾文的進化學說，認為那不是一個可以經由實驗證明的科學理論，而是一個形而上的研究計畫，因為歷史是過去式，所以這個演化理論的前提無從批判起，更別說是否證，因此Popper 認為達爾文的進化論是不理性的學說，然而，就科學發展的歷史角度而言，進化論是具有其不可取代之價值與地位的，科學界也普遍對此理論深信不疑。

現代，科學家透過對某個島上的蜂鳥所作的研究顯示，在達爾文提出天擇理論的130年後證明他是對的，因為環境能夠對同種的雌性及雄性造成不同的演化差異。Amherst College的Ethan J. Temeles等人發現，島上的紫喉蜂鳥表現出兩種大不相同的喙，雄鳥的喙較短、較直，這讓牠們能夠吸食挺直的Heliconia花；然而雌鳥的喙較長、較彎曲，讓牠們可以吸食彎曲狀Heliconia花，這種雌雄差異稱為性別二形性，以往一直不容易證實環境能夠造成這種兩性的差異，能發現同種蜂鳥與不同種花的對應關係，這是以往不曾預期到的，幾百年來，當蜂鳥在演化著以適應那些花的同時，那些花也跟著演化來適應蜂鳥。

因此，就算一個理論的前提是不可觀察、經驗，進而去批判的，也不能代表此理論是不理性或是錯誤的，因為科學知識的獲得也包括了由歸納得到的累積觀點，就像達爾文的「物競天擇、適者生存」一樣。

三．               本然興趣是科學發展的原動力

一個國家民族必須提供對人的本然興趣－求真、爭辯、獻身的環境文化，才能產生科學家，而信仰系統必須提倡人死後平等，否則人不會獻身科學，因為人都以為走聖途（例如傳道）才能成為聖人，也就是說，一個信仰的終極關懷必須能包容一個人的本然興趣，否則沒有人願意走上研究這條路時，科學的發展就會停滯不前。

伽利略出生於義大利，當時大家對古代哲學家亞里斯多德的學說是絕對服從的，誰都不能反駁，但伽利略卻時常對此權威的理論感到懷疑，因此常遭受責難，而他也是第一個用望遠鏡去觀測天空的人，他聽說有一個荷蘭人製作了望遠鏡，馬上想出了其原理，自已動手也造了一個，那是把凸透鏡和凹透鏡組合起來，他用那個自造的望遠鏡看到了月球上面的山及過去沒有人看過的許多星星，尤其他發現了木星的四個衛星，那些衛星在木星周圍公轉的情形，說明了地球在太陽周圍與月球在地球周圍公轉的理論是正確的，由於這些觀測，伽利略對「地動說」的信心更加堅固起來。

可是地動說違反當時的教會教義，一六一六年，經過宗教審判，教會發出了地動說的禁令，伽利略也受過警告，雖然如此，伽利略還是堅持自己的主張，並以義大利文出版了「天文對話」刊物來駁斥「天動說」的錯誤，「天文對話」引起了很大的迴響，因此觸怒了教會，「天文對話」被判為禁書，而伽利略本人被拉去接受宗教審判，在法庭上，他不得不悔改認錯以換取無罪的判決，當他要步出法院時，據說他忍不住小聲道：「不管怎麼說，地球還是在轉呀！」，死刑可免活罪難逃，於是他被軟禁於佛羅倫斯的郊外，在那裡他又寫了「新科學對話」，這本書記載著驗證地動說所需要的，以圓周運動為基礎的「慣性法則」及「運動合成法則」等力學的基礎。

由上述例子可知，伽利略從小就喜歡發問、思考與實驗，在學生時期，就展現了他對科學濃厚的興趣與天份，由於他求真的精神，使他一聽到有人使用望遠鏡，就自己親手做了一個；由於他擁有爭辯的精神，使他勇於挑戰亞里斯多德的權威；由於他有獻身的精神，所以即使當時的環境文化不允許，它仍堅持發表地動說，可是也就是因為當時的信仰文化沒能提供這樣的環境，逼得伽利略為了逃過死劫而改變說法。最後即使被軟禁，伽利略仍舊繼續地動說的研究，因為這樣，後來才在物理學及天文學方面留下了前所未有的偉大貢獻。