科学追求
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科学追求
但科学是否能追求到真理却是个古老的疑问。在科学的黎明期,弗朗
西斯·培根认为科学的基本方法是归纳法,即从大量实验中归纳出理论。但是大卫·休谟却对归纳法本身提出了质疑,即归纳法是不合乎
逻辑的,有限的个例不能证明一个全称判断。例如我们看到一百只天
鹅都是白的,也不能证明“所有天鹅都是白的”。数学中的“数学归
纳法”是合乎逻辑的,即(1)证明了定理在N=1时成立,再证明(2)如果定理在N=n时成立则在N=n+1时也成立,那么对于任何自然数N,定理都成立。但是在科学中任何实验都只能证明理论在N=1,2,3……(有限个)时成立,却证明不了上述数学归纳法的(2)的部分。现代
科学哲学家卡尔·波普尔提出“证伪主义”,即虽然无论看到多少白
天鹅也不能证明“所有天鹅都是白的”,但只要看见一只黑天鹅就能
够“证伪”这个说法。所以科学的方法应该是通过“证伪”把确定为“假”的理论除掉,剩下的就是“可能为真”的理论。这是个非常令
人沮丧的结论:即使我们手中握着“真理”,我们也不可能知道它就
是“真理”。这就让我们怀疑科学是不是应该追求“真理”。爱因斯
坦与波普尔都认为科学的理论是人类的“发明”而不是“发现”。或
者说,在自然界背后并没有隐藏着“真理”等待我们“发现”,科学
理论是人类的创造物。但是,对于“发明”没有“真”、“伪”可言,人们发明了汽车,只考虑它能不能跑,不会考虑它是“真汽车”还是“假汽车”。事实上越“真”的理论可能反倒越没有价值,例如“将
来会下雨”和“明天北京下雨”这两句话,前者肯定是“真”的,后
者很可能是“假”的,但前者是废话而后者有用。从历史上看,“真理”是一个宗教概念而不是科学概念。如果我们相信世界是上帝有意
创造的,那么在创造时想必是依据了某种理念,因而上帝心中的这个
创世的“蓝图”就是货真价实的“客观真理”。但如果神创论不成立,人创造的理论就没有真伪的参照物。所以在宗教不流行的中国,古文
中并没有与“真理”相对应的概念,“真理”是一个外来语。
二、科学追求什么样的理论如果科学不可能追求真理,那么科学追求
什么样的理论呢?科学追求“好”的理论。“真理”往往给人一种
“靠得住”的感觉,而且真理是唯一的,与真理不同的理论都能够宣
布为谬误。但是“好”却往往因人而异,你说好的我可能说不好。科
学能够追求“好”的理论,关键在于在科学内部有一致的评价准则,
使得好的理论大家都说好。波普尔的学生沃特金斯总结了评价科学理
论的三条准则:深刻、统
一、预测。就是说科学追求更深刻、更统
一、更有预测水平的理论。只有有预测水平的理论才是有用的理论,
人类要想成功地实行有目的的行动,必须事先知道行动的结果。任何
现象都能够有无数种解释,但只有能够用于预测的解释才是有用的理论。例如对于月蚀能够用“天狗吃月亮”来解释,但这个理论不能预
测下次天狗什么时候再来吃月亮,而用牛顿定律却能够计算出下次在
何时何地发生月蚀,所以“天狗”不是科学而牛顿定律是科学。关于UFO有很多解释,但是没有一种解释能够告诉我们下次在何时何地能够看到UFO,所以关于UFO的研究还不能算是科学。科学的统一性又称为内部一致性,它的重要性在于保证不同的推理路径所得到的结论应该
一样。否则,同样使用科学理论,不同的人能够得出不同的预测结果,那么就得不到确定的预测。历史上的“燃素学说”认为木炭里含有
“燃素”,燃烧时燃素从木炭里跑出来,但是铁在燃烧后重量反而增加,导致测定出燃素的质量是个负值,这与物理学的基本概念相矛盾,所以燃素学说很快就被氧化学说代替了。现代科学对于一个新理论的
起码要求就是与现存的基本科学理论不矛盾。深刻性与统一性密切相关,开普勒定律是天上行星运行的规律,伽利略定律是地上落体运动
的规律,牛顿定律把二者统一起来,成为一个更深刻的理论,从牛顿
定律能够推导出开普勒定律和伽利略定律,所以是更深刻的理论。深
刻的理论对统一性是很好的保证,又更为简单(符合思维经济原则),而且还能实行更大范围的预测,所以深刻性也是重要的评价准则。如
果科学追求真理但又不可能得到真理,难免导致不可知论或怀疑论的
悲观论调,况且我们一旦得到真理,也就等于宣布科学的终结;但如
果科学追求好的理论,我们对科学的看法就非常乐观:现在我们手中有迄今为止最好的理论,但将来还可能有更好的理论来代替它。
科学追求