原来科学是“假”的

如果一个北方人来武汉,他/她会发现,有份地图是多么重要——那些或弯或斜的道路与小巷,从来不依着东西南北,如果没有地图的指引,迷失在街头的喧嚣中,不过是几分钟的事情。

可是地图,到底不是真实的世界。它隐藏了四季的风景变幻,抹去了街边的人生百态,只抽出那一点点但却很关键的信息——地点、路线和方向。

科学亦如是。

它只是世界的抽象,却并不等于真实的世界。

我们往往奉科学为“真理”,常常忘记,在所有科学理论初初被提出的时候,都有个名字,叫“假说”。

和真实世界相比,科学其实是“假”的。它好像一幅刚刚画就的地图,那些最新添加的路线与地点,可能只是凭着前人经验的猜测。

这些猜测是否准确,可否堪用,还得在真实世界里一一勘测检验。

01  只能证“伪”的科学

科学的关窍,就在检验这一步——和我们通常以为的不同,科学假说的检验,不在于证实(即证明是真的),而在于证伪(即证明是假的)。

这个方法最著名的使用者,当属大侦探福尔摩斯。他有句名言耳熟能详:“排除了一切的不可能,剩下的不管多么难以置信,一定是真相。”

这正是通过“证伪”寻找真相的精髓。

在《血字的研究》里,福尔摩斯就是这样判断出了死者的死因。从一开始,他心里其实就藏有许多个不同的猜想——放在科学里,就是“假说”:

假说一:死者可能是外伤致死——但死者身上没有伤痕,因此假说不合理;

假说二:死者也可能是自然原因导致的突然死亡,比如心脏病等——但这样的死因是无法预知的,而死者脸上显出极为紧张激动的表情,仿佛预知了自己的死亡,因此假说也不合理;

假说三:死者还可能是自愿服毒——但死者脸上留有忿恨与害怕,不符合甘愿赴死之人的特征,因此假说还是不合理。

福尔摩斯若是在科学界,当能成为一名不错的科学家——他就这样一条一条地去除掉所有被证伪的猜测,最后指向了唯一没有被事实证伪的猜测:被迫服毒。而这,也正是死者的死因。

02  无法实现的“证实”

“证伪”这个想法,几乎可以追溯到实验科学的诞生。但它的形成,其实颇有一番曲折。

在实验科学的初期,科学家们其实是倾向于“证实”一个假说的,毕竟这一思路更符合人类的直觉。

比如,若想检验“苍蝇都有六条腿”这一假说,以“证实”为思路的科学家们会观察他们能遇到的每一只苍蝇。

他们认为,根据归纳法,只要看到的每只苍蝇都是六条腿,那么就是对“苍蝇都是六条腿”假说的证实。

但哲学家大卫·休谟(David Hume)表示了质疑。

他说,这种归纳法的核心,在于这样一个假设:我们所观察到的部分,和我们没观察到的部分,是一样的。

但这个假设本身,却是站不住脚的。谁又能知道,在人迹未至的角落,或是在我们尚不了解的时空里,科学规律会不会有着不同的表现?

休谟的担忧颇为实际。

就拿福尔摩斯来说,在《血字的研究》一案里,若是他改用“证实”的思路来寻找死者的死因,结果会是什么?

如书中所说,福尔摩斯确实在死者嘴部嗅到了淡淡的酸味,这也许可以作为证实毒杀的证据。但只要不去证伪其它猜测,他永远无法真正推理出真相——毕竟,凶手也可能是用凶器杀死死者后,又在死者嘴里灌了点毒药来混淆视线。

正如休谟所质疑的,“证实”的思路,常常无法让我们更接近真相。

对于休谟的这个问题,奥地利哲学家卡尔·波普尔(Karl Popper)作出了回答。

正是波普尔提出了“证伪”的思路:就像福尔摩斯惯常所做的那样,考虑所有可能的假说,然后通过事实——在实验科学中,则通过实验——来一一证伪,最后剩下的无法证伪的那个假说,就是最为接近真相的理论。

这种思路很好地解决了休谟提出的质疑——如若随着时间与空间的推移,科学家们得到了更多的证据,那么,只需要不断排除与证据相悖的假说,就能一直更加接近真理。

03  什么是“科学”?

但波普尔的贡献远不止于此。

“证伪”的思路有着更为重要的意义:它开启了科学与非科学的区分。

究竟什么是科学?这个常常界限模糊的问题从波普尔这里开始变得清晰:属于“科学”的假说需要满足一个条件——可以实验证伪。

也就是说,科学家们可以设计实验,来试图证明这个假说是错的。

这一点在鉴别“伪科学”时尤为有用,因为许多伪科学为了让自己看上去无懈可击,常常会使用一些“怎么说都对”的说法。

比如常见的:“XX保健品只要吃够疗程,糖尿病、高血压都能治好。”

乍看上去,这个说法相当完美:若是吃了保健品病好了,自然会归功于它;而若是吃了之后病还没好,那就是没有“吃够疗程”。

但如果换上“证伪”的思路,用“可以实验证伪”的原则考量一二,这种说法的问题一下就暴露了出来:它是无法证伪的。

无论我们进行怎样的实验,无论实验结果是什么,它都能自圆其说,不会有错。

因此,它不是一个科学的说法,也不能根据它来指导我们的行为——如果福尔摩斯用这种怎么说都对的理论来指导自己的侦探过程(比如:这位死者不是他杀就是自杀),那么他又能发现什么呢?

04  是信仰,还是思维方法?

“可以实验证伪”的原则,是科学态度的根基所在。我们耳熟能详的各种说法,比如“科学需要质疑和批判精神”、“科学能够自我修正”,其实基础都在于此。

因为需要证伪,所以要质疑,要批判,要提出可以试图证伪已有理论的实验方案。

因为有证伪这个机制,所以随着新技术新方法的发展,已有的科学理论不断在实验中得到检验,被证伪的理论一一得到纠正。

若科学是一幅地图,那么它一定不输现在的各种电子地图——它不断纠错,不断更新,每一天都变得越来越准确。

只是,在使用科学这幅地图时,我们常常会忘记,它不是什么一成不变的金科玉律,而是不断更新的现实抽象。

科学“实验证伪”的本性,决定了它是反对盲从的。讽刺的是,我们总会遇见一些把科学理论奉为圭臬的人,在他们看来,科学是压倒其它一切理论体系的,是永远正确的。

可他们没有意识到,他们所奉为信仰的,不过是一幅还在更新的地图,这和信仰一幅神像、一尊雕塑,并没有什么本质上的不同。

科学之真,在于证“伪”。它不是,也不能是一个信仰,但它可以是一个思维方法,一个如何从现实中抽取信息,去伪存真的方法。

我们不能盲从于它,我们需要使用它,并合理地质疑它——和任何不断自我更新的地图一样,在不断的使用与质疑中,那些不合实情的会暴露,而后消逝;而合乎事实的,会留存,并完善。

而我们,也将因此更合理地认识世界。


参考资料:

1.Popper, Karl R. 1963. Science as Falscification.

2.阿瑟·柯南·道尔. 1887. 血字的研究.

3.大卫·休谟. 1748.人类理解研究.

4.Popper, Karl. 1963. Conjectures and Refutations: The Growth of Scientific Knowledge (2002 ed.). London: Routledge. ISBN 978-0-415-28594-0.



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