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一天我和老友吃饭聊天，正好写到这里，我的习惯是把最近写的、思考的东西拿出来讲一下，有时候是听听意见，有时候是自己理理的思路，谈到科学理论的证明。 我谈到一个故事，“爱因斯坦的广义相对论，1915年发表以后，在物理学界引起了很大的争议，主要是广义相对论的理论与牛顿物理学绝对时间和绝对空间冲突，爱因斯坦用相对论预言光线在经过类似太阳这样的大型天体的时候，太阳引力会使光线偏转，在全日食的情况下，可以观测到恒星发出光线的弯曲现象，这是一个惊人的大胆预言，因为一战影响，这个实验直到1919年5月才进行，包括英国天文学家阿瑟·爱丁顿在内的几组科学家，观测和记录了日全食，得出结论证实了爱因斯坦的预言...” 朋友听了点点头，这个故事我们都熟悉，我接着说，“但是，这个证明是一个归纳推理，也就是不充分的证明，而且这些证明由于相当复杂，不是一般人搞的清楚的，需要科学共同体，也就需要人来判断...”我话音还未落，朋友打断我的话头，说到，这个观点不对，爱因斯坦的相对论是真理，爱因斯坦自己也说了，我不需要他们去证明。 真理就是真理，客观的，摆在那里的，不需要谁来判断，不管有没人认识到，50年还是100年，那还是真理。他的声音陡然升高了许多，我试图解释一下我看的哪一本书，是怎样论证的，他厉色说道，我看你是截取了一些片段，曲解了这些观点，爱因斯坦相对论为代表的自然科学是客观的，不是由人来主观判断的。 这位朋友的态度让我大吃了一惊，我们认识很多年了，他比我聪明也比我谦和，以前意见不同时也是点到为止嘻嘻哈哈，今天锋芒毕露在这样一个不着烟火的问题上，着实让我吃惊，面对这样的态度，我也本能地针锋相对，结果差点吵了起来，当然，1分钟后，两人都平静了情绪，恢复了成年人的理智，绕开了这个话题。  回来以后，如鲠在喉，想想觉着奇怪，后来与另外一个朋友聊起，他笑着说，“信仰这事岂是能够讨论的？”恍然大悟，我们这一代人，往往困惑于自己没有信仰，其实我们大多数没有的只是宗教信仰，相反，我们都有信仰，信仰什么，信仰科学，当然，相信党也是。 我从前也是这样认为，科学就是真理，那是信仰，质疑不得的，后来发现，科学也是人搞出来的，托马斯·库恩说：科学家也是人。 而这个显而易见的常识却对我却是很大的冲击，慢慢地发现科学不是我脑子里的那种，那种绝对化神圣化的科学，那种唯科学马首是瞻的态度叫科学主义，说到底还是我们的教育问题，虽然理工科的学生通常以为自己学的就是自然科学，干的也是自然科学，自然方法就是科学的，其实不然，大多数从来没有学过科学哲学或者科学方法。 下面几节我们就要检讨了一下，我原来对于科学方法的各种误解。如果前面关于依赖模型的实在论，以及下面要展开的对科学理论和科学方法的讨论，冒犯了你的科学信仰，见谅见谅，权当被批判的靶子好了。 原谅我扯了这么远，既然已经跑题甚远，那就再说几句。在依赖模型的实在论里面（可以参见前文：霍金解读《黑客帝国》），有一个对事实的不同定义，在上面的例子中，我看见教室里的桌椅板凳和听众，这是我的直接经验，这个是经验事实，而我离开去厕所的期间，我相信教室里的桌椅板凳并不会凭空消失。 当然，听众有时会厌烦中途退场，但是我相信那些桌椅板凳没有生命的东西，不会凭空消失掉，除了这个模型简洁方便以外，更重要的一点是我的观念告诉我，他们不会凭空消失，这是一个理念，也是我的世界观的组成部分，我们生活中绝大部分“事实”都不是我们的直接经验，而是我们的一种信念，理查德·德威特教授在《世界观》一书中称这种事实叫“概念性事实/哲学性事实”。  例如月球围绕地球运转，这是一个天文学或者近代物理学的概念，并不是我亲自去验证了这件事，而是我受到的教育，形成了科学的世界观告诉我这一点。那么，这个事实，月球绕地球运动，就不是一个经验事实，而是一个概念性事实。 我们生活中的绝大部分事实都是概念性事实，这就决定了我们是怎样相信一件事情，你自己验证？绝大多数情况下，当然不是，哪里来的，你的世界观，也就是你对世界认识的一组观念集合，那么，你的世界观哪里来的？这个我们有时候要好好想一想。 所以，当年我读《大设计》一书看到用“依赖模型的实在论”来解释电影《黑客帝国》引发的思考时，确实是茅塞顿开，因为在我的牛顿物理学的和“大马”混合而成的世界观中有这样一个板块，这个世界是有一个确定的真理放在那里，而且我们是可以认识它。 当然，不是我直接认识它，由科学家、哲学家、老师、领导、组织来告诉我，但是当年在看电影《黑客帝国》讲述的这个故事场景却与这个世界观有尖锐的冲突，核心困惑是我脑子中有关于世界有终极真相的观念。 我们相信一个观点的原因，一方面是有经验性的、经过观察得来的证据，也就是我们的人生经验，人生苦短，直接经验总是很少、很局部，所以，相信一个观点主要靠另外一方面，即这些观点能与我们的已有的世界观-整体观点拼图-很好地拼合在一起。  我看到教室里的桌子，是一个经验性证据，而我认为在我短暂离开的时候教室里有一张桌子不会凭空消失，这属于一个观点，这个观点来源于对我自己生活世界所秉持的观念。 我们延伸一步，当我们判断一个外来的观点是否正确，多数情况下，我们并不是通过直接证据的验证，而是把这个观点放入我们世界观的拼图中，如果与我们世界观中相关的观点契合，则我们相信这是真的。 依赖模型的实在论，对我的另外一个思想冲击是对科学方法的理解，《大设计》中比较了托勒密的地球中心体系和哥白尼太阳中心体系，彼时在我的大脑中，科学的发展和进步，就是一个正确战胜了错误的过程，真理战胜谬误的过程。 例如哥白尼日心说战胜托勒密地心说，当然是因为哥白尼是对的托勒密是错的，实际上可能并不是这么回事（如果对这一点有兴趣可以看理查德·德威特教授的《世界观》一书的第13章和第14章，对托勒密和哥白尼体系有比较详细的对比），这一点更让我震惊，因为我自诩出身在工程师的家庭，大学受的是理工科的教育，经常自认为是工程师式的科学思维，后来慢慢才明白，我的脑子里的科学方法有很大问题。  播放GIF既然已经跑题了，索性再跑得彻底一点。科学方法论，我们绕不过卡尔·波普尔，他的理论或者书比较难看懂，《开放的社会及其敌人》这部波普尔的经典之作，看了几次都没有看完，一方面确实是比较难，另一方面，波普尔这个人对柏拉图和黑格尔的攻击确实有点过分，特别是那个时候正好对这两人崇拜得紧，更难接受。后来我看评论，原来不是我难接受，专业哲学圈都难接受。 不过卡尔·波普尔有个特点，他独特的学术风格，被称为：“以罕见的清晰表述深奥而复杂的思想”，使其著作具有“难以阅读但容易概括”和“论证复杂但结论明确”的特征。 因此，人们不需要研读他的著作，就能够方便地将其学说概括为一些简单的论点。这使他变得“通俗易懂”而得以流行，但同时也在流行中被简单化、通俗化进而被曲解。②我在看波普尔的《科学发现的逻辑》时，深有同感心有戚戚焉，论证基本没看明白，却深深被他鲜明简单的结论所折服。举个例子，例如我们说“什么是科学”，回答有很多，有的很冗长费解。  坊间的说法，卡尔·波普尔说：能被证伪的是科学。例如女朋友和你聊星座匹配问题，可以证伪吗？不能，不是科学，那就不要用理性逻辑来对待，信则灵，开心就好了，别用逻辑推论那一套，那一定是注孤生的。很好用，对吧。 我的世界观之中关于绝对真理存在的观念也并不是我自己得出来的，是教育灌输给我的，这是哲学上本质主义的一种通俗观念。又扯远了，没办法，有的时候，光明是因为黑暗的衬托。我们要聊科学方法论，必然要把科学方法论的对立面，本质主义，先简单描述下。 关于本质主义，卡尔·波普尔在《开放的社会及其敌人》中写道：根据亚里士多德的观点，知识或科学可以有两种：一种是推论的知识，另一种是直观的知识。 推论的知识，也是一种“因果”的知识。它是由能够推论的陈述(即结论)和三段论的推理一起组成。直观的知识，在于把握事物的“不可分的形式”、本质或本质属性，由于它把握了一切推论的原初的基本前提，所以它是一切科学的最初源泉。 在亚里士多德的观点中，存在一种其他知识的前提，这种知识是本质的，不可分的，否则，任何知识都需要往前追溯它的前提的合理性，这个前提又有它自己的前提，如此无穷无尽，这不是一个解决的方法。 亚里士多德的解决方法是认定有一种直观的知识，这个知识不需要其他前提，它本身就是前提。亚里士多德认为：我们必须假定有一些前提无疑是真的,它们毋需任何证明。他把这些前提称作“基本前提”。 这个方案的问题也显而易见，我们怎样才能得到这些基本前提？（生活里的前提绝大多数都是权威告诉我们的，并不需要我们刨根问底去追索，又不是科创板IPO）更加困难的问题在于,我们如何才能把握基本前提,并断定它们是正确的,怎样断定我们没有弄错,所掌握的不是错误的本质？ 卡尔·波普尔在《开放的社会及其敌人》中写道： 柏拉图认为,借助某种正确无误的理智直觉，我们就能把握理念。这就是说,我们可以用我们的“心灵之眼”来透视或察看它们。 与柏拉图相比,亚里士多德的观点少了些激进和鼓动性,但是归根到底仍是一样的。这是因为,虽然他主张我们只有在进行许多观察之后才能够形成定义,但是他又承认,感觉经验本身并不能把握普遍的本质,从而它完全不能决定一个定义。 最终，他只好假定我们拥有一种理智直觉,一种心灵的或理智的能力,它能够使我们正确无误地掌握事物的本质,并认识它们。同时他进一步假定,如果我们直观地认识了一种本质,我们就必定能够描述它,并因此而定义它。 柏拉图的“心灵之眼”和亚里士多德的“理智直觉”，这样一种心灵的能力，把握了“基本前提”，把它们描述出来。波普尔说：亚里士多德认为一切探求的终极目标在于编纂一部包括有关一切本质的直觉定义的百科全书。亚里士多德认为,知识的进步,就在于这部百科全书的逐渐积累。 以上是波普尔在《开放的社会及其敌人》中写科学方法论之前，对于传统本质主义的观点的描述。笔锋一转，波普尔写道： 我们勿庸怀疑，所有这些本质主义的观点同现代科学的方法形成了最强烈的可能的对照(我想到的是经验科学,或许不包括纯数学)。 首先，虽然在科学中我们总是尽力寻找真理，然而我们却认识到，我们永远无法确定自己是否掌握了真理。从以往许多令人失望的事件中我们已经明白,我们不必期待终极真理。 我们也明白，即使我们的科学理论被推翻，我们也不必失望；因为在大多数情况下，我们能够相当自信地确定任何两种理论中的哪个更好。因此，我们能够知道我们正在进步。正是这种认识，我们大多数人弥补了因终极真理和确定性的幻想而蒙受的损失。 三层含义： 第一， 没有终极真理，或者说我们无法确认是否掌握终极真理。这个就是霍金的“模型依赖的实在论”要说明的。同时，科学的发展方式也揭示了没有终极真理。 波普尔说：科学并没有如亚里士多德所想的那样，通过一种对本质知识的逐渐的百科全书式的积累而发展，却是靠一种更具革命性的方法而发展的。科学是通过无所畏惧的观念，通过新的和非常奇怪的理论的发展(诸如地球不是平的,或测量的空间不是平的之类的理论)，以及通过推翻旧的理论而推进。 这种科学方法的观点意味着，在科学中不存在终极真理意义上的知识。在科学中，我们永远不会有充分的理由确信我们已经获得了真理。我们通常所谓的“科学知识”，只是关于各种竞争的假设以及对它们进行各种验证的方法的信息，是关于最近的受到最严格检验的信息，即科学的意见。 第二， 一个科学理论被另一个科学理论代替是科学的进步。为何？波普尔说：科学理论必须永远保持假设，同时，我们能够揭示一种新的假设是否优越于旧的假设，因为只要它们是不同的，那么它们就会导致不同的预测，而预测是经常能够以经验来验证的。依据这种关键性的试验，我们就能发现，新理论令人满意的结果之处，正是旧理论被推翻之地。 第三， 真理是个过程，认识到科学的进步弥补了终极真理幻想破灭带来的失落，换句话说，真理不是一个实在，而是一个过程。波普尔说：在我们追求真理的过程中，我们以科学的进步替代了科学的确定性。 波普尔最后总结道： 我们在（经验）科学中没有证明(纯数学和逻辑除外)。在能够独自向我们提供我们生活的世界的信息的经验科学中，如果我们用“证明”指一种一劳永逸地建立理论真理的论证，证明就不会发生(相反,可能发生的却是对科学理论的反驳)。另一方面，允诺证明的纯数学和逻辑，却没有给我们提供任何关于世界的信息，而仅仅是发展了描述它的手段。这样，我们就能够说:“只要科学的陈述涉及经验的世界,它们必定是可以被反驳的；同时,只要它们是不可被反驳,那么它们就并不涉及经验的世界。 简化成一句话就是，（经验）科学中没有一劳永逸的终极真理，（经验）科学必定要被证伪。 波普尔的证伪观点是不是很犀利？ 检验（观测/实验）数据与理论预测不符，托马斯·库恩，称之为“反常”，“反常”就是与理论（假说）预期相悖，库恩并不认为这是证伪。 如我们所知，波普尔把证伪作为其哲学的核心。不过，库恩认为，很少有这种简单的证伪，一方面，我们总是倾向于看到我们所期望的，甚至于当这种东西并不存在时。另一方面，通常要真正看清楚一项“反常”，需要花费很长的时间，尽管它是某种与现存秩序相悖的东西，因为在理论与数据之间总是存在着差异，其中有许多还大到了一定程度。 此时，要辨别出哪一个是（真正的）反常，（判断这种反常）是要推翻理论（假说），还是仅仅是一项有待进一步检查或者可以忽略的理论与数据之间的不符，这本身就是一个复杂的历史事件，而不是简单的证伪。④例如，在牛顿初次计算月球的近地点运动以后的60年间，预测值只有观察值的一半。当欧洲最好的数学物理学家继续与这个众所周知的不一致徒劳无功地拼搏时，时常有人建议修改牛顿的平方反比定律。 但没有人非常认真地考虑过这些建议，而在实践中，这种对一个主要的反常持有的耐心已被证明是合理的。克莱劳( Clairaut)在1750年就已指出只是应用的数学错了,而牛顿理论一如既往仍然有效。⑤陈嘉映教授说：波普尔的证伪理论，至少就其通俗版本而言，尽管广有影响，实际上是不能成立的。⑥让我错愕，如陈嘉映教授所言，波普尔的证伪理论至少那些朗朗上口的大众简化版本，并不是我想的那么简单，正如我在思考每一个科学方法细节的时候感觉一样，总是比想象中要复杂，不是黑白分明的简单。复杂才是生活的味道。 未完待续  更多内容可以参阅教授新书 京东、当当、淘宝、微信微店等网络渠道已上架，感谢朋友们捧场支持！   |
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来自： Zhanjh1936 > 《读些什么书》
