对科学理论本身的思考
本文首发于微信公众号「声学号角」 01 — 观察归纳 实验和观察是获取知识的首要途径。俗话说“耳听为虚眼见为实”，“是骡子是马拉出来遛遛”。 科学理论来自人类真实的经验，也就是观测和实验，同时，观测实验得到的证据，必须以严谨的逻辑组织起来，这就是“逻辑+实证”，即所谓的逻辑实证主义。 但是，如果科学研究依靠观测和实验，那么，多少次观测和实验才足以归纳出结论呢？要知道，观测和实验的次数总是有限的，但科学理论总是想得到普遍的结论。有限次数的观察怎能得出普遍结论呢？谁能保证下一次观察的结果会不会不一样呢？ 罗素提出过一个“火鸡悖论“—— 一个农场里有一一群火鸡，农场主每天中午十一点来给它们喂食。火鸡中的一名科学家观察这个现象，一直观察了近一年都没有例外，于是它也发现了自己宇宙中的伟大定律：“每天上午十一点，就有食物降临。”它在感恩节早晨向火鸡们公布了这个定律，但这天上午十一点食物没有降临，农场主进来把它们都捉去杀了。 可见，再多的观测，再仔细的实验，再认真详实的记录，以及随后的归纳，从逻辑上来说，都不能得出普遍性的理论。 所以，即便科学已经让人类的生活发生了翻天覆地的变化。可是我们并不能完全证明科学带来的知识是可靠的。 由此，带来了一个新的关于科学的理念：”可证伪“。 02 — 可证伪性 科学的可证伪性是英国哲学家卡尔·波普尔提出来的。 以爱因斯坦的相对论为例。预先提出了很多还未验证的预测。如果这个现象不能被观测到，那就证明相对论是错的。 1919年爱丁顿勋爵士率队出征非洲在日全食时证明广义相对论预言的太阳边缘的光线弯曲。 1936年爱因斯坦还极富预见的提出了一个非常微弱的光线弯曲效应： 微引力透镜。随着天文观测数据的增加和观测技术的提高， 人类已经观测到不少微引力透镜事件了， 甚至用于了系外行星的搜寻之中。 关于引力波大家就更熟悉了，2017年人类首次直接探测到由两颗中子星并合产生的引力波。 举个例子来说明科学和算命的差别。 今天某一支股票上涨，有人是因为某个原因，比如是他们公司做了什么个管理创新。这个听起来很有道理，也有各种证据和理论。但是，没法证明这个分析是错的，这就是不可证伪。不是科学意义上的结论，只是个猜测。 那什么是科学意义上的结论呢？就像爱因斯坦一样，提出一个猜想，比如明天某支股票一定涨，涨到多少多少，对这个来验证它。这个就好办了，等明天看一下就知道说的是不是靠谱了。这就属于科学可以讨论的问题了。 03 — 范式框架 仅认识到科学的可证伪性还不够。观察实际上是一个高度主观的过程。到底看到了什么，取决于头脑中有什么样的理论。这个被称之为叫“理论渗透观察”。 库恩大神在研究研究物理学史的时候发现，科学的进展并不是一个逐步渐进的过程，而是会时不时推倒重来，产生一个颠覆性的概念。比如牛顿力学到相对论，量子力学。库恩在1962年发表了他的著作《科学革命的结构》，提出了那个著名的概念“范式”。 所以我们需要时时警惕头脑中的范式，或者说框架，找机会颠覆革新自己的理念。 上面是我的个人微信，加我的时候请表明身份，注明来意。