如果一個現象可以同時被兩種理論所解釋，是否嚴格意義上講這兩種理論都不正確？

01-05

縱觀人類史，我們不停地做的事情好像就是看到一個現象，然後絞盡腦汁總結出規律（理論），然後利用這種規律造福人類。
那麼如果出現了兩種不同的且都能詮釋得很好的理論，該如何取捨呢？

0. 工具主義認為，世界上沒有「正確」的理論，只有有價值的理論。人類永遠不會找到那種「永恆不變、完全正確、適用於任何情況」的「真理」，只會找到對特定問題的目前最佳的解答（最佳的定義見下）。

1. 理論的主要價值在於預測（未知），而非解釋（已知），因為「解釋」的標準太低了。比如，我可以弄個「上帝旨意論」——為什麼地球圍繞太陽轉？因為這是上帝的旨意。為什麼人有兩個眼睛？因為這是上帝的旨意。為什麼美國經濟世界第一？因為這是上帝的旨意。

你看，我的理論已經可以解釋一切現象了，但是這個理論毫無用處。

2. 更加準確地說，理論的價值在於「不能解釋」什麼現象發生。比如牛頓第二定律（加速度正比於受力、反比於質量），a∝F/m，這個定律不能解釋加速度與受力、質量以外的任何性質有關，比如位置、體積、顏色等等。此外，它還不能解釋a與F有除了線性關係外的任何其他關係。

由於牛頓第二定律的解釋範圍非常狹窄，所以它才如此有用。如果它只說「F越大a越大、m越大a越小」，那它就沒那麼有用了。

3. 我們關心「解釋力」，主要是因為，雖然我們想要的是預測力，但我們沒有辦法事先知道一個理論預測力的強弱，但我們可以先看解釋力——解釋力很弱的理論，通常預測力也很弱；然而，解釋力很強的理論（比如上帝旨意論），預測力往往也很弱。

4. 回到您的問題。兩個理論都能解釋一個現象，說明什麼？——基本上什麼都說明不了。

一個要點是，這兩個理論還能解釋別的什麼現象呢？解釋的「寬度」越大，則價值越小。

比如，要解釋現在的生物多樣性，假設我們有「上帝造物論」和「進化論」。

如果你考古，在三葉蟲的土層挖到了人類化石，那麼進化論根本沒辦法解釋這一點，上帝造物論則可以解釋。因此，在你真的挖到人類化石之前，進化論比上帝造物論優勝一籌，因為進化論能解釋的東西更少。但就算你挖到了人類化石，也不是說上帝造物論就勝出了了，因為這種萬事都能解釋的理論無論如何都毫無用處。

【學術版（貝葉斯主義）：當我們研究一個現象E時，一個理論H的價值，在於提供最大的Likelihood ratio——P(H|E）:P（H|?E），從而，當我們假設H正確時，我們可以最大程度地修正先驗概率。】

5. 比較多個解釋力相近的理論，是難事。實際上有很多的要素要考慮，比如理論是否複雜、能否與其他理論配合使用等等，要看具體情況才可定論。

我從科學哲學的角度去分析一下題主的問題，還望輕拍。

分為三個部分，科學的細枝末節、整體性框架，和實在論與反實在論之爭

一、科學的一些細枝末節

1. 關於定律和總結的問題。

首先，題主說：

縱觀人類史，我們不停地做的事情好像就是看到一個現象，然後絞盡腦汁總結出規律（理論）。

在《科學究竟是什麼》一書中，查爾默斯稱這種認為科學是從事實中推導出來的觀點叫做常識科學觀。從科學史的分析中，科學家們並不是從現象中「總結」出規律的，尤其是當這個「總結」是指歸納。大多數情況下，理論是被發明出來的。

首先歸納推理本身存在解釋不清的問題。比如，怎麼能從有限個數的單稱陳述中推演出代表了無線可能性的全程陳述？例如，天鵝1是白的、天鵝2是白的……天鵝n是白的（有限個數單稱陳述），並不代表世界上的所有天鵝都是白的（全稱陳述）。

不過這有些跑題，回到題主的問題，我們所得到的這些定律都是之中一定都存在某種較高的、自然中沒有的抽象概念和術語，這個道理比較容易懂，舉個例子，我們不可能從各種物質的屬性總結出原子的概念。所以，我們發明了這些概念和一些定律，並且通過實驗去驗證這些定律是否有可能是正確的。

2.科學理論是發明出來的，發明之後呢？

通過這些定律，科學家們演繹出一些結論，這些結論應當很好地與自然相符（或者更精確的說，與實驗數據相符），否則我們就必須修改理論，或者實驗程序，找出可能的錯誤，甚至不得不放棄這個理論。著眼於局部，科學的發展大致就是這樣子。但是，科學理論必須被整體的來看，我在下文會寫到。

3.關於科學理論的「正確性」

能夠對一個現象進行解釋並不代表著這個理論就是——用題主的話說——正確的。事實上，「正確」這個詞本身就是存在異議的。回顧之前的程序，科學家們只是有了一個猜想，然後根據這個猜想去進行實驗，實驗結果只能否定這個猜想，而不能確證他。

邏輯是這樣的：

如果H，則 I

非 I

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非 H

這叫做否定後件的推理。

但是以下這樣的邏輯就是沒有效力的：

如果H，則 I

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這叫做肯定前件的謬誤。

這個邏輯應該比較容易理解，所以波普爾提出了否證主義（證偽主義），意思就是說要大膽猜想，小心檢驗，科學理論是嚴苛檢驗的倖存者，它們只是還未被證明為假，但不能說是被確證了。

所以從這個意義上來說，沒有科學理論是正確的，只是優劣問題了。

二、整體性框架

4.托馬斯·庫恩的範式

上述對科學的發展的討論比較零碎，是從細處著眼的。庫恩從科學史著眼，真正的科學發展要複雜的多。

庫恩頻繁使用範式一詞代指科學的一種整體性框架。範式是指導科學研究的一個整體性的框架，很難給出具體的定義，大致是包括一系列的定律、定理、假說，相關的儀器設備的知識，以及使用他們的方法，還包括科學家們的形而上學觀點（例如牛頓和愛因斯坦對空間的理解就是不同的），甚至是一些較為公認的信念（比如簡單就是美）。

所以題主所提到的可以用來解釋同一個現象的兩種理論實際上是在兩個不那麼相同的框架之內的。處於兩個範式指導之下的科學家由於其範式不同，對於什麼可算作有意義的問題，理論的優劣的評價也不同。我舉個例子，在牛頓的絕對空間體系中，水星的近日點的進動算作是一個有意義的問題，因為這沒辦法用牛頓體系很好地解釋，然而，在愛因斯坦可以隨質量彎曲的空間里，這個問題就是很自然而然的了。與之類似的是，不同範式支配下的科學家對於理論的理解和評價標準也不相同，雖然不是完完全全不能溝通，但他們之間的爭辯多少有點雞同鴨講。但是科學爭論也不可能邀請外行人來評價。所以理論的取捨就是一個很大的問題。

5.那麼如果出現了兩種不同的且都能詮釋得很好的理論，該如何取捨呢？

舉例：我們要解釋的現象是，每365.25天左右，地球上的四季似乎完成一個循環，那麼有兩種理論可以用來解釋：日心說、地心說。

現在我們知道按照牛頓空間，這只是個參照系的問題，

插播一句：（也可以看成太陽繞著地球轉，只不過其他行星的運行非常複雜，其實第谷·布拉赫就是這樣構造他的模型的，他認為太陽繞地球，其他行星繞著太陽轉。他的兼容性比日心說、地心說都要的大，既調和了日心說與聖經文本的衝突，又解釋了日心說所不能解釋的：地球怎麼可能會動？我們怎麼感受不到，注意，當時還沒有牛頓的力學，人們以為我們會被旋轉的地球甩出去的）

表面上看，這兩個理論（其實是三個），似乎都能解釋我們所觀察到的現象，但是其後的背景是不同的。地心說是托勒玫體系，以亞里士多德哲學為背景，又有聖經文本作為支持（不要忘記當時的社會背景）；日心說是哥白尼的。

但是，重要的是，一個理論的解釋力不在於解釋單單一個現象，而在於涵蓋現象的範圍。

很容易相當的是範圍越大的理論，解釋力越強，越可信。比如，「火星軌道是橢圓」的解釋力就不如「行星的軌道是橢圓」，因為前者是後者的一個子集，按照波普爾的觀點，後者在邏輯上更容易被否證，承擔更大的風險，因為只要火星軌道不是橢圓就能否定前者，但任何一個行星的軌道不是橢圓都能否定後者。究其原因，我認為這牽扯到人類對自然規律之存在的樸素的信任，對簡單性的信任，這種信任至少不是完全理性的。

不過即便是這個範圍也很難劃定。

之前說過，對於不同範式，什麼算作是有意義的問題是不同。作為理論，日心說和地心說各有側重，都能解釋很多現象，日心說可以很自然的解釋行星的逆行和金星相位差以及水星為什麼不離太陽左右，這些用地心說是很難不牽強的解釋的；然而，地心說加上亞里士多德自然哲學卻可以解釋為什麼我們不會被地球甩出去，而日心說不能。所以單純的比較是很難的，因此，庫恩的辦法是訴諸科學共同體的權威，意思就是，大家都這麼說了那就是這樣。

所以有人批評庫恩是相對主義，相對主義就是指，沒有辦法確定真偽的時候只能認為兩者可能都是對的。他在《科學革命的結構》中對此作了辯解，但查爾默斯認為他的辯解並不能使人滿意。

普朗克甚至更加悲觀，他在《科學自傳》中回顧自己的生涯時，悲傷地談到

一個新的科學真理的勝利並不是靠使他的反對者信服和領悟，還不如說是因為他的反對者終於都死了，而熟悉這個新科學真理的新一代成長起來了。

三、實在論和反實在論之爭

這裡要涉及一點形而上學的討論

6.簡單介紹

關於科學理論所描述的不可直接觀察概念是否真的是我們這個世界的實體的爭論被稱為實在論和反實在論之爭。

實在論是認為，那些不可觀察的事物（比如夸克）是真實存在的；而反實在論認為，真實存在的只有可供觀察檢驗的陳述，理論不過是腳手架，用完了就可以拋棄了，在這個意義上講，他們也被稱為工具論者。

對實在論而言，所謂「真」的概念就是當且僅當與事實相符，比如「雪是白的」這個陳述為真，當且僅當雪是白的（這個陳述所描述的狀態真的存在），這被稱為真理符合論。而對工具論者而言，理論作為工具被解釋為真或假都是不適當的，好比沒人會評判圖書館的書目單是否是真的，這個索引只不過是個工具。何況，科學史研究證明，歷史上許多理論實體都被拋棄了，但理論之外的東西卻留下來了，比如麥克斯韋相信以太的存在（這個概念已經被拋棄），但是他的方程卻留下來了。

7. 我的一點點看法

我覺得題主的問題更加傾向於相互競爭著的理論的選擇，而不是實在論和反實在論的探討。不過這裡寫出來一點基本看法，供諸位參考。說實話，這種形而上學的爭論是無所謂誰對誰錯的，反正都沒法靠經驗證實，就取決於你相信哪一個了。

不過從這裡可以看出，你對於一個理論的看法，以及」真「（或」正確「）的看法。如果題主能明白自己是怎麼看待理論的，自己對於真的看法更傾向於哪一種，那麼這個問題也許就能夠（對個人而言）有個稍微滿意的解答。

四.總結

總之，即便兩個理論都能解釋同一個現象，也不意味他們都是對的（或都是錯的）。因為他們的解釋力並不可能完完全全恰好涵蓋同樣的現象。此外，「總結」和「正確」這兩詞用的不太妥，因為我們不是總結定律，而是發明定律，按照邏輯也便只可能具有或然的正確性了。

最後題主的問題，關於科學理論的選擇（科學知識的進步）也是至今眾多科學哲學家在思考的問題，其中還有貝葉斯主義等等角度，都是有趣的觀點。不過三言兩語真的說不清楚。

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題主的這個問題提的很好，因為不是簡單的能回答的。科學哲學流派眾多，看到其他朋友也提到了工具主義等等。我也只是初學者，如果有不妥的地方還請指教。

ps.關於波粒二象性那個答案，我想多說一句，那並不是兩個理論，而是光子確實同時具有波也同時具有例子的屬性。光到底是粒子還是波在歷史上是爭論，當時確實是兩個理論，但與今天的波粒二象性理論是不同的。

奧卡姆剃刀

怎麼我對題目的理解跟樓上都不太一樣？

我想題主你說的不同理論是不是像牛頓力學體系和愛因斯坦體系這樣的？

的確，絕大部分現象用這兩種理論都可以得到解決，而只有一小部分問題，牛頓力學體系無能為力，只有愛因斯坦理論體系可以解決，但我們並不能說牛頓是錯的。

這麼說吧，科學就好像是一張網，我們用這張網打撈起世界的真相。牛頓的網已經很了不起了，可以打撈起絕大部分的真相，可是後來有個叫愛因斯坦的人更厲害，又做了一張更密的網，撈起了牛頓都沒有撈起過的東西！可是現在我們撈起的是全部的真相了嗎？以後還會不會有更厲害的人做出更精密的網呢？也許，我們永遠也無法得到全部的真相，我們只能無限接近它。

或者你可以把這兩種理論看作是相機，愛因斯坦牌的相機像素要更高一些，但是你不能說牛頓牌相機拍出來的不是真實的世界呀！

無語了，所有的答案都不靠譜

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這叫二律背反，不是什麼新鮮的問題了。。。

凱恩斯學派和奧地利學派用截然不同的觀點解釋了大蕭條，諾貝爾經濟學獎獲得者哈耶克有著名的《知識的僭妄》的文章。下面摘錄一些。

在我們前進的過程中，我們會越來越多地發現，我們所能確定的，僅僅是決定著某個過程結果的一部分而不是全部具體情況，因此對於我們所期待的結果，我們只能預測它的某些性質，而不是它的全部性質。我們能夠作出預測的，甚至往往不過是將要發生的事情的一些抽象特徵——各因素之間的關係，而對那些因素本身，我們依然所知甚少。不過我很想再說一遍，我們作出的預測仍然有可能被證偽，因此確實具有經驗的意義。

不是，可以都正確。

「波粒二象性」。

如果兩個都可以很好地解釋那麼我覺得兩個都是錯的至少都是不完整的

一派胡謅

來來來，講一點國際金融之中的」國際收支理論「。

1，國際收支古典論：產生背景是國際金本位制度，比較基礎的理論；

2，國際收支彈性論：從進出口的價格彈性說起；

3，國際收支成熟論：根據消費、投資、進出口、財政政策等解析；

還有國際收支吸收論、貨幣論等等。。。（那麼多，都看的我想哭）

你看，關於一國的國際收支現象又那麼多理論解釋，而且都是有一定道理的，那麼，請問這意味著誰對誰錯呢？

舉這個例子想說明的是，理論往往是有其產生背景、理論假設及前提的，比如以上各個理論都有自己的前提假設，在各自的假設下，才是正確的。但是各個理論的假設不同，但是都是對現實世界的部分」合理「推斷。

so，結論就是看前提！看背景！