說一門學科是「實驗科學」意思是什麼？

01-07

我發現知乎上這種判斷很流行：生物是實驗科學，化學是實驗科學，物理也是實驗科學。
使用這一判斷往往在於反駁某些觀點。例如如果有人搞不清楚數學理論和物理理論，會有人強調「物理是實驗科學」；有的人問成績不好能不能讀化學，就有人說沒關係因為「化學是實驗科學」；有人說一門學科比較「簡單」，因為它是一門「實驗科學」，肯埋頭幹活就能出成果……等等的觀點充斥於知乎。
「實驗科學」是什麼意思？是指只做實驗就能發現新知識的學科嗎？相對應的「理論科學」又是什麼？「理論科學家」們做的事情，「實驗科學家」不需要看得懂嗎？

請結合你自己的經歷和見聞舉例來談你的認識（而不是泛泛而談）。

其理論的正確性必須通過實驗來證明。

現在科學大致分為三個領域:理論，實驗和計算科學(模擬)

其中最容易上手的是實踐，但是也不容易出大成果

最難的是理論，因為你提出一個理論，如果自己或當代無法證明的話，必須通過別人或者後代來證明，理論搞得好是大家，搞不好是別人眼中的「民科」

或者從學術這個詞來說，學是理論是思想，術是方法是技術，兩者結合才是一個整體。竊以為從術學起是必須的，但是一個科學最後大規模的推動是學，是理論。

作為學生，從術學起沒有風險，發文章簡單。而直接研究理論的往往是天才，很少見但是很珍貴，需要想像力和紮實的科學素養。

說明該學科有若干學時的實驗課程。。

我認為廣義的「實驗科學」可以這樣理解：

我通過觀察現象取得數據，在這些數據的基礎上構建了一個理論以解釋及預測現象；

我的理論能夠完美地解釋已觀察到的所有現象；

我的理論有嚴格的數學推導，在我發明的數學體系下只需要三頁A4紙就可以推導完成。

我的理論能夠100%融合前人的理論，他們的理論只是我的理論在特殊情況下的近似；

我的理論經過同行評議獲得了所有人的一致通過和讚賞；

我的理論十分簡潔、優美，只有三個表達式，每個表達式中出現的常數都是有量綱的、都是有實際物理意義的，甚至包括了普朗克常數的42倍、光速的42分之一；

我的方程在任意維空間上都連續可導並可積；並且能夠在傅立葉變換下被有限個三角函數精確表達。

我的方程的一個非平凡解表達了一個粒子的精確坐標及那個時刻它的動量；

我的方程取無窮作為極限，能夠得到黎曼zeta函數的所有非平凡零點的倒數和；

我的方程描述了黑洞內部的時空，及該時空與我們的平凡時空的物理定律間的一種線性變換，在用矩陣描述的前提下，具有O(1)複雜度；並且證明了奇點不存在：物理定律在過往認為的「奇點」處依然有效，不過是以一種特殊的形式表達。

我的理論甚至證明了黑洞內部有其特有的數學：在黑洞內部，調和級數收斂。

所以，這麼好的理論一定是對的！

但是

某次常規實驗，發現我的理論無法正確預測地球南極處拋物運動的軌跡；

好的，我的理論是錯的。

這就是實驗科學。

也就是，一個理論正確與否由實驗說了算。

舉個栗子，通俗點：

你是航天航空領域的專家，正致力於「第一宇宙速度」的科學研究；

1.你同時又是你是物理學家，通過牛頓定律： F=GMm/r2=mv2/r 和 GM=gr2 解得 v2=gr 將R、g參數代入，得v= 7.9 km/s。這個是理論值，所以這個屬於「理論科學」 （沒有人在真實世界試過，鬼知道會發生什麼，但是基礎的科學理論可靠）！

2.或者你同時是計算機高手，通過現有已被證明的理論（也是牛頓定律），通過「計算機模擬」了一套地球的重力系統出來，模擬在重力作用下飛行器飛行情況，通過模擬得出數值 v1=7.9公里/秒。這個是計算機模擬數值，所以這個屬於「計算機模擬科學」（至少我在計算機上模擬過啦(￣▽￣)" ）！

3.又或者你同時是航天製造業頂尖工程師，你製造並且發射了航天器，經過多次真實實驗，終於把航天器發射成功了，記錄下真實的數值：v1=7.9公里/秒。這個是真實的數值在我們的物理環境試驗過，所以這個屬於「試驗」 （在你試驗的那幾次都成功了，但是不確保後面它們試的時候能成功，所以往往要通過大量的試驗 ╮(╯◇╰)╭）

4.最後的「實驗科學」來了（注意區分「試驗」）。你完成了第一點的基礎上，用第三點方式「驗證」第一點的「理論科學」，這個就是「實驗科學」，就是「實驗科學」！（好像靠譜多了(=￣ω￣=)）

實驗科學事實上等同於自然科學。即，學科的目的是描述自然現象，並且構建一套體系能夠儘可能準確地擬合觀測結果。自然科學的所謂理論沒有任何本質上的、先驗的地位，一切都完全以當下實驗的觀測結果為最根本的依據。這與數學和邏輯等形式科學有本質不同，這二者追求的是理論體系的自洽性。

就算實驗科學看上去不像理論科學那樣高大上，遙遙領先於社會前進的步伐。但是，一方面實驗室的成果直接影響著社會科技的方方面面。另一方面，做實驗也是需要在你充分理解這些學科的規則，適應這些學科的規則之後再結合自身做出努力而去的成果，一味地閉門造車是不會有進步的。

以上です。

先碼了，我覺得幾年之後我可能會有答案

實驗就是在獲取「經驗」，我們把獲取的「經驗」用已有「經驗」加以解釋稱為科學

簡單來說，相當於知乎的【先問是不是】

通過理論或者計算等方式你根本無法得知你的結論是否是正確的，那麼怎麼辦，實驗觀察

就是說，學這個比較苦，還要做實驗，不是用腦袋瓜子想想就能矇混過關的。當然，實驗嘛，都有一定的危險性，你要心裡有數。

說得實際一點，我們不知道原因，不知道機理，但是我們可以試，試的過程就叫實驗科學，其實也不算什麼科學，無非是經驗主義而已。

任何的科學都是實驗學科吧