我們還能不能愉快地搞研究了?【科學哲學系列10:完美之法?】

科學哲學系列文章目錄(系列文章互相聯繫,推薦按順序閱讀):

  • 前言
  • 科學與哲學的聯繫
  • 死循環
  • 先驗
  • 神之一手
  • 邏輯實證主義
  • 波普爾的奮力一擊
  • 托馬斯·庫恩
  • 反可證偽
  • 科學方法的演變
  • 完美之法?
  • 動態方法論
  • 多倫多大學5星級教授

已經10期了啊!大家一起來慶祝一下吧!我們在上一期說過,在整個科學史上,科學家們的研究方法並非一成不變。人們先後經歷了亞里士多德方法、邏輯實證法、可證偽法等多種科學方法。因此,科學哲學家們逐漸開始意識到,科學方法其實一直在變化;這世上根本沒有統一的科學方法。但是,即便沒有統一的科學方法,我們是不是也能找到科學方法發生改變的原因呢?

靜態方法論和動態方法論

直到上世紀70年代為止,科學哲學家們都曾經想當然地認為,這世上是有某個統一的科學方法的。這好像也和知乎上的很多關於科學方法的言論達成共識。例如,你可以經常在知乎上看到類似「一個理論如果自稱科學理論,就必須是可證偽的」之類的言論。但是,故事發展到這一期,我們已經能明顯看出,即便是最受到推崇的可證偽論,也一樣面臨著諸多挑戰。

因此,科學哲學家們分成了兩派:一派支持靜態方法論,另一派支持動態方法論。這兩派顧名思義,靜態方法論認為科學界還是有某個統一的科學方法的,只是我們還沒有找到。而動態方法論則認為科學方法一直在改變,這世上根本沒有完美的科學方法。

基於理論的科學方法

在理解靜態方法論和動態方法論之前,我們先來看看科學方法本質上是如何產生的。這裡,我們用製藥界的科學方法舉例子……

我開發了一種葯,可以治療歇斯底里綜合症。我要怎麼測試這種葯是有效的呢?

首先,我得找一群患有歇斯底里綜合症的病人來跟我一起做實驗。

於是我們找來了金正恩、川普、元首等鬼畜明星。

我們給他們服了葯。

他們一個個痊癒了。

因此證明我的葯有效。

但這裡有個問題:如果他們是自己好的怎麼辦

於是我們把這些鬼畜明星們分成兩組:一組給葯,一組不給葯。

如果只有給葯的那種痊癒了,說明我們的葯是有效的。

那麼還有一個問題:如果是給葯組成員的心理作用導致痊癒的怎麼辦?好比說,他們堅信這種藥物是管用的,因此他們痊癒了。

所以我們需要用單盲實驗:不讓病人知道自己是不是吃了真正的葯,防止他們受到心理作用的影響。

後來我們發現實驗員也有可能給予病人心理暗示,所以我們採用了雙盲實驗:病人和實驗員都不知道葯是不是真的,以此來最大程度降低心理作用的影響。

雙盲實驗

大家可以從製藥科學的方法中,發現方法變化的本質:

首先,我們從根本上採用的是假設演繹法(hypothetico deductive method。假設演繹法的要求是:我們可以對某個我們想要研究的問題做出假設,然後如果假設被某些新發現證實了,我們就可以接受這個假設

假設演繹法是目前最廣泛接受的科學方法之一,在很多科學領域都能找到這個方法的蹤影。例如,物理學中的弦理論是一種假說,如果這個假說想要被科學共同體接受的話,就先要讓一些基於弦理論的新發現得到證實。

在上面這個製藥的例子中,「我們的葯可以讓人不再歇斯底里」就是一個假設。如果想要讓我們接受這個假設,這種葯的實際效用必須能夠得到證實。

有了假設演繹法,我們為什麼還要進行單盲和雙盲實驗呢?這和我們已知的理論有關。比如說,我們知道「病人的心理作用會影響病情」,所以我們在研究方法中加入了單盲。我們根據已知的理論,調整我們的科學方法。

大家可以回想一下,你們在剛剛開始學習科學的時候,老師有沒有講過科學家為什麼要做實驗(中國的老師應該也會講這個問題吧)?如果講過,我相信答案大多數都是「人的感覺不可靠」之類的。那麼,科學方法要求科學家必須做實驗來探究問題,也正是因為我們已知「人的感覺不可靠」這個理論。

再舉最後一個例子,我們之所以要求科學實驗皆可重複,是因為我們已知「人為了名氣可能會偽造實驗數據」這個理論。

我們現在明確了科學方法是基於我們已知理論而成型的。這麼說來的話,既然所有理論都有可能改變,是不是意味著所有科學方法都有可能發生變化呢?例如說,有一天人們不再在乎名氣了,科學實驗的可重複性是不是就不再那麼重要了呢?

靜態方法論

靜態方法論認為,不見得。靜態方法論的支持者中,名氣最大的人物當屬約翰·沃勒爾。

約翰·沃勒爾今年已經70歲高齡了。是的,我們從這期開始,講到的很多哲學家都將是現代哲學家,甚至會是在世的哲學家。因為經過10期的文章,我們距離科學哲學的最新進展已經很近了。說起來我們第一期講還在講古希臘的哲學理論呢,時間過得真快……

沃勒爾說,雖然具體的科學方法可能有變化,但是科學方法的核心全都是一樣的。而科學方法的核心之一就是「要求理論做出正確的預測」。

我們再回到上文的製藥方法上。假設演繹法要求理論做出正確的預測,因此它是科學方法的核心。同時,它和雙盲法等方法不一樣,假設演繹法不是基於任何理論的。根據沃勒爾的理論,雖然可重複性、雙盲法等等科學方法會發生變化,但是假設演繹法是不會變的。

真的是這樣嗎?

假設演繹法

假設演繹法實際上同樣基於很多我們已知的理論。舉例來說,我們認為世界是複雜的,很多現象有其內在機制(微觀粒子等等)。因此,假設演繹法允許我們對事物的內在機製做出假設。同時,我們還認為任何人都可以對任何現象做出「馬後炮解釋」,因此假設演繹法要求所有理論做出的預測都必須是新的。

我來簡單解釋一下科學中「馬後炮」的概念。我們將時間退回到達爾文時代,這時候進化論剛剛成型。根據進化論,現代物種都有一個遠古的祖先。這便是進化論的一個假設。因此進化論預測,人也一定有一個祖先(這個預測是新的,因為它在歷史上沒有出現過)。後來,人們發現了原始人的化石,證實了這個新預測,進化論至此滿足了假設演繹法的所有要求,它於是被科學界接受了(為了描述問題,我將進化論的歷史做了簡化)。但是這時候阿撒托斯的呼喚者(有人能看懂這個梗嗎)出來了,他們說:「呵呵,發現化石了又怎麼樣?這其實是克蘇魯放在地球上的。」這個解釋便是馬後炮解釋。我們並不能說它絕對是錯誤的,因為地球上的化石確實有可能某個神明做出來然後扔到地球上的。但是,由於科學界使用假說演繹法,我們可以不接受克蘇魯信徒的解釋。


關於神的小節,篇幅較長,但與文章主旨無關,可跳過。

眾人:這麼說來的話神還是有可能存在的咯?

筆者:是的。只是科學界在沒發現證據前不接受「神存在」這個理論,當然我們同時不接受「神不存在」這個理論。現代科學在這個問題上普遍接受不可知論。

在這裡插一段題外話,本人認為用現有的科學方法來拒絕神學是最有效且最直接的方法。這種方法比玩兒概率的那些方法高到不知道哪裡去了。

本人在寫科史哲系列之前,曾經看到知乎上有個關於怎樣辯倒基督徒的討論。看完了幾個高票答案之後,本人覺得他們的理由……略顯青澀。因為他們說的原因里,沒有一個是科學界不接受神學的真正原因。

舉例來說,知乎er攻擊神學的一個常見方法是用概率,而這其中又以「羅素的茶壺悖論」最出名。茶壺悖論這樣描述到:如果有一個人聲稱有一個茶壺存在於在地球和火星之間,而他認為別人無法證明他是錯的,因此存在這個茶壺的可能性是50%,我們一定會覺得這個人在發神經。

說得沒錯,這個茶壺存在的概率無限接近於0。同理,我們不能證明神不存在,但不代表神存在的概率是50%。反而,神存在概率也應該相當低。但這樣來反駁神的存在,攻擊力並不夠高。畢竟,這給神的存在留下了可能性。如果我們要從哲學意義上證明「神不存在」,我們就不能用「神存在的概率低」作為理由。

至於使用奧卡姆剃刀作為攻擊神的理由,就更可笑了。說出這個言論的人根本不懂奧卡姆剃刀原理。首先,奧卡姆剃刀的作者威廉本人是個修道士,他還是個神學家。用神學家的理論來攻擊神學,簡直就是個用共產主義反駁馬克思的笑話。事實上,威廉本人是這樣描述奧卡姆剃刀原理的:「不應該沒有理由地假設任何事情,除非它是自明的,或者由經驗而來的,或者由聖經的權威證明的。」也就是說,奧卡姆剃刀原理認為聖經本身就是權威的真理。既然如此,你怎麼用奧卡姆剃刀原理反駁上帝的存在?

我們退一步說,假設奧卡姆剃刀原理的最後半句話不存在。這樣,我們是否就可以說神作為一個「多餘的假設」是可以被剃刀剔除的呢?鑒於篇幅,我不在這裡詳細探討證明過程。但是,托馬斯·阿奎那等哲學家曾經試圖用奧卡姆剃刀反駁過神的存在,但最後又用五路論證反駁了反駁神存在的觀點。而後又有大量哲學家認為「神的存在並非多餘的假設」,因此認為奧卡姆剃刀可以直接輕而易舉地剔除掉神是一個非常可笑的觀點。更不用提奧卡姆剃刀原理本身存在大量的問題,以至於同時代的沃爾特·查頓以及後世的一些哲學家們發表過大量反剃刀原理。

說白了,奧卡姆剃刀原理自身並非真理,用一個非真理來反駁某個觀點並把反駁的結果作為真理是不合邏輯的。再順便一提,奧卡姆剃刀原理頂多作為科學工作者研究時的啟發,它根本不能用來評判已有的理論。如果哪個人出來說「某個理論不符合奧卡姆剃刀原理,因此它是錯的」,用不著我們哲學家,科學家就直接出來揍他了。

至於用歷史上科學家受迫害的例子來反駁宗教的知乎er們,如果他們讀過科學史,就應該同時知道宗教對科學的貢獻。我在這裡並非讚揚基督教,基督教壓迫過很多科學家是不爭的事實。但同時,古代有無數科學家認為了解、研究自然是為了「更好地服務上帝」,因此宗教對科學的貢獻也同樣是不能忽視的。

我相信跟著這個系列一起讀到這一期的讀者們應該早就明白,哲學世界裡可能不存在什麼真理。這樣一來,「神到底存不存在」這個問題,可能會保持一個無解的狀態。這也正是我們認為對於神的問題,採取不可知的態度是最好的原因。當然,對於你個人而言,相信神存在與否是你自己的事情。我希望不要有人利用我的文章來傳教,如果我發現有人這樣做一定會追究責任。同樣,我也希望各位不要用聖經中的錯誤來反駁我,我這裡探討的神主要還是哲學意義上的那個神,不見得是基督教里的上帝。

那麼,如果在哲學層面上,神的存在是無解的,我們是否可以從科學的角度上來解釋一下為什麼現代科學不把研究神學作為科學的一部分?

可以。原因其實就是上文說的假設演繹法。我們通過假設演繹法是無法獲得神存在的證據的。神學目前只能做出馬後炮解釋,由於神學目前沒有做出新發現,我們就不接受神學。

就這麼簡單,科學界的遊戲規則而已。


(接神小節前)對於假設演繹法本身,我們可以試想一下,如果這世上沒人會出來做馬後炮解釋,假設演繹法的一些要求就可以更改了。因此,假設演繹法同樣是有可能改變的,雖然它是我們現行的科學方法。

即便我們不說假設演繹法本身可能存在的問題,歷史上科學家也不是一直都在使用假設演繹法。直到17世紀,人們一直在使用的科學方法都是亞里士多德方法……

亞里士多德方法

同假設演繹法一樣,亞里士多德方法同樣是基於當時人們的知識的。

例如,當時的人們相信事物有其「本質」。所謂本質,指的就是這個讓某個東西成為這個東西所不可缺少的性質。我認為這裡將本質稱為自然之理好像更符合亞里士多德的原意。人類的人性、樹木的樹性等等,都是所謂的「事物本質」。

人有人性、猴有猴性、樹有樹性。這些「性」就是事物的本質。

亞里士多德方法同時認為一個有經驗的人,可以通過直覺來感知到事物的本性。用直覺這個詞是因為它的英文是intuition。但我個人認為中文裡的「參悟」比英文的「直覺」更接近亞里士多德的本意。好比說,如果你想知道蜜蜂的本性,最好的做法是去請教一個養蜂人。用比較中式的方法來說這句話就是:一個養了50年蜜蜂的養蜂人,應該已經參悟了「蜂道」。在「探索事物本質」這個問題上,亞里士多德的看法和很多「格物致知」的東方哲學家有異曲同工之妙。

結合了「事物存在本質」和「有經驗的人們可以通過直覺感知事物本質」這兩點,亞里士多德方法認為,一個理論要想被接受,必須滿足以下其中一個條件:

  1. 它要麼能夠通過經驗的積累和直覺的方法揭示事物的本質;
  2. 它要麼是從公理推導出來的;而公理是由直覺揭示出來的。

大家熟悉的歐氏幾何就是一個亞里士多德方法的典型例子。首先,人們通過長期的經驗積累發現,「兩點之間直線最短」。這個理論便是一個通過經驗和直覺發現的公理,公理無需證明。而歐氏幾何其他的理論,需要從各種公理推導而出。

現在大家可以看出,亞里士多德方法從沒要求過進行實驗,更沒要求過理論需要做出「新預測」。可以說,亞里士多德方法和現在的假說演繹法毫無關係。因此從歷史上來看,假說演繹法也不是我們一直使用的科學方法,當然更不可能是沃勒爾所說的「不變核心」。

有人可能會問:如果我說亞里士多德方法根本不是科學方法行不行?好啊,但你能保證500年後的人不會說你的方法不是科學方法嗎?

至此,靜態方法論陣亡,完美之法可能真的不存在。我們將在下一期討論動態方法論。

覺得好看的話千萬不要吝惜手中的贊啊!

動態方法論有沒有可能找到科學方法變化的核心呢?敬請關注下一期:《動態方法論》。

參考資料

cdn.images.express.co.uk

mibiz.com/media/k2/item

John Worrall (philosopher)

bodymindandbrain.com.au

image.freepik.com/vecto

zh.wikipedia.org/wiki/%

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