進步？大結局！【科史哲系列6：科學是否在發展】

科史哲（History and Philosophy of Science, HPS）系列文章目錄（系列文章互相聯繫，推薦按順序閱讀）：

第零期：前言

第一期：大眾科學的誤解

第四期：科學方法的發展和演變

科學止步不前？

在前面的幾章中，我講了很多關於科學拼嵌改變的問題。無論是科學理論、科學方法，甚至是科學自身的定義都在隨著時間改變。

這也是很多民科攻擊科學的原因，一個非常常見的論點是：

科學中沒有什麼是確定的，那你怎麼知道你是對的？

民科中稍微有些學識的，會開始列舉諸如『豬科學家』、『鴿子乞食』之類的問題，以此來攻擊科學。進化論、相對論等理論也由於科學的這種『不可靠』而在部分民科眼裡顯得毫無價值。好像因為這世上沒有確定的理論，科學就沒有任何進步一樣。這種想法其實是很荒唐的。

如果我讓你猜科學有沒有進步，你會猜有還是沒有？

是我的話肯定猜有，要不然各個國家幹嘛花那麼多錢搞科研？

再說了，科學界自己也有自己的科學方法來審視科學理論。而且由於前一章提到過的科學慣性原則，如果不是被更好的理論所擠掉，科學理論就會一直存在於科學拼嵌中。而既然科學理論被替換過很多遍，一定是因為有更好的理論。所以我們的科學肯定是在進步的。

其實這些論點不足以說明任何問題。因為即使科學界自身有獨特的科學方法，也只能說明在科學界內部，科學是在進步的。而我們關心的是它到底有沒有進步，而不是國家或者科學家們怎麼說。那麼這就牽扯到了下面這個問題：

科學是否在描述客觀世界？

先來看第一個問題，科學是否在正確地描述客觀世界？我們可以從科學所探究的兩個方面來考慮，物質之間的關係和物質實體。

物質之間的關係

有一部分科學哲學家認為，科學所探究出來的物質之間的關係是永遠正確的。這個理論被稱為結構現實主義（structural realism）。

他們的理論可以被認為是，雖然我們不斷地在發現新的物質，例如，原子和電子，但是這些物質之間的關係是恆定不變的。

例如牛頓的重力定律公式：，無論我們發現多少新的物質，物質之間永遠都遵守這個關係公式。

但其實通過歷史我們知道，亞里士多德時代，人們也對力有一些公式（公式就不寫出來了，免得教壞小朋友），但他們都錯了。更不用說牛頓的很多理論也被相對論所取代了。很明顯，這些公式或者物質之間的關係很可能被替換掉。

所以，結構現實主義很顯然是錯誤的。

物質實體

另一部分科學哲學家認為，雖然物質之間的關係可能是錯的，但是我們所知道的物質是永遠正確的。這個理論，被稱為實體現實主義（entity realism）。

但是他們就無法解釋歷史上燃素（phlogiston）這個東西的存在。

人們曾經以為，能夠燃燒的東西裡面含有一種叫燃素的物質，是這種物質導致燃燒的。

而我們現在認為，燃素這種東西不存在。那麼，人們對於物質本身的看法也可能有錯。

看來實體現實主義也是不正確的。

選擇性科學現實主義

即便我們退一萬步，宣稱科學理論中，無論是什麼，總有一兩個是對的（選擇性科學現實主義），這個主義也和可證偽性相矛盾。因為如果有哪怕只有一個理論永遠是對的，它就必然無法被證偽。在它無法被證偽的時候，它就不再是科學理論了。

現實主義的結論

如前文所說，由於現實主義的種種問題，『科學是否在正確地描述客觀世界』這個問題我們永遠都無法回答。因為這個問題本身就不存在。

當然，這並不是說科學沒有向真相前進，雖然我們無法回答科學是否在描述客觀世界，我們最起碼可以探究一下科學是不是在往正確的方向走。

無奇蹟論證

對於科學正在向著真相前進的理論，我們有一個非常好的論點：無奇蹟論證（no-miracles argument）。

首先我們要假設一點：這個世界的客觀真相是能夠對現象產生影響的。也就是說，這個世界並不是雜亂無章的，而是有跡可循的。而僅從我們現在所看到的現象來說，我們對這個世界的解釋越來越準確。

舉例來說，天氣預報從古代的完全瞎蒙，到今天我們可以用科學手段來探測天氣。我們確實對天氣掌握得越來越準確。而我們不相信這完全是奇蹟造成的，因此，我們可以說我們的科學技術確實能夠更好地解釋大自然。

這便是『無奇蹟論證』。首先，我們不相信奇蹟會出現。因此，科學對現實的預測越來越精確，必然代表著科學本身朝著真理在進步。因此，現實中『科學事業的成功』標誌了科學的進步。

悲觀歸納說

【感謝評論區，尤其是@劉鎮銳和@昨日迷宮指出的一些問題，悲觀歸納說部分已經全部重寫，新版本更為嚴謹】

這裡還有一個非常麻煩的問題：在歷史上，我們經常會在『本體』（ontology）的問題上犯錯。本體是指我們認為的構成世界的實質。我知道這句話很繞，所以我在下面寫幾個例子。

上文所說過的燃素就是一個本體。我們曾經認為這世界上的部分物質是由燃素組成的。同樣，亞里士多德時代的四元素也是本體，我們也曾經以為世界是由亞里士多德所說的四元素組成的。

觀察歷史我們可以發現，這兩個例子中的本體都是錯誤的。很明顯，燃素說已經被人們捨棄，而且人們也不認為這世上的一切是由水、火、地、氣組成的了。對於這些錯誤的本體我們只需要做一件事情：捨棄掉它們。我們捨棄了四元素說，同時也捨棄了燃素說。取而代之的是元素周期表中的元素們。

但是，有沒有可能我們現在探究的本體也是錯的呢？例如，有沒有可能這世上根本就沒有氫元素和氧元素，就如同這世上根本沒有燃素一樣？我們怎麼能夠確保我們現在研究的本體就一定是正確的呢？我們當然不確定。事實上，我們現在接受的本體很有可能也是錯的。

我相信讀到這裡，本體的重要性應該不言而喻。本體的正確是我們更好地理解這個世界的基礎。如果我們連組成這個世界的實體是什麼都不知道，我們又何談在我們對這個世界的理解加深了呢？

我們來屢一下前文的論點：

科學想要更加正確地理解這個世界，當然就需要更加理解構成這個世界的本體。既然過去我們探究過的本體是錯的，我們就不確定現在所研究的本體是否是正確的。

如此得到的只能是一個結論：我們不知道科學是否在接近真相。這便是『無進展論』（no-progress thesis）。

這個部分非常燒腦，所以我重複一下，這個理論的推理步驟這樣的：

1. 我們想宣稱科學在正確地研究這個世界，
2. 因此我們現有的理論必須比過去的理論更貼近真相，而理論自然包括對構成這個世界本體的理解。
3. 但我們過去研究的本體是錯的，
4. 所以我們不知道目前我們認為對的本體是不是也是錯的。
5. 因此由於2，我們不知道科學是否在更好地研究世界。

雖然由於對這些錯誤本體的研究，我們對於這些錯誤本體的知識越來越豐富，我們對這個世界上事情也能做出更好的預測，但我們不能聲明科學在向著真相前進。

為了解釋這個觀點，我需要把科學是否在接近真相的問題分成兩個：『應用上的科學』和『探究世界真相的科學』。

對於『應用上的科學』來說，按照『無奇蹟論證』的說法，科學由於能夠更好地預測和解釋這個世界上發生的事情，它在『處理這世界上的問題』這一點上確實進步了。我們的科學在這個世界上的應用能力越來越強大：我們的天氣預報越來越准，我們的地震預測也越來越准……因此，對於科學在這個世界上的應用來說，它的進步是毫無疑問的。

但是這不代表它就真的在向著真相邁進。是的，問題出在『探究世界真相的科學』這裡。

對於這部分科學，悲觀歸納說是這樣描述的：雖然我們承認科學處理世界上各種問題的能力越來越強，它的應用能力也有進步，但是由於我們不能確定我們所探究的本體是否正確，我們也就不能確定科學是否在接近真相。之所以稱為『歸納』，是因為它總結了歷史上人們對本體研究的錯誤，歸納這些現象得出了『我們不確定科學是否在接近真相』的結論。

第一戰！

那麼，有沒有什麼辦法可以打倒悲觀歸納說呢？

我相信任何一個認真閱讀前文並且思考的讀者會很輕易想到這樣一個論點：如果我們對世界之構成的認識是錯的（例如，錯誤的四元素說），那麼我們對這個世界中現象的預測和解釋肯定就不會更加地準確。

很遺憾，歷史告訴我們，同樣的現象可以由很多不同的理論來預測和解釋。例如，四元素說可以解釋為什麼土會掉在地上，因為地元素是重元素的關係；而牛頓力學也可以解釋土會掉在地上，由於萬有引力。而我們知道，亞里士多德和牛頓的理論對構成世界之實體的看法可是完全不同的。類似的例子還有很多。這世上有不少完全不同的理論可以解釋一樣的現象。

其實如果你回想一下我在《科學方法的發展和演變》中提到的『馬後炮解釋』，你就會發現一個有趣的現象：神學對現象的解釋能力，並不亞於愛因斯坦的相對論。而我們之所以接受相對論，是由於相對論符合目前的科學方法。換句話說，相對論符合科學界內定的一些規則，而神學不符合。但脫離開這些科學方法，從哲學角度來看，這並不能絕對地說明愛因斯坦的理論比神學好，只能說明愛因斯坦的理論更能被科學共同體所接受。這正是『無進展論』學派的哲學家們的看法：雖然科學界認為愛因斯坦的理論更貼近真相，但那是由於相對論更符合科學界內部的科學方法。而牛頓的理論和愛因斯坦的理論都可以解釋同樣現象，所以這兩者實際上並不能分出高下。這時，即便你認定『如無必要，勿增實體』的方法，也還是不能說明某理論就一定比另一個理論要好。因為說不定增加的那個實體才是真相。

第二戰！

所以很可惜，第一戰我們失敗了。但是不代表我們對悲觀歸納說就毫無辦法了。事實上，悲觀歸納說有一個可能的小漏洞……

前文提到過，『科學想要更加正確地理解這個世界，當然就需要更加理解構成這個世界的本體』。注意這句話，我們可從沒說過我們現在的本體就一定是正確的。反而，我們說的是『我們現在所理解的本體，比以前的更接近真相』。

如果我們現在的本體只是比以前的本體更接近真相的話：我們也就不能說以前的本體是完全錯誤的。以亞里士多德的四元素說舉例子：從現代科學的角度來看，物質一樣可以分為液態、固態、等離子態和氣態，對應四元素中的水、地、火和氣。可以看出，即便是亞里士多德的本體，也不完全是錯的。同樣的推論適用於其他本體。

因此，過去的本體不是完全錯的。那麼，如果這世上出現了新的本體，雖然新的本體不一定是完全對的，但我們相信它們是比以前的本體要好的。

綜上，如果沒有了『過去的本體是錯的』這一前提條件，悲觀歸納說也就不存在了！

那麼新的本體是不是真的比舊的本體好呢？我希望讀到這篇文章的讀者能夠思考一下這個問題，畢竟它暫時還沒有答案。如果你覺得思考是一件快樂的事情，歡迎加入科史哲專業，我們一起探究這個世界的真相！

結論

我們有無奇蹟論證來支持科學在接近真相；同時支持科學沒有接近真相的悲觀歸納說是有可能存在漏洞的。因此……

我們可以認為，科學確實是在接近真相的。真是個好消息。

覺得好看的話千萬不要吝惜手中的贊啊！??

終於完成了總共6期的科學歷史與哲學系列。我們可以看出，不僅僅是科學理論，『科學』這個東西本身還有很多值得我們探索的地方。希望大家能抽出一些時間，關注科學的發展。如果有什麼關於內容本身的問題，希望大家能夠留言，我會盡量抽時間回復的！

在接下來的日子裡，我可能會繼續通過知乎，發表一些具體學科的歷史和哲學，也希望大家不吝賜教！

謝謝各位的支持！這個系列到此結束了！

參考資料

題圖來源

phlogiston theory

Weather forecasting

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%96%E5%AD%B8%E5%85%83%E7%B4%A0#/media/File:Periodic_table_zh-hans.svg

5 historic battles you can witness in the present

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