什么是科学(告诉你到底什么是科学)

从小到大,我们对“科学”这个词并不陌生。从陈独秀在新文化运动中提出的“当老师”,到他小学开始学习的“社会”和“科学”两门课程,再到初高中的政治、历史、地理、生物、物理…

从小到大,我们对“科学”这个词并不陌生。从陈独秀在新文化运动中提出的“当老师”,到他小学开始学习的“社会”和“科学”两门课程,再到初高中的政治、历史、地理、生物、物理、化学等课程,科学始终伴随着我们的成长。

对于像伽利略、牛顿、爱因斯坦、达尔文这样的科学家来说,因为我们从小就知道,我们对他们来说可能就像珍宝;然而,我们很难搞清楚什么是科学,它与宗教或迷信有什么本质区别。

似乎科学是一个很高的东西,一个只能让我们感到敬畏的遥远的东西。在我们看来,科学就像一个看不到它是如何工作的黑匣子。虽然我们可能都知道,我们现在的生活,严格来说,大部分是科学创造的,我们使用的各种设备,其实都是科学研究的附带成果,但是我们并不知道什么是科学。

今天,让我们打开这个科学的黑匣子,看看里面藏着什么。今天,让我们解开疑惑,明白什么是科学。今天,让我们看清科学与迷信、宗教的区别。

开头先说一下科学的四大原理,或者说是科学精神的体现。需要强调的是,这四个原则其实是科学的必要条件,而不是充分条件。科学满足这四个原则,但不一定是科学满足这四个原则。

这四个原则是:(1)可证伪性原则;(2)概率性预测;(3)服从同行评审的公共知识;(4)基于聚合性和共识的科学知识。

(1)可证伪性原则

什么是可证伪性?顾名思义,可以证明是假的。因为科学非常重视预测,它只研究可解的问题,这个可解的问题通常是一个可验证的理论。如果没有办法检验这个理论的真假,那么基本上可以确定它是不科学的。

我们可以用一个简单的例子向你解释这个原理。很多朋友应该都知道,中世纪的欧洲有一种特别有名的治疗方法,叫做放血疗法,就是用手术刀或者水蛭吸血,释放出大量的血液,让患者康复。现在听这种治疗方法,大部分人都会觉得扯淡。如果我们大量出血,大多数病人会直接死亡。怎么才能治好?

然而,当时的欧洲医生并不这么认为。在他们看来,如果放血后患者病情好转,那么放血疗法无疑奏效了;而如果病人不幸去世,他们会说明病人病得很重,没有希望。

这里的例子,相信大家都见过不可证伪的可怕事情。无论理论预测结果如何,对方都有解释方法,所以这个理论大多是不科学的。

事实上,可证伪性原则恰恰是科学、迷信和宗教的分界点。科学家不怕犯错。相反,他们非常热衷于别人指出他们的错误,完善他们的理论。以我们熟悉的爱因斯坦为例。正是因为他发现了牛顿的微不精确性,并给出了更完整的预言,也就是我们熟知的相对论,才成为上个世纪科学的领袖。

迷信和宗教是不同的。他们有一句很有意思的话,叫做“信是灵”。信与不信的标准是什么?完全由他们自己决定,解释权都在他们手里。自然,他们的陈述是不可证伪的。

科学很好理解,但是迷信和宗教不一样。他们一般喜欢用一些神秘的术语,只有特定的人才能理解和解释。

这里的大多数人会用量子力学、平行世界、相对论等理论来反驳我。毕竟,“当事情不确定时,量子力学;解释不通,平行世界”这种话也流传很久了。然而,我们不知道有多少科普作品。只要掌握了基本的前知识,这些看似复杂的理论马上就会变得容易理解。

而可证伪性原理还有另一层含义,即并不是所有理论的检验,都具有同样的价值和可证伪性越高,越容易被证伪,预测越具体,被证明的理论越有价值,越有科学家喜欢。

事实上,一个理论被证伪后,并不意味着它没有价值。新理论不仅能解释旧理论能解释的东西,也能解释旧理论不能解释的东西。这一点将在下面的第四个原则中解释。

现在很多人喜欢把科学当成真理,认为科学是完全正确的,甚至开始相信科学,发展出一种“拜科学教”。其实这些都很不理智。科学从来没有声称自己是真理,科学家们一直知道现在科学中有许多错误,科学只是大体正确,而这大体正确则可以让他们不断的逼近真理。

(2)概率性预测

当我们刚才谈到可证伪性时,我们提到了一个非常重要的词,叫做预测.科学非常重视预测。通常,科学的过程是这样的。它提出一个理论来解释世界上的各种现象,根据这些理论进行预测,通过经验证据检验这些假设的真假,并根据检验结果对理论进行修正。

在讨论概率预测之前,希望先和你建立关系

种共识,那就是,我们并不是生活在一个确定性的世界中的,这个世界其实是充满了不确定性的

  很多人错误的以为,科学是可以给出非常确定的预测,其实,这是一种非常错误的理解。这一点,其实说一个大家非常熟悉的节目就很清楚了,这个节目,就是天气预报。

  大家应该都知道,天气预报就是气象学的产物,就是用来预测未来天气的。但是,天气预报有一个非常为人诟病的确定,那就是,不准。然而,真的是天气预报本身不准吗?其实,是很多人错误的理解的天气预报的含义。当天气预报说,明天某某地方有暴雨的时候,其实说的并不是这个地方肯定有暴雨,而是这个地方,大概率有暴雨。

  确定性事件和大概率事件的区别,相信不必我说,大家也能理解。天气预报如此,科学同样也是如此。

  前面我们就说过,科学只是大体正确,而不是完全正确。我们应该有一个基本的原则,那就是知识不必要完全正确才有用的,虽然说,无法预测某个个体的具体行为,但是能够对群体的总体趋势有预测能力,也是非常有用的。

  科学得出的通常是概率式的结论,也就是大多数情况下可能发生,但是并不是在任何情况下都会发生。虽然说结论并不是百分之百的正确,但科学作出的预测却依旧还是有用的。

   (3)服从同行评审的公共知识

  相信大家都知道一个很神奇的群体——民科,他们大多没有接触最基础的科学知识,没有经过系统的学习,就开始进行研究。在正常人和科学家们眼中,这些人,如同跳梁小丑一般,根本就不值得理会。

  而民科之所以可笑,其实很大程度上,正是因为他们违背了科学的同行评审这一原则。

  科学知识其实是公共性的,所谓的公共性,是指,科学知识其实并不单独存在在某个人的脑子里面,从某种意义上来说,科学知识在没有提交给科学团体,接受他人的批评和验证之前,是根本不存在的。那些不能被其他人审查的知识,压根就不是科学知识,自然也就没有科学知识的地位。

  科学是通过可重复性来进行公开检验的,所谓的可重复性,就是其他人也可以进行相同的实验,也能得到相同的结果。可重复性保证了科学知识不会受到个人调查的错误和偏差的影响。

  当科学知识被发表出来,它便不仅仅归个人所有,而是可以被其他人获取、拓展和运用。其实,也不需要担心知识发表出来之后,就成为了别人的了,人们自然会记得这个理论,这个知识的第一个提出者。

  还记得一百多年前那个专利局的技术人员吗?在他发表那几篇震撼世界的论文之前,他也是默默无闻、无人知晓的;而当他在论文中提出光量子假设,提出狭义相对论之后,阿尔伯特·爱因斯坦这个名字变得无人不知,无人不晓。

  在文章的开头,我们就提过,科学的这四个原则,是科学的必要条件,而非充分条件。同行评审自然也不会例外,并不是经过了同行评审的知识就必然属于科学,这仅仅只是一个最低的标准,而非严格的标准,毕竟大多数的学术领域都有着各种各样的良莠不齐的期刊。

(4)基于聚合性和共识的科学知识

  在上一个原则,我们举了爱因斯坦的例子,为了验证科学观点不在乎提出者的身份地位年龄资历,而在这个原则,爱因斯坦的例子却成了反例。

  有可能是因为爱因斯坦太过出名,很多人都有了一个误区,他们认为,科学往往都是突破性的进展,往往都是颠覆了我们以往的常识。其实,像爱因斯坦这样的进展,在整个科学史之中,都是少数,科学知识往往都是会跟之前的旧知识相互关联的。

  通常来说,一个新的理论都是可以跟事情建立起联系,不仅能解释新的事实,并且可以兼容旧的事实。如果一个理论只是解释了新的现象,却没有办法解释大部分旧的事实,那么它自然不会超过旧的理论。

  其实,爱因斯坦的理论,虽然说很让人震惊,但是,其实他并没有否认以牛顿观点为基础的事实,他只是说明了牛顿观点的滞后性,解释了很多牛顿观点做不到的东西。

  科学所依靠的,不是一个人的观点,而是千万人的智慧。还记得我们刚开始说到的第一个原则,可证伪性原则吗?其实,聚合性原则和可证伪性原则之间,刚好形成了很好的互补。

  一个理论,如果被证伪了,并不代表它没有了价值,而是说这个理论有一定的局限性。一个理论既会被聚合性证据所支持,也会被聚合性的研究结果否定。

  在评估科学的实证证据时,我们想的,不应该是“重大突破”,而应该是“科学共识”;不应该是“大步飞跃”,而应该是“渐进整合”

  虽然说没有一个实验是一锤定音的,但每一个实验都可以帮助我们排除一些可能的解释,帮助我们向接近真理的方向不断迈进。

  上面就是科学的四大原则的全部内容,让我们来做一个总结吧。

  可证伪性,也就是说,科学理论至少在逻辑上可以被证明是假的;概率性预测,科学得出的通常都是概率性的结论;服从同行评审的公共知识,科学需要经过同行来重复检验,而不只存在于某个人的脑海中;基于聚合性和共识的科学知识,科学要跟旧的理论相关联,不仅能够解释新的事实,也能够解释旧的事实。

  希望大家在看完这篇文章之后,能够知晓科学的原则,领会科学的精神,对伪科学说不。

  下一篇文章,我会为大家介绍那些解释伪科学的效应和理论,告诉大家,有的理论和观点,为什么不可靠。

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