甚麼是科學?

| | , ,

甚麼是科學? (What is science?)

(編按:文章另有粵語版,希望讀者多多支持)

科學,可以說是人類文明能夠發展到今天的重要基石,亦是人類了解大自然世界,乃至人類社會的重要工具。不過,可能因為教育問題(尤其”Xiang Gang”),又或而家偽科學盛行,好像不是很多人真的理解科學究竟是甚麼東東⋯⋯

有見及此,小弟今次想跟大家講解、討論一下甚麼是科學。

科學=可證偽性?談談個人對何謂科學的看法

每次有人在網上爭論偽科學,又或者差的科學研究時,討論重點通常都會側重在可證偽性(Falsifiability)這一點上,好像介定一個理論科學與否,就是單純取決於可證偽性。只要一個假說或理論能被證偽的,那就是科學;相反不能的,就不是科學。不過這簡單的二分法,又究竟對不對呢?

回答這問題前,小弟想先問大家認為以下的假說理論是否科學:

「風水可以影響一個人的運程,只要住所背山面海,那你必定會發達」

相信大部分人都不會認為這屬科學吧,即便是提出這說法的風水師也未必會。不過以上的風水理論又是否不能證偽呢?事實上又不是喔,因為你只要找到一個沒發達的反例,便可以推翻它。

從以上例子可見,雖然可證偽性的確是介定科學的重要指標,但它卻不是唯一的指標。只用可證偽性的簡單二分法其實是錯的。會出現這觀點,可能是因為社會太受波普爾(Karl Popper)的科學哲學觀影響,大眾沒真正深入認識甚麼才是科學。

科學=/=數學或純邏輯,嚴格來說「沒所謂絕對的對或錯」

一般人會有可證偽性那種簡單二分界定法,個人認為另外部分原因,是把科學看作漫畫世界「一即係全,全即係一」那般的「絕對真理」,科學理論有所謂絕對的對或錯。

甚麼?科學不是真理?那為何物件必定永遠由高處往下墜落?要解答這疑問,首先要明白甚麼為「絕對的對或錯」。小弟所指的絕對對錯,是指100%肯定那種絕對,不容許任何空間給不同的詮釋同時存在。就如數學,當你定立了數論公理,定義了甚麼是雙數/質數,數字符號代表甚麼,那「2是雙數」或「6是質數」這類陳述,就只會有絕對的對或錯,你不可能用另一種詮釋,推論得出另一個不同的結論(註:改公理或定義等於討論另一個數學世界,那是另一回事)。

相反,「因為萬有引力,所以物件必定永遠由高處往下墜落」這類科學陳述,其實是人類靠客觀證據及推論,詮釋自然世界法則得出的陳述,是無可避免必須建基於假設前題之上。如以上的科學陳述,便隱含了萬有引力理論中的參數是永恆不變的前設。事實上嚴謹來說,科學是不能絕對100%保證以上陳述及前設一定正確。

比喻來說,就好像你想知道一顆骰子是否有問題,於是你決定做實驗,擲顆骰仔10次去統計結果,然後發現10次結果皆為6。看到這結果,一般人很直接便會認為骰子一定是有問題,否則有甚麼可能10次結果也是一樣呢?不過其實即使骰子是公平的,事實上一樣有機會得出10次結果也是一樣這結果,只是機會很小很小罷了(機會率 < 千萬分之一),但絕非絕對沒可能。當然你可以繼續擲顆骰子或做其他實驗,去做進一步驗證。不過無論結果繼續一樣幾多次,或做多幾多其他驗證,顆骰子是公平的可能性去到多低也好,嚴格邏輯上你也不可以100%保證下一次結果必定是6,亦都不可以絕對100%否定粒骰子是公平這假說*。

*例如你沒辦法100%確保每次擲骰子時,所有實驗條件如力度、環境因素等完全一致。(胡扯mode)有可能只是你雙手的「磁通量」影響了骰子,令每次擲顆骰子的結果也是6 (笑)

「未親身去過或肉眼看過,你又知對?」

好吧,那既然科學「沒所謂絕對的對錯」,那科學有甚麼資格去質疑其他神秘學或偽科學,指責人家錯呢?首先,雖然科學方法有其限制,但這不代表神秘學或偽科學那種「探求」真相的方法可取。另外只要是客觀、有理據,任何人皆有資格討論與質疑一個學說,並不是只有絕對的「神/造物者」才有資格。正如政策好壞、史料記載可取與否一樣,你不需要為施政者或身處其中的古人,才有資格討論。即便科學「沒所謂絕對的對錯」,我們仍可以用它有效及客觀地討論一個假說或理論有多可信或不可信。

另外,「某些科學與胡扯沒分別,因為沒人親身去過或肉眼看過,沒人真正知對或錯」是某些偽理性、「自以為看透世事」的人質疑科學常見的說法。個人認為這說法同樣沒任何可取之處。沒錯,受時空及物理限制,我們的確是沒辦法可以直接親身體驗到某些現象或地方,但那是否代表我們沒方法去理解或驗證不同的相關假說?當然不是吧!另事實上,人作為測量儀器,其實是非常不可靠及不準確,就如幾年前,大家爭論到面紅耳赤那則「這洋裝究竟是金色抑或是藍色」新聞般,單靠人的感官去驗證理論,其實才是有問題。

科學就如查案,而科學家就是「東京死神」

說到這麼久,那究竟科學是甚麼呀?小弟認為這問題其實比一般人所想的複雜很多,尤其是驗證及確立一個科學理論當中的過程,所以才會衍生出科學哲學的討論。如果硬要用簡單一句概括的話,小弟會說「科學是人類對自然世界的最客觀詮釋,是在盡可能少,最簡單的前設前題下,找出最接近、最能完整描述自然世界模型的最有效及可靠的方法」。

比喻來說,就好像偵探搜查,科學方法就是嚴謹的查案、搜證過程#,用客觀證據及推論,去重塑案發現場及過程(即現實物理世界),而科學家就是偵探。所以科學家其實與「東京死神」一樣,也是「危險人物」喔,好像是(笑)

#某些地方黑警除外

註:不過偵探始終不是「神」,不在現場案發一刻目擊事發經過,所以無論方法有多客觀、嚴謹及可靠,嚴格邏輯上他/她也是沒可能100%肯定或否定事發經過為何。同樣道理,科學家亦一樣。所以比起用可證偽性來區分,個人認為用貝氏詮釋(Bayesian interpretation)去理解科學,即貝葉斯主義科學觀,其實才更準確及適合(有機會再另寫文詳細談)[1]。

今次說到這,最後送首「東京死神」音樂作結,下回再談。

延伸閱讀:

[1] 《Falsifiability and Messy Science》by Sixty Symbols

[2] 《Falsifiability and physics》by Matthew R. Francis,刊於《Symmetry Magazine》(英文)

[3] 《Physicists and Philosophers Debate the Boundaries of Science》by Natalie Wolchover,刊於《Quanta Magazine 》(英文)

Previous

三問特朗普如何獨裁?

選舉舞弊才是關鍵問題

Next