關於科學,你所不知道的3個真相

一百年前,陳獨秀在《新青年》雜誌上的一篇文章中,提到了賽因斯先生,簡稱為賽先生。實際上他指的就是科學(Science)。

關於科學,你所不知道的3個真相

在科學昌明的現在,科學不再是一個需要用拗口的名稱來介紹的概念,而是我們日常生活中無處不在的高頻詞。科學健身、科學減肥、科學開會、科學防範疫情,甚至是科學地跳廣場舞、練氣功,只要是帶上科學,大家就會認為是對的,是靠譜的。

科學儼然成為了一種信仰。我們常常是用科學來觀察和研究這個世界,但當我們湊近觀察和研究科學本身時,有些關於科學的真相,可能會顛覆你的日常認知。

01 科學不代表真理

現在人們崇尚科學,崇拜賽先生,我們往往不免給這位先生加上各種各樣的光環。當然,我們現在的美好生活,很大程度上是拜這位先生所賜,因此受到大家的頂禮膜拜,也是理所當然。

但到底什麼是科學呢?有了科學,我們真的就可以敢叫日月換新天,無所不能了嗎?有些樂觀的人可能在心底裡是這麼認為的。

科學,只是我們認識世界、解釋世界,進而藉此改造世界的一種方法。注意,只是一種方法。

科學的研究方法一般遵循這樣的步驟:

  1. 提出質疑
  2. 小心求證
  3. 對於複雜的問題,儘量分解為多個簡單的小問題來研究,一個一個地分開解決
  4. 當我們從問題出發,通過實驗得到了結果之後,需要合理地解釋結果,並從一般性的結果上升到結論,最後將結論推廣並且普遍化

也就是說,科學就是胡適講的:“大膽假設,小心求證”。這裡有兩個要點。

第一,提出的假設需要是可以被求證的,所以科學有它的範疇。“上帝是存在的”,這個假設沒法求證,不屬於科學問題。所以當我們說“要相信科學、破除迷信”的時候,我們具體要看這個迷信是不是可以被求證的。

所以,如果一個神棍從教堂端出一碗聖水,說可以治病,我們是可以用科學常識來反駁的。如果他進而說“上帝與你同在”,科學就沒法派上用場了。另外對方也可以用科學的例子來證明上帝的偉大,因為整個精妙的宇宙都是祂老人家創造的,包括科學本身。而你只能說,您老人家這樣的說法不屬於科學問題。

第二,科學被求證的過程必須是嚴密的、符合邏輯的,而且是可觀測的。

所以,有人說:“科學從來不自詡真理,科學是人類接近真理目前為止最可靠的一條羊腸小路。科學反覆講的是,我們要懷疑,我們要否定那些可證偽的東西。科學是一點一點的進步,但是它每一次進步都是紮實的、可信任的進步。”

所以胡適先生還說:“怕什麼真理無窮,進一步有進一步的歡喜”。只是,科學不能給我們真理,只是一步一步讓我們接近真理

02 科學並不是人類大腦能力超群的體現,事實正好相反

賽先生之所以叫科學,有分科治學的意思。所以科學分成了很多學科:基礎學科如物理、化學、生物;社會學科如社會學、心理學、經濟學。而現在的學科設置有越分越細的趨勢。

在牛頓的時代,是沒有這樣的學科區分的,所以他寫的書名是《自然哲學的數學原理》。因為在當時,很多我們現在劃分出來的學科,都屬於自然哲學的範疇。所以牛頓除了研究物理和數學,後來還沉迷鍊金術,不能算是轉行。

後來開始分科治學的主要原因,是因為知識總量的大爆發。2000多年前的亞里士多德,一個人可以掌握當時世上所有的物理學知識。而到如今,一個物理學教授,能把自己所在的物理學分支裡的知識融會貫通,就已經是很了不起的事情了。

在《系統化思維導論》一書中,美國計算機名人堂代表人物傑拉爾德·溫伯格提到:“我們無法扇動胳膊飛翔,我們的智力也是有上限的”,而“科學的存在正是人類大腦能力有限的最好證明”。所以,科學並不是人類大腦能力超群的體現,事實正好相反。

我們常說“上帝視角”,是指一種有無限觀察能力的“超級觀察者”的角度。而我們每個人的觀察能力都是有限的,思維和腦力也是有限的。所以,科學的分科治學,就是一種群體合作,不同的人從不同的角度去觀察和思考,來研究我們同一個世界。

這有點類似於盲人摸象的故事,我們的世界真相是一頭大象,而我們都是盲人。摸到耳朵的人認為世界是一把扇子,摸到肚子的人認為世界是一堵牆,摸到腿的人認為世界是一根柱子,摸到尾巴的人認為世界是一根繩子。我們不能說這些答案都是錯的。

不同的學科研究,就是去摸大象的不同位置。甚至有些情況下,摸同一位置,不同的人也會得出不同的答案。

物理學家對於光是一種波還是一種粒子,爭論了很多年,最後提出了“光的波粒二象性”的說法,也就是說,承認光既是一種波,也是一種粒子。大概物理學家們都意識到了,他們也只是摸象的盲人,他們的答案都是對的,只是可能他們摸的方式不一樣。

盲人摸象的隱喻,對於科學是如此,對於我們的日常生活,其實也是一樣的道理。

03 科學受益於不精確的測量

因為我們的觀察能力有限,才必須衍生出各種學科,那是不是意味著,我們的觀察能力越強就越好呢?經驗和直覺告訴我們,顯然如此。

正是因為伽利略發明了人類歷史上第一臺天文望遠鏡,所以他觀測到了月球的高地和環形山投下的陰影,接著又發現了太陽黑子,此外還發現了木星的4個最大的衛星。人類對於天文學的認識由此開始進入了新時代。

而在伽利略那個年代,因為缺少精確的時鐘,早期物理學的發展受到了很大的阻礙。因此當伽利略在比薩斜塔上同時扔下兩個鐵球時,只能通過底下的觀眾來見證兩個不同重量的鐵球同時落地。

但在某些情況下,不精確的測量反而助推科學家發現簡潔的規律。牛頓的萬有引力定律基於開普勒的橢圓軌道理論,而開普勒是根據第谷·布拉赫的觀測結果計算出橢圓軌道的。如果觀測結果更精確一些(像我們現在能做到的一樣),那麼軌道就不能看成橢圓的,牛頓的工作會遇到很大的麻煩。

“過於”精確的測量也常常給生物學家帶來困擾。對於物種的分類,過去一般是通過外觀,還有雌雄交配後,能否產生可繼續繁殖的後代來判斷。而隨著我們對地球上的生物越來越瞭解,隨著基因檢測技術的不斷髮展,我們發現原本劃定的物種和物種之間的界限越來越模糊。

當然,目前看來,測量越精確,總體上對我們是越有好處的。就好像盲人們對於大象的認識,會更全面,也更深入一樣。但是,什麼程度的精確才是足夠精確呢?精確度會不會有極限呢?我們什麼時候才會有終極的“大象全息圖”呢?

結語

宗教是一種信仰,科學是一種信念。宗教的信仰可以讓我們對這個世界不迷惑,科學的信念可以讓我麼們把這個世界看得更明白。

宗教有三個主要特徵:1. 盲從;2. 道德優越感;3. 喜歡相信書本上的教條和權威人士給出的結論。這樣看起來,如今很多人對於科學的看法,卻很符合宗教的特徵。

所以,分清信仰和信念很重要。我們要相信科學,也要破除對科學的迷信。

  • 《文明之光》,吳軍 著
  • 《系統化思維導論》,傑拉爾德·溫伯格 著
  • 百度百科:伽利略望遠鏡


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