關(guān)于科學(xué),你所不知道的3個真相

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

在科學(xué)昌明的現(xiàn)在,科學(xué)不再是一個需要用拗口的名稱來介紹的概念,而是我們?nèi)粘I钪袩o處不在的高頻詞。科學(xué)健身、科學(xué)減肥、科學(xué)開會、科學(xué)防范疫情,甚至是科學(xué)地跳廣場舞、練氣功,只要是帶上科學(xué),大家就會認(rèn)為是對的,是靠譜的。

科學(xué)儼然成為了一種信仰。我們常常是用科學(xué)來觀察和研究這個世界,但當(dāng)我們湊近觀察和研究科學(xué)本身時,有些關(guān)于科學(xué)的真相,可能會顛覆你的日常認(rèn)知。

01 科學(xué)不代表真理

現(xiàn)在人們崇尚科學(xué),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(huán)。當(dāng)然,我們現(xiàn)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(dāng)然。

但到底什么是科學(xué)呢?有了科學(xué),我們真的就可以敢叫日月?lián)Q新天,無所不能了嗎?有些樂觀的人可能在心底里是這么認(rèn)為的。

科學(xué),只是我們認(rèn)識世界、解釋世界,進而借此改造世界的一種方法。注意,只是一種方法。

科學(xué)的研究方法一般遵循這樣的步驟:

- 提出質(zhì)疑

- 小心求證

- 對于復(fù)雜的問題,盡量分解為多個簡單的小問題來研究,一個一個地分開解決

- 當(dāng)我們從問題出發(fā),通過實驗得到了結(jié)果之后,需要合理地解釋結(jié)果,并從一般性的結(jié)果上升到結(jié)論,最后將結(jié)論推廣并且普遍化

也就是說,科學(xué)就是胡適講的:“大膽假設(shè),小心求證”。這里有兩個要點。

第一,提出的假設(shè)需要是可以被求證的,所以科學(xué)有它的范疇?!吧系凼谴嬖诘摹?,這個假設(shè)沒法求證,不屬于科學(xué)問題。所以當(dāng)我們說“要相信科學(xué)、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圣水,說可以治病,我們是可以用科學(xué)常識來反駁的。如果他進而說“上帝與你同在”,科學(xué)就沒法派上用場了。另外對方也可以用科學(xué)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(chuàng)造的,包括科學(xué)本身。而你只能說,您老人家這樣的說法不屬于科學(xué)問題。

第二,科學(xué)被求證的過程必須是嚴(yán)密的、符合邏輯的,而且是可觀測的。

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

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

02 科學(xué)并不是人類大腦能力超群的體現(xiàn),事實正好相反

賽先生之所以叫科學(xué),有分科治學(xué)的意思。所以科學(xué)分成了很多學(xué)科:基礎(chǔ)學(xué)科如物理、化學(xué)、生物;社會學(xué)科如社會學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)。而現(xiàn)在的學(xué)科設(shè)置有越分越細的趨勢。

在牛頓的時代,是沒有這樣的學(xué)科區(qū)分的,所以他寫的書名是《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。因為在當(dāng)時,很多我們現(xiàn)在劃分出來的學(xué)科,都屬于自然哲學(xué)的范疇。所以牛頓除了研究物理和數(shù)學(xué),后來還沉迷煉金術(shù),不能算是轉(zhuǎn)行。

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

在《系統(tǒng)化思維導(dǎo)論》一書中,美國計算機名人堂代表人物杰拉爾德·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(xué)的存在正是人類大腦能力有限的最好證明”。所以,科學(xué)并不是人類大腦能力超群的體現(xiàn),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(xué)的分科治學(xué),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。

這有點類似于盲人摸象的故事,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(rèn)為世界是一把扇子,摸到肚子的人認(rèn)為世界是一堵墻,摸到腿的人認(rèn)為世界是一根柱子,摸到尾巴的人認(rèn)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(xué)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(xué)家對于光是一種波還是一種粒子,爭論了很多年,最后提出了“光的波粒二象性”的說法,也就是說,承認(rèn)光既是一種波,也是一種粒子。大概物理學(xué)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,對于科學(xué)是如此,對于我們的日常生活,其實也是一樣的道理。

03 科學(xué)受益于不精確的測量

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

正是因為伽利略發(fā)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(huán)形山投下的陰影,接著又發(fā)現(xiàn)了太陽黑子,此外還發(fā)現(xiàn)了木星的4個最大的衛(wèi)星。人類對于天文學(xué)的認(rèn)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(xué)的發(fā)展受到了很大的阻礙。因此當(dāng)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(xué)家發(fā)現(xiàn)簡潔的規(guī)律。牛頓的萬有引力定律基于開普勒的橢圓軌道理論,而開普勒是根據(jù)第谷·布拉赫的觀測結(jié)果計算出橢圓軌道的。如果觀測結(jié)果更精確一些(像我們現(xiàn)在能做到的一樣),那么軌道就不能看成橢圓的,牛頓的工作會遇到很大的麻煩。

“過于”精確的測量也常常給生物學(xué)家?guī)砝_。對于物種的分類,過去一般是通過外觀,還有雌雄交配后,能否產(chǎn)生可繼續(xù)繁殖的后代來判斷。而隨著我們對地球上的生物越來越了解,隨著基因檢測技術(shù)的不斷發(fā)展,我們發(fā)現(xiàn)原本劃定的物種和物種之間的界限越來越模糊。

當(dāng)然,目前看來,測量越精確,總體上對我們是越有好處的。就好像盲人們對于大象的認(rèn)識,會更全面,也更深入一樣。但是,什么程度的精確才是足夠精確呢?精確度會不會有極限呢?我們什么時候才會有終極的“大象全息圖”呢?

結(jié)語

宗教是一種信仰,科學(xué)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(xué)的信念可以讓我么們把這個世界看得更明白。

宗教有三個主要特征:1. 盲從;2. 道德優(yōu)越感;3. 喜歡相信書本上的教條和權(quán)威人士給出的結(jié)論。這樣看起來,如今很多人對于科學(xué)的看法,卻很符合宗教的特征。

所以,分清信仰和信念很重要。我們要相信科學(xué),也要破除對科學(xué)的迷信。

參考資料

《文明之光》,吳軍 著

《系統(tǒng)化思維導(dǎo)論》,杰拉爾德·溫伯格 著

百度百科:伽利略望遠鏡

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