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科学方法简介

2014年1月18日星期六

科学里最重要的,不是它所积累的知识,不是它所衍生的技术及其造就的巨大财富,也不是几个世纪以来科学研究产生的科学理论体系。科学里最重要的,是科学方法,是如何像科学家一样思考。这种科学思维,能帮助人分辨真假、识别骗子,并在生活中采用比较科学的生活方式。科学思维方式有三个最重要的组成部分:

第一,实证。

实证就是经验证据,即一个人能通过自己的感官而得到的证据。实证不能是道听途说,不能是顿悟,也不能是权威证据(即由官方、领导、或宗教领导提供的证据)。实证必须能够被重复,能够被检验。

当然,今天的世界里,并不是所有人都能够亲自检验、重复别人的实证。这些就成了科学家的专职任务。科学家们,经历了几个世纪的摸索,已经形成了一整套检验、重复他人新发现的科学模式,也有一系列评审和发表文章的制度,使得这种检验更加可靠,而减少错误的产生。因此,通常可以认为发表在科学杂志上的结果,就是已经经过检验的实证。没能发表的,基本上就是没被承认的属于道听途说的证据,不能算作科学。

第二,逻辑。

如果说实证是建设科学大厦的砖头,那么逻辑就是把这些砖头粘合在一起的水泥。逻辑,听起来容易做起来难。绝大多数人,没有经过严格的数学训练,都不会使用逻辑。在生活中犯各种逻辑错误的例子很多(比如“如果没有中医就不会有中华民族”),但是大多数人都认识不到。即使经过严格训练的科学家,有时候也会犯逻辑错误。好在科学家的工作都要发表出来,别人可以检查。所以这种逻辑错误会很快被发现而纠正。正确使用逻辑常常会强迫人放弃自己长期信奉的信仰或偶像。因此对很多人来说,接受逻辑是很困难的。这也是为什么世界上信教的人仍然占大多数。另一方面,科学家里信教的就很少,而且越来越少。因为在受到逻辑训练之后,宗教的自相矛盾或循环论证就会变得很明显。宗教和逻辑互不相容,不可调和。

第三,怀疑。

这是科学方法里最重要的部分。没有它就没有科学。即使有了实证和逻辑,并不能保证得到的结论就一定正确。因此,大厦建起来之后,科学家需要有一个利器能够推倒这个大厦。这个利器就是怀疑。永远对所有的事情保持一定程度的怀疑,这是科学进步的一个必要条件。

怀疑,要想能用好有两个方面要注意。首先,最重要的是怀疑自己,即中文里所讲的虚心。要时刻准备接受能够推翻自己以前想法的新证据。怀疑别人不算什么本事,因为所有人都会,即使没有经过科学训练的人也会怀疑别人。但是怀疑自己,很少有人能够做到。事实上,除了科学家之外,基本上没有人能够做到。其次,不能够乱怀疑。怀疑也要有依据,要根据前面两条,或者是实证,或者是逻辑,提出怀疑。没有根据的怀疑,不仅不能使科学进步,反而会破坏和阻碍科学。比如现在有很多宗教人士怀疑进化论,“民间科学家”怀疑热力学第二定律(企图发明永动机),这些都属于没有根据的怀疑。

有人问,科学百密总有一疏,哪有十全十美的理论?就在这百密一疏中,会不会少数真相就被埋没了?确实,科学理论从来都不是十全十美的。科学方法不是要保证现在的理论一定对,更不是要保证能发现所有的真相,而是要保证如果错了一定可以有办法改正。因此,科学不会争论它总是对的,而只要求你为支持自己的理论而提出证据。如果这些证据满足了科学证据的条件,就会被接受,你的理论也就成为了科学里的“真相”。否则你的理论就不会被接受。这样不断地质疑,不断地以更强更清晰的证据取代旧的证据,以更全面的新理论取代旧理论,科学才会不断进步。

现代科学里面几个影响重大的理论体系,有相对论、量子力学、热力学、进化论、基因学、板块学说、大爆炸理论等。这些理论在科学领域之内并没有争议,可是很多反科学的人认为有争议。他们的怀疑,就属于没有根据的怀疑 (虽然在普通人眼里,他们说的似乎很有道理)。如果你能以其中的一个理论为例子(比如进化论),搞清楚它的来历和争议的原因,争议双方的理由和立场,也许你就会对科学方法有一个比较感性的认识。