6月 11, 2009 @ 8:29 am
关于可证伪性原则的反思（证伪分界的窘迫 — 根源之二）
证伪分界的窘迫 — 根源之二
可证伪性原则在实际应用中发生困顿的另一个根源是它自身的局限。可以从两个方面来看。
第一，可证伪性不够严格，作为科学分界标准或者太宽，或者太窄。太宽是说，伪科学的东西也可能被证伪，根据证伪原则伪科学有可能被放入科学殿堂。比如虎皮鹦鹉预测地震的理论，说虎皮鹦鹉一跳某地就会发生地震。显然这个理论是能够证伪的，很容易设计实验来检验虎皮鹦鹉跳的时候，某地有没有发生地震。按照可证伪性原则，“虎皮鹦鹉预测论”应该算作科学。但是没有一个真正的科学家会把“虎皮鹦鹉论”当作科学。如果有人宣称信了某种大法功可以使人在水上行走如飞，刀枪不入，按照可证伪性原则这种理论也可以归入科学之列的。另一方面，可证伪性原则有时又显得太窄，有可能把一些科学家认可，不能证伪的理论学说排斥在科学殿堂之外。比如“宇宙空间存在黑洞”，“自然界存在正电子”等等。所有这些没有限制条件的存在性命题，有一个例子便可证实，但无法证伪。要证伪得遍寻宇宙，是个不可能的任务。由此可见，仅仅依靠可证伪性原则是不够的，它本身往往不能给予清楚具体的分界，而是要借助常识、经验、逻辑和公认的理论去判别哪些东西是胡说八道，伪科学，哪些东西是有价值的科学假说，值得进一步去检验。
第二，可证伪性原则把科学研究、科学发现和科学进步的过程看得过于简单，以此进行科学分界也使这个标准难以应付错综复杂的实际情况。按照可证伪性原则，一个假设一经证伪，它背后的理论就必须当作错误的东西被抛弃。不这样做，就不是科学。但是，科学研究和发展的过程并不如此简单。法国物理学家、科学史家杜恒(又译迪昂)提出一个很有影响的思想观点，认为一个假设不可能孤立地得到检验。假设检验不是针对某一个孤零零的假设，而是针对构成一个理论体系的一组假设。不仅如此，假设检验的过程还牵涉对实验设备、实验条件等方面的许多附助假定，这些也会影响检验的结果。当一个实验结果与理论预测的结果不符时，科学家知道检验过程涉及的许多假设中有一个或多个不成立，但是无法确切知道到底是哪一个。因此很难判断是仅仅是一个假设被证伪了呢，还是整个理论体系被证伪了。这个观点后来被美国哲学家奎因发扬光大，因此又称“杜恒-奎因原理，”后来有人认为是证伪主义不可逾越的障碍。
科学发展的过程错综复杂，由于种种原因，一种理论有可能先被证伪后来又被证实，或者证实后又被证伪，因此无法简单地套用可证伪性原则去给某种理论一锤定音。1906年考夫曼宣布他的关于高速电子荷质比的实验与爱因斯坦狭义相对论不符时，爱因斯坦对自己的理论依然充满信心，并没有抛弃它。两年后，布歇雷尔发表了更精确的实验结果，支持爱因斯坦理论。到了1916年，两位法国物理学家才发现考夫曼的实验装置是有问题的。
爱丁顿观察日全食证实广义相对论的历史事件对波普尔思想有深刻影响，因此仔细考察一下这个例子可能更能说明问题。爱丁顿第一次以一种“判决性检验”(crutial tests)支持了广义相对论的预言，产生的轰动效应使广义相对论开始为科学界广为接受。但是从当时的实验情况来看，爱丁顿宣布证实爱因斯坦广义相对论这个结果可以说相当偶然，并不十分可靠。其一，巴西索布拉尔观察队大口径望远镜由于聚焦问题，19张底片只有0.93角秒的结果，更接近牛顿理论的预言值(0.87角秒)。但是这个结果理所当然地被深信爱因斯坦理论的爱丁顿打了折扣，而更愿意相信小口径望远镜的7张底片的数据(1.98角秒)。爱丁顿和戴森最后对三数据加权平均，最后得出1.63角秒这个比较接近爱因斯坦理论的数值(1.75角秒)，是压低了0.93角秒的权数的结果。其二，严格的做法，爱丁顿的普林西比岛观察队应该像索布拉尔观察队一样，观测完日食时的恒星位置之后，几个月后回到同一地点再次观察没有太阳时的同一天区，比较两次观察到的恒星位置。但爱丁顿没有这样做，而是直接比较英国的研究人员在夜间观察这批恒星位置的结果。尽管爱丁顿为了避免系统误差拍了另一天区的照片用作参照，其精确性仍然不及同一天区的比较。其三，测量精度受仪器和环境条件的影响。爱丁顿在在普林西比岛碰到恶劣的天气，只有两张照片可用。两张底片的平均值和索布拉尔观察队26张底片的平均值，可靠性显然不同。不仅如此，温度变化造成聚焦系统和照相底片的变化也直接影响测量结果的精度。索布拉尔的昼夜温差达22°F，是可允许温差的一倍以上。研究人员的观念，实验的设计，环境条件，仪器能够达到的精度等等，这些因素都可能影响最后实验结果。设想如果不是爱丁顿，而是另一个对爱因斯坦广义相对论持怀疑和敌意态度的科学家，比如瑞典的实验物理学家哈瑟伯格；如果普林西比观察队可用的两张底片碰巧是数值偏低的极端值；那就很可能给低数值更大的权重，由此得出不利于广义相对论的结论。或者由于忽略索布拉尔较大昼夜温差的因素，把由此造成的高达2.16角秒光线偏折量理解成否定广义相对论理论预期值的正误差[1]，如果做实验的科学家据此宣布广义相对论没有得到验证又如何？实际上，1919年前后的一些观察实验就有不支持爱因斯坦理论的结果。爱丁顿之前，就有美国的天文学家赫伯.柯蒂斯和威廉.瓦拉斯.坎贝尔，试图通过观察1918年6月8日发生在华盛顿州戈登代尔的日全食检验爱因斯坦的理论。爱丁顿之后，又有厄文.弗伦德里希（Erwin Freundlich）1929年在苏门答腊岛的观察。前者由于仪器精度不高，后者由于人为错误，都没有得到支持爱因斯坦理论的结果。
这个例子中更说明问题的，还有历史时机这个偶然因素对科学理论验证结果的影响。爱因斯坦在1911年发表《关于引力对光传播的影响》时，误算出光线偏折值是0.875角秒，直到1915年他全部完成广义相对论时才把它修正为1.75角秒。1911年到1915年间，各国科学家做过多次努力，试图通过观察日食时的星光来检验爱因斯坦的引力理论，但是由于多云的天气，准备工作的失误以及第一次世界大战的爆发等因素而没有一个成功实施。富有戏剧性的是，假如这些早期实验中有一个真正成功实施了，其结果必然是爱因斯坦引力理论预期值的一倍，实验结果从现象上看又是对爱因斯坦引力理论的否定了。
从另一个角度看杜恒-奎因原理，科学理论各个组成部分之间有内在的联系，科学家不能仅凭对一个部分的证伪就否定整个体系。孤立地看万有引力定律，我们怎么可能建立一种实验去证伪它？如果不能证伪是不是可以断定万有引力定律不是科学？万有引力定律的科学性，来自它和牛顿三大定律一起构成的整个经典力学体系的科学性，而这个体系的科学性则在于它的自洽和解释力可以为物理事实检验。对爱因斯坦广义相对论的最后验证，当然不是爱丁顿的这一次日食观察，而是后来实验条件更严格，仪器精度更高，重复多次的实验，包括对无线电波偏折的观察。更重要的是，广义相对论的“判决性检验”不仅仅是星光的引力偏折，而且包括对水星近日点的进动的解释，光谱线引力红移等一系列推测和检验。
波普尔自己后来也承认，不能一条条假设地单独评价，而是要把科学理论作为一个体系来证伪。“我们确实只能证伪理论体系，任何对体系中某个特定陈述证伪的做法都是非常不确定的。” 即便如此，一旦要综合考理论整体，可证伪性原则立刻失去作为实践中判断标准所必须的便利、清晰和确定性，失去人们所期望它具有的那种一锤定音的法力，因为对于什么构成理论整体可以有无穷无尽的争论。
[1]据说戴森在观察队出发前解释观察结果的含义，如果数值接近0.875角秒，说明支持牛顿理论；如果接近1.75角秒，说明支持爱因斯坦的理论。这时爱丁顿观察队的副领队哥廷翰问道：“如果得到的数据是爱因斯坦偏折值的两倍，那又说明什么？” 戴森回答说，”那么，爱丁顿就会发疯，你只能一个人回家了！”
15条评论 »
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Posted by oztiger
6月 11, 2009 @ 5:18 pm
这里面有很多问题.你只是介绍了对波普哲学的攻击但要介绍波普的反击才公平.
可证伪标准太宽的说法不成立.它是决定科学的必要条件.但不是充要条件.你应该知道成为科学还有其它条件,例如逻辑自洽,鹦鹉理论本身逻辑不自洽–为什么不是所有鹦鹉一起跳?
最关键的一点:成为科学,不仅要可证伪,还要经过检验未被证伪才行,怎么会仅仅因为可证伪就被视为科学?
很多人说可证伪标准要求太高太窄,但虽有门槛却仍是开放的,不细说了.
奎因的批评现在很流行,但很多已经被一一反驳.
例如否定的结果是理论的不对还是实验测量的问题.且不说这是糟糕的辩护(它可以用来否定所有的理论,你测不到上帝因为你仪器不好,从而走向不可知论),实际上将理论的正误先放下,转而对测量方法提出可证伪的说法/进行检验—这仍是科学理论发展的典型–实验统计学/实验设计对照就是这么来的,转回来严密的检验方法保证了证据的有效性.
再说理论整体和局部的问题,一次证伪并不见得只能否定局部,要看证据是什么,否定的是什么.理论也有核心,否定理论核心的论据将一次颠覆整个理论有什么出奇?上帝要是现在露个脸让大家看看,我们所有无神论的理论全要颠覆.
反过来说,认为所有理论的整体到局部都可以被一次证伪所推翻,这从来不是波普的说法而是批评者强加给波普的观点.别忘了他曾被认为并且他也承认是证实主义者的朋友,对于对于证据的效力/理论的验证度,还有什么人比他们研究的更多更专业吗?波普传承综合出系统的方法并被他的学生进一步发展,哪有像指责者说的那么笨留有一堆缺陷?
你要警惕哲学家们喜欢复杂化混沌化云山雾罩的倾向,他们批判波普和小维时常常言过其实,因为这两者谈哲学时逻辑清晰直白让非专业的人都看得懂.哲学家的饭碗有了问题,特别是当擅长逻辑实证的科学家介入时.
Posted by 田野
6月 11, 2009 @ 8:39 pm
To oztiger,
从波普尔提出可证伪性原则之日起，就有对这个原则的批判，从亨普尔的批驳到拉卡托斯的对它的修正和调和，这期间有人们的误解，也有波普尔的思想变化，发展，还有不同人的不同理解，到底什么是真正的波普尔并不十分明了。否则怎么会有拉卡托斯所说的“三个波普尔”？
我的目的不是评价波普尔，或波普尔思想的发生发展，这个是哲学史家的工作。所以不存在公平不公平的问题。
我所关心的，是波普尔提出的可证伪性原则，如果作为科学分界的唯一标准会出现什么问题。也许波普尔的原意不是要把它变成分界的唯一标准，但是他的著述中哪里有对此清楚明确地说明，哪怕是警示和提醒？相反，从他强调证伪性的大量论述中，科学界，哲学界得到的理解，实际生活中人们对这个原则的理解和运用显示的，是证伪原则的排他性，只有证伪才是科学分界的标准。出现把证伪变成分界的唯一标准的现象有什么奇怪吗？
如果你认为，证伪原则并不是科学分界的唯一标准，甚至作为标准也存在一些问题。那很好，这正是我要说明的。如果所有的人都是这样的看法，我这就是多余的废话一篇。
另外，可证伪对科学既不充分，也不必要。你看到了它的不充分，忽略了它的不必要。文中不是给了例子吗？你怎么证伪“宇宙存在着黑洞”这个科学理论？
另外，波普尔自己就是哲学家，要说哲学家云山雾罩，大家彼此彼此。你只能说有说理清晰的哲学家和晦涩难懂的哲学家。最后一句没看懂，“哲学家的饭碗有了问题,特别是当擅长逻辑实证的科学家介入时.”谁是科学家？
Posted by oztiger
6月 11, 2009 @ 11:58 pm
写了一堆，忘记登录结果没了。改为在我博客回应吧。
Posted by ronaldfree
6月 12, 2009 @ 12:02 am
最关键的一点:成为科学,不仅要可证伪,还要经过检验未被证伪才行,怎么会仅仅因为可证伪就被视为科学?
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赞成这句话。
记得以前上《自然辩证法》时，老师讲到这里的时候把我搞糊涂了，我后来问我的同学，他们大多数也搞糊涂了。
可证伪性是指提出的命题有出错的可能，即可错性。如果一个命题被证伪了，不正好说明这个命题是错的吗？怎么还反而变成科学的呢？我的老师把可证伪和被证伪当做一回事，误导了我们。
我现在的理解是，可证伪性是指一种可能，而被证伪则是一种现实。其实可以这样说，被证伪的命题是被“证实”为错误的命题，本质上是一种证实。既然一个命题被证实是错的——被证伪了，怎么可能反而是科学的呢？！
这是我个人的理解，说的不对的地方，请指教。
Posted by ronaldfree
6月 12, 2009 @ 12:05 am
oztiger
6月 11th, 2009 at 11:58 pm
3
写了一堆，忘记登录结果没了。改为在我博客回应吧。
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哈哈，下次如果写的比较长，建议写完了之后先全部选中，然后按ctrl+c，这样就不怕了。
Posted by 准非医
6月 12, 2009 @ 2:32 am
虽然oztiger一听我提“社会科学”就望风而走，既不表态，也不认错，其行为着实让人笑话。不过，我倒同意他对博主“第一”点的批评。
从可证伪角度说，被证伪的理论，不能算科学，只有可被证伪而实际上却被证实的自然科学理论，才可算作狭义上的科学。
Posted by 准非医
6月 12, 2009 @ 2:44 am
我的直觉与“杜恒-奎因原理”还是蛮一致的，虽然我的认识不像他俩认识得这么清晰。看来俺们还是很有潜力的，自我吹拍一下，呵呵。
Posted by ronaldfree
6月 12, 2009 @ 4:28 am
我的想法和楼上差不多：）
再说说楼主举的存在性命题的例子。“世界上存在正电子”和“宇宙空间存在黑洞”，这两个命题显然无法证伪。但如果换一种表述，比如“世界上不存在正电子”，“宇宙空间不存在黑洞”，却是可以证伪的。
在自然科学里面，我觉得可证伪性原则还是非常有力的。
Posted by oztiger
6月 12, 2009 @ 7:14 am
准非医,除了不要去我博客讨论以外,你可不可以在别的地方也不要扯上我?
我两个月之前就说过跟你没什么好说的了,你一定要缠着我干什么?
二个月前,你问过社会科学的事,我当时就回答你了.当时我说了最后一次回答,我回答多少遍,你也会说我没回答,你再喜欢学,喜欢问,我没时间教行不行?
我再做一次好人来换取你不纠缠我行不行?
记不记得当时我给你举例,实验心理学就是可以证伪的社会科学?
Posted by ronaldfree
6月 12, 2009 @ 9:53 am
楼上的实验心理学确实是可以证伪的社会科学。我几年前对心理学有点兴趣还参加了心理学的博士考试，可惜专业课没过线。心理学以前只是一种从哲学里孕育出来的思辩的学问，现在走的是实验科学的路子，不管是社会心理学还是前沿的认知心理学，主要的论证手段就是实验。所以我觉得现在还把心理学归类为社会科学有点不合适，它其实更接近自然科学，可是由于它研究的对象不是自然界，而是心理现象，所以叫实验科学我觉得比较合适。
Posted by ronaldfree
6月 12, 2009 @ 10:00 am
oztiger
6月 12th, 2009 at 7:14 am
10
准非医,除了不要去我博客讨论以外,你可不可以在别的地方也不要扯上我?
我两个月之前就说过跟你没什么好说的了,你一定要缠着我干什么?
二个月前,你问过社会科学的事,我当时就回答你了.当时我说了最后一次回答,我回答多少遍,你也会说我没回答,你再喜欢学,喜欢问,我没时间教行不行?
我再做一次好人来换取你不纠缠我行不行?
记不记得当时我给你举例,实验心理学就是可以证伪的社会科学?
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哈，你们两个人有过节吗？没什么大不了的，消消火气。
Posted by ronaldfree
6月 12, 2009 @ 10:03 am
楼主的上一篇写的很好，这一篇差一点，有点凑数的感觉。这是我的感觉，冒犯了别生气啊！
Posted by 准非医
6月 12, 2009 @ 11:33 am
To oztiger：
您的逻辑能力果然非同凡响。仅仅举了一个学科的非主流学派的例子（姑且相信实验心理学这个理论体系可证伪），就证明整个心理学、整个社会科学都是可证伪的。跟逻辑如此强悍的人争论，我有种和中医教徒对决时类似的感觉。算了，除非非常必要，以后不会扯您的大名。过去如果不适当地提及您的大名，这里道个歉。
Posted by 田野
6月 12, 2009 @ 3:30 pm
ronaldfree和准非医，
你们一些问题的回答，可以参看我给oztiger最新博文的回贴吧。
http://xysblogs.org/oztiger/archives/4999#comment-21243
Posted by 准非医
6月 14, 2009 @ 12:54 pm
很多人像我原先认为的那样去理解可证伪原理：“被证伪的理论，不能算科学，只有可被证伪而实际上却被证实的自然科学理论，才可算作狭义上的科学。”当然，我并不知道它是否来自Karl Popper。你对他和它有较深入的研究，较有发言权，而且引用Karl Popper本人的话来说明，较有说服力，我收回自己的观点，收回这一点小批评。