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主题:【原创】判决性实验:从波普到拉卡托斯 -- 山一程

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家园 【原创】判决性实验:从波普到拉卡托斯

看到河里在讨论如何判断某门学问是否是科学,提到了波普和判决性试验。晚饭吃得太多,房间又太小,无法散步消食,索性胡说两句。俺没有核实资料,如有不确,还请大家多多拍砖哈

“科学理论必须可以证伪”,可以说是20世纪科学哲学中的一个著名论段。

近世以来,科学的地位日益崇高,很多人、很多派都想给科学扯上点关系,甚至擅自挂上科学的名头。而证伪说一出,影响相当深远,许多理论就此被扫地出门,比如自认为是顶尖科学的唯物史观。

不过,“证伪说”是否真的就是科学理论的门槛?其实科学哲学内部,也有不同意见。

今天俺老山趁着肚子胀,胡扯两句波普、库恩和拉卡托斯这三个科哲大牛对证伪的态度。

波普当然不用说,自己提出的主意嘛。老波说,一个科学理论必须可以被证伪。如何证伪?必须利用“判决性实验”。

最有名的例子,也许是一战时(还是刚结束?)对某个天文现象(火星凌日?)的测量,观测到日食时行星对光线的引力。牛顿体系和爱因斯坦的相对论推出的预期值非常不同。这个测量巧好可以至少“证伪”其中的一个理论。测量结果与爱因斯坦的计算极为接近,于是牛顿体系被干掉,而这也成了科学史上的一个伟大事件(特别是大战中,英国人在非洲的观测证明了德国人的理论,“科学无国界”云云)。所以波普说,不能证伪的理论,就不是科学。

不过,物理读不下去的晚辈库恩,在“什么是科学”这个问题上,远没有波普那样乐观。他说,不仅在某段时间里,何为科学难以判断(比如炼金术和化学曾经密不可分),就连公认的科学领域之内,科学进步如何发生也不像波普想象的那么简单。他的大概意思是,所谓的判决性试验呢,在历史上是做不得数的。几个相互竞争的理论谁胜谁负,并不在于所谓的判决性试验,而是取决于科学共同体的主流意见。

如果我们把波普叫做“唯理主义”,那么库恩就是“经验主义”啦(瞎编的词儿,大伙一笑了之吧)。

在俺这个外行看来,库恩的见解,比波普高明许多。

当然,真正完成对波普的所谓“判决性试验”致命一击的,还是那个前数学家拉卡托斯。

老拉举了个例子,说明判决性试验在历史上根本就不存在。一个科学理论体系,其实有核心,有外围。核心是最基本的理论,外围则保护许多假定(?)。理论的内核(很少或)并不直接与经验发生联系,而是通过那些外围假定,对经验世界做出一些推断。老拉说,如果推断和经验不符,被“证伪”的只是外围假定,而不会直接危及到理论内核。这样说很枯燥,老拉举了一个很有趣的例子。

话说某天文学家根据牛顿体系(更确切地讲,应该是经拉普拉斯完善后的牛顿体系)来计算某个彗星的轨道。然而观测值和理论值不符。如果按照波普的说法,这就是个判决性试验了,牛顿体系就被证伪啦。

果真如此?老拉笑笑说,老弟,别着急嘛。你看,历史上观测值和理论值不符的例子简直多如牛毛,不过牛顿体系还不是大旗不倒,屹立了许多年?

那究竟怎么回事?这个天文学家并不会因为一次预测错误,就去怀疑整个牛顿体系滴。这个时候,他要做的事情,就是重新进行计算,也许会发现,“哦,原来可能存在一个未知的星体,它的引力影响了那颗彗星的轨道,并且导致了预测的失败。”如果足够刻苦,他会计算出来那颗未知星体的轨道。

如果大家在他预测的轨道上发现了真的存在那么一颗未知的星体,这当然是牛顿体系的一次伟大胜利啦!所有的物理学、天文学家和他们的学生们都会大醉三天。

而且,历史上某些星体,真的就是这样被发现的。

拉卡托斯并没有停在这里。他接着问,“如果在预测的轨道上没有发现那颗行星呢?”这个时候,大家会认为这是个判决性的观测,从而证伪整个牛顿体系么?

当然不会。

天文学家要做的事,是继续进行计算。也许在那个未知星体和地球之间,存在着一个未知的暗星云(俺忘了术语是啥了,哈哈),所以我们观测不到那个未知星体。

好吧,继续观测是否存在那个暗星云。如果发现了暗星云,科学届马上会狂欢,这是牛顿体系一个更加伟大的胜利!

如果没有发现呢?会不会有人站出来说,这是个判决性试验,证伪了牛顿体系?

老拉终于不耐烦了,一举教鞭,“说,刚才谁出的声?下课罚抄新华字典一百遍。居然现在还没搞清楚,天文学家还会不断提出新的假说嘛!”

总之,老拉认为,理论内核和经验观测之间,还隔了很多步骤,很多假设。一旦出现理论值与经验值不符,被触动、被修改的是中间的那些假设,而不会一下就摧毁整个理论内核。

那么爱因斯坦体系究竟是如何取代牛顿体系的?

还是回到库恩那里,科学共同体的代际更替。长江后浪推前浪,用爱因斯坦体系武装起来的新一代,取代了在牛顿体系中长大的老一代(俺没有研究过这段历史,瞎说的,如果不对,大家请拍砖,呵呵)。

于是,十几年前俺特别喜欢这个比较极端的说法:“科学革命本身,毕竟是一个非理性的过程。”

库恩的“科学革命”和拉卡托斯的“科学研究纲领”的出现,把“历史”引入了“科学”,提供了一幅不同的关于科学发展的图景。如果库恩和拉卡托斯的说法更有解释力,那么一个理论,按照波普的标准是否是科学,也似乎变得不那么重要了。

对了,再说一个关于波普的八卦。

他老人家写过《开放社会及其敌人》,国内好像很是流行了一段时间。

但并不是每个人都觉得他老人家很高明。

波普曾想在芝大谋个教职,结果惹闹了施特劳斯,说“芝大怎能要这种不学无术的家伙(俺的yy哈,无论是波普还是施特劳斯,都未向俺证明过)!”,于是联合另一个大牛,三下五除二,就把他老先生给赶跑了。

从波普喜欢得不得了的证伪理论,很轻易地就被库恩之流找到漏洞来看,施特劳斯要赶他走,恐怕真的并不是因为一个是所谓的新保守主义,一个号称是坚定的自由主义那么简单涅。

关键词(Tags): #判决性实验#波普#拉卡托斯元宝推荐:海天,不爱吱声,

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