“所謂科學的基本依據是可重複性”荒唐的一麵
所謂科學的基本依據是:“可重複性”它確確實實推動現代科學的進步,讓人們破除了許多迷信思想,為人類思想寶庫去偽存真做出了卓越貢獻。但這不是我今天這裏的主題,今天我想說的是前人沒有說過的有關“可重複性”荒唐的一麵。
第一例:
某A生了某C,某B說:“某C不是某A生的,如果是請再生一個某C,這叫所謂科學的基本依據是可重複性”。某A又生了一個,果然不像某C,不僅不像,而且連性別都不同。哈哈,這當然不是真事,但遺憾的是我們在使用“可重複性”的時候也會犯類似的錯誤。
第二例:
某A閉著眼睛過馬路,結果被汽車撞死了。某B說:“閉著眼睛過馬路,會被汽車撞死毫無科學依據”某B接著說:“恰恰相反我可以用實驗證明閉著眼睛過馬路,不會被汽車撞死”於是他安排了一個實驗,找了不同年齡段和性別的30人,把眼睛蒙起來,讓他們一起過馬路,果然一個沒死。為了嚴謹起見他把這個實驗重複了十次結果還是一個沒死。這當然是編出來的故事,我們當然不會上某B的檔。現實生活中我們也會犯類似的錯誤,這個例子是我去年教孩子理解“可重複性”編的故事。
今天我之所以寫這文章就是看見文學城裏有不少人談“可重複性”問題犯了類似的錯誤。為什麽我們會犯這類的錯誤呢?是對事物因果關係的不夠了解。我前麵說的兩個例子因為大家對生孩子和過馬路都很了解所以不會上某B的當。但在科學或醫學領域大家就比較容易犯這類錯。實際上很少人知道“可重複性”還有荒唐的一麵。我就拿一個科學史上曾經發生的事件來證明很多人,甚至很多科學家會犯這類錯誤。
大家都知道水在一個大氣壓下100度就會沸騰,這是一個被人們重複證明了無數次的事實,我敢說再沒有一個科學實驗會被重複證明這麽多次。實際上這就是一個人們想當然的例子。事實是純淨水在一個大氣壓下100度是不會沸騰的!
讓我們來回顧一下科學家如何了解水的沸點,來理解“可重複性”問題。
科學家經過許多次重複實驗證明,水的沸點是一個固定的溫度。可是後來有科學家又發現沸點和大氣壓有關係,在相同的大氣壓下,水的沸點才是一個固定的溫度。因為這是一個“可重複性”的實驗,科學家把一個大氣壓下的水冰點定為零度沸點定為100度。再後來又有科學家發現在很偶然的情況下一個大氣壓的水到了100度還是不沸騰。而且可能突然間爆炸性地沸騰。他們稱這種超過100度不沸騰的水為:過熱水。過熱水讓科學家百思不得其解,“可重複性”非常差,你想製造它的時候,100次,1000次也做不出來,但你不能否定它的存在,因為它能把超過100度的水炸的你滿臉滿身。所以當你輕易用沒有“可重複性”來否定一件事物的時候,請想一想這個例子,可能讓你付出血的代價。在許許多多次過熱水事故後,科學家逐漸總結出規律:水的沸騰需要一個條件,是水中的微小氣泡或容器壁表麵的微小氣泡或是容器表麵極其微小的的裂紋中的空氣。否則極易形成過熱水。
換句話說就是:純淨水在完美的容器裏就算100度也不會沸騰,會形成過熱水。現在我們在來比較一下“可重複性”:
當初認為一個大氣壓下水到100度就會沸騰,人們做了大量實驗“可重複性”很好,但人們並沒有發現水沸騰的本質。
而一個大氣壓下水到100度不沸騰,“可重複性”很差,因為很難得到真正不含空氣的純淨水,和完美容器。但是我們不能否定這才是水的真正本質。
人們了解了水的本質,才能更好地控製水,現在化學實驗中都會在加熱液體時放入點瓷片等,就是充當了氣化核的作用,以防止液體的暴沸。
好,我要回頭點一下我的主題,大家也看見“所謂科學的基本依據是可重複性”荒唐的一麵了。“所謂科學的基本依據是可重複性”不是放之四海而皆準的真理,它確確實實推動現代科學的進步,但也阻礙了人們對自然的進一步探索。
山地 29,09,2016
關於“過熱水”,這裏麵涉及到相變形核的問題,即“材料動力學”。在熱力學定義的相變溫度,即吉布斯自由能變化為0的情況下,相變所需要的“critical nucleation size"是無窮大,所以事實上不能發生相變。:)一定要超過這個溫度才能觀察到相變,即沸騰;容器很幹淨的時候,隻能靠“均勻形核”(homogeneous nucleation),這個在動力學上比較困難,所以會觀察到超過沸點不少還不沸騰的情況。您舉的這個例子,很說明“觀察”的“層次”問題。
科學史上很多事物都是需要不斷重新認識的,理解真理從來不是一帆風順的——寤寐思服,輾轉反側也。:)
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