《科學理解的方法論 08》

科學首先通過觀察，再由歸納和總結，演繹和數學推理，以及還原或者其它非演繹和歸納的思維方式，在廣度和深度上擴展人類的認知。科學在這些方法的不斷交織和循環使用中往前發展。可以先是一個和一些有關現象的陳述，再到一個和一些規律的陳述，再到一個科學理論體係。為確保科學認知的發展，每一步都走得足夠紮實。科學的陳述或者說命題的真實性必須由經驗中的實踐來檢驗。這就是科學的最基本的實證主義態度。科學從經驗中來，再回到經驗中去。科學現象和規律必須是普適，有可重複性的。有些命題，比如2+2=4的先驗知識和邏輯上的同義反複，是自明和自洽的，無法檢驗。但是比如摩擦生熱的科學命題是可以檢驗的。一個科學理論的合理性是通過對它的前提假設或者關鍵推論進行檢驗。高斯在研究非歐幾何時就曾經嚐試探究自然的空間屬性。他測量三個山峰之間構成的三角形的內角和。因為測量精度不夠，他無法得到肯定的結論。現在我們知道，類似的實驗必須在更大的尺度和更強的引力的條件下才能有確定的觀測結果。

科學的檢驗方法除了觀測還有實驗。我們知道事物的聯係往往有一果多因和一因多果的情況。實驗就是通過控製環境和條件，去除可能會幹抗的因素而對單一因素的效應和結果的觀測。有效合理的實驗中一定會設定參照物或者參照樣本。實驗設計在針對人或生物的複雜係統的生物學或生理心理學裏尤為重要。人的意識的介入往往會影響實驗結果。比如，在心理學或藥理學研究裏，作為實驗對象的人可能會對實驗結果有所期待，從而造成實驗結果的偏差。這時，實驗安排對接受實驗的病人保密。病人分為兩組。參照組分發安慰劑，試驗組分發真正的藥物。最後對兩組的結果進行比較。這是單盲實驗。有時實施實驗的人員也會影響實驗結果。病人在和實驗人員的交往中察覺或獲取到實驗信息。這時就可以將接受實驗的病人隨機編號編入參照組或者實驗組。病人的信息也對實驗人員保密。這叫雙盲實驗。這也是迄今為止最合理的實驗方式。為確保實驗的準確性，西方的藥物實驗多數采用雙盲實驗。我很想知道為什麽中醫藥研究不用雙盲實驗。

深究而言，通過經驗檢驗來確認一個科學命題或理論的合理性的想法有其內在的缺陷。實證檢驗可以看成經驗歸納的逆過程。歸納是由經驗觀察裏總結出現象和規律。而檢驗是以經驗現察對總結出來的現象和規律進行驗證。如果說簡單的歸納法不能產生新的知識，簡單的檢驗也就無法證實或者否定新的知識。當我們認為硬幣第十一次拋擲後落在正麵時，我們仍有二分之一的可能性是對的。第十一次和第十二次都出現正麵仍有四分之一的可能性。在當前的粒子物理研究中，環境的影響（或者說背景噪音）足夠的大，以至於觀測和檢驗都變得十分困難。科學檢驗也不是絕對客觀的。除了檢測的過程，對檢測結果的評估都是人的參與。這時人的作用類似案審中獨立的陪審團。我們仍然無法肯定案審的結果一定公正合理。托勒密提出地心說後的一千多年裏人類積累了許多的新的觀測。這些新的知識無法證實也無法否定地心說，隻有在本輪上再加上一個本輪的修正。如果我們不能打破固有的觀念，就不可能得到真正的新的知識和新的科學。盡管經驗檢驗不完美，它仍然是科學認知發展中不可或缺的關鍵部分。波普爾認為，當我們檢驗科學命題或者理論時，應該從批判和否定的角度進行檢證。

--寫於2022年7月2日（圖片來自網絡）