“科普”——科学哲学普及——何谓科学？

      

        什么是科学？科学探索无非就是寻找有关于客观世界的真理的努力，这就要求科学是经验的。这里的“经验”和我们日常说的“经验”不同，它更倾向于翻译成：经过客观检验。

       科学本来分为经验科学和非经验科学，非经验科学包括数学、逻辑学等，经验科学包括物理化学生物等等，但是我们往往不会说一个“数学家”是“科学家”，因为在经验主义之后，人们常常把数学和逻辑学被划分为非科学。“科学是经验”的这句话已经成为科学哲学界的基本共识，这句话通俗地说，意思就是——实践是检验真理的唯一标准。

        我们进一步探讨科学之前，先看看小明和他妈妈的故事。

       小明的妈妈有一天回家，发现冰箱里的奶油蛋糕不见了，小明的妈妈为了了解为什么奶油蛋糕不见了提出了一个猜想：是小明吃了奶油蛋糕。同时小明妈妈观察到几个现象：1.小明的嘴角有奶油的痕迹。2.小明打着饱嗝。3.门窗是禁闭着的。

       小明对妈妈说，奶油蛋糕是外星人拿走的。于是，第二个猜想出现了：奶油蛋糕是被外星人拿走的。

       于是小明的妈妈问小明，“为什么你的嘴角会有奶油啊？”小明回答她说，“因为外星人故意把奶油抹到我的嘴角。”

        小明的妈妈又问小明，“为什么你在打饱嗝啊？”小明说，“因为外星人逼迫我吃了一种药，致使我不停地打嗝。”

        小明妈妈又问小明：“门窗都关闭着，外星人是怎么进来的啊？”小明说，“因为外星人故意把门关上了。”

        小明的妈妈于是继续进行调查，发现小明的桌子上摆着沾着奶油的盘子，小明连忙改口说：“我记错了，外星人是在我的桌子上把蛋糕吃完的”

        可惜，小明的妈妈不是个外星阴谋论者，她不相信世界上有外星人，因此不管小明怎么辩驳，她还是选择把小明打了一顿。

        波普尔说，科学命题都是一些猜想，是有待证伪的，这一点毋庸置疑，但是只要是猜想就可以被称作科学命题吗？我们思考一下小明的故事，对于“蛋糕去哪儿了”这个问题的回答，小明的妈妈和小明分别提出了一个猜想：A.小明吃了奶油蛋糕 B.奶油蛋糕是外星人拿走的。这两个猜想都为“蛋糕不见了”这个现象提出了解释，因此它们是竞争性假说，但单纯从逻辑上，小明的妈妈永远也不能证实这两个猜想中的任何一个，甚至说极端地，如果小明妈妈亲眼看到了小明吃下蛋糕，这也不能证实小明真的吃了蛋糕，因为小明妈妈很有可能是“缸中之脑”，或者“被魔鬼迷惑了双眼”。正所谓世界上没有绝对的、永恒的真理；但是别灰心，这不代表世界上没有真理。

        很显然的一点是，在生活中我们如果真的遇见这种场景，如果我们就是小明妈妈，没有多少人会真的认为小明的蛋糕是被外星人拿走的，我们要做的大概是跟小明妈妈一样的事——揍他一顿。其实科学哲学要做的就是找出“蛋糕是小明吃的”和“蛋糕是外星人拿走的”这两种猜想的区别，以防止在很多情况下我们会被“伪科学”、“非科学”所迷惑。

           科学这个词其既可以作为名词也可以作为形容词，我们可以说什么东西“不科学”，表达的意思就是这东西令人觉得不合常理。尽管“科学”的名词含义我们还没有特别清晰的界限，但“科学”的形容词含义还是比较清晰的。“科学的”意思就是更接近真理的，“不科学的”意思就是更接近谬误的。由于科学这个词的一词多义，我们甚至可以说某个科学学科不科学，这句话表达的就是对于这个学科我们还不能严格地将它踢出科学的范畴，但是我们有理由认为它更接近于谬误。要注意的是，那些原本就不是科学的学科，是不能用“科学”这个形容词评价的，就好像不能说数学不科学。而那些标榜自己为科学的，就要接受科学哲学的检查，否则就是“伪科学”。那些说自己不是科学的，就不能踏入经验的领域内，也就是不能直接对客观事实进行判断，只能作为某科学学科的工具学科出现，或者作为工具学科的工具学科。

       下面我们谈谈真理和谬误。我们可以从小明的故事里结识三个“真理的朋友”，和一个“谬误派来的奸细”。

        朋友一：“支持性证据” ——对于这个例子来说，就是小明妈妈发现的那三个现象，它们对于小明妈妈的第一个猜想构成支持，因为从“小明吃了奶油蛋糕”、“吃奶油蛋糕的人嘴边会有残渣”（这样的常识性假设可以称作辅助假设）能推出“小明的嘴边有残渣”这样的检验推论（就是能够被客观事实检验的推论），一切检验推论如果被证实，都是对于假设的支持，但又都不能完全地证实假设，而一旦被证伪，假设也不能完全被驳倒，很可能是辅助假设出了问题，或者我们还可以建立“特设假设”（下面会提到）来挽救它。

        这么看来，支持性证据对于猜想的支持既不能完全证实，也不能完全证伪，那支持性证据的意义在哪呢？关键就在于：你得有，或者可能有支持性证据。世界上唯一不需要讲证据的一句话就是——凡事要讲证据。反过来，很多理论因为自身的原因，干脆不可能存在支持性证据，我们可以将它们统统拒之门外。比如有个理论说：万有引力是万物之间爱的表达。这样的理论不能推出任何检验推论，除非你加上假设：万物之间的爱与它们质量之积成正比、与距离平方成反比，但这显然让人觉得匪夷所思。另外根据“奥卡姆剃刀原则”或者“简单性原理”，既然“万有引力与物体质量之积成正比、距离平方成反比”这个理论已经足够推出与“万有引力是万物之间爱的表达、万物之间的爱……”完全相同的所有检验推论，那么就没有必要再去画蛇添足地添加“万物之爱”这样一个新理论实体。

        朋友二：“理论支持”——换句话说，“后台”得够硬。在故事的结尾介绍，小明的妈妈不是外星阴谋论者，这一点成为小明妈妈决定接受自己的猜想而反对小明的外星人理论的关键。设想一下如果小明的妈妈是一个疯狂的外星人爱好者，或者神秘主义支持者，那她会毫不犹豫的相信小明的说法。因为小明的妈妈具有一定的生活常识，她在比较这两个猜想时会很容易的想到外星人光临的概率极其之低，因此她的猜想受生活常识背书，小明的猜想受生活常识反驳。但我们要注意很多的偏见和刻板印象也是由此而来的。

        理论支持对我们生活和思想的影响是显而易见的，如果一个猜想能够得到现代物理学的支持，那么这样的猜想基本无需更多的证据就能够使我们相信，比如说——火星的引力是地球的0.375倍，这个猜想来自于物理学理论和观察结果：牛顿三定律、火星的直径约为6800公里、火星的质量约为地球的10分之1等等，它受物理学理论背书，而物理学建立在极其大量的客观证据基础之上，早就被人们所接受，火星引力的计算无非是物理理论的延展，如果人们接受了具有无数证据的物理学理论，也就应该接受火星引力的计算数值。

       朋友三：“新的客观证据”——在这个例子里指的就是小明妈妈在归纳得出“小明吃了蛋糕”这一假设之后，又发现的那些事实（如桌子上有沾奶油的盘子）。新的客观证据能对一个假设构成极大的威胁，同时一旦新的客观证据能证明一个假设，也是对它极大的支持。理由如下：

        客观证据可以分为已被发现时和尚未发现的，如果一个假设甚至不能支持已有的所有有关的客观证据，那它刚一出现就会因为被反驳而夭折，因此绝大多数幸存的假设都已然支持了所有已有的客观证据。然而要做到这一点并不难，哪怕是小明提出的外星人抢劫蛋糕论，他也总是能够自圆其说。我们做一个简单的小游戏就可以理解这一点：给你一张白纸和一些确定的点，请你用一条线连接所有的点，规则是没有任何限制，你可以交叉重叠，甚至连一个点两次，在这种条件下无论点的数量有多么大，你总能轻易找到符合规则的一条线，你只需要把笔落在一个点上，然后用笔尖去随意地寻找下一个点。但如果给你一张纸，一粒一粒不断地往纸上随机撒上100粒黄豆，要求你用一条线去连接所有黄豆落下的点，前提是在黄豆落下之前画完，这就很困难了，如果你没有通过计算，也就是没有有关这把黄豆的知识，掌握黄豆掉落的“真实规律”，你是不可能做到这一点的。你要寻找黄豆掉落的规律，你一定要有规律地、有预谋地去画这条线，否则你成功的概率极其之低。现实中不断随机出现的新的事实就像黄豆的落点，那些解释这些事实的理论就像你画的线，只有理论成功地预言了还未被发现的事实，这个理论才可以说从“分类整理”走向了“归纳总结”，这是质的飞跃。对于大量的事实，我们找出其中的分类，或者设想其有某种规律，并将它们整合起来，这被称作“分类整理”；而如果我们在设想的该种规律成型之后找到了同样符合该规律的事实，这就可以证明该规律做了一个“归纳总结”的工作，可以证明该规律对于其他未知事实具有预言能力，这也是理论的价值所在，人类知识的增长之根本。历史上绝大多数的理论都有其著名的预言成功的案例，比如巴耳末公式和爱因斯坦相对论。

        在黄豆游戏中，规则不会允许你每掉落一颗黄豆画一笔，或者当黄豆偏离你的线时，允许你修改自己的线条。——这就隐喻地引出了我们不请自来的第四位朋友——“特设假设”。

        谬误派来的奸细：“特设假设”——在这个例子里，小明的外星人抢劫论遭受到嘴角有残渣、打饱嗝和门窗紧闭这三个反对性证据的否定之后，小明为了挽救自己的猜想，提出“外星人时故意这么做的”这样的新的假设。哲学家亨佩尔这么描述这种假设：“引入它的唯一目的是为了挽救一个受到否定证据严重威胁的假设，它不是其他发现的结果所需的，不能导致任何附加的检验推论。”这样的假设就是特设假设，理论中的特设假设越多，理论的正确性和价值也就越低。特设假设就像是你在画完线条之后，发现有很多黄豆偏离了你的线条，你不得不去歪歪扭扭地修改自己的线条，把它拐个大弯绕回来，来连接所有的黄豆。

        虽然我们对于特设假设的界定仍然不那么清晰，但我们还是可以轻易判断出小明的理论充满了各种各样的特设假设。同样地，无论一个假设有多么多的特设假设来进行支持，我们仍然无法完全否定这样的假设，但我们至少可以在判断一个理论的价值的同时，把它的特设假设踢出去，因为特设假设也是在归纳总结，建立一个特设假设对知识的增长没有任何帮助。

        以上我们知道了，一个断言首先要承认自己是一个猜想，而不是标榜自己为唯一真理，而一个猜想首先要可被客观证据检验才被称作科学猜想，而至于这个猜想有多么科学，还要看它有多少支持性证据、有多硬的“后台”、有没有预言能力、有没有特设假设等等，这些判断科学性的标准显然还不够，其它的标准还有：科学不会诉诸权威、诉诸人身、诉诸谬误、诉诸直觉等等等等。

        本文作为原创科普文章，会在不久后使用视频进一步讲解，如有引用请征询我的同意。

        本文两条逻辑链条：1.“科学”是经验的——科学不能没有检验推论——科学的检验推论可以间接地由其背后的支持理论获得。2.“科学”的形容词含义为接近真理——没有对真理进行发现的科学学科是不科学的——没有预言能力的科学学科不科学——特设假设在分类整理而非归纳总结——特设假设是不科学的假设。

        本文的一些用语进行了通俗化处理，比如“客观证据”在逻辑经验主义原文里是“经验事实”等。本文还有一些漏洞尚未处理，比如小明妈妈的猜测并不是全称命题等等，不过做类比用途已经足够。参考书籍：《自然科学的哲学》——亨佩尔  《猜想与反驳》——波普尔