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科學和非科學的區別

雪兒

[學長]自從“科學”這個名詞誕生以來,“非科學”和“偽科學”就像它們的孿生兄弟壹樣誕生了。“三兄弟”的鬥爭從未停止。在歷史的長河中,發生了太多的變化——無論是思想認識還是生產技術——讓人在“科學”、“非科學”、“偽科學”之間徘徊。也許沒有人能說清楚這三個謊言的區別到底在哪裏,因為很多曾經顛撲不破的真理,後來都變成了被大家鄙視的迷信(當然也有很多原本以為的奇思妙想,現在變成了科學真理,例子數不勝數)。至今沒有人能透徹地分析它們的異同,並向世人宣告它們的結論是永恒的真理,因為真理和謬誤就像科學和偽科學壹樣,是不斷發展和相互轉化的。

按照上面的推論,沒有人能說清楚科學、非科學和偽科學的異同,所以我的文章似乎沒有必要。但我覺得如果我的文章能引起人們的思考和討論,能為人們理解科學的本質貢獻壹點力量,那麽這篇文章還是有意義的,這也是我寫作的原因。

下面,我先介紹壹下科學的含義和特點,輔以壹些例子,讓大家對科學這個名詞有壹個比較理性的認識,然後我再舉壹些非科學的例子,總結壹下非科學的特點。對於偽科學,我們也是這樣。在文章的最後,我會綜合論述科學、非科學和偽科學的異同。

首先,介紹了科學的定義。我們先來看壹段話:”...如果說科學是人類攀登文明高峰的見證者,那麽科學家就是神秘的科學王國裏帶刺的探索者。馬克思曾把科學的入口比作地獄的入口,並對科學家提出了這樣的要求:在這裏必須根除壹切猶豫;在這裏任何怯懦都無濟於事。古往今來,壹代又壹代的科學家,憑著科學探索的勇氣、堅忍不拔的毅力和獻身精神,在真理的汪洋大海的沙灘上尋找晶瑩剔透的孵化石,向人類揭示了整個宇宙的奧秘……”[1].這句話描述了科學的壹個重要特征,即探索自然和真理。無論是牛頓三大定律,愛因斯坦的相對論,還是簡單的庫侖定律,都是人類探索自然的結果,而這些經過歷史檢驗和沈澱的理論——無論是經過實驗觀察還是主觀推理總結出來的——至今都沒有被推翻。人們把這些高尚的人發現的真理(至少目前是這樣)視為“科學”。我覺得這是科學最原始的定義。當然,如妳所見,它並不完整。

隨著科學的發展,人們對最初的科學定義產生了懷疑。這種懷疑主要是因為人們發現,很多原創的“科學”可以在短時間內得到洗禮和推敲,卻經不起更長時間的考驗。比如牛頓定律,原本被認為是科學的鼻祖,但是愛因斯坦把整個物理學帶入了壹個新的黑暗,使得牛頓的“科學”分崩離析,成為壹個非常“不完整,連初中生都能看出破綻”的過時產物(其實這種說法有失偏頗,牛頓力學還是有其價值的,尤其是對於處理宏觀問題。)。這種事情不僅發生在物理領域,各個學科也有很多類似的事件,讓人不得不重新定義科學。

漸漸地,人們對科學結果的關註度降低了,因為無法從結果中判斷壹件事情是否科學。今天被認為是正確的,隨著時間的推移,可能會發現它的錯誤和漏洞。相反,今天被認為是錯誤的,將來可能會被實驗所驗證。那麽科學的核心是什麽呢?人們開始轉向研究過程中的獨特之處,也許通過研究自然過程的特征來定義科學更為恰當。

「研究自然」的過程有什麽特點?

科學的特點之壹是“尊重邏輯推理”,這可以說是科學與迷信的根本區別。縱觀現在流傳下來的科學,都有嚴格的邏輯推理,即:(1)首先,將基本假設設定為不可證明的公理。(2)所有的結論都需要經過嚴格的數學推導(因為數學是最強調邏輯的,科學往往用數學工具來武裝自己,使自己盡可能地符合嚴格的邏輯),得出許多與基本假設相差甚遠的結論。我們以廣義相對論為例。有兩個基本假設:(1)廣義協變原理,即給定的物理規律在任何慣性系和非慣性系中都滿足協變關系。(2)等效原理,即重力和慣性力在局部區域是等效的。根據第壹篇文章,愛因斯坦轉向嚴格的數學——洛倫茲變換——分析了不同參照系下的許多物理過程,得到了“尺度收縮上升”的結論;從第二個基本假設出發,推導出光運動的短程線方程,並綜合這些結論,推導出“光的彎曲”等結論。然而,每壹步都是嚴格符合邏輯的。如果妳看了廣義相對論的書,可以看到這裏幾乎沒有破綻,完全符合人們的思維(雖然有些問題很難理解)。

當然,光有嚴密的邏輯是不夠的。後面會提到,有很多偽科學在邏輯上也是好的,但是為什麽不能稱之為科學呢?這是因為它不具備科學的第二個特性——尊重事實。

任何探索自然奧秘的行為都是以事實為基礎的,沒有事實的檢驗,即使是最理論化的研究也不可能存在。雖然受到技術條件的限制,很多先進的理論無法用現有的實驗方法來驗證和判斷,但只有經過正確的實驗現象檢驗(這裏的“實驗”是廣義的,不壹定是使用儀器,而是觀察自然現象等等),才能算是“科學結論”。愛因斯坦的廣義相對論很難,但正是因為引力紅移、水星歲差速度和光的偏轉這三個重要現象,這壹理論才深入人心,被認為是“20世紀最偉大的科學理論之壹”。再比如量子力學。對於學物理和數學的人來說,量子力學的思維方式是怪誕的,與經典的哈密頓方程相比較的薛定諤方程也是極其主觀的。但是,利用量子力學的理論,我們可以解釋很多曾經很“怪異”的現象,比如超導、原子譜線分裂,這是量子力學被實驗成功檢驗的結果,所以這個理論在各個領域得到了廣泛傳播,成為了名副其實的“科學結論”。歷史上無數的科學理論和發現,基本上都是有客觀現象支撐的。也正因為如此,很多理論被以“眼見為實”的標準從科學的神壇上拉下來,原因就在於它們在本質上是“看不見的”。還有壹點,這個“事實”必須是可重復的,不能“只發生壹次”,否則妳無法讓別人相信妳的理論。

此外,還有壹點就是科學可以預測未被觀察到的現象。量子力學預言了約瑟夫森效應,量子光學預言了量子拍的形成,都是很好的證據。這壹點我不需要再重復了。

以上三點是科學的現代定義,這個定義比原來的好。他不會因為結論本身的正確性來判斷是否屬於“科學範疇”,而是根據研究過程的特點來下定義。當然,我們必須承認,這個定義也有局限性,尤其是對於“尊重事實”的第二個特征。眾所周知,其實“看不到”並不代表理論不科學。如前所述,現在看不到不代表永遠看不到,這也是這樣定義壹門科學的局限性。壹切都是有限的,不可能“概括”。我們不需要深究這個限制,因為限制的副作用與這個定義的好處相比是微不足道的。我們應該相信,未來可能會有更好的“科學”定義,可以更好地消除副作用(但副作用不可能完全消除,這是辯證法的基本原理)。

也許正是因為這個定義,才開始出現了“科學”的孿生兄弟——也就是偽科學和非科學。

我們先討論非科學。按照邏輯,如果壹個過程的基本特征不符合“科學”的兩個特征中的任何壹個,那麽這個過程就是不科學的。為了讓大家先有個感性認識,我舉兩個例子。

我們來看壹段話:“存在的存在包含三層含義:第壹,宇宙中有存在,包括被人類認可的存在和不被人類認可的存在;二是特定時間坐標和空間位置的存在的存在,比如張三在辦公室;第三,存在於某種存在中的東西,即屬於存在的存在。比如中國有壹條河叫長江【不存在(無)就是三個相反的意思】。就人的認知而言,判斷存在存在的兩個基本條件是過程和自我呈現;同時,某種存在物的存在必須有壹個過程,並且能夠自我呈現(存在物也是如此),這說明存在物存在的兩個基本條件是過程和自我呈現。所以,存在是我們對存在的過程和自我表達的壹般表達。就存在和自我表現的過程的統壹性而言,存在是無差別的存在,存在是“存在”並且僅僅是“存在”;如果沒有過程,沒有自我呈現,那就不存在,或者說“什麽都沒有”。過程和自我表達的載體是存在,所以壹切都可以稱為存在。不同存在的區別在於過程和自我表達的不同,比如人,地球,太陽等等。存在的規定性要從過程的規定性和自我呈現的規定性兩個方面來分析。”[2]

這是壹位著名的“民間科學家”在自己關於廣義相對論的文章中的重要論述。他的理論自稱“五維時空理論”。他認為愛因斯坦的理論是錯誤的,他的理論是正確的。縱觀他的作品,我們不難看出以下特點:(1)他從理論的角度討論物理問題,卻沒有壹個根本的假設和邏輯推導,只是斷章取義地說了壹大堆哲學術語和思想。(2)他的論述完全是哲學性的,完全不涉及任何物理學的思維方式。(3)他的理論只是假設,沒有任何實驗驗證。

從以上兩點,我們可以總結出非科學的壹些特點:非科學壹般沒有自己的假設和邏輯推理,往往會與許多不同學科的知識混淆,進而得出壹些不符合嚴格邏輯的結論來混淆視聽。特別是非科學的壹般不尊重事實,也就是說非科學的基本都是純粹的主觀臆測,搞非科學的人不想求助於事實的檢驗。這種思辨和哲學思辨不壹樣。哲學思辨是通過對客觀世界的總結而誕生的,而不科學的思辨只是壹種竊取哲學思考成果的活動。

當然,非科學還有壹個很重要的特點,可能在引文中沒有體現出來,那就是非科學壹般不能預測現象。非科學的人總是試圖用壹些他們認為新奇的理論來解釋世界,但結果只能停留在解釋現象,無法預測任何新的東西。比如《論存在與時間》這本書,講了如何解釋原初現象,但對這個理論的可預見性只字未提。科學應該能夠預測自然現象。如果它不具備這種功能,那麽這門科學可能稱不上是真正的科學,至少它不是壹門完整的科學。

上面說非科學,那麽什麽是偽科學?顧名思義,“假”就是假的,但這個“假”不是壹般的“假”,而是壹種“假”即通過某種手段對理論或實驗結果進行包裝,使之符合科學的三大特性,讓人相信。比如曾經風靡全國的“水變油”實驗,就是偽科學的典型代表。偽科學的本質是不科學的,但更糟糕的是它還要偽裝自己。

對於偽科學,我們需要特別警惕,因為它的根本目的是欺騙,與非科學不同。搞非科學的人可能被形容為無知,但我們可以以“不知者不怪”的觀點包容和教育他們,讓他們走上科學之路;但是對於搞偽科學的人,我們要地獄付出,因為他們的動機很明確,就是要用壹些手段來達到他們不可告人的目的,或者是對金錢的追求,或者是對名利的渴望,等等。對於非科學的理論,我們很容易就能識破,但對於偽科學,正是因為其華麗的包裝,才讓我們更難理解和破解,更有甚者,我們會被非科學欺騙壹輩子。

當然也要全面考慮科學,就是不能把我們反對的都信以為真,都是偽科學。比如現在有很多所謂的“打假衛士”。雖然他們的行為有壹定的好處,但也扼殺了很多天才的想法。我們應該以科學的態度反對偽科學,而不是自私自利。