科学是一种系统性的知识体系,它积累和组织并可检验有关于宇宙的解释和预测。科学强调预测结果的具体性和可证伪性,这有别于空泛的哲学。科学也不等同于寻求绝对无误的真理,而是在现有基础上,摸索式地不断接近真理,故科学的发展史就是一部人类对宇宙的认识偏差的纠正史。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
科学原仅指对自然现象之规律的探索与总结,但人文学科也越来越多地被冠以 “科学” 之名。现代科学一般说来可划分为三大分支:形式科学(如逻辑、数学、理论计算机科学),研究抽象概念;自然科学(如生物学、化学、物理学、地理学),在最宽泛的意义上研究自然;以及社会科学(如经济学、心理学、社会学),研究个体与社会。不过,对于形式科学能否确实算作一类科学存在不同意见,因为其并不依赖经验证据。而运用既有科学知识以达成实用目的的学科,如工程学和医学,则被归为应用科学。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
预备知识
首先要介绍预备知识,只有当你清楚这些预备知识,后续的内容才能看懂。如果你已经知道这些,请直接略过;反之,如果你不了解这些,请仔细看完。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
普遍概念 & 个别概念宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
关于这两个词汇,完备且严密的定义,会比较冗长枯燥。所以通过“举例子”的方式,来通俗地说明这两个词汇。比如说:色彩属于普遍概念;蓝色属于个别概念。个人是这样理解这两种概念的区别:普遍概念是无法逐一枚举其包含的实体;而个别概念要么是单一实体,要么其包含的实体是可以逐一枚举的。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
全称陈述 & 单称陈述 & 存在陈述宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
这三个概念,还有另一种说法叫做:全称命题、单称命题、存在命题。同样用“举例子”的方式,来便于大家理解。全称陈述——所有人的身高都小于 3 米;单称陈述——小明和小黄的身高都小于 3 米;存在陈述——至少存在一个人,其身高小于 3 米。请注意,全称陈述对应的主体就是前面提及的普遍概念;单称陈述对应的主体就是前面提及的个别概念。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
客观陈述 & 主观陈述宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
“客观、主观”这两个概念是哲学领域的常见词汇,而且对这俩的定义,可说是五花八门。这里只给出波普尔用于科学哲学的定义,波普尔指出:陈述句的客观性在于——它们能通过不同的主体间进行相互检验。因此,无法做到上述这点的,就是主观的陈述。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
经验 & 理性宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
本文所说的经验是与经验主义相关的;本文所说的理性是与理性主义相关的。不要用日常的含义来理解。哲学有一个很重要的领域叫做认识论(有时也称为知识论)。经验主义和理性主义是该领域的两大流派。经验主义所说的经验,通俗地说就是:用人的感官通过外界进行认识。理性主义所说的理性是跟前面的经验相对滴——不依赖于人的感官,单靠大脑思考而获得知识。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
可验证性 & 可重复性 & 可操作性宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
可验证性指的是某个命题可以通过经验的方式进行检验。可重复性指的是,对某个命题的验证,必须是对多人可重复的。可操作性指的是对命题的验证要能够通过切实可行的、有限的技术步骤来完成。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
证伪 & 证实宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
通过检验,判定某个命题为真,称之为证实;反之,判定该命题为假,称之为证伪。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
演绎法 & 归纳法宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
演绎法在某些学术文章中也被称为分析的。通俗的说法是推理。归纳法在某些学术文章中也被称为综合的。通俗的说法是总结。演绎法和归纳法具有本质上的差异。演绎法是严密的——如果大前提和小前提都成立,则结论必定成立。归纳法是不严密的——因为归纳法企图通过有限次观测来得到一个普适的结论。用逻辑学的术语:归纳法企图通过 N 次单称陈述,推导出一个全称陈述。这必定是不严密的(始终存在例外的可能性。)宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
证伪主义
划界问题及其流派关于科学的定义也称为划界问题。意思是说:划一条边界,把科学与非科学区分开。为了解决划界问题,历史上出现多个不同的流派。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
逻辑实证主义 & 逻辑经验主义宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
该流派统治了科学哲学很长时间。其代表人物包括马赫、维也纳学派等。关于该流派的理论,简而言之就是:以可证实性作为划界标准。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
证伪主义 & 批判理性主义宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
该流派由大名鼎鼎的卡尔·波普尔开创。关于该流派,其核心观念是:以可证伪性作为划界标准。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
逻辑实证主义的根本缺陷宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
逻辑实证主义的根本缺陷是永远无法证实全称命题。假设某理论包含如下命题——天鹅都是白色的(这是一个全称命题)。逻辑实证主义强调的是证实,它可以对这个命题做很多很多的验证(观察许许多多的天鹅),发现果然都是白色滴。但无论你观察的次数有多么大,你永远无法 100% 担保这个命题为真。因为你不可能穷举所有的天鹅。哪怕你把当今世上所有活着的天鹅都检验一遍,还是不够。因为出生在未来的天鹅,你无法检验。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
波普尔之后的划界理论宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
波普尔之后,又有若干哲学家提出其它的划界理论。简要列举其中几个:托马斯·库恩提出了基于释疑的划界标准。夏佩尔提出了基于合理性的划界标准。萨伽德提出了多元划界标准,包括了思维方式、经验验证、理论简单性、进步性等判定标准。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
定义科学
使用逐层递进的方式描述科学理论应该符合的条件。当你搞清楚啥是科学理论,自然就明白啥是科学。首先,必须是个理论并具有相互关联的命题的集合,理论中的命题必须是客观陈述,理论中的命题必须是全称陈述,科学理论中的命题陈述,必须是全称陈述。因为全称陈述才有价值,单称陈述和存在陈述,几乎没有价值。另外,数学理论中虽然会有存在陈述,但这些存在陈述都是基于纯理性来验证滴。科学理论是基于经验来验证滴——这是科学理论与数学理论的主要差异之一。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
基于演绎法建立理论体系宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
科学理论必须是基于演绎法来建立整个理论体系的。要建立科学理论,首先提出若干前提,这些前提是不言自明滴(有点类似数学公理);然后基于这些前提,进行演绎推理。得出各种各样的推论。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
科学理论中的命题必须是可验证的宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
此处所说的验证,必须是可重复验证。 此处所说的验证,是基于经验的验证,而不是基于理性的验证。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
科学理论中的命题必须是可证伪的宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
前面已经说了——不可验证的理论,不能算科学理论。存在命题是不可能证伪的,命题的可证伪程度越高,则理论越好。可证伪的程度,先看如下两个命题:命题一:所有三角形的内角和必定等于 180 度,命题二:所有三角形的内角和必定大于 90 度。假设有人找到一个三角形,其内角和是 150 度——那么就可以推翻第一个命题,但却无法推翻第二个命题。因此,咱们就说这两个命题中,第一个命题更容易被推翻。某理论可证伪的程度越高,说明该理论给出的预测越丰富和详细;因此,该理论包含的信息量也就越大。越容易被推翻的命题,知识量越大。所以,那些看起来好像很容易被推翻,但是又迟迟没有被推翻的理论,那才是真正的强大理论(广义相对论和量子力学,就属于此类。)宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
只允许某种类型的特设性修正宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
对理论进行特设性修正应该要提高理论的可证伪程度。只有这样,才算是科学理论;否则的话,就不是科学理论。正派的科学家,应该不断完善理论,于是理论的可证伪程度会上升;而如果通过特设性修正让理论的可证伪程度越来越低,那就相当于耍无赖了,同时理论也变得越来越没价值。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
上述每一个要求,单独只构成必要条件宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
上面所说的每一个标准,单独都只构成必要条件,而不是充分条件。比如很多占星术的理论,也具有可检验性和可证伪性。但都缺乏演绎体系,他们不是基于演绎法建立起来的。具备上述某个单一标准的理论,不一定是科学。但是不具备的,就一定不是科学。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
证伪主义的积极作用宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
破除了科学理论是绝对真理的观念, 强调了基于经验证伪的重要性,证伪比证实更重要,促进科学理论更快更好地发展, 提供了一种指导思想来建立科学理论。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
非科学的
非科学宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
从语言逻辑上讲,非科学等价于不是科学。根据排中律,任何一个玩意儿 ,要么是科学,要么是非科学,千万不要把非科学当成贬义词。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
文学艺术宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
这些领域的理论,是主观的,而不是客观的。用波普尔的定义就是——无法在不同的主体间进行相互检验。有句老话叫做:文无第一、武无第二。因为文艺领域是主观的,很难建立一个公认的评价标准。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
宗教宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
大多数宗教理论,其命题陈述,不是客观陈述,大多数宗教的理论的命题,有的是缺乏可验证性,有的命题直接在逻辑形式上就是无法证伪。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
大部分的数学分支宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
大部分的数学分支,都属于纯理性的认识领域,这些领域不依赖于客观世界。比如:集合论、数论、算术那么,几何学是研究空间的,因此几何学是需要通过经验进行检验的,也可以通过经验进行证伪的,与之相比,数学的其它分支,都是纯理性的。几何学是研究空间结构的。当年康德写《纯粹理性批判》的时候,认为空间和时间都是先验的,如果按照康德的说法,那么几何学跟其它数学分支的本质都算是纯粹理性的学科。但是,到了爱因斯坦发表《狭义相对论》和《广义相对论》之后,空间和时间已经被证明,不再是先验的,而是经验的。如此一来,几何学也就跟其它数学分支有了根本差异——几何学的命题,是可以根据经验进行检验的,因此也就有可能基于经验进行证伪。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
逻辑学宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
逻辑学也不是科学,原因在于逻辑学中的真理是绝对真理,是无法证伪的(比如:矛盾律、排中律)。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
技术宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
还有一类常见的非科学是技术。咱们经常说的科技是科学和技术的总称。但这两者有本质区别:科学理论是基于演绎法、逻辑推理建立起来的。技术理论是基于归纳法、经验总结建立起来的。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
伪科学宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
伪科学通俗地说就是:本身不是科学,但是又伪装自己是科学。从范畴上,伪科学是非科学的真子集。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
反科学宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
科学研究本身是以思维作为主体的活动,而且科学理论是欢迎质疑和反驳的。如前所述,对科学理论的证伪,往往会触发新理论的建立。而反科学就是采用科学之外的力量来打击科学活动。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
常见谬误
把科学理论等同于绝对真理宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
如果根据证伪主义的划界标准,科学恰恰是最不可能成为绝对真理的。科学理论总是存在被推翻的可能性,所以科学理论要么已经被推翻,要么是暂时尚未被推翻。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
混淆非科学与伪科学宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
伪科学只是非科学一个很小的真子集。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
以为科学总是比非科学更厉害宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
比如科学理论需要依靠逻辑演绎法来建立,所以逻辑学是科学的基石,逻辑学应该比科学更厉害,但逻辑学属于非科学。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
觉得只有科学是重要的宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
人文领域全部都是非科学,同样是非常重要的,其中的伦理学重要性不亚于科学。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
已经被证伪的科学理论就没用了宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
有些科学理论被证伪之后,确实就废了,比如曾经的燃素理论,以太理论。还有一些科学理论,虽然被证伪了,依然还在使用,比如当爱因斯坦发表《狭义相对论》和《广义相对论》之后,牛顿的经典力学体系就被彻底证伪了。但是现在的工程学科(比如机械工程)还在用牛顿力学。因为在速度远远低于光速,质量远远没有达到天文学尺度的前提下,牛顿力学与实际观测的误差,非常非常小,工程上可以忽略不计。所以工程上依然用牛顿力学。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
正确对待
不要盲目崇拜科学宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
这种现象貌似还挺普遍——很多人把科学理论当成是永恒真理,并对科学崇拜不已。首先,每一个科学理论总有可能被证明是错的,没必要把它看得太过神圣。其次,对科学本身而言,应该把它视作某种方法而不应该视作终极目标或崇拜对象。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
不要以为科学是万能的宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
如果有人跟你说:某某东西是万能的,这人要么是傻子要么是骗子。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
证伪推翻通常比证实更有价值宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
证伪推翻某个科学理论,其贡献是很大,超过了对科学理论的证实验证。如果某人能够基于经验的观测,对某个理论进行证伪,就可以把该理论推翻。推翻之后,科学家自然会去想办法创造出更好的理论,于是科学就进步了。宝藏来自荒岛 - 一座藏有宝藏的小岛-https://x-imagine.com/what-is-science.html
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