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无法证实的科学理论是否应被看作是哲学?


2020-07-13


无法证实的科学理论是否应被看作是哲学?

科学值得令人敬畏的一个很大的原因就是它对待灵感与猜想的方式。科学提出问题,并要求得到经证实的答案。这点将科学与哲学相分离:可证伪性与实验法。希格斯玻色子早在半世纪前就被物理学家所理解,但为了在现实世界中观察它,我们还是花了90亿美元在一台机器上——直到我们相信,希格斯玻色子可能是真的。

物理学,尤其是宇宙学虽然有趣,但也是科学与哲学界限模糊的危险地带。最近的《自然》刊登了一篇尖锐的文章,它的作者是物理学家Joseph Silk 和 GeorgeEllis。文章中指出,尤其像弦理论和多重宇宙这样酷炫的理论,已经超出了可证明性(provability)。我们既无法触碰到弦理论中的更高维度,也无法观测到我们(可能的)多重宇宙。这些理论的处境就像是在人间与地狱中间地带的「limbo」,永远被夹在概念(notion)和事实(fact)中间。

弦理论和多重宇宙,从定义上来说就是公然叫板实验法的。宇宙学界里有一些声音认为,类似弦理论和多重宇宙这样的概念,应该从实验论证法中被豁免,但Ellis 和 Silk 则认为,如果它们被豁免,那幺科学本身的正直(integrity)也就危如累卵。

他们认为,「当科学结论——如气候变化和进化论——受到一些政治家和原教旨主义者(并不限于某一宗教)质疑时,关于科学的核心与灵魂之争就开始了。这种对于民众对科学的信心以及对基础科学本质的破坏,必须藉由科学界与哲学界的更多对话加以控制。」

宇宙学家,作家 Sean Carroll持反对意见,他认为一个猜想如果本身足够精炼,其说明性也不需要通过其它实验来佐证,那幺它就可以从实验论证中被豁免。举个例子,弦理论恐怕是唯一一个能统一自然界四种基本力的理论框架:万有引力,电磁相互作用力,弱相互作用力,强相互作用力。所以,弦理论至少是包含一些真理的,儘管这个真理并不能作为整体通过实验被证明(超对称并不能证明弦理论)。

这场运动中的另一个声音来自哲学家,理论学家 Richard Dawid。Dawid认为,概率必要时可以充当实验的角色。使用贝叶斯分析,判定一系列事实是否能形成一个理论也是可能的。如果概率足够好,我们甚至可以直接放弃测试过程(testability),因为Dawid认为,「没有人能够找出一个更好的解释」,而历史证明「没有备选方案的理论往往是最可行的」,所以弦理论应该被判定为合理。

本质上讲,Dawid认为理论上的发现可以被用作基础理论的证据。如果我们有条件能进行这样的实验,实验结果或许和我们预测的一样——因为概率和数学告诉我们是这样的。Ellis和 Silk 就认为,科学必须要更加严谨,理论性的设想没有经过论证决不能被简单纳入科学中。

无法证实的科学理论是否应被看作是哲学?

多重宇宙理论的处境也类似。关于宇宙常数(为什幺我们身处的宇宙特殊到一切对于人类而言都是「刚刚好」)的解释,多重宇宙认为存在无数个宇宙,这些宇宙包含了所有常量的所有变化,包含了一切的可能性。选择从未被真正做出,只有新的宇宙被创造。和电影《无姓之人》一样,在面对午饭吃拉麵还是吃煎饼果子的问题上,宏观上看我并没有做出选择,在一个宇宙中我中午吃的是拉麵,在另一个宇宙中我吃的则是煎饼果子;同理也有这样一个宇宙,它的强作用力不足以强到原子核。

「数百亿的宇宙——数百亿的星系,数百亿个自己——数量逐渐增多,而我们却没有可能和它们/他们取得联繫,也没法验证它们/他们的真实性,」Ellis和 Silk写道,「如果在别的宇宙有另一个我,而这样的宇宙存在无数个,那幺我现在所体验的『我』到底是其中哪一个?有没有某个版本的『我』认为自己比别的所有『我』都好?如果其中一个『我』相信有多重宇宙,而另一个宇宙中的『我』不信这套理论,我该怎幺知道多重宇宙到底是不是真的?」算了,这个想起来没有尽头的问题还是留给飞大的时光去思考吧。

两人认为,后经验主义的科学是一种矛盾的存在。像量子力学和相对论这样的理论结局很美好,是因为做出的预测经过了考验。

科学的高地正在危急时刻,一大群伪科学家正在煽动民众试图佔领它。我们的最终答案,如文章里所提到的,在一个一个简单的问题。有什幺观测或是实验结果可以让一个理论学家相信自己的理论是错的?如果一个都没有,那幺这个理论也不会是科学的理论。



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