第24講:科學的性質

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印證性

科學理論雖然不能被完全證實,但可以被印證。換句話說,科學理論具有可印證性,也就是說它能被經驗證據支持或否定。可印證性包括可被印證為真和可被印證為假。

注意:不一定是最後能被印證為真的理論才是科學理論。許多科學理論有可能被修正,甚至有可能最終會被推翻,但即使被推翻了它也還是科學理論。例如,以前科學家相信宇宙空間充滿着以太,光在以太中傳播,但許多證據都否定以太的存在,科學家也就放棄了以太理論。以太理論雖然是不正確的,但它也是一種科學理論。

 

客觀性

科學理論具有可印證性,這顯示了它具有客觀性。科學揭示了客觀世界的知識,而非表達人類的主觀願望。科學的客觀性表現在以下兩個方面:一是尋找客觀證據;二是忠於客觀證據。

科學理論陳述的是經驗知識,因此它需要尋找經驗證據的支持。另一方面,如果經驗證據否定了一個理論,科學家會考慮放棄或修正這個理論,而不會死抱着這個理論不放。例如,以前科學家相信物質之所以會燃燒,是因爲這些物質中含有燃素,後來種種證據顯示燃素理論是不合理的,科學家也就否定了這個理論。

 

普遍性

前面說過,有些科學理論講的是宇宙的普遍規律,這些科學理論在宇宙的任何一個地方都成立。例如牛頓的運動定律,它不但在地球上成立,在火星上也成立,在宇宙的任何地方都成立。

科學理論的普遍性還反映在可重復實驗這一點上。一個科學理論是否正確,有時可以通過實驗來檢驗,而這個實驗是可重復的。同一個實驗可以在不同的時間,不同的地點,由不同的科學家來做。只要有關的條件一樣,實驗的結果也總是一樣的。

 

一致性

科學理論必須具有一致性,即不能自相矛盾。一致性包括「內在一致性」和「外在一致性」。

內在一致性:一個科學理論不能包含自相矛盾的說法。一個自相矛盾的理論必定是假的。

外在一致性:一個科學理論要被廣泛地接受,它必須與已知的事實或已被印證為真的其他科學理論相容。如果一個理論與已知的事實或已被印證為真的其他理論有衝突,這個理論就有可能是假的。

 

解釋性

科學理論能夠很好地解釋有關的自然現象。這裡所謂的解釋有兩個意思:

其一,指出產生某個現象的原因。例如,月亮之所以發光是因為反射太陽的光;太陽之所以發熱是因為熱核反應。等等。

其二,用一般的規律說明個別或特殊的現象。例如,牛頓的引力定律可以解釋自由落體運動、也可以解釋天體的運行等;光的折射原理可以解釋當物體有一部分浸在水中時會看似彎曲這個現象。等等。

 

預測性

科學理論能夠預測未來。解釋性與預測性密切相關。科學理論陳述了宇宙的普遍規律,因此可以解釋個別或特殊的現象,也因此具有預測未來的能力。只要我們掌握了事物發展的規律,就可以知道事物發展的趨向,由此可預測事物未來的狀況。

例如,根據牛頓的運動定律,我們可以準確地預測哈雷彗星回歸的日期、預測日食和月食的時刻等;根據元素週期律,我們可以預言未被發現的元素,預測某些元素所具備的性質。等等。

 

效用性

許多科學理論對人類的生活會產生實質的效用。科學產生科學技術,科學技術對人類的生活產生極大的影響,現在人類幾乎一刻也離不開科學技術。例如,我們身上穿的衣服,吃的糧食,住的房子,平時乘坐的交通工具,家中的各種電器,電腦和互聯網,等等,等等,都是科學技術的產物。

有些科學理論也許在目前來説對人類的生活還未產生實際的影響,但將來總有可能轉化為科學技術,並影響人類的生活。

(當然,也有一些科學理論對人類的生活可能永遠也不會產生任何實質性的影響,例如宇宙大爆炸理論。)

 

了解了科學的方法和性質,從下一講開始我們將論述科學與偽科學和迷信之間的區別。培養科學的思維態度、破除迷信,是這一輯的主題。

 

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預告

第25講:科學與迷信(上)

(比較科學與迷信的不同特點,揭露風水、算命、手相、星相學、鬼神、宗教等種種迷信的欺騙性。)

第26講:科學與迷信(下)

(比較科學與迷信的不同特點,揭露風水、算命、手相、星相學、鬼神、宗教等種種迷信的欺騙性。)

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正!

謝謝張兄... support you forever! ( 擦下鞋先 ) ^^

^______^

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^^

oriole
2008-07-10 22:37:12

以太是存在的
證明︰

前提1︰折氣需經由以太傳播。
前提2︰折氣被傳播。
-------------------------------
結論 ︰以太存在。//

http://leetm.mingpao.com/cfm/Forum3.cfm?CategoryID=1&TopicID...

^^

dear mr. cheung

//普遍性

前面說過,有些科學理論講的是宇宙的普遍規律,這些科學理論在宇宙的任何一個地方都成立。例如牛頓的運動定律,它不但在地球上成立,在火星上也成立,在宇宙的任何地方都成立。

科學理論的普遍性還反映在可重復實驗這一點上。一個科學理論是否正確,有時可以通過實驗來檢驗,而這個實驗是可重復的。同一個實驗可以在不同的時間,不同的地點,由不同的科學家來做。只要有關的條件一樣,實驗的結果也總是一樣的。//

dear mr. cheung:

how about ad hoc theory? thx.

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xah

請問咩係 ad hoc theory?

thx.

^___^

作為對「科學理論」的界定,「一致性」那段的要求也許太緊?

[印證性]一段提示說「不正確(錯)的理論」也(可以)是一種科學理論,
所以「以太理論」仍是科學理論,
這個我既理解也認同。

但另一方面,
[一致性]一段則要求科學理論必須具有一致性;而一致性包括「內在一致性」和「外在一致性」;其中「外在一致性」又指出,如果一個理論與(1)已知的事實或(2)已被印證為真的其他理論不相容,「這個理論就很可能是假的」。

問題是,這些「不滿足外在一致性」的「假的科學理論」,是否「不是科學理論」?

照字面理解,
「不正確的X」仍是X;可「假的X」就不是X了……
但我又不肯定你這裏「假」的意思是否這樣。
反正我自己就覺得,
如果「不正確」的理論也(可以)是科學理論,
那麼「不滿足外在一致性」的理論也(可以)是科學理論吧。理由如下:

(1)
先說「不滿足外在一致性」中的「與已知的事實不相容」,
之前提及「不正確」,
而我們說一個理論「不正確」,指的正是該理論「與已知的事實不符」。
但正如[印證性]一段說的,不正確的理論也是一種科學理論;
所以「與已知的事實不相容」的理論,也(可以)是一種科學理論吧。
頂多說它和以太理論一樣,是錯的科學理論。

(2)
至於「不滿足外在一致性」中的「與已被印證為真的其他理論不相容」,
我想如果一個理論己經滿足「可印證性」、「客觀」、「普遍」等其他要求的話,
那就算它「與已被印證為真的其他理論不相容」,我們仍可說它是一種科學理論。
正如以太理論亦與電磁學理論中的Maxwell's equations不相容;
但我們仍視以太理論為科學理論。
所以「與已被印證為真的其他理論不相容」的理論,也(可以)是一種科學理論吧。
頂多說它和以太理論一樣,是錯的科學理論。

綜合以上(1)和(2),
可見「不滿足外在一致性」的理論,也(可以)是一種科學理論。
頂多說它是不正確的科學理論。

所以我的看法是,
如果只是為「科學理論」(不論對錯)作界定的話,
那就可以寬鬆一些,即「科學理論」只需滿足「內在一致性」就足夠了,
不用兼且滿足「外在一致性」的——
只有「正確的科學理論」才需要同時滿足「內在一致性」及「外在一致性」。

ad hoc hypothesis之意

吳彥祖 寫到 :
請問咩係 ad hoc theory?

thx.

^___^

ad hoc 在拉丁文中解「特此」(for this)。

一般而言,和ad hoc theory相比,ad hoc hypothesis這個名詞比較常用。
當出現實驗結果和理論預測不一致時,
有時人們會為理論附加各種「但書」或「補充」,
形式多如「這裏有這實驗結果,只因......,所以才會有例外」,
這些為個別情況而引入的「附加條款」就是ad hoc hypothesis了。

科學家對ad hoc hypothesis是高度提防的,
因為這種「縫補補」式的做法通常只會令理論本身越來越累贅,
再者ad hoc hypothesis亦確實是偽科學(pseudoscience)中常見的手段——
你總可以這樣那樣去兜,但這時「理論」本身卻已變得彈性無限,面目全非了。

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dear xah 君

xah 寫到 :

how about ad hoc theory?

請參閱傭懶的人的「ad hoc hypothesis之意」一文。
謝謝!

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謝謝傭懶的人的意見

傭懶君,你的意見非常好,我會再思考一下,看看如何修訂原先的說法。
謝謝!

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張校長 ^^

外在一致性:一個科學理論必須與已知的事實或已被印證為真的其他科學理論相容。如果一個理論與已知的事實或已被印證為真的其他理論有衝突,這個理論就很可能是假的。//

請問這算不算 wholism 整體論?

張海澎 的照片

吳大人^^

你說得對,我考慮的就是科學上的整體論,我要想想看如何準確地把它表達出來。

吳彥祖 的照片

海澎兄, 我是哲學門外漢

//我考慮的就是科學上的整體論//

海澎兄, 我是哲學門外漢, 請教你你言下之意是有其他方面的整體論?

張海澎 的照片

吳兄

辯證法也有所謂的整體論,系統理論也說自己是整體論,中醫也認為自己是整體論(注重人體的整體上的協調),等等。

嚴格來說,我考慮的應是科學哲學上的整體論。我想將這種整體論引入思方中,在講述科學方法和科學性質時,應吸收整體論思想。

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謝謝張校長賜教. ^___^

張海澎 寫到 :
辯證法也有所謂的整體論,系統理論也說自己是整體論,中醫也認為自己是整體論(注重人體的整體上的協調),等等。

嚴格來說,我考慮的應是科學哲學上的整體論。我想將這種整體論引入思方中,在講述科學方法和科學性質時,應吸收整體論思想。

謝謝張校長賜教. ^___^

張海澎 的照片

修改啟事

傭懶君的意見適用於科學假說,當一個科學假說剛被提出來時,它不一定與其他已被印證為真的科學理論一致,因為有可能這些已被印證為真的理論實際上是假的。

但一個理論要被廣泛地接受,它必須與已被印證為真的其他科學理論相容,(除非你能證實這些其他的科學理論是假的。)拙文的原意即在此,它表達了一種整體論的觀點。

拙文原先是這樣:
「外在一致性:一個科學理論必須與已知的事實或已被印證為真的其他科學理論相容。」

現暫且改為:
「外在一致性:一個科學理論要被廣泛地接受,它必須與已知的事實或已被印證為真的其他科學理論相容。」

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一致性

不同的 interpretations 算不算不一致?

如概率有 Frequentists, Batesians, etc.
量子力學有哥本哈根派、多世界詮釋等等。

張海澎 的照片

不同哲學觀

那是同一個理論的不同解釋而已。對某一科學理論的不同的解釋反映了科學家不同的哲學觀,那只是哲學觀的不一致,而非理論的不一致。

一致性問題存在於不同的理論之間或同一理論中不同的陳述之間。

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海海兄

//一致性問題存在於不同的理論之間或同一理論中不同的陳述之間。//

你是否說科學的一致性問題存在於不同的科學理論之間或同一科學理論中不同的陳述之間。

Nick 的照片

._.

換言之,沒有邏輯矛盾就可。

Quote:
你是否說科學的一致性問題存在於不同的科學理論之間或同一科學理論中不同的陳述之間。

@.@?

張海澎 的照片

是。

哲學的可用性

人類只能對自己能觀察的事物進行科學研究. 若人沒有足夠的能力去觀察所有事物, 那科學就無法解釋所有事物

那我們應該如何看待非學科的學問?以哲學為例, 很多哲學理論都屬哲學家個人的見解, 又無法驗證其真實性. 那我是否應把哲學當作無根據的胡說八道?

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哲學不同於科學

我不是說只有科學才有價值,我主要是針對那些毫無根據而又冒充是客觀真理的迷信。

我沒有否認哲學的功用,某些哲學觀很有啓迪性和指導性,但它並沒有宣稱自己是科學知識。