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        科學是從何處來的?

        科學是從何處來的?

        2017-03-24 09:14:46  科學媒介中心
        本文作者:賈王玥 編譯

        2017-03-24 09:14:46
        作者:賈王玥 編譯
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        如果有人給出這樣一個定義:科學是一個不斷尋求真理,致力于用一種簡單易懂的方式對包羅萬象的世界給予一個無可爭辯的解釋,推動客觀事物的發展。你是否會認同?

         
        也許很多人的回答是肯定的,但事實并非如此。
         
        公眾眼里的科學與科學家們的實際工作或有出入。人們認為科學相比于其他知識領域而言,領異標新,鶴立雞群。其優越性體現在能夠利用知識客觀冷靜地處理問題,而非主觀臆斷。所以說“科學是把無形的手”。
         
        但事實上,科學也有其無厘頭以及別有風趣的一面。科學雖有其局限性和缺陷,但它仍然是我們理解斗轉星移最有效的工具。為了讓讀者們更好地理解科學是什么、科學研究的方法以及如何利用這些科學方法解決生活上的難題,科學工作者對科學知識進行撰寫和報道便顯得尤為重要。
         
        何為科學?
         
        科學的特別之處不在于它是人類通往真理的捷徑,而恰恰在于它承認了真理的無可辯駁。
         
        一些獲取知識的方式,如純理論研究、直覺或者啟示等,可能博人眼球,因為這些方式讓我們對真相確信不疑。但是當利用這些方式解決某些現象、預測蕓蕓眾生存在的規律時,往往不盡人意。
         
        相比之下,如果我們能夠通過日積月累的實驗結果和經驗面對這些難題時,仿佛變得運籌帷幄。也正是這些“久經沙場”的經驗能夠讓科學家們對即將發生的事情進行精確預測。
         
        科學不等同于知識。事實勝于雄辯。我們經常說“科學事實”,實際上是由大量的科學方法支撐起來的堡壘。而“批評與自我批評”匯聚成了科學拔山扛鼎之力。科學的發現來自一些看似無稽之談的假說,而科學家們為了證實或者否認這一假說,都會進行不計其數的實驗和檢測,最終去蕪存菁。所以說留在教科書上的那些看似定理的科學知識,殊不知是歷經了多少“浩劫”。
         
        假設出真知
         
        一些哲學家說,能夠驗證科學準確性的唯一方法便是付諸實驗。實則不然,對于科學理論的驗證方法比比皆是,觀察法、分類法、陳述法等。一些哲學家認為這些方法荒誕不經,他們認為這僅僅是科學研究的潤滑油。
        然而,我們發現,當被問及如何闡釋某一現象時,我們會不假思索的先給出一種假設。原因何在?其實,我們對于周圍事物的好奇心和觀察力與生俱來,為了思考這一現象的產生,我們會提出一種或多種假設。一種假設便是一種解釋。通常我們會這樣定義一個假設:X導致了Y的出現。舉一個簡單的例子:引力導致了皮球重新落回地面。
         
        所以說,科學理論實則是那些經過驗證后準確無誤的假設。這些假設匯聚在一起從而解釋了某一現象的產生。
         
        當然,“真金不怕火煉”,假設需要經得起錘煉。
         
        對于一些“偽科學”而言,舉一假設:球能夠回落到地面是因為一只隱形獨角獸鐘愛于這個游戲。如此天方夜譚的假說聽起來讓人忍俊不禁。如果要證實這一假說,科學家們必須檢測到獨角獸的存在,否則這類偽科學必然不會長存。
         
        對于那些無法驗證的假說,基本上會被否決。例如,在一項物理實驗中,科學家想要驗證ESP(extra sensory perception,第六感)究竟為何物,能量有多大,但是并沒有什么儀器可以檢測到,所以這一實驗也就不了了之了。(注意:少數一些假說不能得到驗證,不是因為技術手段的缺陷或者說原則上是可以實施的,但是卻超越了人類的道德底線和倫理標準,會被明令禁止執行。)
         
        實踐是檢驗真理的唯一標準
         
        通常對于某一特殊現象的解釋千變萬化。隕石墜落地球,是因為地面上一種看不見摸不著的力量拉著隕石嗎?還是因為地球的質量使時空發生了扭曲,隕石遵循最低能量的路徑向地球發起沖擊?亦或是宇宙萬物都遵循向心原理,會朝著宇宙中心自然下落,而地球成為了這顆隕石的“靶子”?為了證實這一系列假說的正確性,實驗論證應運而生。
         
        對于科學家而言,面對一種現象,既需要能夠提出合理的假設以及對后果進行預測的能力,更需要設計嚴密的實驗來論證這一假設的可行性。我們的本能是先對現象進行觀察,但是,觀察卻往往不能給出一個確定的答案。比如說,如果我能夠舉起石頭重新投擲到地面,那么以上三種關于重力的假設均成立。所以我們需要大量的證據來進一步確定某一假說。但是假說并不一定絕對正確,這是因為我們不能夠排除另一個類似的假說也正確的情況。當未來某天一些新的發現推翻了你的假設,那么即使證據確鑿也于事無補。如果某天,你舉起一塊石頭扔向了太空,那么以上所有的假設都將被推翻。
         
        所以說為了證明某一假說的正確性,大量地收集該假說正確的觀察結果其實并不完全可靠。相反,我們還需要一個反面證據來排除另一個相反的假說,那么該假說的正確性也就迎刃而解了。這就是科學上“假設-演繹法”模型的核心。
         
        因此科學家們會注重于提出假設,并且做大量的實驗來推翻它,如果最終有一個假設經過了反復實驗論證,均能夠重復出來,那么一項科學成果的誕生也就指日可待了。
         
        回首那些剛問世便被人們認為是癡人說夢的經典科學理論,廣義相對論和量子力學這些影響整個科學史變革的力量,最終能夠為世人接受并且稱贊,正是因為科學家們在殫精竭慮地實驗驗證以及準確無誤地檢測后,才證明其真實性無可非議。

        責任編輯:科普知識網

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