正文

第一章 不得不说的废话(2)

时间的形状:相对论史话 作者:汪洁


你必须了解的四个概念

波普尔的证伪说——科学与伪科学的量尺。

波普尔是一个著名的科学哲学家,他阐明了一个被现在科学界广为接受的道理:所有的物理规律(或者说科学定律)都是永远无法被“证实”的,通俗来讲就是科学规律永远不可能用摆事实讲道理的方法来给你证明,尤其是证明给那些伪哲学家们。乍一听这个说法,似乎很难理解,其实很好理解。比如说我现在发现了一个科学规律:天下乌鸦一般黑。那我怎么证明这个规律呢?我只能到全世界去抓乌鸦的样本,每抓到一只都发现是黑的,然后我就跟你说:“你看,我从全世界抓了那么多的乌鸦,无一不是黑的,这下你总该相信我关于天下乌鸦一般黑的理论了吧?”你说:“不,你又没有把地球上的所有乌鸦都抓来给我看,你怎么就知道没有一只白色的乌鸦呢?就算你把地球上所有的乌鸦都抓来了,你怎么能知道宋朝的乌鸦也都是黑的呢?你又怎么能知道以后会不会生出白色的乌鸦呢?总之你跟我说什么都不能让我相信天下乌鸦一般黑这个理论。”波普尔说得没错,确实我无法证明这个规律是正确的,但是我可以大胆地做出一种预言,哪一天你跟我说你又在非洲的某个丛林里面抓到了一只乌鸦,不用去看,我就敢说那只乌鸦是黑的。你每抓到一只黑色的乌鸦,我只能说给“天下乌鸦一般黑”这个理论增加了一分可信度,而一旦有一天我们发现了一只白色的乌鸦,这个理论就不攻自破了。而科学理论之所以能称之为科学,首先它要能做出一些预言,而这些预言恰恰是要能够被“证伪”的,也就是说这个科学理论做出的预言是有可能被实验所推翻的。只有满足了“预言”和“证伪”这两个条件,我们才能冠以科学之名。反过来说,如果你提出的一个理论并且做出的预言是永远不可能被实验推翻的,那么这个就可以称之为伪科学了。比如说,你给出了一个理论:有一种屁放出来是香的。于是我们把全天下的人放的屁都收集过来闻一下,发现都是臭的,但是这也没法推翻你的理论,因为我们并不能证明唐朝的人放的屁也都是臭的。另外,你的这个伟大理论却不能做出一个准确的预言:在何年何月何地何人会放出一个香屁来。因此,当一个理论只能“证实”而不能“证伪”时,我们暂不能承认它是科学的,只能当做一种“见解”来对待。波普尔认为所有的物理规律都能只能算作一种“假说”,它们可以做出大量的预测,指导我们的发明创造,但总有一天会因为找到一个不符合理论的反例来要求我们修正理论,但在没有找到反例之前,我们仍然认为该理论是正确的、科学的,相对论也不例外。

奥卡姆剃刀原理——科学需要什么样的假设。

大概是800多年前吧,英格兰有一个叫奥卡姆的地方,那个地方出了一个叫威廉(这在英国是一个超级大众化的名字,就跟一个中国人叫王刚一样)的哲学家,他说了一句话一直影响着科学界直到今天,甚至开始辐射到管理学界、经济学界等,这句话的原文是“Entities should not be multiplied unnecessarily”,译成中文意思是“如无必要,勿增实体”。这就是奥卡姆剃刀原理。为啥不叫威廉原理呢?你想啊,如果中国有一个住在桃花岛的王刚讲了一个流传后世的著名道理,如果叫“王刚原理”那多煞风景,这王刚也忒大众化了,这种原理听上去就没什么吸引力,但如果叫“桃花岛原理”,给人的感觉就完全不一样了,而且从此桃花岛也就出名了,还可以大力开发旅游资源。不过你看不出奥卡姆剃刀原理有啥深奥的内涵对吧?是的,要是不解释,我也跟你们一样糊涂。但是一经解释,就发现不简单了,那是大大的有道理。

奥卡姆剃刀原理首先说的是这样一个道理,如果你发现了一个很奇怪的现象,要对它进行解释而不得不做很多各种各样的假设,可能不同的解释需要不同的假设,但是记住,根据奥卡姆剃刀原理,那个需要假设最少的解释往往是最接近真相的解释。童话《皇帝的新衣》大家都应该耳熟能详吧?看到皇帝在大街上光着屁股走路这个奇怪的现象时,总理大臣和邻居家流着鼻涕的小毛都各自有一番解释。先看总理大臣的解释:一、假设皇帝身上穿着一件世界上最华美的衣服。二、假设只有聪明人才能看见。三、假设我是蠢人。所以我看到的是光着屁股的皇帝。小毛的解释:一、假设皇帝根本没有穿衣服。所以我看到的是光着腚的皇帝。根据奥卡姆剃刀原理,小毛的解释最有可能接近真相!因为他的假设最少。奥卡姆剃刀原理还说明了另外一个道理:如果有某个条件是不能被我们感知和检测到的,那么和没有这个条件根本就是等价的。比如说,天上发生闪电的时候,李大师告诉我们,这是我发功召唤来的一条天龙正在吐火,但是这条天龙你们凡人是永远不可能看见的,也永远别想用任何科学手段检测到,只有我能看见。根据奥卡姆剃刀原理,李大师的说法和没有这条龙的存在是等价的。换句话说,我们应当把所有一切不能被我们所感知和检测的条件都毫不留情地像剃刀刮肉一样从我们的理论中刮去,毫不犹豫。奥卡姆剃刀原理从提出到现在已经过去了800多年了,这个原理是人类智慧的精华,也是帮助我们看清这个纷繁迷乱世界的“第三只眼”。我们将会在本书中看到爱因斯坦如何利用奥卡姆剃刀原理灵光闪动,他就像说破皇帝根本没有穿衣服的那个小孩(那一年他26岁,在物理界确实可以算是小孩),一语点醒整个物理界对于光速的普遍看法。如果用我的话说,奥卡姆剃刀原理说的就是——“上帝喜欢简单”。


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