科学的边界与真实的虚无

　　０

　　似乎这几年有一种风潮，那就是“科学的”是比“正确的”更“正确”的形容词。这真是让人感到蛋疼。

　　１

　　科学当然是有边界的。

　　因为这个世界上没有放诸四海而皆准的东西，除了这句话本身。

　　科学不再适用的地方，就在科学的边界以外——这是一句典型的废话。

　　那么，我们如何探知这科学的边界呢？

　　在论述科学的边界之前，我们或许应该先明了一下科学是什么。

　　但这个问题并不总是容易回答的，因为人类的不同时期对科学的定义其实也不尽相同。

　　大概我们可以这么来解释“科学”，那就是对一系列现象的解释。

　　这个定义很扯淡很山寨的样子……但事实上，科学所干的，还真就是这么件事——利用一系列“科学的”手法，来建立一种体系，对一系列特定现象作出解释和预言。

　　换言之，科学所作的就是从现象到理论的映射——对与错这个再议。

　　为什么末了要加一句“对与错再议”？因为，很多时候我们其实还真的无法告诉你我这个理论是对的还是错的，我只能说这个理论是可以检验的，所以我们需要通过一定的检测手段来检测到底是对是错。

　　这里要提醒一下：一段时间里，科学哲学里将可证伪性当作一个理论是否是科学理论的检验标准，其代表人物就是波普尔。但这个想法后来被波普尔自己给推翻了，所以很显然如果我们现在继续以可证伪性作为评判标准就不合适了。

　　事实上，我们可以这么来“定义”科学：

　　科学就是以一组先验或者超验的形而上原则为基础所建立的一套在实验可达到的精度范围内与现实相符的形式逻辑体系。

　　无论人文科学还是自然科学，基本都满足这点（大概吧）。这里的关键在于三点：

　　１，一组先验或者超验的形而上原则；

　　２，在实验可达到的精度范围内与现实相符。

　　这其实就为科学留下了极大的灵活性。

　　因为，首先，既然任何科学体系都必须建立在一组形而上原则上，而形而上原则是纯思辨的，那也就是说科学的内核本身是无法被检验的，至少也是无法被唯一确认的，从而只能被相信；

　　其次，科学要求的是与现实在一定容差范围内相符——实验无法做到100%准确从而实现100%相符，所以科学本身是具有模糊性的。

　　我们可以说一个希格斯粒子加一个希格斯粒子等于两个希格斯粒子，但我们无法告诉你LHC发现的100%确定就是希格斯粒子——事实上无论实验技术如何发展，我们最终也只能说出诸如“我们99.999999999%地确认这货就是希格斯粒子”这样的话。

　　现实世界中的实验不可能100%确认所有事，而只能说在一个多么高的程度上确认这件事是真的。

　　换言之，科学结论本身就不是100%确定无疑的。

　　于是乎，科学的边界看来是毛茸茸的。

　　２

　　上面这段看上去很泄气，因为这么说来科学似乎未必就是对的——而科学既然可能是错的，这多么让人震惊啊！

　　先别急着震，车还没准备好。

　　我们忽略了这么一点，那就是“置信度”。

　　如果说科学和胡说最大的差别在哪里，那就是科学的置信度足够高。

　　在前面关于科学的定义中，有提到和实验的相符程度，而这置信度就和这个相关。

　　如果一个事件如理论所说的一样发生了，那么理论所说的是否就是真的？

　　未必。

　　比如，我有一个理论，说六面骰子每次掷出必然是２。

　　然后，你拿出骰子掷了一下，发现真的是２，那你是否就能因此说我的理论是对的？

　　当然不能了。

　　这只是一次实验，就算完全符合了，也不表示这条理论就是真的，必须反复试验。

　　比如说，我做了十次实验，发现每次都是２，那我是否就能说我的理论是正确的，下一次骰子掷出的结果依然是２？依然未必——如果骰子本身没问题，那下一次掷出的结果应该还是只有六分之一的概率为２，前十次都不能证明下一次肯定还是２。

　　但，从置信度的角度来说，连续十次为２，在纯粹的随机事件中出现的概率太低了——这概率小于六千万分之一。因此，我有相当大的把握说，这枚骰子不是一枚正常的骰子——从而，下一次出现２的概率就不单单是六分之一，而是要大得多——因此，“这枚骰子掷出的必是２”这么一条理论就很可能是正确的。

　　上面只是一个比较扯淡的例子，其目的是为了说明：虽然我们无法完全肯定一个理论是正确的，但我们有很高的置信度来说这个理论是正确的。

　　因此，虽然科学几乎不可能被100%确认，从而被100%当真，但却可以以一个很高的置信度被当作是真的。

　　现在，让我们来看怀疑论哲学家休谟的名言：不能确定明天太阳是否从东边升起。

　　３

　　量子理论中有一个很著名的问题，和上述休谟的问题很类似，那就是：当所有人都闭上眼的时候，月亮是否还在哪里？

　　这个问题主要是来质疑量子论的概率性描述的，因为在量子论（的哥本哈根诠释）中，自然的本质不是确定的，而是概率的，所以所有人都闭上眼的时候，月亮只是以一定几率存在在我们所认为的轨道上，还有一定概率不知道在哪里。

　　对这个问题的解答恰恰和对休谟问题的解答很类似：这事（月亮在我们所认为的轨道上，以及，太阳照常从东边升起）发生的概率足够高，以至于在一般情况下不须怀疑。

　　回到上面那个骰子的问题中，十次连续掷到２的概率小于六千万分之一，从而人们可以认为这事必然不是随机事件而是必然事件。

　　在科学哲学的归纳推理中，其实我们做的是类似的事。

　　以太阳照常升起来说，假定我们以一定的理论来描述了太阳从东边升起这个现象，并且我们认为完全由于随机等非理论所描述的原因X太阳从东边升起的概率为P，那么如果连续N天太阳都从东边升起，不满足原因X的太阳从东边升起的概率就是1-Pow(P,N)。即便我们说由于原因X而非理论导致的太阳从东边升起的概率P为0.99，那么连续一年后，完全单纯由于X而非理论所导致的太阳从东边升起的概率就只有2.55%，而由于理论所导致的太阳从东边升起的概率就有97.45%。也就是说，在那么糟糕的预设下，太阳是根据我们所认为的理论而升起这件事的置信度也已经非常高了。

　　这当然只是最简单的非关联事件下的概率问题，在实际理论的置信度计算中，基本上会牵扯到很多关联事件的联合概率计算，从而可以用贝叶斯统计学来研究。

　　之所以说这个休谟问题和量子论的问题相关，就是因为量子论在退相干诠释下解释这个问题的方法就是用类似的思路来计算这么一个概率，然后发现月亮不在我们所认为的轨道上的概率实在是太低了。

　　我们的科学理论或许无法100%地告诉你，它是肯定正确的，但却可以通过不断验证的手段来告诉你，它在一个很高的置信度上是正确的，而这种置信度的来源就是反复地被检验。

　　检验一次或许不能说明什么，但反复多次的检验却很能说明问题——现代自然科学也要求一项实验结论一般必须要由至少两个独立小组分别给出实验检验为真（其实就是在一个很高的置信度上，所谓的五西格玛原则），才足够可信。

　　因此，在这个意义上，如果要说科学的毛茸茸边界何在，那答案恐怕就要是：检验次数不够多。

　　一个“理论”如果被检验的次数不够多，那就不能算是科学的理论。

　　而只有被检验到足够多的次数，而且都没错，这才能叫“科学的理论”。

　　当然，至于说多少次算够，这就是科学研究共同体来决定的了——作为个人当然总可以说要求更高的检测标准，这就是个人的信仰了。

　　站在怀疑论的角度，我们自然可以说这样不是100%确定，所以科学本身不够科学，不能算作“真理”，但，真理本身又是什么呢？

　　４

　　科学的任务之一，便是发现真相。

　　这大概是绝大部分人所笃信的。

　　事实上，在过去的一篇文章中，我对物理和物理理论作了这么一种分拆：

　　物理，或者说物理规律，是自然中所真实存在的一种规则。

　　而物理理论，是人类根据自己的理论以及对自然的观测，而对这种规则所作的描述。

　　这个说法我认为放大到整个科学领域也都是成立的。

　　科学所要描述的对象所具有的规律是客观存在的，不以人的意志为转移，而科学理论本身确实人对这种客观规律的总结描述。

　　前者是自然的，后者是人造的。

　　后者是形式的，而前者，非常非非常。

　　我们都会认为真理是存在的，而我们所搞的科学，就是对这真理的追寻与描述。

　　但，存在性不表示恒常性。

　　尤其，当我们在前面已经发现科学本身对对象的描述无法做到客观上的100%时，这个问题就很有意思了。

　　我们如何判定一个命题是否是真实的？

　　靠实验。

　　但实验是否能100%肯定一个命题是真实的？

　　未必。

　　很多时候都只能谈一个置信度。

　　同样的，当我们面对大量的“真理候选人”的时候，我们如何判断其中哪些是真理，哪些不是？

　　我们还是只能做实验来检测。

　　但实验并不能100%地告诉你你所检测的是否一定是真理。

　　所以，无论我们如何努力，我们只能做到——我们在一定的置信度上相信，这个理论所描述的就是真理。

　　问题到这里还没有完——科学理论本身是建立在一组形而上原则之上的。

　　换言之，作为用来描述真理的理论本身建立在一组人为创建的不可被验证的基础之上，这样的理论也只能以一定的概率被实验论述为真，那么这样的理论所描述的真理到底有多大的可能性是真正的那个我们所追寻的真理呢？

　　这事不好说。

　　即便置信度达到100%，我们所做的也不过是说：理论所描述的现象与真实发生的事件完全问题。但这也只是说：我们的理论所描述的真理和真理所引发的现象吻合。但真理是否真的是我们的理论所描述的真理？这个实验没法回答，因为这个描述本身建立在一组和真理无关而和研究理论的人有关的形而上原则上。

　　这就好比物理上全息理论，任何边界膜上的物理定律都只是内部腔空间中物理定律的投影，反过来也一样，所以当你认为你所研究的是真实的物理的时候，很可能你研究的不过是真实物理的投影。

　　就好比那个壁上阴影的古老预言——我们研究墙壁上的阴影半天，自认为掌握了壁上阴影的规律，但到头来却发现这货不过是真实的人物在火把的照耀下于墙壁上投出的阴影。

　　可是，寓言中的我们可以转过头来看火把，现实生活中的我们却没有这么幸运——而壁上阴影一样可以被分析研究出一套合乎实验但和真实完全不同的理论，我们又如何区分这理论到底是否符合真正的“真实”呢？

　　这本身就是一个形而上的问题。

　　我们能有把握谈的，只是“发生了些什么”，有很大把握能谈的，是“为什么会发生”，但真实是什么，这就再议了。

　　我们能看到真实的表象，能看到真实的存在，但我们无法准确无误地抓到真实。

　　因为真实是无形的，我们只能用有形来描述这种无形。

　　而描述无形的有形却又依赖于我们自己的感官与三观，于是这种有形总是偏离真实的。

　　再加上一切对无形所引发的现象的描述又都不可能做到真正的100%确认，所以这种模糊性是无法消去的。

　　当然，往不是那么悲观的方向来说，虽然无法完全确定我们所说的是真正的真实，但至少我们能说我们所描述的和真实在现实层面上是相同的——这也就是实验检测的重要性所在。