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证伪与证实

发布时间：2023-11-11 11:29:11 来源：文档文库

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证伪与证实
(一篇旧文，属于科技人员给科技人员的普及，讲的是科学哲学界50年前的旧话。波普尔的证伪理论自产生就在科学界非常流行，一直至今。我所认识的科技人，十之有九都对之坚信不疑，以至很多人在顺嘴说了"证实"之后，还要纠成"证伪"，这其中也包括十年前的我。说波普尔是最受科学家欢迎的哲学家，大概不过分。这一来是因为波普尔的行文清晰，通俗易懂，谈论的又是科学家们熟悉和欢喜的对象；二来也恐怕是因为他把科学捧到一个至高无上的地位，满足了科学家们隐秘的内心感受(虚荣也好，信仰也好。(一科学理论真的可证伪吗?波普尔的理论认为，所谓科学"证实"是不存在的，因为解释者总可以挑选事实来凑合已有的理论，使之看起来好像被"证实"了。但是"证伪"就不一样了，在波普尔提出的"科学发现的逻辑"中，理论必须提出可被实验检验的猜想，该猜想经过实验检验，通过结果是否符合预测来判断理论是否被证伪。科学理论必须具有可证伪性，否则就不是科学。波普尔这套理论的产生，激发的原动力主要是为了攻击马克思和弗洛伊德的学说，将其与以现代物理学为代表的现代科学划一条绝对的界限。在波普尔的阐述里，马克思和弗洛伊德的学说正是不能提出可供实验检测的假设，从而被归为"伪科学"。波普尔的理论还有一些潜台词，即科学的标准(在他，这就是可证伪性这个标准是衡量世间知识的最高标准。证伪理论与"科学发现的逻辑"乍看起来很通顺。但是问题细考起来，却要复杂一点。波普尔理论的关键处是：理论必须提出假设，假设必须可由实验检验。但是实验检验之后又如何呢?如果有一个理论的预言不幸与试验现象不符，是否表明这个理论就被证伪了呢?(波普尔在这里的回答就想当然了，他没有料到这会成为一个问题。正如原则上总可以挑选事实来附和理论而完成对理论的"证实"，在进行"证伪"检验的时候，当实验结果与理论预测不符，原则上我们也总可以假想出一些实验中可能存在的未知的附加条件，使得实验本身不完备，从而挽救理论。以牛顿第一定律为例。第一定律说，(惯性系中物体在不受外力作用时保持静止或匀速直线运动。(事实上惯性系的要求是一个附加条件，此处暂且按下不表。但是如果实验者在未知力场中实验，就会发现这个物体在似乎

不受外力的条件下竟然也加速运动，那么牛顿第一定律难道就是被证伪了吗?有人也许会说，这样的实验不完备，所以实验结果不能成立。人们可以可以在各种不同的地方作同样的实验，就会发现多数情况下，牛顿第一定律成立，那样人们就会知道在那些第一定律不成立的实验中，可能有些有附加条件。但是如果这个附加条件没有被找到，怎么判断是牛顿定律失败，还是定律成立而有时候有附加条件呢?按实验与理论预测符合的次数占总实验次数的比例么?到底是50%的成功比例还是90%的成功比例还是99.9%的成功比例算数呢?在不同专业里这个比例还挺不一样的。天体物理里，一个被普遍接受的理论，其预测与观测结果的符合经常达不到90%的比例，有时候就是50%的比例而已。而凝聚态物理里经常就需要90%以上甚至99.9%以上的比例，有时候甚至一个反例就推翻理论，而不是被解释成有附加条件。附加条件可以是些什么呢?比如说自旋态(这个也可以算是当年挽救量子理论的一个附加条件，只不过后来成为量子理论的一部分。比如说惯性系非惯性系，简单点的，比如说力场。牛顿时代的人们不知道很多力的形式，比如强作用弱作用，而牛顿前时代的人甚至不知道万有引力。试想在万有引力出炉之前，假如就有人做了卡文迪许实验，又该如何解释"物体在不受外力时静止或匀速运动"?(看起来未受到外力的球的确是偏转了。是否很有可能扯到惯性系的问题上去?是否甚至有可能推翻牛顿第一定律?但是否也有可能有人提出假设：第一定律仍成立但有个未知力场?即便今天，很可能仍然有一些力的形式还没被我们发现，我们怎能肯定地球、或人类目前所达到的空间、或在某种距离与尺度之下，物体不是处于某种未知力场之中呢?当我们发现某个理论与实验结果不符时，我们永远可以附加一些解释，来挽救理论，使它仍然成立。原则上，这种附加条件可以是无限的。牛顿理论在这种情况下既没有被证实也并没有被证伪，(波普尔对"证实"的反驳是成立的。而且由于总有没被观测到的现象，总有未被检验的未知的条件，牛顿理论从逻辑上根本就不可能被证伪。上述这些情况不仅是完全可能的，而且类似的事正发生在我们现有的理论框架中。我们不仅还有很多尚未观测到的现象，而且在已知现象中也有不少不能得到解释。现有的理论出现问题，我们往往就发明一个附加条件(比如电子自旋态或惯性系，如果这个附加条件选取得好，往往就成为理论的一部分，使得被完善

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