【原创】什么是科学?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 13:49:43
我这辈子做了两个专业,第一个是高能物理,结果目睹了它被超弦这个伪科学取代的过程;后来改行做金融和经济,结果发现美式的经济学比超弦还要离谱得多,完全是个为大资本家服务的宣传部门,经常性地对世界经济造成万亿美元级的损害。因此我对什么是真科学、什么是伪科学有些兴趣。这个问题属于哲学的范畴,做理工的一般不会接触到;我当然也不是专家,在这里只是简单地说说我所理解的资讯。如果解释得不对,欢迎更正。

最常被引用,也是最古典的定义,是奥地利哲学家Karl Popper在1930年代所提出的。他认为科学是一个正式的逻辑系统(Interpreted Formal Logic),科学的发展过程就是不间断地企图来驳斥(Refute)这个系统的构件,所以真科学和伪科学的差别在于前者是可以用实験驳斥的,而后者是不可能驳斥的;真科学界和伪科学界的差别在于前者有足够的试图驳斥自己理论的努力,而后者完全专注在保卫主流理论。

【Karl Popper,二十世纪的知名哲学家和思想家;生于1902年,死于1994年。学术生涯主要任教于英国首屈一指的伦敦经济学院(London School of Economics)。】

原本超弦早期的问题在于它是建筑在几十个可能性很小的假设上的,这些假设的真正辩护(Justification)是方便作者做计算,做了计算才能写论文。我当时就觉得这些论文是为了出版而出版,它们是正确的可能性比那个作者当场被陨石打死的机会还要小很多;不过那个可能性不是数学上的零,所以超弦虽然是糟糕的科学,还没有沦落到伪科学的地步。等到Peter Woit开始写他的博客的时候,超弦界已经预测出10^500个不同的宇宙(10^500是多大的一个数字,一般人很难想像,让我给几个用来比较的例子吧。一个人的体重大约相当于10^28个氢原子,地球的质量大约比一个人大10^23倍,整个宇宙大约比地​​球重10^29倍,所以宇宙顶多只有10^80个原子。恒河沙数根本是小意思。),也就是不论你做什么实験,得到什么结果,必然是超弦的预测之一。那么超弦就当然不可能被任何实験来驳斥,所以Woit的基本论点在于超弦在Popper的定义下是一个典型的伪科学;做超弦的人也因此对Woit本人和Popper的定义恨之入骨。

其实哲学界自己对Popper的定义也有些意见:主要是Popper描述的是一个理想化的科学界;真实的世界里,大部分的科学家还是把自己的论文当宝贝的。而且科学的进步除了以实験来驳斥旧理论以外,发明新理论应该是一个至少同等重要的过程。因而在1950年代,美国哲学家Thomas Kuhn提出一个新的定义:科学是由互相竞争的理论体系(Paradigm)所构成,每个体系不断地提出新的谜题(Puzzle),然后解答这些谜题。 Kuhn认为伪科学是提不出或解不出谜题的体系。

Kuhn的理论有很大的毛病:他的定义基本上描述的是所有现实中的学术研究机构。所谓的谜题和解答,定义很含糊,不只是伪科学可以轻松地不断提出谜题和解答,连明显不是科学的学术科目也可以做得到。因此Kuhn的理论并没有被哲学界广泛接受,不过他至少启发了匈牙利裔的哲学家Imre Lakatos的真伪分辨准据(Demarcation Criteria)。 Lakatos综合了Popper的实験检验标准和Kuhn的新理论解答,而定义了所谓的进步学术(Progressive)和退步学术(Degenerative):能预测到出人意料的实験结果(Novel Facts)的叫进步,预测不出或者预测错误的叫退步。互相竞争的理论体系中,最进步的是真科学,有点进步的是科学假设,完全退步的是伪科学。依照Lakatos的真伪分辨准据,超弦仍然是一个典型的伪科学。

【Imre Lakatos,数学家和哲学家。生于1922年,死于1974年;1960年起任教于伦敦经济学院,得以与Karl Popper共事。本图里的西班牙文是这个意思:“科学家们脸皮很厚,往往被现实证明是错了之后还要耍赖”。用在做超弦的人身上,极为妥切。】

那美式的经济学算是什么呢?美国的经济学家不但不管事实结果,连理论的内容都处处违反逻辑。经济学家的地位,不在于他的理论的实践结果如何,也不在于他所做的假设和结论是否合理,而在于互相选美的知名度(Celebrity)竞赛。所以诺贝尔经济学奖有时在同一年发给两三个同一题材内的“大师”,而他们的理论却南辕北辙、互相矛盾。这様的学术界,连伪科学都谈不上,纯粹是宣传洗脑的工具。我这辈子做了两个专业,第一个是高能物理,结果目睹了它被超弦这个伪科学取代的过程;后来改行做金融和经济,结果发现美式的经济学比超弦还要离谱得多,完全是个为大资本家服务的宣传部门,经常性地对世界经济造成万亿美元级的损害。因此我对什么是真科学、什么是伪科学有些兴趣。这个问题属于哲学的范畴,做理工的一般不会接触到;我当然也不是专家,在这里只是简单地说说我所理解的资讯。如果解释得不对,欢迎更正。

最常被引用,也是最古典的定义,是奥地利哲学家Karl Popper在1930年代所提出的。他认为科学是一个正式的逻辑系统(Interpreted Formal Logic),科学的发展过程就是不间断地企图来驳斥(Refute)这个系统的构件,所以真科学和伪科学的差别在于前者是可以用实験驳斥的,而后者是不可能驳斥的;真科学界和伪科学界的差别在于前者有足够的试图驳斥自己理论的努力,而后者完全专注在保卫主流理论。

【Karl Popper,二十世纪的知名哲学家和思想家;生于1902年,死于1994年。学术生涯主要任教于英国首屈一指的伦敦经济学院(London School of Economics)。】

原本超弦早期的问题在于它是建筑在几十个可能性很小的假设上的,这些假设的真正辩护(Justification)是方便作者做计算,做了计算才能写论文。我当时就觉得这些论文是为了出版而出版,它们是正确的可能性比那个作者当场被陨石打死的机会还要小很多;不过那个可能性不是数学上的零,所以超弦虽然是糟糕的科学,还没有沦落到伪科学的地步。等到Peter Woit开始写他的博客的时候,超弦界已经预测出10^500个不同的宇宙(10^500是多大的一个数字,一般人很难想像,让我给几个用来比较的例子吧。一个人的体重大约相当于10^28个氢原子,地球的质量大约比一个人大10^23倍,整个宇宙大约比地​​球重10^29倍,所以宇宙顶多只有10^80个原子。恒河沙数根本是小意思。),也就是不论你做什么实験,得到什么结果,必然是超弦的预测之一。那么超弦就当然不可能被任何实験来驳斥,所以Woit的基本论点在于超弦在Popper的定义下是一个典型的伪科学;做超弦的人也因此对Woit本人和Popper的定义恨之入骨。

其实哲学界自己对Popper的定义也有些意见:主要是Popper描述的是一个理想化的科学界;真实的世界里,大部分的科学家还是把自己的论文当宝贝的。而且科学的进步除了以实験来驳斥旧理论以外,发明新理论应该是一个至少同等重要的过程。因而在1950年代,美国哲学家Thomas Kuhn提出一个新的定义:科学是由互相竞争的理论体系(Paradigm)所构成,每个体系不断地提出新的谜题(Puzzle),然后解答这些谜题。 Kuhn认为伪科学是提不出或解不出谜题的体系。

Kuhn的理论有很大的毛病:他的定义基本上描述的是所有现实中的学术研究机构。所谓的谜题和解答,定义很含糊,不只是伪科学可以轻松地不断提出谜题和解答,连明显不是科学的学术科目也可以做得到。因此Kuhn的理论并没有被哲学界广泛接受,不过他至少启发了匈牙利裔的哲学家Imre Lakatos的真伪分辨准据(Demarcation Criteria)。 Lakatos综合了Popper的实験检验标准和Kuhn的新理论解答,而定义了所谓的进步学术(Progressive)和退步学术(Degenerative):能预测到出人意料的实験结果(Novel Facts)的叫进步,预测不出或者预测错误的叫退步。互相竞争的理论体系中,最进步的是真科学,有点进步的是科学假设,完全退步的是伪科学。依照Lakatos的真伪分辨准据,超弦仍然是一个典型的伪科学。

【Imre Lakatos,数学家和哲学家。生于1922年,死于1974年;1960年起任教于伦敦经济学院,得以与Karl Popper共事。本图里的西班牙文是这个意思:“科学家们脸皮很厚,往往被现实证明是错了之后还要耍赖”。用在做超弦的人身上,极为妥切。】

那美式的经济学算是什么呢?美国的经济学家不但不管事实结果,连理论的内容都处处违反逻辑。经济学家的地位,不在于他的理论的实践结果如何,也不在于他所做的假设和结论是否合理,而在于互相选美的知名度(Celebrity)竞赛。所以诺贝尔经济学奖有时在同一年发给两三个同一题材内的“大师”,而他们的理论却南辕北辙、互相矛盾。这様的学术界,连伪科学都谈不上,纯粹是宣传洗脑的工具。
好文,学习收藏了。
好文 可惜知识水平不够,很多看不太懂,请LZ多谈谈美国经济和金融吧,这方面好懂点
超弦界已经预测出10^500个不同的宇宙(10^500是多大的一个数字,一般人很难想像,让我给几个用来比较的例子吧。一个人的体重大约相当于10^28个氢原子,地球的质量大约比一个人大10^23倍,整个宇宙大约比地球重10^29倍,所以宇宙顶多只有10^80个原子。



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还是相信我 关帝爷 吧!得永生喔!
不过还是谢谢楼主的科普。
科学是什么,这个可是很高深的哲学问题。别说普通人,就是哲学博士都不能完整解答。现在能判断科学学说为真的,一般而言是预言,正确的预言,是判断科学学说为真的核心。牛顿力学的成功是因为哈雷彗星预言。爱因斯坦三大预言1.水星近日点的进动 2.引力场光的红移 3.引力场光的偏转。
当代自然科学的发展和演变离不开数学,但是数学本身却并不是科学。

头疼啊。
【基础科研】高能物理的絶唱
现代高能物理始于1940年代的量子场论(Quantum Field Theory),最初的应用是以量子电动力学(Quantum Electro-Dynamics,QED)来解释电磁力。在1950年代,加速器的技术突飞猛进,数以百计的高能粒子被发现;物理学家在整理这些粒子的时候,注意到各种对称性(Symmetry),其中最深奥困难也最重要的是规范对称性(Gauge Symmetry)。其实QED本身就是一个规范场论,但是它只是规范场论中最简单的一种,叫可交换规范场论(Abelian Gauge Theory)。1954年,杨振宁和他的学生Robert Mills解决了非交换规范场论(Non-Abelian Gauge Theory)的难题,高能物理理论界随即注意到用非交换规范场论来解释弱作用力和强作用力(宇宙中只有四种作用力:电磁力、弱作用力、强作用力和重力)的可能,但是具体的细节还不清楚。1961年,当时在哈佛大学物理系的Sheldon Glashow领悟到电磁力和弱作用力如何混合起来的机制。1967年,Abdus Salam和Steven Weinberg把1964年定型的Higgs Mechanism加入Glashow机制,确立了完整的电弱理论。在1973-1974年间,有关强作用力的基本难题也被一一突破,从此高能物理界有了一套完整的理论体系来描述除了重力以外的所有作用力,它被称为标准模型(Standard Model)。
在其后40多年里,标准模型的成功超出了任何物理学家的意料之外。所有量化的实験和观测都符合标准模型的预测;然而标准模型却又很明显地不是一个完整的理论。姑且不论它所需的几十个特定参数值,首先它先天上就不包含重力。超弦原本的动机便是要把重力统一起来,在浪费了三十年却只得到一坨污烂之后,不肯把灵魂卖给超弦的物理学家已经理解到,即使是像圈量子重力论(Loop Quantum Gravity)这类还没有像超弦一様被证明是完全没有预测能力的重力理论,它的预测也必然会比现代加速器的能阶(Energy Level)高出十几个数量级(Order of Magnitude),因此它的可预测性仍然是几百年内都无法用实験来检験的。所以在最近几年,大家(亦即还在做科学而不是只做论文的高能物理学家)的共识是重力太难了,还是先摆在一边吧。既然必须接受欠缺重力的事实,标准模型里的参数值也当然是目前不可能解释的了。
但是即使不管重力和参数值,标准模型还是有其他的毛病。其中最重要的有三项:1)它不包含暗物质(暗能量显然是和重力有关的,所以目前管不到);2)它不能解释为什么宇宙里的物质和反物质没有对消近净;3)它不含有能驱动宇宙暴胀(Cosmic Inflation)的暴胀子(Inflaton)。现在理论学家(Theorists)实在是想不出什么好主意了(否则也不会让超弦骗走这么多人),真正的希望还是要靠实験。而实験要探索更高的能阶有两个办法,一个是靠精密测量很小的修正值;另一个则是建造更大型的加速器,以蛮力来产生更高能的粒子。前者一般比较便宜,但是往往只能探测参数空间(Parameter Space)里的小小一隅;真正要产生详尽的数据,最理想的还是更大的加速器,而现在最大最先进的加速器就是欧洲核子研究机构(Organisation Européene pour la Recherche Nucléaire,CERN)位于日内瓦的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)。
The Compact Muon Solenoid(紧凑型μ介子螺线管,CMS)是LHC的两个主要实験腔之一,成放倒的圆柱体,直径15公尺,长21.6公尺,重14000吨,它与另一个实験腔ATLAS同是人类所建最先进复杂的机械。
LHC自1998年至2008年,共花费了十年才建成,总预算是75亿欧元(约90亿美元)。由于选错了焊接工艺,2008年九月开机后9天,超导电磁铁的电路就烧坏了。其后用了一年多才修好,但是只能以原设计能量(14TeV)的一半(即7TeV)运行。不过还好Higgs粒子质量(125GeV)不太高,在2013年LHC就有了足够的实験资料来证实这个发现,Peter Higgs和同僚随即获颁当年的诺贝尔物理奖。可是Higgs粒子是标准模型的(最后)一部分,当初计划LHC时,发现Higgs粒子是最起码的标的。真正的目的是要发现标准模型以外的粒子,尤其是超对称粒子(Supersymmetric Particles)。超对称(Supersymmetry)是超弦所做的几十个假设里,最重要也是最基本的一个,甚至连超弦名字里的“超”都是由超对称而来的(Super-String其实是Supersymmetric String的简称)。原本1970年代发明超对称是为了解释标准模型所需的几十个特定参数值间的一些关系,不过后来大家发现即使是最简单的超对称模型都需要另外几百个新的参数,于是有些人(包括我)就不再相信超对称,而Witten和他的信徒则加倍下注,搞出了更复杂、最终有10^500个自由度的超弦。在1990年代,做超弦的个个都说最轻的超对称粒子会马上被Tevatron(位于芝加哥附近的Fermi Lab内的上一代加速器,最高总能量在2011年停机前达到了2TeV)发现,所以LHC只是用来研究更重的那几百个超对称粒子的。结果此后每年Tevatron和后来的LHC的能量和亮度(Luminosity,即对撞实験的数量)提高一步,做超弦的就把最轻的超对称粒子的质量往上调高一步,以解释为什么没有观察到超对称。到2013年LHC做完7TeV能阶的实験后,超对称理论的原始参数空间已经有99.9%被否定掉了。
LHC在过去两年关机,以便完全重建超导电磁铁的电路。在未来几周内将重新启动,预计今年夏天可以达到接近原设计值的13TeV能阶。 如果没有意外,到年底将会把超对称理论的原始参数空间再压缩两个位数,也就是否决掉99.999%。当然,做超弦的在过去20年已经自打嘴巴几百次,再胡扯出几千篇神话、重写一次历史也只是他们的专业。高能物理眼前真正的危机是LHC很可能无法超越标准模型。下一代的加速器目前台面上的估价是200亿美元,实际上大家都知道是至少500亿。更糟糕的是LHC至少还保证有Higgs粒子来当安慰奖,下一代的加速器却很可能什么都找不到。高能物理界在2014年开始游说中共政府,希望忽悠李克强来当凯子;考虑李克强的智商,忽悠成功的机率很小。如果到年底LHC还没有发现新粒子(当然,发现超对称粒子的机率是100%-99.9%=0.1%,所以希望只能寄托在其他的新粒子上),那么我们这代人到死大概都不会再有更高阶的加速器(不含和LHC能阶相近,用来精密测量Higgs粒子的电子/正子直线对撞机)出现。前面提到除了加速器以外,精密测量也有可能突破标准模型;可是我的猜测是只有暗物质比较可能会如此被发现,而且机率不超过25%,这还包含了暗物质是一种微中子或轴子(轴子Axion或新的微中子虽然超越标准模型,却并不解释更高能阶的物理)的可能。所以总结来说,2015年很有可能是高能物理对我们这代人的絶唱。
老爷子新作,看来转到这里合适一些~

小白不懂,纯叶公好龙~
需要审核....
科学没那么复杂。
1,有自己的一套合乎逻辑的理论体系。
没有理论体系,只是一些现象的堆砌,就不能是科学,哪怕他堆砌的现象也是正确的。
2,理论体系的前提和结论都符合客观事实,至少大部分合乎客观事实。
比如,假设我们发现了某些事实不符合相对论,但我们不能说相对论不是科学,就如同不能说牛顿力学不科学一样。牛顿力学是相对真理,相对论是更好的相对真理。如此而已。

经济学本来就是有很大一部分是为利益服务的,学术不为利益服务等于0,连相对论地位这么高,也仅仅是因为非常有用。经济学一定要符合统治阶级的利益,这点和相对论没什么两样。

所以,我从原则上非常赞同楼主的思考。
嗯,好帖!不过我不知道你们在说什么?
又来这个,
科学是什么科学哲学是回答不了的。
呵呵,这不过就是科学哲学史吗。  卡尔波普提出了证伪理论,即科学可以被证伪,伪科学不能。然后受到历史学派反驳,库恩等人提出科学是范式转变。
然后拉卡普斯又综合二者,提出精致的证伪主义。

现代意义上的科学,指以经验观察为基础,提出理论假说,再不断进行科学实验来验证的过程。对科学理论的实在性,基本有两种态度,一种认为他是实在的,
如认为万有引力是实在的,第二认为他是假设的,之所以被人相信,只是因为其可以解释现象。

我们常常混淆科学和技术。技术是在科学理论的基础上的经验性运用。而科学要常常提出假说。所以科学有时候和哲学容易混淆到一起,
事实上,西方的科学就是源自于哲学。之所以有时候某些科学假说被认为是伪科学,就是很多人误以为科学一定是经过验证的真理。
表达了世界的真实。其实世界的真实到底是社么,可能超过人的理解力和认识能力,所以所谓的科学,也不过是人用来表达
世界的描绘性手段,并不代表所谓的实在。
好高深的样子!
看过楼主的帖子:美元的金融霸权

印象一直留到今天,而且在看帖半途就猜联系起来了。