跳转至

科学:猜想和反驳

想写点东西说说可证伪性,但是水平有限,总感觉说的不透。索性把波普尔的原文贴出来,只不过这个原文是我自己翻译的。科学哲学这门学问发展已有百年,上世纪卡尔·波普尔提出了可证伪性的概念作为科学理论的判定标准,经历后人的推崇和批判之后,这条标准依然熠熠生辉。可以说,现在不论是谁想要给科学下定义,可证伪性是无论如何也绕不过去的一条标准。

这篇文章是波普尔1953年夏天在剑桥大学的演讲稿整理而成,1957年首次以 Philosophy of Science: a Personal Report 为名发表在 British Philosophy in Mid-Century 中,1963年以 Science: Conjectures and Refutations 为名发表在 Conjectures and Refutations: The Growth of Scientific Knowledge 一书中,作为书中的第一篇文章。

原文有十个小节,翻译了三小节之后发现后面的内容已经超出我的理解和把握的范围了。此处只贴出前两节,我认为已经把可证伪性说的非常清楚了。

卡尔·波普尔(Karl Popper, 1902 – 1994)

image

当我收到这堂课的参与者名单,意识到我需要给哲学同行讲演时,经过一番犹豫和咨询,我觉得你们应该是希望我讲一些我最感兴趣的问题,还有那些我熟悉的进展。因此我要做一件以前没做过的事——跟你们讲一下我在科学哲学上的工作,1919年秋我开始关注这个问题:“一个理论什么时候可以算作科学理论?”或者说“关于科学的特征或者理论的科学地位,有没有什么衡量的标准?”。

困扰我的问题不是“一个理论什么时候为真?”,也不是“什么时候可以接受一个理论?”。我的问题不一样,我想区分科学和伪科学(pseudo-science)。我很清楚,科学经常犯错误,伪科学有时也会撞对真相。

我当然知道,关于我的疑问有一个主流的答案:科学不同于伪科学或形而上学(metaphysics)之处,在于科学是基于经验的,本质上是观察和试验的归纳。但这个回答还是不能让我满意。相反,我常把我的问题表述为如何区分真正的经验方法和非经验方法甚至伪经验方法,也就是说,有些方法可能会基于一些观察和验证,但是却远远达不到科学标准。伪经验方法可以拿占星术(astrology)举例,有大量观察得来的经验证据——基于星座预言和个人经历。

但不是占星术让我意识到这些问题的,我应该先说说这些问题的缘起,是什么引发我思考这些问题的。奥地利帝国崩溃后,奥地利发生了革命:空气中充满了口号和观念,还有各种新鲜又大胆的理论。其中最吸引我的无疑是爱因斯坦的相对论(theory of relativity)。其他吸引我的是马克思的历史理论(Marx's theory of history)弗洛伊德的精神分析(Freud's psycho-analysis)阿尔弗雷德·阿德勒所谓的“个人心理学(Alfred Adler's individual psychology)”。

关于这些理论的很多讨论都说不到点上——特别是关于相对论,还好介绍我学习相对论的那些人还算靠谱。我们——我所在的学生小圈子——都被爱丁顿(Eddington)在1919年的日食观测事件震惊了,这个观测第一次确证(confirmation)了爱因斯坦的引力理论。这对我们是难得的经历,对我日后的智识发展也产生了长远的影响。

我提到的其他三种理论也在那时候的学生中被广泛讨论。我正好和阿尔弗雷德·阿德勒有私人接触,他在维也纳工人阶级社区的儿童和青少年中开展社会工作,在那里建立了社会指导诊所,我们在那里有过合作。

1919年夏天,我开始对这三个理论——马克思主义历史理论、精神分析、个人心理学——感到越发的不满;我对他们所声称的科学地位感到怀疑。我的问题最开始以这样的形式产生:“马克思主义、精神分析、个人心理学到底是哪有问题?为什么和物理学,和牛顿的理论,特别是和相对论差异这么大?”。

为了让对比更清晰,我应该澄清一下,当时我们也不会说我们相信爱因斯坦的引力理论就是真理。这表明,另外三种理论之所以困扰我,并不是因为我怀疑它们的真理性,而是因为别的。也不是因为使用了数学的物理学比社会学和心理学显得更加精准。因此,困扰我的不是真理性的问题——至少在那个阶段,也不是准确度和可测量性的问题。换句话说,我觉得这三种理论,虽然摆出了科学的姿态,实际上更像是原始的神话,它们更类似于占星术而不是天文学。

我朋友中有些马克思、弗洛伊德、阿德勒的粉丝,我发现他们被这些理论的一些共同点所折服,尤其是这些理论明显的解释力。这些理论看起来能解释涉及到的领域内发生的所有事。研究这些理论似乎都能让你感觉到智识的觉醒,开了天眼,发现了世界——甚至包括那些没发生的事——背后隐藏的真理。一旦你开了天眼,你随处可以找到证据支持这些理论:世界充满了这些理论的验证(verification)。无论发生什么,都会证明理论说的没错。真相如此的显而易见;反对者要么是不想看到真相,要么是拒绝接受真相,因为真相违背了他的阶级利益,或者因为这些反对者心里的压抑,这些压抑还没经过“分析”和大哭治疗。

对我来说,这些理论最大的特点就是会不断的被观察所确认;这一点也被理论的追随者不断强调。一个马克思主义者打开报纸,看到的所有消息都会印证马克思对历史的解释;不光是报纸上的新闻本身,包括出版的内容——内容表明了报纸的阶级偏见,甚至包括报纸没说的东西。弗洛伊德学派的分析师会不断强调他们的理论在“诊所观测中”被证实。对于阿德勒的理论,我个人有亲身体会。在1919年,有一次我向他报告一个病例,在我看来这个病历不是很符合他的学说,但是他用自卑感的那一套理论轻易就解释了,都还没看一眼病例中的那个孩子。我有点震惊,我问他怎么能如此确定,“因为我上千次的经验”,他回答;我止不住说到,“我想,有了这个新病历,你的经验就又多了一次”。

我在想,他前面所谓经验和这次可能是一回事;每次都以之前的经验为名解释新的事实,再把解释完的事实作为理论的新增证据。我问自己,这到底能说明什么?最多不过证明了这个病例可以被他的理论解释。我反思了一下,这种证明其实说明不了问题,因为每一种可以想象到的案例都可以轻易被阿德勒的理论解释,同样也可以被弗洛伊德理论解释。我用关于人类行为的两个不同例子来说明:一个人把小孩推入水中想淹死他;一个人牺牲生命跳进水中救孩子。这两个例子都可以用弗洛伊德或者阿德勒的那一套解释。根据弗洛伊德理论,第一个人由于自我压抑(repression)——比如有点俄狄浦斯情结之类的,而第二个人达到了升华(sublimation)。根据阿德勒理论,第一个人承受自卑(inferiority)困扰——导致他需要通过自己敢于犯罪来证明自己,第二个人也同样由于自卑驱动——他需要通过勇敢的救下孩子来证明自己。我无法想象有什么样的人类行为无法被这两个理论解释。这种理论永远好用,永远被发生的事确证,在追随者眼里,这一点就是对理论最强有力的支撑。我开始渐渐意识到,这种表面上的长处实际上正是他们的弱点。

而到了爱因斯坦的理论,情况就完全不同了。举个典型的例子,爱因斯坦的预测当时被爱丁顿考察队的观测所确证。爱因斯坦的引力理论有一个推论:光会被大质量的物体(比如太阳)所吸引,就像那些有质量的物体会被吸引一样。这就导致,远处恒星发出的光经过太阳旁边照到地球,如果光线离太阳太近,从地球上看恒星,恒星会向远离太阳的方向偏移了一点。也就是说,太阳附近的那些星,和太阳并没有看上去那么远,互相之间也没有看起来那么远。这种情况很难观测到,因为白天的阳光太强,看不到其他星星。但是日食期间我们就有可能进行拍摄记录。如果在夜晚对同样的星体再次拍摄记录,我们就能比较这两次拍摄的星体位置,检验是否与预测一致。这个例子给人最深的印象就是预测这件事所冒的风险。如果观测结果和预测的现象对不上,那么理论很容易便被驳倒了。这个理论与某些可能的观测结果并不兼容,事实上在爱因斯坦之前,我们都以为观测得到的会是那些不兼容的结果。这和我前面描述的那些理论的情形很不一样,这些有点问题的理论基本上和所有人类行为都兼容,你找出的任何人类行为,这些理论都会拿来当证据用。

所以实际上没法找出什么人类行为是不能用来验证这些理论的。1919年冬,上面这些思考有了结论,表述如下:

(1) 几乎对所有理论来说,取得确认和验证很容易,只要我们有意去找。

(2) 只有当一个理论是冒了风险去预测现象的时候,去做验证才是有意义的。就是说,不知道这种理论时,我们对某一事件的预计通常都和理论不兼容,这个事件一旦发生,理论就会被驳倒。

(3) 所有“好”的科学理论都是一条禁令:它禁止某些事情发生。它禁止的越多,这个理论就越“好”。

(4) 如果能想象出来的所有情形都不能驳倒一个理论,那么这个理论就是非科学的。不像人们通常以为的那样,无可反驳性(Irrefutability)并不是一个理论的优点,而是这个理论的破绽。

(5) 试图证伪(falsify)或者反驳一个理论,才是对这个理论真正的考验。可测试性(Testability)就是可证伪性(falsifiability),但可测试性也分等级:有些理论更容易测试,潜在就比别的理论有更多被反驳的机会,这些理论冒着更大的风险,也比别的理论经历过更大的风险。

(6) 只有在那些真正针对理论的验证里,确认性的证据才是有意义的。另一个角度看,这些验证都是在试图证伪理论,很认真很严肃但是都不成功。

(7) 有些真正具有可测试性的理论,被反驳之后,仍旧被追随者所支持——通过引入一些辅助假设或者重新解释这个理论来逃脱反驳。这些操作是有可能将理论从反驳种拯救出来的,但代价是毁掉或者降低这个理论的科学性。

上面这些总结起来就是说,判断理论的科学地位的标准是它的可证伪性、或可反驳性(refutability)、或可测试性

我用上面提到过的这些理论作为例子,来说明这个结论。爱因斯坦的引力理论无疑满足了可证伪性这条标准。即使当前测试设备的性能有限,还不能让我们对测试结果完全确信,但是明显存在反驳该理论的可能性。

占星术就无法通过该测试。占星家被他们眼里的那些所谓的正面证据严重的影响和误导了,以至于对那些反面的证据视而不见。而且,通过把解释和预言模糊不清,他们可以将任何对理论——如果这些理论能精确一点的话——的反驳都化解。为了逃脱证伪,他们破坏了理论的可测试性。这是典型的预言家玩的伎俩,通过把预言说的模糊不清来防止预言失败,如此一来他们的预言便无法反驳。

马克思的历史理论也采取了这种预言家的操作,尽管它的创立者和追随者做出了很多严肃的努力。该理论早期的陈述(比如说马克思针对“即将到来的社会革命”的特点的分析)有一些预言是可以被测试的,实际上也被证伪了。可是马克思的追随者并没有接受这些证伪,他们把理论和现实都做了重新的阐释以便使二者相符合。这么做从证伪中拯救了理论,代价是引入了很多不可反驳的说法。他们给理论一个“惯例主义的扭曲(conventionalist twist)”,他们所宣称的科学地位也被这种策略毁掉了。

那两种心里分析理论属于不同的类型。他们就是单纯的无法测试、无法反驳。任何可想象的人类行为都不会和这两个理论抵触。这不是说弗洛伊德和阿德勒的某些观点不正确,我个人不怀疑他们的很多说法都相当重要,在将来的可测试的心理科学中会占据一席之地。但是,心理分析者天真的认为“诊所观察”能证明他们的理论,其实这种证明和占星家们找到的证明是一回事。至于弗洛伊德关于自我(Ego)、超我(Super-ego)和伊德(Id)的宏伟诗篇,科学地位就跟荷马(Homer)从奥林匹斯收集的那些故事一样。这些理论描述了一些事实,但用的却是神话的方法。他们包含了很多有趣的心理学上的启示,但都不具备可测试性。

与此同时,我也意识到这种神话也可能发展,变的具有可测试性;从历史上说,所有——或者接近所有——科学都起源于神话,这些神话包含了科学理论中重要的预期。比如说,恩培多克勒(Empedocles)通过试错的进化理论,还有巴门尼德(Parmenides)的恒常块状宇宙(unchanging block universe)神话,这个宇宙里什么都不会发生,我们加一个维度再看,就变成了爱因斯坦的块状宇宙(在这里什么也不会发生,一切在四维空间初始时刻就已经确定和安排好了)。所以我觉得,如果一个理论被认为是非科学的或形而上学的,不能因此就说它是不重要的、无意义的或者荒谬的。但这种理论不能声称得到了科学意义上的经验证据的支持,尽管从起源上看它很容易被当成是观察的结果。

(还有很多理论具有这些前科学或伪科学特征,很不幸,这些理论中有一些——和马克思主义对历史的解释一样——很有影响力;比如说种族主义对历史的解释——另一种影响巨大且能解释一切的理论——对那些脆弱的头脑而言无异于获得天启。)

如此一来,我之所以提出可证伪性标准,想解决的并不是有意义与否或重要性的问题,也不是真理性或者是否可接受的问题。我想解决在经验科学的陈述(或陈述体系)和其它陈述—— 不论他们是关于宗教的或关于形而上学的,或仅仅是伪科学的——之间划定界限的问题。

数年之后——1928年或1929年,我把我这第一重要的问题成为“划界问题(problem of demarcation)”。可证伪性标准是对划界问题的解答,它表明,一种陈述或陈述体系要想进入科学之列,必须和那些可能的观察或者可想像的观察之间存在矛盾才行。

参考

Popper, Karl R. Conjectures and Refutations: The Growth of Scientific Knowledge. Routledge Classics. London ; New York: Routledge, 2002.