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[原创·纪实] 关于人类认知以及卡尔·波普尔的科学定义

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发表于 2020-10-24 19:17:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 Reader86 于 2020-10-29 09:46 PM 编辑

关于人类认知以及卡尔·波普尔的科学定义

https://mp.weixin.qq.com/s/Z1IYCcgLaPuFgxD147H2lw


内容提要:波普尔是批判理性主义的创始人。他认为经验观察必须以一定理论为指导,但理论本身又是可证伪的,因此应对之采取批判的态度。在他看来,可证伪性是科学的不可缺少的特征,科学的增长是通过猜想和反驳发展的,理论不能被证实,只能被证伪,因而其理论又被称为证伪主义。50年代后,他的研究重点转向本体论,提出了“三个世界”的理论。著有《历史决定论的贫困》、《开放社会及其敌人》、《科学发现的逻辑》《猜想与反驳》等。





在漫长的历史中,人类感知自然世界,认识人间事物,解决自己问题的方式有五种:经验;权威,推理,归纳,和科学方法。这些方式是知识的来源。

一、个人经验(Experience)

       我们都很熟悉,运用很广的知识来源。远古的耕夫用一代传一代的经验预测气象,季节,种地打粮。现代生活仍离不开经验。送孩子上一个新的学校,来回几趟后,你就会知道哪条路近一点儿。

二、依靠权威 (Authority)

       个人经验是有局限的。在一些情况下,人们依靠权威来解决一些问题。如果要知道亚裔移民家庭的平均收入,我们就要看人口统计局的报告,因为人口统计局可以主持大型的调查来统计数据。交通事故发生,交通警察就是处理事故的权威,他们处理的事故多,积累了经验。一些伟大的人物,孔子,老子,柏拉图,亚里士多德等,和一些宗教领袖都曾被作为权威,他们是真理的来源。因此,权威可以是一些组织、也可以是有特殊经验的人群,也可以是伟大的人物。

三、演绎推理 (Deductive Reasoning)

       古希腊的哲学家为人类系统性地发现真理作出了贡献。亚里士多德和他的学生们首创三段论演绎推理。在这个思考程序中,人们按照演绎的规定,从一般事物出发,推出特殊事物的规律。

       比如,人类有大脑(大前提),约翰是一个人(小前提),他也有大脑(结论)。

       符合这个模式的推理,就是三段论(Syllogism)。

       在演绎推理中,大前提必须是正确的,结论才能是正确的。通过推理,观察被整理成一些模式和条理。比如,福尔摩斯说,锁着的门和窗户没有迹象被强行打开,那么罪犯进来时一定有钥匙;或办公室抽屉中的钱分文未少,因此来犯者不是一般的行窃。中世纪时,宗教的教义常常被用来作大前提,而推出许多错误的结论。同时,大前提也必须是人类社会已知的事实,才能得推出结论。

       据说一个教堂有学问的兄弟们争论马有几颗牙齿,很多天了,各种书和编年史都搬出来了,仍然没有结论。后来一位年轻的修士建议直接找到一匹马,打开它的嘴巴,数一数几颗牙齿,可是长老们感到他们的人格被鄙视了,智慧被看低了;可是什么时候大师们教导他们去掰开马的嘴巴,数一数几颗牙?年轻修士被痛打一顿……年轻修士的建议的确是解决问题的另一种方法,在一些情况不被人类知道时,应该寻求事实,寻求真理,找到解决问题的方法,而不是依赖于权威,或者胡思乱想。

四、归纳 (Inductive Reasoning)

       弗兰西斯培根(Francis Bacon,1561-1626)倡导思想家直接观察自然,搜集事实,从这些信息中作出概括,达到正确的结论。这种方法叫逻辑归纳法,它的起点是从观察某个领域的某个特殊事件开始,以这个事件为基础,把推断推广到整个领域。

       比如,见过的每一棵苹果树都有根,因此每一棵苹果树都有根。

       演绎推理是这样的:

       每一棵树木都有根,苹果树是树木,因此,每一棵苹果树都有根。

五、科学方法 (Scientific Approach)

       归纳法可以把支离的知识积累起来,但是对这些信息的发展起作用不大。达尔文19世纪在马德拉岛(Madeira)发现那里的昆虫没有翅膀。这个观察与一般的观察不统一。运用归纳法在这里没有使达尔文达到任何关于进化论的结论,直到他作了一个试探性的假设来解释这一现象:马德拉岛的风力比别的岛上的强。然后达尔文开始收集资料、数据来检验这个假设。达尔文就是用这个方法发展了他的进化论。这个方法就叫科学方法。

       科学方法实际上就是演绎 + 归纳 + 假设 + 验证 = 理论。科学家观察某种事物的现象,总结出规律,作出试探性的假设,推出理论;然后从这个理论出发,再假设,再观察,然后再证实。第一位运用科学方法索取知识的是达尔文。

       1,每一个昆虫都有翅膀(演绎的大前提)。2,过去见过的每一个昆虫都有翅膀(归纳)。3,昆虫应该都有翅膀,可是马德拉岛上的昆虫没有翅膀(并不能推翻归纳,因为已经见过)。马德拉岛的风力特别强,有翅膀的昆虫都被吹到大海里淹死了,偶然有一只昆虫因为等位基因(allele),或者其它原因,没有翅膀,没有被淹死,它的后代中有无翅膀的,因此活了下来,继续繁衍(只能这样假设)。4,搜集其它情况:比如,为什么长颈鹿的脖子长,是不是因为低的树叶子都被吃完了,只有向高处发展,等位基因中也有长脖子的,短脖子的走掉了,另想别的办法(验证)。5,自然选择的结果(理论)。

       到底什么是科学?用科学方法取得的结果都是科学的吗?

       20世纪影响较大的科学哲学家卡尔波普尔 (Karl,Popper 1902-1994) 认为,科学哲学的焦点问题是分界线的问题,即划分科学和非科学的分界线。他摈弃传统的观点,坚持“对于科学不存在一个唯一的方法,” 科学和非科学的分界线不属于方法论的范畴。这就是说即使用了科学的方法,结果也可能不是科学。

       卡尔波普尔认为一个理论是否科学,不在于它的真理性,不在于它的准确性和可测性,也不在于它的方法性;而在于这个理论必须有可错性(falsification)即可以被证伪。证伪就是提出假说和猜测,然后去寻找与这一假说不符合的事例。根据事例对假说进行修正,不断重复这一过程,乃至将最初的假说全盘否定。

       这种试错法对理论的修改和完善是没有止境的,试错法的结果只能是一个较好的假说,但不是最好的假说。最好的假说就是终极真理的代名词,和科学精神相悖。证伪可以避免对错误理论的辩护和教条。如果坚持证实,那么一旦出现与理论相悖的现象,人们便会做出特殊的设定或限制使其自圆其说。

但实际上这样的设定往往是极不科学的。卡尔波普尔的证伪主义使人们相信所有的科学都只是一种猜测和假说,它们不会被最终证实,但却会被随时证伪。同时,伪科学也可以具有科学的身份。卡尔波普尔有一段名言:“我希望区分科学和伪科学,虽然我知道科学经常出错,也知道伪科学可能偶然撞见了真理(I wished to distinguish between science and pseudo-science; knowing very well that science often errs, and that pseudoscience may happen to stumble on the truth)。”

       波普尔把积累科学知识的过程用下列模式来描述:P1——>TS——>EE——>P2 。对于问题1( Problem 1),人们提出假说,尝试解决的方法 (Tentative Solution)。然后通过证伪来消除错误 (Error Elimination),进而产生新的问题(P2)。随着问题的深入,对问题作尝试解决的理论的正确性也就越来越高。科学知识的积累不仅仅是数量上的增长,而更应该是新理论代替旧理论的质变。

       用一例子来说明波普尔的理论。从前面马德拉岛的例子中,我们的第一个问题是为什么马德拉岛上的昆虫没有翅膀。对此我们可以试探性地作出假设来尝试解决它:(1)马德拉岛是个岛,周围有水;有翅膀的昆虫,飞起来一不小心都掉到水里淹死了。所以马德拉岛上的昆虫没有翅膀。从这个理论出发我们开始证伪:(甲)如果我们发现其它任何一个岛上的昆虫有翅膀,(1)就不成立。结果我们发现一些风和日丽的大西洋岛上的昆虫是有翅膀的。证伪成功。我们同时又发现,这些岛与马德拉岛环境的唯一区别是风的强度。我们又试探性地作出假设:(2)因为马德拉岛的风太大。昆虫的翅膀拉风,很容易被风吹到水里淹死,没翅膀的昆虫才能活下来。从这个理论出发我们开始证伪:如果(2)成立, 那么(乙)当一岛上的风大到一定程度,这岛上的昆虫都应该没有翅膀。我们又观察,收集数据,发现(乙)是事实。证伪没成功,而是证实了(2)。因此我们证实了昆虫的进化是与风(环境)有关,证实了达尔文的进化论。好多年以后, 我们又发现一些岛上,虽然没有很强的风,昆虫仍没有翅膀, 我们继续假设,继续证伪……

       “可错性,”是卡尔波普尔的哲学思想的核心。根据波普尔的这个观点, 数学和逻辑性的论段都不是科学,因为数学和逻辑是典型的没有“可错性”的。怎样去证明1+1 = 2是错误的?把公式左面的一个“1”移到公式的右面,可看出这个公式 1 = 1,是一个赘述。怎么驳斥一个长方形桌子的面积是它的长乘它的宽呢?定义了1+1 = 2,我们就在这个基础上导出了长方形的面积。再证回去,仍是证回到1 = 1,仍是赘述。我们因此不能证明数学的运算和公式是错误的。同样原理,我们不能证明“叔叔都是男性的,姑姑都是女性的”是错误的论断。这就是说数学,逻辑不是科学的。这里说数学,逻辑不是科学,不是说它们不是真理,而是说它们比科学更具有真理性。科学比数学的真理性少一点,伪科学又比科学的真理性更少(但不一定不会撞上真理)。当然,把数学的公式用于其它领域,这就是其它领域的问题了,因此数学的应用可以有“可错性。”

       如果一理论不具有可错性,如果一理论可以解释这个理论所在领域里的任何情况,如果不管这一领域发生了什么事情都可以证实这个理论,那么波普尔就认为这个理论不可能是科学的。而是有点象星占学。弗洛伊德的心理分析学,阿德勒(Alfred Adler)的个别心理学,有神论都是归在这一类。

       另外波普尔认为马克思主义的早期历史观中一些公式和预测可以测试,被证伪过。但一些追随者没有接受失败,而是为了理论和事实的统一,重新解释。就这样马克思主义的历史观成了“放之四海而皆准”的了,也因此丧失了“科学”的身份。

       波普尔强调“可错性。”一些概念,虽然已经被淘汰(如以太),但从波普尔的观点出发,这些的概念仍是科学的。又有一些政治理论(如历史循环论),有点象逻辑论述,且不能证实也不能证伪,但不一定无效、不正确。波普尔认为这些政治理论不是科学的。

       物理定理科学与否更复杂点。一些象“力等于质量乘加速度”(F= ma)最基本的定理是不能证伪的。但是这些公式具体怎样运用有许多不同看法。例如牛顿的运动定理曾被20世纪的物理试验证伪过,被广义相对论所代替。但这些运动定理在描述自然现象时误差很小而仍能满足人类的一般需要, 仍可以使用。

       波普尔之前,科学属于方法论的范畴。一般认为,用了科学的语言,科学概念,科学方法,科学规范,科学系统,科学知识,科学道德,科学精神,去研究问题,就是科学了。

       比如,生物试验强调“观察”在科学方法中重要。事实上即使使用了观察和数据,也不一定达到科学的标准。比如占星术是建立在观察星占图和人物传记后所得的大量数据上, 但仍不能肯定是科学的。在观察后,整理所获信息的过程只是归纳的过程。科学方法与逻辑推理的最大不同,关键的一步,就是提出假设,然后为证实这个假设,系统性地再观察和搜集数据。这一步可以作为波普尔的证伪阶段。

       当然波普尔的证伪也受到一些科学家的批评。他们指出科学家总是尽力维护自己的范式(paradigm),可以用加上自行补救假设的方法,来抵抗证伪(虽然转移范式不象波普尔说的那么容易)。如果波普尔认为科学的方法并不保证达到科学的标准,那么坚定不移地坚持证伪是检验一个理论科学与否的唯一标准,人类认知就又回到方法论的范畴。
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