地心說被取代,證明科學可以被推翻?你的理解錯了

2020-12-03 懷疑探索者

地心說被取代,證明科學可以被推翻?你的理解錯了。為地心說正名:雖然落敗,但它依然是科學理論。

經常看見某些不懂科學概念的朋友在說,「科學可以被推翻」,既然科學可以被推翻,則科學也不一定靠譜:「今天的科學推翻昨天的科學,明天的科學推翻今天的科學,所以科學也是不能被信任的」。他們會舉出「地心說」的例子,說歷史上地心說是佔據了思想界1500多年的理論體系,還不是被更新的日心說「推翻」了嗎?這樣推導下去,今天所有的科學知識,或者科學理論,在明天也許就像當年的「地心說」一樣,被「未來科學」所推翻。比如,科學界不是堅決不承認特異功能、巫術醫學、易術玄學嗎?說不定未來這些東西就成為了新科學,從而取代今天的所有科學。

昨天,還有一位貌似「中立」的朋友,給我轉了某篇文章中這樣的一段話。這段話的內容是說:

對引力波現象的研究是不是科學研究?從1916年愛因斯坦提出引力波假說,到2016年人類實際觀測到引力波,歷時整整100年。在此期間,引力波一直是一個既沒有被證實也沒有被證偽的假說,完全符合證偽主義者所謂偽科學的標準,卻從來沒有人對此提出過質疑。而在中國傳統文化裡,有大量尚未得到證實或證偽的理論和觀點,如易學和佛學的宇宙本體論、中醫的經絡氣血論、五運六氣理論等,為什麼不可以把它們也看作一種假說?為什麼現在就要下結論說它們不科學或者是偽科學?如果和引力波一樣,它們中的某些觀點在未來100年間被證實了呢?為什麼我們沒有耐心去等待它們得到證實或證偽呢?

我對這位朋友說,這篇文章的思維方式存在巨大的問題,思想格局不高。文章所謂的「中立」,其實是一個幌子,本質上還是由於立場問題,在給玄學文化說好話。簡單地說,這個文章的作者,由於知識的匱乏,把科學界早就確認明白的東西,硬說成是「還有爭議」,或者是「尚未得到證實或證偽」,所以要求科學界要「等待」它們,不要否認它們。就僅以上述的文字看,開篇提到了引力波,提出引力波從被提出到證明,經歷了100年時間,則引力波假說在沒有被證明之前,不宜說它是偽科學。這就是暗示,作者所信仰的「易學和佛學的宇宙本體論、中醫的經絡氣血論、五運六氣理論等」,目前處於未被證實的引力波假說一個等級,是不宜去否認的。

易經八卦圖形

但是,我要對這個思想予以批評。引力波理論,並非是愛因斯坦的純思辨,而是從相對論方程中的推導結論。而相對論,建立在高等數學基礎上,是一個嚴密自洽的模型。即使在一開始沒有通過科學實驗的驗證(愛因斯坦有思想實驗),相對論和引力波理論依然屬於「科學假說」,而不可能是偽科學。

此外,也不存在作者所述的「引力波從來沒有被質疑過」。在歷史上,很多職業物理學家就質疑過引力波學說。2017年諾貝爾物理學獎得主、麻省理工學院物理學教授雷納·韋斯(Rainer Weiss),他曾經在年輕的時候就公開質疑過愛因斯坦的引力波學說,結果學校不但不反對他這樣做,還給他發科研經費,積極的鼓勵他去研究。結果,他在研究過程中發現更多有價值的東西,最後反而獲得了諾貝爾獎。

Rainer Weiss

而易學、佛學、經絡學,並沒有建立在自洽的數學模型之上,更沒有科學實驗的驗證,僅僅是一種純粹的思辨。我們即使不能說它們是偽科學,它們也僅僅是一種「個人假說」,而達不到「科學假說」的層次。

「個人假說」,含金量要低於「科學假說」。

「科學假說」,含金量要低於「科學理論」。

總而言之,人類的思想體系分為三個層次:

低層次:

僅有思辨,就是個人假說。這是最低的層次。

中層次:

思辨加上數學模型,給出科學驗證的方法,可以證偽,就是科學假說。這是稍高一個的層次。但是它還缺乏被科學實驗。

高層次:

在科學假說的基礎上,設計出一個邏輯上嚴密,實驗過程符合嚴格可控條件,可以無數次被重複,可以獨立驗證,符合概率統計規律的實驗方法,然後通過了這個實驗方法獲得了肯定,這個就是科學理論。科學理論是最高層次,意味著它在任何的一個時間段都是「有效」「有用」的。

對我而言:

對於「科學理論」,我予以支持,但時刻等待它被修正。

對於「科學假說」,我保持中立,耐心等待結果。

對於「個人假說」,我一律保持懷疑的態度。

在「個人假說」底下,還有一個更差層次的「偽科學」:「水變油」「心靈感應」「氣功外放」「瑜伽可以健身」之類就是標準的偽科學。這個暫且本次不予以討論。

問題在於,很多人認為,「地心說」曾經是科學,但是由於被歷史淘汰了,所以就淪落為「偽科學」了。他們認為,既然「地心說」這樣的「偽科學」可以被淘汰,那麼今天的眾多科學理論,是不是也會成為明天的「偽科學」呢?這樣推論,今天的「偽科學」,會不會反而成為明天的「科學理論」呢?

我要認真的說,你們的這些想法都是錯誤的。

首先,「地心說」絕對不是偽科學。它也曾經在人類文明思想史上有過貢獻,是人類智慧的體現。要知道,科學與偽科學的區別在於,科學是有用的,可以解決問題,而偽科學沒有用,不可以解決問題。而「地心說」,是一種被修正的科學理論, 不是偽科學,它在歷史上確實可以解決很多問題。

地心說

我們要簡略地了解一下什麼是「地心說」,和它的來歷。

「地心說」的創立者是克羅狄斯·託勒密,是公元90年左右出生的希臘裔羅馬人。他在他創立的宇宙圖景中,提出了:地球在宇宙的中心,月亮和五大行星在本輪和均論上做運動。這個觀點在我們今天看來,確實是錯誤的,但是在當時,具有劃時代意義。在他之前,歷史上還沒有真正意義上的天文學家,主要是哲學家們在做純粹的思辨活動。說穿了,這類思辨活動就是哲學家在瞎猜。但是他們對觀測和實證根本不屑一顧,也不會主動從幾何學角度入手去計算和推導。按照羅素的說法,哲學家只會研究問題,不會解決問題。

而具有高超數學能力和實踐精神的託勒密,他沒有僅僅停留在原始的哲學思辨階段,因為他付出了巨大心血,為每一個本輪均輪都依據自己的天文觀測數據詳細設計了大小、角度、速度,並且以此來計算和預測天體的位置。如果預測的天體位置與觀測到的不符,託勒密就會修正各種參數,增加本輪的數量。本輪的數量增加得越多,則預測的精確度越高。為了解決一年四個季節持續的天數不一致的問題,託勒密還天才地給出了解決方案,即把地球從宇宙的中心位置,移到了一個偏離圓心的位置點上。

由於託勒密的不懈努力,「地心說」理論愈發的成熟,所以在預測天體運行軌跡上大顯身手。如果說在託勒密之前,所有的天文理論預測天體精確度為10,託勒密等於一下子將精確度提高到了95以上。使用「地心說」理論來預測天體位置,預報日食和月食,精確度達到了誤差不超過1個小時,預測五大行星的軌跡,誤差也絕對不超過幾天。而在此之前,這是不可想像的偉大成就,僅預報五大行星的軌跡,就沒有一個人成功過!是託勒密第一個比較精確的成功預報了五大行星軌跡。

這就是說,「地心說」並非是無用的,它是可以解決實際問題的,而且解決得相當出色。偽科學是沒有用的,「地心說」則是有用的,可以切實的解決問題,所以它不是偽科學,是當時的科學理論。甚至屬於那個年代的天文學大成。正因為「地心說」確實有用,真的可以解決問題,所以它可以被寫進天文學教材1500多年而沒有被取代過。

所以說,只要是「科學理論」,就一定是有用的,哪怕它後來被更新的科學理論所取代。「地心說」當然是不完全正確的,但是它作為曾經的科學理論,是並沒有被「日心說」所「徹底推翻」的。事實上,只要是科學理論,它們就一定不會被「徹底推翻」,而是被修正。「日心說」屬於修正了「地心說」,對它的一些正確的東西採取了繼承的態度。

還有一個例子,愛因斯坦自從提出相對論被奉為經典之後,很多人就說相對論取代了牛頓的經典力學理論,但是牛頓的經典力學理論是基本上有用的,僅在某些條件下不適用。愛因斯坦的相對論是對牛頓理論適應範圍的延伸,而並不是是「徹底推翻」。因為牛頓經典力學和愛因斯坦相對論,都是科學理論,它們皆是能夠在各自的使用範疇內有效的解決問題的。正因為牛頓經典力學可以有效地解決問題,所以我們今天的中小學教科書裡面,依然在記載它們。如果牛頓經典力學是錯誤的,是被「徹底推翻」的,為什麼教科書還要記載它們呢?

愛因斯坦與相對論

記住我的話,只要是成為了「科學理論」,即使它有局限性,它也永遠不可能被「徹底的推翻」,而是永遠的在一定的適用範疇內保持有效性和實用性。可以說,古往今來,任何一個科學理論都不曾被徹底推翻過。也包括「地心說」理論。如果您證明歷史上有任何一個科學理論被徹底推翻過,「懷疑探索者」立即給您鞠躬致敬。

而「易學、佛學、經絡學」與「地心說」是迥然不同的思想體系。「地心說」是科學理論,並沒有被徹底推翻,而且有效。「易學、佛學、經絡學」則不屬於科學理論,也不屬於科學假說,它們都是標準的個人假說。

為什麼說它們是個人假說?我之前說了,僅有思辨,就是個人假說。僅有思辨,缺乏數學模型,缺乏科學實驗的驗證,則滯留在個人假說階段。

愛因斯坦的引力波學說,在沒有被科學實驗驗證的100年前,是「未經證實的科學假說」。因為它「思辨加上數學模型,給出科學驗證的方法,可以證偽」。僅僅差一個實驗驗證而已。一旦有了實驗驗證,科學假說立即升級為科學理論。一旦成為科學理論,就永遠不會被徹底推翻。

引力波想像圖

至於「地心說」,它是有一些缺陷,但是它依然屬於科學理論,因為它有數學模型,有觀測實驗的驗證,在預報天體軌跡的運用上已經證明是高精確度的。而「易學、佛學、經絡學」由於缺乏數學模型和實驗驗證,所以還只能算在個人假說裡面。

作者:懷疑探索者

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