「科學」與「非科學」差在哪？卡爾・波普爾「可證偽性」劃下分明界線 ——《反智》
- 作者／古倫姆斯 (David Robert Grimes) ；譯者／楊玉齡
我們都知道「科學」與「迷信」大不同……
但是，要由什麼來判定某樣事物是否為科學的？
是哪一條界線區隔開天文科學與占星迷信？畢竟，兩者都與天體運行有關。為什麼我們會認為放射療法是科學的，而靈氣療法是偽科學，雖說兩者都以「能量」為中心？
我們能否訂出精確的界線，來區隔什麼是合理的、什麼是胡扯的，以及什麼是科學的、什麼是似是而非的，而不是單憑直覺來區分？這個問題的一個答案，源自看似最不可能的搖籃。
動盪的歐洲，馬克思主義者走上街頭
1919年的維也納是個動亂的城市。第一次世界大戰結束了，但是盟國的封鎖還沒解除。巴伐利亞和匈牙利剛剛宣布成立巴伐利亞蘇維埃共和國，而奧地利共產黨則謀劃要成立一個中歐共產黨集團。一場政變被策劃起來，但是還沒來得及執行，維也納當局就把他們的頭兒逮捕了。
在共產黨起義失敗後，社會主義人士在6月走上街頭，抗議維也納的狀況。在這群人裡頭，包括還差幾日才滿十七歲的波普爾 (Karl Popper) ，他站在奧地利的馬克思社會民主工人黨這邊。
共產黨人在抗議時，企圖衝進監獄，解放他們的同志，結果引發一場暴亂。混亂中，警方對手無寸鐵的群眾開火，殺死了幾名抗議者。這場流血衝突令波普爾心驚不已。
馬克思主義的屠殺與教義，陷入苦思的波普爾
然而奧地利馬克思社會民主工人黨的反應，卻是近乎慶功般快樂。這種反應源自他們真心相信馬克思的教誨，也就是階級戰爭和革命是共產黨未來興盛的前兆，死亡是不可避免的損傷。
但是波普爾親眼目睹的屠殺，以及共產黨人的興奮，令他愈來愈不自在。反省之後，他發覺自己「很震驚，不得不承認，我真的注意到這個複雜的理論裡頭，有很多是錯誤的，可是我卻不加批判的接受了這個理論。」
馬克思的唯物史觀，尤其令他困擾。唯物史觀主張，所有人類歷史都是完全由物質因素驅動的。
馬克思及追隨者稱這個為科學，但是波普爾覺得它非常含糊其辭，無法解釋任何擺在面前的事實，也無法把屠殺重新定義為進步的標誌。
雖然波普爾一生都是社會主義者，但是當他明白自己的和平主義與對馬克思宣言的懷疑，不能得到同儕的認同，於是他放棄了馬克思主義。
兩次世界大戰之際百家爭鳴，誰才是科學？
由於法西斯主義於1930年代初在歐洲各地崛起，波普爾被迫逃離維也納。放逐期間，他的心思都集中在兩位聲譽卓著的人物身上，這兩人的思想是當時歐洲知識份子的談話中心。
他們是愛因斯坦與佛洛伊德。
- 對外探求宇宙：
愛因斯坦先前做出一個大膽的預測，說空間本身會因為質量而彎曲，結果產生我們都能感覺到的重力。愛因斯坦的場方程式將這項詮釋的結果給精確量化出來，預測光線在極大的物體（例如太陽）旁邊會彎折，甚至計算出確切的數值。
1919年，愛丁頓及同僚用實驗證明了這項預測，方法為觀測星光在日食的太陽周圍確實出現了彎折現象，這使愛因斯坦成為家喻戶曉的人物。 - 對內摸索自我：
佛洛伊德是維也納上流階級的知名心理治療師，他的名氣源自他身為心理分析之父的地位。在佛洛伊德最重要的著作《夢的解析》中，佛洛伊德聲稱夢是潛意識裡的願望滿足。
就像馬克思主義，這兩位大人物的研究也被貼上科學的標籤。然而，愛因斯坦的想法似乎超級脆弱，他做出的明確預測是能夠被撕成碎片的。但儘管如此脆弱，卻通過了每一項實驗的障礙。
可是同樣的話卻不能拿來形容佛洛伊德。有一名病人夢見了她向來厭惡的婆婆，於是她很懷疑佛洛伊德的願望滿足說法。對此，佛洛伊德反駁這病人「真正的」願望為「佛洛伊德是錯的」。換句話說，佛洛伊德即使面對相反的證據，依然面不改色，繼續提出自己的揣測。
除了宣稱為真，是否可以證實為「假」？
愛因斯坦的想法能得出明確且可驗證的預測，但是佛洛伊德的聲明卻是沒有定形的，而且可在事後再加以揉捏，把它詮釋為真確的。雖然愛因斯坦的想法具有通不過測試的脆弱性，但佛洛伊德的想法卻完全與批評絕緣。
對此，波普爾有一項洞察，他提出「可證偽性」 (falsifiability) ，做為科學與偽科學的區隔：針對某個假說，如果我們能構思出一個結果有可能牴觸該假說的實驗，那麼這個假說就是一個科學猜想。
一個科學的假說，必須能做出可以被驗證的明確預測。做不到這些，該想法就不能被視為是科學的。很重要的是，可證偽性並不表示某個假說就是錯的，它只不過代表原則上該假說是可以被駁倒的。
「星期二紐約將會下雨」就是可證偽性的；因為當天紐約如果沒下雨，該揣測就可以被駁倒。一個靈媒聲稱無形的鬼魂對自己耳語，則不是可證偽性的，即便這樣的聲明很可能是假的。
經過時間淬鍊，科學假設成為理論
科學想法必須經過驗證。如果證據與某個假說相牴觸，該假說就必須修正或被推翻。嚴格說來，這意味著沒有任何科學假說能夠被「證實」。
相反的，只能說與某假說一致的證據，能隨著時間累積。禁得起詳細驗證的假說，最後會成為理論。但是之後一旦遇到有證據與理論相牴觸時，理論也需要修正。
例如，牛頓的運動定律無人能挑戰，屹立不搖超過二百二十年，它正確預測了各種物體的運動，從微小的、到天體的。但是在1905年，愛因斯坦證明了牛頓定律不適用接近光速運動的物體，而這也使得我們對大自然的理解更加精確。
科不科學，誰說了算？
可證偽性對科學方法來說是最根本的。它堅持要科學家不只尋找能夠佐證的觀測，也要最嚴謹的主動驗證他們的想法。
這解釋了為何占星術不是科學——它的陳述太模稜兩可了，無法驗證。和佛洛伊德的心理分析一樣，占星術的判讀也可以事後重新詮釋成正確的解讀。反觀天文科學會得出非常明確、且可驗證的預測。
靈氣療法宣稱使用一種可治病的宇宙能量，但是卻不能提供這種宇宙能量存在的證據，甚至也不能幫它下定義。或許靈氣是可以驗證的，但是到目前為止的臨床調查，都沒有發現其效益的證據。但是放射療法卻有無數來自理論與實驗的數據的支撐。
不能驗證的想法，不是科學，而那些禁不起研究測試的想法，應該被駁回。
天下文化 ・2020/09/23 ・3085字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 562 ・九年級 相關標籤： Karl Popper (2) 卡爾・波普爾 (1) 反智 (5) 可證偽性 (2) 科學 (139) 熱門標籤： 量子力學 (50) CT值 (8) 後遺症 (4) 快篩 (7) 時間 (40) 宇宙 (86)
當你問「什麼是科學」，你就踏入了「科學哲學」的領域——《科學月刊》
科學月刊 ・2021/08/02 ・3828字 ・閱讀時間約 7 分鐘 相關標籤： 古希臘哲學 (3) 哲學家 (3) 哲學普及 (4) 生命哲學 (3) 自然哲學 (3) 熱門標籤： 量子力學 (50) CT值 (8) 後遺症 (4) 快篩 (7) 時間 (40) 宇宙 (86)
- 作者 / 陳瑞麟｜中正大學哲學系教授，對於理解我們生存的自然與社會世界有高度的興趣，相信理解世界最好的方式是結合哲學與科學。
什麼是「科學哲學」？哲學家心中的科學哲學，與科學家心中的科學哲學是一樣的嗎？想了解科學哲學，首要的問題就是「科學是什麼」，為此我們需要一個分類人類活動的認知理論，再建立一個科學哲學理論，才能完整地回答這個問題。而在 19 世紀前，科學和哲學尚未分家，科學就是自然哲學；到了 20 世紀後，也仍有許多科學家對哲學深感興趣，並將其科學／自然哲學思考寫入科普著作中，展現他們的科學哲學思考。
筆者是個科學哲學的專業研究者，每年都會在哲學系開設相關課程，也經常有理工與社會科學系的同學來選修。根據經驗，歷來修過這堂課程的同學大致有兩種反應：一種在課業表現上優於哲學系同學；另一種則逐漸地消失在課堂上。
我沒有機會調查後者的反應，但我猜測可能是教學內容與他們預先期待的有所落差，也許他們心目中的科學哲學不是哲學系課堂所授的模樣？
你心中的科學哲學是什麼？
或許科學哲學有兩種？一種是哲學家的科學哲學，另一種是科學家的科學哲學。兩者的思想並非截然不同，而是密切相關，只是關注的重點略有不同。
科學家透過測量、觀察、實驗、數學、模擬、計算等各種科學方法，發現自然的定律或機制，並建立科學假說與理論來認識與理解我們生存的世界。
然而，這些科學方法通常運作在抽象符號或數量上，它們表示什麼意義？揭示了什麼樣的世界實況 （reality）？科學家必須提供說明與詮釋，而他們的詮釋構成自然哲學的傳統。
哲學家一方面想認識與理解我們生存的世界，另一方面則對科學家的活動與詮釋深感好奇，雙重興趣使他們採取比較迂迴的路線。
那便是透過閱讀、分析、反思，比較過去與現在科學家的種種理論、思想、活動來了解科學，從而認識、理解並反思科學所揭示與詮釋的世界，甚至進一步建立哲學家自己的世界觀，形成了今天所謂的「科學哲學」。
哲學家的科學哲學
科學哲學的首要問題是「科學是什麼」，其反面則是「科學不是什麼」，兩者共同蘊涵了「科學與非科學」的區分。
很多科學家十分在意非科學的從業者，例如占星者或算命者，偽稱自己的行業是科學，因此如何分辨科學與偽科學就成了科學哲學的一個核心任務。
哲學家波普（Karl Popper） 用「可否證性」 （falsifiability） 來定義「科學性」，主張能被否證的理論或假設才有資格成為科學。
但我們又該如何否證一個科學假設呢？只要找到一個反例就行了，例如「所有生物體都由細胞構成」的假設，會被一個「不是由細胞構成的生物體」否證。
然而，做為科學性定義的「可否證性」本身會不會有反例？就像我們似乎無法找到反例，以否證宇宙起源的大霹靂 （Big Bang） 假說？反過來說，如果現代占星家承認自己的預測可以否證，是否就可以被列入「科學」的行列之內？
事實上，我們很難透過一個簡單的定義來回答「科學是什麼」。
回答任何「 X 是什麼」的問題總是免不了分類系統的建立，例如在科學上我們想回答「現代智人 （homo sapiens） 是什麼」就得了解關於「人種、人屬、人科」的分類與相關理論。
回答「科學是什麼」的問題亦然，我們甚至需要一個「分類人類活動的認知理論」，並建立一個科學哲學理論，才能完整地回答這個問題。波普的可否證性也不是一個簡單的定義，而是一個系統性的否證論。
科學進展到現在已經發展出一個龐大的系統，包含大量形形色色的知識，諸如假說、理論、定律、模型等，以及產生那些知識的種種方法和工具，還有建立與應用知識的活動或實作，概括了探索、說明、解釋、預測、實驗、模擬、干預、控制、改造等，並構成一個複雜而長遠的歷史，發生過革命性的變遷。
如果我們想徹底了解「科學是什麼」，就得探討上述各個主題，也就是科學知識的本質、科學方法的本質、各種科學活動的特性、科學的歷史演變等，其相應的名目就是「科學方法學」、「科學知識論」、「科學實作的哲學」、「科學史的哲學」等，這一切構成了「科學哲學」這門領域的內容。在這方面，國內已經有不少紙本書籍與線上文章能供讀者參考，可見文末的資訊欄。
進行哲學思考的科學家
在 19 世紀之前，科學和哲學尚未分家，科學就是自然哲學。
專業的科學哲學也是建立在 19 世紀末如馬赫 （Ernst Mach） 、龐加萊 （Henri Poincaré） 、杜恩 （Pierre Duhem） 等科學家手上，然後在 20 世紀上半葉發展成一門專業，至今已有 100 多年的歷史。
雖然今日多數在思考、談論、教學、研究科學哲學的人是哲學家，但這並不意味科學家沒有貢獻。 20 世紀之後仍有許多科學家對哲學深感興趣，他們經常將自己的科學／自然哲學思考寫在其科普著作中，形成一個深厚的傳統，例如：
- 海森堡 （Werner Heisenberg） 的《物理學與哲學》（Physics and Philosophy: The Revolution in Modern Science）
- 薛丁格 （Erwin Schrödinger） 的《生命是什麼？》（What Is Life?）
- 莫納德 （Jacques Monod） 的《偶然與必然》（Chance and Necessity: Essay on the Natural Philosophy of Modern Biology）
- 道金斯 （Richard Dawkins） 《自私的基因》（The Selfish Gene）
- 維爾澤克 （Frank Wilczek） 《萬物皆數》（A Beautiful Question: Finding Nature’s Deep Design）和《物質之輕》（The Lightness of Being: Mass, Ether, and the Unification of Forces）
- 葛林 （Brian Greene） 的《眺望時間的盡頭》（Until the End of Time: Mind, Matter, and Our Search for Meaning in an Evolving Universe）
然而對於專業科學家來說，他們更感興趣的是「世界的起源」、「物質的起源」、「生命的起源」、「心智／意識的起源」、「語言的起源」、「宗教信仰的起源」等在傳統上屬於形上學 （metaphysics）[註]的問題，他們企圖透過各個相關的科學理論推論並回答。
不管答案的依據是什麼，他們的思想和論述都超出了科學的界限，進入哲學的層次，換言之，科學家此時在作科學哲學、科學形上學。
臺灣的科學哲學
其實臺灣同樣也有科學家在進行哲學書寫，例如天下出版社「科學文化」書系的幾位策劃人林和、李國偉、周成功等寫作的科普譯書導讀，又如物理學家高涌泉的《科學人：非物理不可》與他在《科學人》雜誌中的長期專欄「形上集」，以及免疫學家楊倍昌更偏向學術性的科學哲學作品《變遷：生醫實驗室的知識拼圖》，並與臺灣的科學哲學家對話。
筆者相信這些臺灣的科學家，在「科學家的科學哲學」上，已經提供可資學習的典範，期待透過《科學月刊》的引介，臺灣未來有年輕一代的科學家走上哲思之道，持續發展本土科學家的科學哲學。
註解
- 哲學的核心部門，研究最根本與最抽象的「存在」、「實在」、「世界」、「時空」、「範疇」、「物質」、「心智」、「個體」、「共性」等概念的哲學。
尋找更多科學哲學的資訊
筆者已經在網路上刊過一些介紹性的文章，以下分成三部分提供資訊，希望有興趣的讀者能按圖索驥，以探索更多科學哲學內容。
一、關於科學與偽科學的區分問題
- 陳瑞麟，〈【科哲絮語】占星學的巫術性與科學性〉，《想想副刊》， 2018 年 4 月 29 日。
- 陳瑞麟，〈【科哲絮語】怎樣才算是科學？或者，一門學問的科學性程度有多高？〉，《想想副刊》， 2018 年 11 月 4 日。
- 陳瑞麟，〈第三問 如何寫自然哲學與科學史？科學編史方法學的問題〉，《人類怎樣質問大自然》，八旗文化， 2020 年。
二、科學哲學的理論與歷史：
- 陳瑞麟，《科學哲學：理論與歷史》，群學， 2010 年。
- 陳瑞麟，《科學哲學：假設的推理》，五南， 2017 年。
- 陳瑞麟，《人類怎樣質問大自然》，八旗文化， 2020 年。
- 陳瑞麟，〈當代科學哲學的發展〉，哲學新媒體， 2021 年。
- 線上《華文哲學百科》「科學哲學」部分現有的每個詞條。
三、科學家的科學哲學：
- 陳瑞麟，〈科學家的哲學思考，探討世界起源的科普書寫──《眺望時間的盡頭》〉，故事 StoryStudio ， 2021 年。
- 林義宏，〈科普能改變文化？中正陳瑞麟破解科普書籍暢銷秘訣〉，人文・島嶼， 2021 年。
- 〈本文選自《科學月刊》2021 年 8 月號〉
- 科學月刊／在一個資訊不值錢的時代中，試圖緊握那知識餘溫外，也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
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