从大航海到工业革&命-28证实与证伪
什么是科学?什么不是科学或非科学?什么是伪&科学?这些说法我们今天经常看到,也经常提到。但是很多人未必对此仔细思考和分辨过,以至于常常滥用科学这个词。
科学一词在古希腊语中是知识的意思和哲学是同义词。后来古希腊人把对自然界的研究称为自然哲学,到了近代,人们改称之为自然科学,这是狭义上的科学概念。在广义上,只要能够用科学的方法证实和证伪的,都可以称为科学。
如果再细分一下,科学可以包括五个分支,即形式科学包括数学、逻辑学、计算机科学等。物理科学,包括物理学、化学等。生命科学包括生物学、医学等。地球和空间科学包括天文地理等。社会科学包括哲学的。
当然,科学的分类方法有很多,上面给出的只是其中一种。在这五类科学中,形式科学比较特殊,它完全靠从定义和公理出发,经过逻辑推理得到结论。对于一个命题正确与否,只要看前提推理过程是否正确即可,而否定一个命题,只需要举一个反例即可。最后一种,社会科学。一些学者主张,这些学科虽然也属于学术的范畴,但是不必冠以科学的字眼,中间的三种都是实验科学,也就是狭义上科学所指的范围。很多数学家认为数学不属于科学的范畴,他们所指的科学就是狭义上的实验科学。我们这里要谈论的主要就是上面中间三种实验。
科学实验科学的各学科虽然各自有着不同的研究对象,但彼此会有交叉。比如地球物理和天体物理学遵循共同的规律,有着类似的研究方法。在这些科学的研究过程中,最重要的就是证实和证伪。首先说说证实,这个比较容易理解,我们还是拿上面几个故事为例子来说明。
先说说焦耳的功能转换原理。焦耳的命题是机械功可以转化成热能,并且有一个固定的转换比例。对于这个经验,人类从碎木取火时就知道了。但是为了证实热能是从机械能转换过来的,就不能举一个碎木取火的例子完事,因为也许是摩擦导致了化学反应呢。而需要表明的是在没有其他外因条件下,机械功能的损失可以使得热能增加,焦耳为此设计了重锤下落搅动封闭容器中的水使水温上升的实验,证实了水温的上升完全来自于机械能的损失。推而广之,任何科学的结论必须能够证实。
让我们再来看看拉瓦锡如何证实氧化说,同时否定以往的燃素说。根据燃素说的观点,物质之所以燃烧,是因为里面含有燃素。这个说法如果成立,那么燃烧后燃速消失,物质变轻。另外一种可能性是空气中的一些成分在燃烧过程中和燃烧物发生反应……