科学认识的可靠性

1、科学知识的可靠性材33班 张金宇2013012040科学，是一种存在。如果考察这种存在的来源的话，不难发现它来源于人与外部客观实 体的相互作用（按照唯物主义的观点）。作为个体的科学家从外界事物得到科学知识的过程， 可以类比数学上的一些变化，如：x f3）或者a Aa，其中f和A表示函数的对应关系 或者矩阵的变换，只不过个人对外界的感知过程是十分复杂的一个物理化学过程，包括了对 外界信息的感知、加工和转化（成为文字语言或数学语言）。在这些过程中，科学的可靠性 受到了一些影响，出现了 “失真”。另外，科学是一项人类集体智慧的产物，其客观性来源 于人类，狭义地讲是来自于科学家在最大可能的领域上理性意

2、见的一致。而科学家在对科学 实验和理论的判断上会群体性地受到时代的约束和人性的约束，这也是不得不引起我们注意 和思考的地方。首先，让我们考虑x或者a。从逻辑上讲，我们连外界是否可认知都无法确定。按照卡 尔纳普对休谟问题的消解，如果外界是不可认知的，那么我们从事研究至少是不好不坏的。 但如果外界是有规律的，那么科学家就可以利用归纳法寻找规律。不过，即使科学是有规律 的，外部世界就目前来看也是一个相当复杂的系统，哪怕上帝的创世想法是简单的，也或许 不是我们仅仅用线性系统、对称性、最小作用原理一下子就可以说清楚的，毕竟上帝的语言 和人类的语言不同，人类所做的，很可能只是为世界描绘了一幅粗劣的地图而已

3、。试想这样 的场景：当一位科学家死后，来到上帝的面前，在向上帝讲诉自己所研究的领域时，他很可 能会发现上帝连他研究领域里最基本的概念都弄不明白。再详细说一下f和A，这代表着人类对外界信息的感知、加工和转化。但是，一开始我 们从外界获得的数据就是粗糙的。现代的实验测量中，也许很少有我们中学课本实验中那些 实验误差，但是有一些误差是难以避免的。首先，外界“噪音”的影响，在实验过程中是存 在其他因素干扰的，尤其是科学家在对微弱信号进行检测时，需要加大增益的调节，但此时 噪音的背景使得科学知识的“声音”不容易被听到。再考虑引力波的寻找。由广义相对论， 大质量物体快速变速在时空连续地产生类似于波的扰动，

4、这种扰动将使得任何刚性系统发生 力学弯曲，于是有科学家建造了引力天线，可以检测原子直径百万分之一量级的振动，但是 这种装置输出的是起伏的“噪音”，因为没有完全排除各种各样的小扰动。而在生物学中， 机体产生的“噪音”有时是无法消除的（非要消除的话机体可能就死掉了），那么从一个生 物实验得到的结论就会收到更多的干扰，结论就具有更大的不确定性，从而影响科学的可靠 性。上述的“粗糙”会造成物理定律的近似，如牛顿力学是相对论的近似（还有，我怀疑一 些公式是更精确公式的Taylor展开）。还有一些误差是结构性的，例如海森堡不确定性原理， 完成测量至少要发出了光子，而光子会对实验的结果造成影响。这使得科学家

5、不能像数学家 那样建立起完美的数学理论典范、欧氏几何般古老而深远的逻辑演绎体系。可以这样说，如 果科学是一本书，那么数学家就是语法和句法的专家，其他科学家则是文学评论的专家。另外，更加深刻的不精确来自理论模型的建立。一个理论模型，既不能被简单地证实也 不能被证伪，因为全称命题不能通过归纳性的实验逻辑推出，模型也可以通过修改辅助假说 解释否定性的判决实验。换而言之，诉诸实验的理论模型的证实不是一个其结果能被简单逻 辑确定的机械过程。它依科学家的内行判断而定，在数据有不确定性和数学分析不可避免理 想化的情况下，他们必须为自己判断：在理论和实验之间是否存在适当的符合。做出这种判 断的本领来自经验。而

6、经验不是逻辑的，判断的标准也不是固定的。但至少是要和一部分实 验吻合，在一定范围内，其一致性和广泛应用是完全令人信服的。语言的不精确也是造成可靠性质疑的一个原因。对于数学语言，在面对哥德尔定理时， 在面对公理系统出现问题时，数学家不得不对原有公理中的概念加以细化清晰，正如第三次 数学危机中出现的情况那样：在罗素悖论被提出之后许多数学家纷纷建立公理加以限制，使 得数学系统较之前更加清晰，从而消除了悖论。对于理论模型的表达方式，科学家们也往往 需要不断修改他们对已有模型的认知：如对粒子和光的认知，从单光子的杨氏双缝干涉实验 中，当得知光子的粒子性（在缝间插入偏振片）时，干涉条纹（波动性）就消失了。

7、干涉条 纹只有在不知光子走哪条路（粒子性）的情况下出现。这种微观客体的波粒二象性超越了人 类对一般波和粒子振动模型的认识，这也许显得离奇，但我们必须接受这种观点与实验结果 吻合的事实。此外，之前提到，科学是科学家在最大可能的领域上理性意见的一致。那么科学家这样 一个集体中，也存在着他们自身不可忽视的缺点。第一，科学家们受到自己身上的缺点的约 束，安培就是一个极好的例子，在1832年法拉第宣布他发现电磁感应之后，安培声称，实 际上他在1822年就已经发现一个电流能够感应出另一个电流的现象。这确实是事实。但是 这一事实他没有及时发表和重视。实际上，安培在他当时的实验报告中竟做出了如此令人惊 讶的结

8、论：“这个感应能够产生电流的事实，尽管它本身是很有趣的，但它却与电动力作用 的普遍理论没有关系。”究其原因，是安培把他的分子电流理论看得太重要了。如果他承认 他已经在实验中发现的电磁感应，那么他就会把他珍贵的、为他赢得声望的分子电流理论置 于无立足之地。因此，他做了他不得不做的事。他把他原来用以在同轴电流和分子电流之间 作出选择的（1821年完成的）实验变成了一项毫无意义的练习。他1822年的实验结论表明： 无论他观察到什么，他都会坚持把它解释成分子电流，或者至少是分子大小的电流存在的证 据。他完完全全成了自己理论的囚徒。第二，科学也受到所在群体的限制。社会建构论认为所谓的科学知识，也就是科学

9、共同 体共同接受的信念。科学知识的建立，就是相信这一理论的科学学派战胜反对派的结果。但 这一结果并不是客观的，必然的，而是偶然的、社会性的。如果反对派占了上风，那么科学 知识也就随之逆转了。我们可以设想，假如哥伦布没有登上美洲大陆，美洲发生了自己的科 技革命，那么他们会有相同的牛顿力学、相对论吗？我想这很难说。科学是一种有认识主体 的知识，是主观的知识，在不同环境下产生的知识很可能不同。顺便提一提女权主义:珍妮古 道尔在她二十多岁时前往非洲的原始森林，为了观察黑猩猩，她学习模仿猩猩的习性，成功 融入了猩猩的群体中，度过了三十八年的野外生涯，并获得了重要的、关于猩猩习性的发现。 这种偏向女性的科

10、学研究方法是大多数只会将动物抓进实验室的男生物学家所要学习借鉴 的。那么，说了这么多，科学就这么不靠谱么？不是的。正如课上所提到的，科学求真大致 为真。如果在1920年一个工程师被告知牛顿力学是不正确的，相对论是对的，他一定不会 接受，因为工程师可是确确实实地利用牛顿力学得到的公式做工程的，这些工程摆在眼前不 容否认。这说明虽然科学的正确性与可靠性在认知领域是存在争议的，但科学在应用上的巨 大成功是反驳虚无主义的有力武器。虽然科学在不同领域，即使是最基础的领域中，仍存在 瑕疵、有待完善，但是在对精度要求有限的应用中，科学是令人放心的。这种放心是由科学 家之间的严谨求实和客观细致的工作与讨论决定的。也许正是因为科学在应用领域的极大发 展，才使得科学从古希腊利用几何学接近神灵的理想中挣脱出来，并击败了宗教，为生产力 的发展提供了强大的动力。总之，在科学知识可靠性的问题上，我的态度