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什麼是科學？ |
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余創豪 |
十七世紀荷蘭人虎克以顯微鏡發現了微生物，這發現導致了後來巴斯德提出了微生物為疾病之源的醫學理論。有論者認為幾乎同一期間中國大夫吳有性亦有類似發現，在其【瘟疫論】中他認為疾病「乃天地間別有一種異氣所感 … 氣即是物，物即是氣。」
此外，中國學者程巢父認為：中國近三百年來的考據學跟西方的自然科學方法同出一轍，「顧炎武、閻若璩的方法，同伽利略、牛頓的方法是一樣的；他們都能夠把學說建立在証據之上。戴震、錢大昕的方法，同達爾文、柏司德的方法，也是一樣的；他們都能大膽的假設，小心的求證。」
看到這裏，讀者會以為我想批評中國傳統學術並沒有現代意義的科學精神，以上所說是牽強的穿鑿附會。非也，十幾年前我會抱著這個想法，但今天對於什麼是科學，我會採取比較開放態度。
智慧設計論飽受批評，批評者其中一個要點是：智慧設計論並不算是科學。筆者必須強調，我自己對於智慧設計論的論証方法亦有所質疑，但是，反對者認為這不是科學，未免太快終止了所有對話、探索的可能途徑。
說一樣東西不是科學，我們首先要探討什麼是科學的研究範圍和什麼是科學方法。批評者表示：科學必須要訴諸自然，而不是超自然。但科學哲學家加沙（Jeffrey Kasser）說得好：科學家首先將科學方法定義為自然方法，那麼得出來的結論當然是自然的解釋，將這些結果反過來探討什麼是科學方法，那當然是訴諸自然的東西。
那麼，是否無法証偽的東西就不算是科學呢？宇宙和生命起源的其中一個說法是多重宇宙（Multiverse），在無窮多的眾宇宙中，出現了一個適合人類居住之世界的或然率便很大。可是，誰可以將人類無法接觸的多重宇宙証偽呢？
批評者說：我們知道鐘錶匠製造的計時器是什麼樣子的，但是，人類根本無法知道所謂智慧設計者會怎樣創造這個世界，現在倒果求因，無非緣木求魚。然而，許多科學家卻煞有介事地參與「搜尋外星智慧」（Searching for Extra-Terrestrial Intelligence，簡稱 SETI）計劃，相信不少人都觀賞過茱廸科士打的科幻電影【接觸】（Contact），SETI 的搜尋方法就好像電影中的描述，科學家監聽外太空，若果有不尋常的的複雜訊息，那就可能是來自外星文明。但是，誰知道外星文明會傳達什麼模樣的訊息呢？誰見過外星人呢？然而，誰會批評這研究計畫是不科學呢？ 即使是著名懷疑主義者邁克爾（Michael Shermer），頂多只是說 SETI 屬於「邊緣科學」（Borderland of science）。
其實，以「不是科學」作為反對理據，並不只是見於宗教與科學的衝突。曾幾何時，在社會科學家中，採用觀察、面談、文本分析等的「定質方法」（Qualitative methodology），被採納統計學方法的定量（Quantitative）學派一口咬定為不科學，但是，現在這些爭論大致上已平息下來，不少研究人員都採取混合了定質與定量的方法。
現在科學家已經接受「宇宙論」是一門科學，但是以研究宇宙起源而聞名天下的天文物理學家霍金斯（Stephen Hawking）卻指出：曾幾何時，宇宙論被當成是偽科學，原因有兩個：第一，宇宙論缺乏了可靠的觀察，直至一九二零年為止，在宇宙論中一個比較重要的觀察結果是：在晚上天空是漆黑的。這是一項值得令人深思的觀察結果，若果宇宙永恆，那麼在無盡時間裏，許多已經毀滅的星星之光線，會跨越億萬光年到達地球。第二，宇宙論無法預測關於宇宙的東西，除非研究者作出許多假設。故此，人們認為宇宙起源的問題屬於形上學或者宗教的範疇，但絕對不是科學。
眾所周知，對於講求數據資料的研究人員來說，實驗幾乎是唯一的科學方法，沒有數據的「思想實驗」被嘲笑為枯坐冥想式的哲學，所謂「思想實驗」，就是假設不同的情況會發生什麼樣的可能後果。後來思想實驗逐漸被接受為合法的科學，愛因斯坦用來挑戰量子力學的Einstein-Poldalsky-Rosen Experiment （簡稱 EPR Experiment），就是一個思想實驗。
天才科學家沃爾夫勒姆（Stephen Wolfram）二十一歲就拿到了理論物理博士學位，筆者亦曾採用過沃爾夫勒姆發明的軟件Mathematica 作為研究工具，他曾經撰寫一本題目是【新類型科學】（A New Kind of Science）的書，顧名思義，它提出了嶄新的科學方法。可是，諾貝爾獎得主、德克薩斯大學物理學與天文學教授溫伯格（Steven Weinberg）卻批評這所謂「新類型科學」的可行性。
美國科學哲學家基摩（Clark Glymour）在接受韓克斯（Vincent Hendricks）訪問時指出：「若果科學繼續通過革命來進步，那就需要新思想、另類項目、擴張不同的可能性，包括在某種意義上不算是科學的東西。」 筆者並非對科學方法採取無政府主義的立場，但同時我亦不想一下子就以「不是科學」而劃地自限，我所受的研究方法訓練是統計學，但自己亦會接納定質方法；我講求實質証據，但也歡迎思想實驗；我並不完全明白沃爾夫勒姆的新科學，但參考其主張亦無妨；關於中國文化是否蘊含著科學精神，現在我要重新審視。同樣道理，我希望反對創造論、智慧設計論的學者，能夠以接納多重宇宙、搜尋外星智慧的胸襟去處理問題。
2007.1.7
更新於 2008. 6.24
有人問我：為什麼在文章刊出之後，我很少回應別人的批評，原因之一，是許多批評並不是針對我說過什麼，論者只是批評他們自己對我說話的詮釋。要我為自己沒有說過的話而辯護，有時候真不知從何說起。
在【情回中國】網站上面，iamcaibird 君於二零零七年四月二十七日放上一個帖子，分析拙作【什麼是科學？】，以下是一段節錄：
「看來你對物理學史了解不夠，思想實驗並不是愛因斯坦的發明，也不是到了二十世紀才流行起來的。第一個經典的思想試驗是和現代物理學幾乎是同時誕生的，伽利略的重物下落試驗，和流傳的不一樣，實際上伽利略並沒有真的登上比薩斜塔投兩個不同重量的球，而是假設了重球和輕球連接在一起的情形得出的結論。思想試驗一直都是物理學的重要方法，但把它發揮到極致的是愛因斯坦。
對於神創論, 或神導進化論，之所以說它不是科學, 有如下原因：
1, 不能証偽
2, 不能比進化論更有效
3, 誕生之日起就是為反對進化論而存在，而不是企圖更好地解釋生物進化現象
4, 沒有証據支持
它的在人類思想史的地位, 還不如拉馬克的用進廢退高。」
讀完回應之後，筆者有如丈八金剛，摸不著頭腦，我在文章裏面這樣寫：「後來思想實驗逐漸被接受為合法的科學，愛因斯坦用來挑戰量子力學的Einstein-Poldalsky-Rosen Experiment （簡稱 EPR Experiment），就是一個思想實驗。」到底我在什麼地方說過「思想實驗是愛因斯坦的發明」？到底我在那裏說「思想實驗二十世紀才流行起來的」？
其實，關於伽利略的思想實驗，我曾經多次在其它文章提及，例如筆者曾經在二零零四年【中國神學研究院期刊】第三十七期的論文＜伽利略學說與天主教神學的衝突＞提過：「伽利略的方法與現代科學大相逕庭，因他只有興趣做『思想實驗』。有一個流傳甚廣的傳說，就是伽利略在比薩斜塔上進行實驗，反証了重物體比輕物體更快下墜，其實他並沒有做過這實驗，只是用邏輯推論題去否定這說法。」（頁五十八）我所說的跟 iamcaibird 君幾乎一模一樣。此外，我這篇論文的英文節錄版一直放在我的網頁：http://www.creative-wisdom.com/education/hps/galileo.html ， 採用搜索引擎，只需幾秒鐘就可以找出來。我不能為科學下一個嚴謹的定義，但我知道什麼是不科學、怎樣是缺乏科學精神，就是沒有努力去搞清楚客觀事實便先下判斷。
至於「第一個經典的思想試驗」是否源自伽利略，這大有商榷餘地。Nicholas Rescher、Peter King 都指出：遠在伽利略之前，例如在前蘇革拉底時代、中世紀，便已經有不少人採用過類此思想試驗的方法。如果要考慮實驗是否跟伽利略、愛因斯坦那般具有「經典」地位的話，James Brown 便會推舉古羅馬思想家呂克里修斯（Titus Lucretius Carus） （約公元前九十九年至公元前五十五年）論証宇宙無限的思想試驗，呂克里修斯 假設：若果我們走到宇宙的盡頭，然後把一支矛槍投射過去的話，那會怎麼樣呢？第一個可能性是：矛槍穿過所謂「宇宙的盡頭」，如是者，在盡頭之外還有空間，這樣宇宙應該是無限的。第二個可能性是：矛槍反彈過來，那麼一定有些東西在對面，例如一面牆壁，換言之，在盡頭之外還有東西，這般宇宙便不可能是有限了。
我雖然沒有說過「思想實驗二十世紀才流行起來的」，但提及「後來思想實驗逐漸被接受為合法的科學」，這個「後來」是不是指二十世紀呢？不錯，二十世紀之前許多人曾經採用思想實驗，但從前這個做法還沒有正式名堂，故此哲學家、科學家無從爭論思想實驗是合法還是非法。Ernst Mach（1838-1916）在十九世紀末期提出 Gedankenexperiment，這觀念類似現在我們所理解的思想實驗，他認為因著進化的緣故，人類累積了祖先存留下來的經驗，所以即使沒有真正的實驗結果作為証明，人類還可以通過本能、直覺，推測沒有實驗証明的知識。一九零五年，愛因斯坦使用思想實驗，發表了革命性的特殊相對論，正如iamcaibird 君所說：「把它（思想實驗）發揮到極致的是愛因斯坦。」不過，明顯地，當時科學界仍未全然接納只有思想實驗、而沒有實質証據的理論，有兩次科學家希望趁著日蝕去觀察光線是否受引力影響，第一次因著一次大戰爆發和天氣關係而失敗，第二次觀察於 Sir Arthur Eddington 主導下，成功地証明了愛因斯坦的理論，簡單地說，在二十世紀初，思想實驗的推論，到頭來還需要實証。宣稱只有思想實驗或者虛擬思維（Counterfactual reasoning）就可以當為合法科學方法的學派，直到二十世紀後半期才擁有地位，表表者如電腦學家 Judith Pearl 。
坦白說，筆者從筆耕多年，如今已感到極其困倦。許多人閱讀之目的，並不是要認真地考慮對方真正說過什麼，而是要找出破綻，那管只是一字之漏，也不會放過顯示對方認識不足的機會。過去一些人曾經對我作出無中生有的批評，但無論自己怎樣澄清，結果對方仍然抱著「作者而死」的態度。既然一些人以為「擊中了我」，那就熟性保留著這個「美麗的誤會」罷！
2007.9.14
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