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科学思维方法举例说明(科学思维的漏洞)

科学思维方法举例说明(科学思维的漏洞)“已经见过的天鹅是白色的”与“其他天鹅是白色的”这两件事根本就没有引发机制,所以这根本就不是论证,而是基于以往经验对未来经验的猜测而已。太阳升起的例子也是一样。看似平常的日出日落中暗藏着归纳推理的危机科学规律基本上全是通过对大量相同事实的归纳而得来的,归纳的基本事实数量越多,得出的定理科学性或普遍性就越强——这是科学思维的重要基础。但仔细想来,这个基础是很成问题的。什么是归纳呢?“因为之前见到的所有S都是P,所以以后遇到的S也就都是P”。我们生活在一个归纳推理的世界中,比如“我们之前见到的天鹅都是白的,所以所有的天鹅都是白的”;“以前太阳每天都是东升西落,所以明天太阳依旧会照常升起”。

人类总是容易限于自负与狂妄:街灯照亮了整座城市,于是我们以为自己消除了黑暗,殊不知在卫星地图中,城市不过是夜半球中细如微尘的亮斑;浸淫文明才五千多年,我们就以为自己是万物灵长,殊不知在五十亿年的宇宙中,人类可能连“过客”都算不上。

同样的,从哥白尼开始,走进科学不到五百年,我们就以为在科学方法的帮助下,人类可以祛魅所有的未知,号令所有的规律。

我们亢奋到几乎没有想过“科学思维本身是否‘科学’?”。

今天就和大家讨论科学思维当中两个很重要的概念——“归纳”和“概率”,看看它们能否承受科学地检视。

一、归纳推理的合法性

科学规律基本上全是通过对大量相同事实的归纳而得来的,归纳的基本事实数量越多,得出的定理科学性或普遍性就越强——这是科学思维的重要基础。

但仔细想来,这个基础是很成问题的。

什么是归纳呢?“因为之前见到的所有S都是P,所以以后遇到的S也就都是P”。我们生活在一个归纳推理的世界中,比如“我们之前见到的天鹅都是白的,所以所有的天鹅都是白的”;“以前太阳每天都是东升西落,所以明天太阳依旧会照常升起”。

科学思维方法举例说明(科学思维的漏洞)(1)

看似平常的日出日落中暗藏着归纳推理的危机

“已经见过的天鹅是白色的”与“其他天鹅是白色的”这两件事根本就没有引发机制,所以这根本就不是论证,而是基于以往经验对未来经验的猜测而已。太阳升起的例子也是一样。

讲到这里,有人可能会说:“好吧,虽然在这些猜测中,前提无法论证结果,但是它们可以被接下来的实践所论证啊!”没错,太阳果然在今天照常升起了——你对归纳的信念又加了一层。可是你仍旧无法从对今天的事实性确认跨越到对明天可能性的确保——样本和实践案例只能自我证明,它不能证明其他的样本皆是如此。就算几十亿年来,太阳每天都是东升西落,我也只能承认在以往的日子里确实是这样。总之,太阳几十亿年如一日的稳定轨迹只能日复一日地巩固我们对明天的希望,却不能质变成对明天的确定。而科学为了增加自己的权威,却偷偷地把这种本质上的猜测变成了用“因为……所以……”连接起来的不容置疑的论证!

当然,有人会说我太矫情了,其实所谓的生活经验都是归纳出来的,如果不用这个方法,我们举步维艰。

我承认经验可以帮助我们应付这个世界上绝大部分事务,我也承认自己也是经验归纳的受益者之一。我只是想说经验归纳的逻辑是有漏洞的,既然有漏洞就有可能出错,我们需要时刻警惕这个漏洞和出错的可能性。经验和建立在其基础上的科学可以为我们打造一个舒适的安全区,也可能把我们软禁在一个自负的、画地为牢的盲区,这个盲区甚至可能给我们带来灾难。

有那么危险吗?

我想起一个隐喻:农场里养了一群鸡,这群鸡每天都会看到农场主穿着红色靴子来给它们喂食,所以它们根据经验归纳出了一条“真理”:“只要红色靴子一出现,就会有谷子吃”。终于,它们长肥了,这次红色靴子照常出现——就像太阳一样准时,但是抓住了它们,扔进了绞肉机。

科学思维方法举例说明(科学思维的漏洞)(2)

我们像不像这群鸡?

在幽暗广袤的宇宙中,我们敢不敢完全确定自己不是那群鸡?我们敢不敢确定这个热闹喧哗的星球不过是某位超级英雄的雪花球,等他终于腻烦了观赏我们的时候,将它扔在地上或干脆打个响指毁掉它?

这些我们当然无从得知,但是只有敢于怀疑现成经验体系,我们才有可能得知。

二、概率的合法性

对于上述我对归纳推理的质疑,有人可能还会说,归纳推理虽然不能绝对信任,但是我们归纳总结的日常经验总是频繁重复发生,是大概率事件,所以我们还是可以用它们来指导我们的生活。没错,“概率”这个概念确实经常和“归纳”连用。

不过,我们得想一想:当我们讲到一件事发生的概率时,我们到底在讲什么?

维基百科关于“概率”一词的定义是这样的“(概率)是一个在0到1之间的实数,是对随机事件发生之可能性的度量”。如果一种福利的中奖率是一千万分之一,那么这说明什么呢?说明我购买一张有一千万分之一的概率中奖。

科学思维方法举例说明(科学思维的漏洞)(3)

我们常为这个小概率事件而激动

可是“我有一千万分之一的概率中奖”这句话又是什么意思呢?事物的可能性本来就是飘忽不定的,可是我们却要以科学的严谨态度将其量化,可是量化的结果“一千万分之一的中奖概率”又为我陈述了一个什么样的事实呢?它又能给我的行为提供多大的指导意义呢——我到底是买还是不买?买哪个号?——科学不能告诉我们,他只能一遍又一遍的强调自己的精确数字:“你有一千万分之一的概率中奖。”

据说概率论经常被用在对市场的风险评估和预测上,这些数据能指导我们的投资行为:如果这个投资决定能够大概率地带给我们收益,我们就应该去做。可是“获得收益的概率大”又是什么意思,是一定会有收益?不是,是有可能,而且我可以告诉你可能性有多大:有70%那么大。70%是多大?就是70%那么大——科学又在给我们讲数字,它只有数字可讲,它只能给我们精确性,而不是真实性。

太阳每天都东升西落,每过一天,这个规律就被强调一天,第二天东升西落的概率就多一分。但是即使这个概率被提升至99.999%,太阳明天还是有0.001%的概率不再升起。难道我们能够因为这个危险发生的概率小到可以忽略不计,就可以完全忽视它吗?我敢肯定,只要这0.001%的危险在你心中一冒出来,它所引起的不安是那99.999%无论如何都无法抚慰的。

科学思维方法举例说明(科学思维的漏洞)(4)

《流浪地球》就设想了有一天太阳不再东升西落

我们需要从另一个角度重新考虑“概率”这个概念。

如果医生告诉一位母亲“您孩子的病治愈率是2%”,这个数字对于医生来讲意味着“一百个得此病的患者中只有两个可以被治愈”。可是对于这位母亲来讲,他看到的是“我的孩子可能成为这两人中的一个”。在以后的求医之路上,这2%就成了母亲的200%。

什么是概率?概率说到底是我们对未来的一种主观信念和期望。剥去这两件东西,概率只是一个空洞的“在0到1之间的实数”,没有任何意义。概率论的荒诞之处就在于它企图以科学的方法“度量”我们的信念和期望,或者教导我们应该如何分配信念和期望——在这件事上分配40%,在那件事上分配60%……

可是不要忘了,在精确的概率论出现之前我们早已学会了该希望什么,该期待什么,该尝试什么,该追求什么,而且做得还不错。

科学思维方法举例说明(科学思维的漏洞)(5)

宗教不是迷信,至少不全是

科学和迷信的区别是什么?

它们之间最大的区别在于:迷信对习俗持毫无保留的相信;而科学对成见持一视同仁的怀疑。科学的核心精神就是怀疑精神。

从16世纪中期哥白尼的《天体运行论》出版算起,真正意义上的自然科学出现尚不到500年的时间。在科学怀疑精神的帮助下,我们破除了对迷信和权威的迷信,实现了在心智和能力上的解放。而现在,我们需要警惕:科学又欲成为新的宗教和权威,使我们拜服在它的脚下,高唱科学至上的赞歌。

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