主题：【原创】浪子的快刀（上） -- 人间树

一

有江湖，即有道魔之争。

自伽利略，牛顿之后，道门大盛，而魔门不绝。

所谓道高一尺，魔高一丈，道门弟子渐已悟及此理，遂不复奢望尽灭魔门，唯以肃清门户，划清界线为务。

然道门本出于魔门，数千年来互生共存，多有牵连，其错综复杂之处，比之Gordian Knot或乱丝有过之而无不及，道门藏经阁

众长老殚精竭虑而良策难寻。

一小厮年方十八，一日忽自炼小刀一柄，示之同侪。同侪端详久，曰：当公之于世。

小厮大惊，曰：此物不亦陋乎，前代大匠能无早得之乎？

十三年后，此刀公之于世，旋即大行，至今道门子弟，多随身携之。

二

如果允许我们发扬八卦精神，波普尔的成就大致就是上面所写那样子。

所谓道门，就是科学，所谓魔门，就是一切非科学，包括宗教，巫术，神话，形而上学等等。（此处魔门无贬义，代号而已。）

如何区分科学和非科学，一直是个难题，说它象一团乱麻并不夸张。

看起来，这团麻也不是没有头绪，比如说，相对纯思辩的玄学，科学让人感觉更实在，与观察和经验联系紧密。

可一旦我们试图从这个头绪入手，很快就会陷入沼泽。

占星术，炼金术同天文学，化学一样占有大量的观察资料，但我们知道，后者是科学，前者不是。

而另一方面

另一条明显的头绪是，——我们都熟悉伽利略的斜塔实验，爱丁顿的日食实验及其在科学史上的地位——，科学是可以证实（verfication）的。

但是，且慢，什么叫证实，什么东西得到了证实？

假如可证实的才是科学，牛顿理论该叫什么？

如果说爱丁顿的日食实验之后，我们有理由说爱因斯坦的理论得到了证实，那么同时我们就不再有理由说牛顿理论得到了证实。

难道说牛顿理论都不是科学了？

三

波普尔的小刀就是一个关键词——证伪（falsifiction）。

当我第一次听一个朋友告诉我波普尔及其证伪思想时，我表示怀疑。

我的理由很简单，

证伪与证实是对称的，一把剑的双刃而已，怎么可能换一个方向就有突破性进展？

后来读到原文，才知道自己错了。

证伪与证实相对于单称命题是对称的，

而相对于全称命题则是不对称的。

单称命题：如 明天会下雨； 他是中国人。 抗日战争在1945年结束。

可以被证实，也可以被证伪。

而全称命题如 一打雷就会下雨。 所有哺乳动物都是胎生的。

可以被证伪，如干打雷不下雨，鸭嘴兽。 只要一个反例就足以证伪。

而绝不能被证实—— 无论你经历过多少次雷声后的大雨，或者看见过多少种胎生的哺乳动物，都无法排除反例存在的可能性。

这一点，正是西方哲学自休谟以来反复强调的 —— 归纳都是不完全的。

大物理学家玻恩说：

观察和实验无论如何扩展，也只能给出有限次数的重复。

而定律的陈述 —— B 依赖于A -- 永远超越经验。

科学的价值，在于它能够给出全称命题 B 依赖于A ，使人类能够通过创造或排除条件A，去获取或避免结果B ，以趋利避害。

而全称命题由于归纳的不完全性，又是永远不可能被证实的，所以要把握科学，不能从证实着手，唯有证伪一途。

这一点的重要性并不容易被人认识到，包括波普尔本人。

他说：

下面的主要内容将是定律与理论的关系。

这一内容需要较多的具体例子，否则难免流入空谈。

限于精力，只好留待明天了。

四

证实作为标准的不合用已经阐明了，下面我们来看看证伪这一标准的用法。

首先我们需要考察一下科学过程所涉及的几个几个基本要素。

1

现象

自然界以种种方式与人发生相互作用。

人以感官，或感官的延伸（仪器），感知（测量）这种作用。感知（测量）的结果称为现象。

如天下雨，日月食，食物的味道，物体的重量，长度等等。

2

规律

在漫长的进化史中，人类逐渐发现某些现象与另一些现象之间的稳定联系，即一些现象的出现往往伴随着另一些现象的出现。

我们把这种稳定联系称为规律。

比如：

苏格拉底所说的“我知道，打雷以后，必定会下大雨的。”(悍妻痛骂后又泼水)，

我们的先人在易经中所说的履霜，坚冰至；

夏天夜短昼长，冬天昼短夜长；

这些规律在内容上比较粗浅，在来源上也局限于观察一个源头，却也是科学发展的路途上的一些小小的路碑。

随着人类认识能力的提高，我们所获得的规律不但在内容上，在来源上也得到了拓展。

首先，最基本的来源还是观察，但观察所涉及的时间和空间的尺度都非苏格拉底或易经可比。

这方面的典型例子是开普勒利用世代积累的天文纪录总结出的行星运动三大定律：

所有行星分别是在大小不同的椭圆轨道上运行；在同样的时间里行星向径在轨道平面上所扫过的面积相等；行星公转周期的平方与它

同太阳距离的立方成正比。

其次，一个新的来源是推演和思辩。

普朗克通过对瑞利-金斯定律和维恩位移定律的内插法处理得到了普朗克辐射定律。这是推演的例子。

而伽利略对两个重量不同的物体相系下落的思想实验--如果重者快轻者慢，相系下落时到底会因总重增加而快于重者，或是因为

轻者拖累而慢于重者呢？从这种推理出发，下落速度必然与重量无关。这是思辩的例子。

推演和思辩的结果要确立为定律，还必须得到实验的验证。

一个定律的发现和验证，离不开观察和实验。而观察和实验离不开实体的客观事物，当实体的客观事物不便进行观察和实验时，我们

有没有

别的办法呢？有的，在信息时代我们还拥有一件利器--电脑模拟。

这方面的典型例子是进化博弈论的研究。进化博弈论研究的是生态现象，生物种群在进化压力下的形成的种种行为模式乃至社会的组

织特征。由于资源和伦理上的限制，我们无法象研究细菌那样制备一个个高等动物的种群来进行观察和实验，但我们可以在提取研究

对象的基本特征后，在电脑上制备出虚拟的生物种群，模拟它们在给定条件下的进化。

比如说，很多同种动物之间会打架，打架无非是为了争夺资源，而战败又要蒙受损失。所以我们可以看到动物存在三种类型，一种

叫鹰型，碰见就打，一种叫鸽型，鸽型不喜欢打架，它们一见别人要打，自己就跑，而如果别人不打，就与对方分享资源。还有一种

是混合型，打不打不一定，遵循确定的概率。(这其实是一大类，各种遵循不同概率的统称混合型)

假如每种类型的行为策略通过遗传得到保持，而且战败的所失c要大于战胜的所得v，一个由各种类型混合组成的种群经过世代演化会

变成什么样子呢？

通过博弈论的分析，我们可以计算出一个ESS--进化稳定策略(Evolutionarily stable stragegy)--以v/c的概率打架。

而电脑模拟的结果是：最后鹰型和鸽型全都死绝，只剩下混合型，而且其选择打架的概率为v/c，完全支持计算结果。

3

理论

规律很有用，但规律只是知其然，不知其所以然。普朗克辐射定律跟实验吻合得很好，却不能告诉我们为什么瑞利-金斯定律和维恩

位移定律分别在低频和高频下失效，而自己却可以通吃天下。

种群演化ESS与边际条件之间的依赖关系，也没有告诉我们这种依赖关系从何而来。

同时，规律本身是孤立的，与这个规律之外的其他事物，定律和理论之间没有联系。

行星运动定律跟树上掉下来的苹果，跟牛顿第二定律之间有什么关系，这是行星运动定律本身不能告诉我们的。

夏天夜短昼长，冬天昼短夜长，这个规律跟冬夏的气温变化有什么关系吗，我们一无所知。

规律无能为力的地方，就是理论的用武之地。

从最简单的冬夏昼夜长度变化说起，仅仅作为一条不知其所以然的规律存在，谁也无法接受。

所以有人试图解释：

夏天，太阳骑的是猪，冬天，太阳骑的是马。骑猪跑得慢，所以白昼长，骑马跑得快，所以白昼短。

不要笑，这是云南拉祜族和佤族真实流传的传说。

这是一个货真价实的理论，它提出了解释冬夏昼夜长度变化的一种假说，而且它还的确以某种方式把握到了问题的实质-太阳的运动

变化。

但这不是一个科学理论。

这不是因为今天我们知道天上没有猪和马供太阳驱驰，而是因为这个理论不能把这条规律与其他现象联系起来，不能提供新的预测，

也就不承担预测失败被证伪的风险。

如果一个理论的覆盖范围与定律完全一致，由于定律本身总是要得到观察，实验和建模的支持，那么这个理论在定律成立的范围内总

是立于不败之地。

然而，也正因为这样，它无法提供新的预测，无法被被证伪，所以不成为科学理论。

简单地说，它实质上把定律换个方式重新说了一遍而已，可以说是一种广义的同义反复。

相反，面对普朗克辐射定律，普朗克提出了能量量子化假说，即能量只能以不可分的能量元素（即量子）的形式向外辐射。

这假说不仅可用于黑体幅射实验，也可用于光电效应实验。

这个基于辐射定律的假说，与光电效应实验没有任何既定的联系，根据这个假说对光电效应实验进行预测，是要承担风险的。

如果实验结果与预测不符，这个假说马上就面临被抛弃的危险。

正因为这样，它才是一种科学理论。

如果实验结果与预测符合，它是科学理论，而且向着“充分确立的理论”前进了一步。

而面对行星运动定律,牛顿提出了他的万有引力理论，这个假说在那个时代可以解释行星运动的所以然，可以把天上的星辰和树上的苹果这样以前公认风马牛不相及的物体联系起来，提出高风险的预测，而得到一一验证。

这假说不但是科学理论，而且由于它无比辉煌的成功，误导了我们对科学理论的认识，而认为科学理论是绝对正确的。

然而，它终究只是一种假说。它是科学理论，不是因为无数次验证它是对的，而是因为作出的每一次预测都是承担风险的。

打个比方，

科学理论不是刀枪不入的金刚不坏之身，而是每一次冲锋陷阵都可能倒下的血肉之躯。这一次的胜利，只能说明这一次的敌人不是

对手，下一次的交锋，又是一场莫测的生死未卜。

事实上，牛顿理论终于被拉下了神坛，就因为它对光线在经过太阳时的弯曲角度作出的预测，只有实测的一半。

面对“超大尺度”的强敌，他终于倒下了，但这无损他英雄（scientific conclusion），而且一度 无敌英雄（well-established theories）的威名。

要知道：

英雄永生。

五 余论

1

一个理论是否是scientific conclusion，是在提出时就已确定的。

在未经实验检验时，说这个理论受观察，实验和建模的支持是没有意义的，受支持的是定律而已。

在接受实验检验时，也许第一个实验就证伪了该理论，也就是说，该理论未得到任何支持就被证伪，所以种种支持无从说起。

2

可证伪性与理论的扩展性密切相关。

3

曾经想过，能否通过添加限制条件的方法来达成证实的可行性。

比如说，牛顿理论在低速或小范围时空内被证实。

思考结果是此路不通。

原因是限制条件总是在原理论被证伪之后才能确定下来，如果要一开始就给出准确的限制条件，则依赖于证伪。

如果一开始不给出准确的限制条件，则只能步步为营，丧失了全称命题的价值。

4

理论让说，也可以通过不断修改，添加特例的方法，挽救任何理论，使之不被证伪。

这时须以奥卡姆剃刀剔除之。

5

非科学的要害不是不能被证实，而是太能被证实，不能被证伪。

终于有人明白了俺这名字的微言大义啊^_^

认真读了，好东西，宝推

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建设中国花了几十年时间，打场核战争几天时间就能把中国给毁了。这个类比说明为什么证伪比证实要容易，也就是破比立要容易。

相应的一个悖论是，如果大家都去拆房子，分分钟就做完了，那谁愿意去盖房子呢？要保持盖和拆的速度均等，盖房子的要比拆房子的多得多才行。也就是说，必须让大多数人去做傻子辛辛苦苦地盖房子，才能让少数人爽爽地去拆。

两个思路：证实和证伪，前者可谓少林罗汉拳，后者是风清扬的破剑式。

若你说证实的标准难以把握，那么证伪的标准是什么？若我们要说一理论为“伪”，我的想法，实质上是已经用了其他的“实”来作为比照。而这个“实”必然是被验证过的。我这阵子太累，现在思绪不是很清楚，但你深解庄生，一定明白我大概想到了什么。

我想问你的是，证伪这一标准的采用一定就否定了证实这一标准的适用么？为什么不可以在科学和非科学的划界问题上，两者是互相补充的呢？

是预测和实测的比较。回到比较上，必然有误差，你说得是否指误差范围必然依赖于历史经验？

波普尔的学说关注科学理论，但是后续研究科学史证实科学界并不是完全按照他的理论发展。我看过的另外一本科学理论的著作，思路类下：

科学理论的价值主要在于是否“有用”，即是否能够预言，以及预言的精度。

因此虽然牛顿的理论被证伪，但是因为他仍然能预言，而且精度够高，因此仍然被继续使用。爱因斯坦的理论之所以被认为更正确，在于1：能预言的更多，2、能预言的更准。

--《经济解释》

冬天日短， 夏天日长可以证实。但证实的是现象，没有因果关系。 日短是因为太阳冬天骑马， 夏天骑猪。 这是个对因果关系的描述，一个模型。有个模型就引出了引申的问题， 那这马和猪吃什么， 平时谁管它们？ 这就是要引出整个神话系统。同样，科学的解释，地球自转地轴对太阳的倾斜度造成地球上各地区日照时间的不同， 随着地球的绕日轨道变化形成了一年四季。 一样要引出整个天文物理学。

问题是越有用的因果关系论述， 越没有针对的因果对象。一一对应的证实过程根本不可能用。 因果关系论述适用范围只能用预言-〉证伪来圈限。 波普尔最大贡献（争议）是提出推论：无法用预言-〉证伪来圈限的因果关系论述也是没有科学价值的。 无限大等于零。 用一个简单的类比， 哥伦布找西班牙女王说给我3000金币我造船去印度， 回来还你10000。 女王考虑考虑就给了。要是哥伦布说给我3000, 回来你要多少我给你多少，无限。基本上哥伦布是不会回来的。

问题是科学和非科学的划界是否真的是以可否证伪来衡量。非科学的确不可以被证伪，但科学就一定可以吗？牛顿定律在二十世纪初开始被推翻前，被广泛接受为科学。另外一个直观的例子就是文章中提到的弗洛伊德理论。这是心理学上最重要的理论。说它不是科学会被很多心理学家扁的。

科学的标准，应该是接近下面四处张望说的

回到心理学上，根据弗洛伊德理论发展了很多心理学治疗的方法。这些方法有效，就证明这个理论是科学。

热素说很热门的，而且确实有用，能说明许多热的现象，也可以定量说明，但是一直不能解释摩擦生热的事实，热素解释为化学能还可以，解释热就不通了。

这和牛顿被规范到一定时空条件下仍然是真理不好比。

佛洛依德的理论或者说很多心理学的理论在我看来和中医一样，有用，有预见性，有些案例可以解释的很漂亮，但是从大框架来看还是属于经验的多。

弗洛伊德的理论目前基本上不被认为是正确的，如果我没记错现代心理学大部分否定了他的理论。

我帖子里面提得那个观点，并没有否定波普尔的观点，只是认为他的观点不符合实际发展的情况。但是做为确定一个理论是否是科学理论（不表示是否正确，严格来说也不存在绝对正确的理论），波普尔的标准是非常锋利的。

如果你想找一个科学理论不能被证伪的例子，我记得哪里看过弦理论好像算是一个，说是此理论提出的预言，需要验证的条件实在太高，无法实现。

因此这里带来另外一个哲学上的议题，就是科学的终结或者极限。我简单提出来的场景是这样的，假设一个科学理论的预言，验证的条件是人类的毁灭甚至是宇宙的毁灭，这个理论是否是科学的终结或者极限？

就是虽然发现不正确，但是只要还能用，也没找到新的更好的理论，原有的理论会一直用下去。科学家也是很实际的人。