第九节 证据
证据能够帮助我们确认未来可能发生的事项或帮助我们辨明真伪。证据源于事实、观察、经历、对比和实验。
——伯特兰·罗素
科学的方法
其实无外乎两件事 : 科学和观点。前者诞生知识,后者产生无知。
——希波克拉底
“需要做什么样的实验才能让这一切水落石出?”
1986年,美国“挑战者号”航天飞机升空后爆炸,机上所有宇航员全部遇难。这起灾难之后,美国国家航空航天局 NASA受命组成灾难事故调查委员会对事故进行调查,物理学家费曼通过实验就展示了“挑战者号”航天飞机事故的原因,指出在低温下火箭的燃料助推器并不安全。航天飞机起飞时的温度为 32 华氏度。在发射过程中,反复的震动 导致火箭燃料助推器的钢圈结合处发生松动在这些钢圈结合处有 O 形橡皮密封圈(也称 O形橡皮环)因为低温失去了弹性,而它们在航天飞机燃料传输系统中起着至关重要的密封作用。 理查德·费曼利用“挑战者号”火箭内的一只 O形橡皮环做了一个简单的演示实验。在实验中,他把 O 形橡皮环挤压成 C 形放入一杯冰水中(32 华氏度),O形环失去了弹性,没有舒展开来。因为在 32 华氏度的情况下,O 形环不能伸缩,失去了弹性,所以助推火箭连接处的密封效果大打折扣。最终导致了火箭助推器和航天飞机的爆炸。
费曼也间接传达了原来实验可以如此简单明了的道理。
像科学家那样 : 力求客观。科学家对待世界不是按照自己主观想法,而是实事求是他们力求回答“为什么”和“怎么样”的问题,并通过科学和实事求是的方法来预测自然现 象和过程。 亚当·斯密在《国富论》中曾经说 :“科学是狂热和迷信之毒的解药。”
科学过程包括以下几个步骤(当然,反复实验、运气和直觉也很重要——科学家为了解答问题将会采取力所能及的方法) :
1.问题或观察——我们总是试着去解决问题。 遇到了问题或者在观察到某种现象后, 我们会追究事情的真相和内在原因(注意 : 最关键的是到底发生了什么,而非表面现象)。
2.猜测原因——我们可以试着先找到一个可能的解决方法或者一个解释(对事物发生和发生过程建立的一个假设),然后通过实验或观察来检验该假设或方法的成立与否此外,一些法则或者模型可能有助于解决问题或者解答观察到的现象。我们的假设必须有据可依,且必须与自然法则和已被验证过的证据一致。
3.预测结果——根据先前假设进行逻辑性推理,预测结果。这也是在假设成立情况下对可能性结果的预测。
4.检验——“这样做有什么效果?” 检验是关键要素。我们把自己假设结果与实验、证据和观察进行对比,不断重复实验以确保它的正确性,避免其受到欺骗行为、巧合、环境变化等因素的影响。我们必须诚实地上报结果。有越多的证据支撑我们的假设,则它成立的可能性就越大。如果假设与我们后来的实验或者证据不符,代表它们是不成立的。正如理查德·费曼所说 :一个漂亮的假设并没有用。此外,不管作假设的人才智如何过人,来历如何不同凡响,名头如何大——如果假设与实验相悖,那就是错误的。
达尔文也意识到一个观察结果的成立与否必须要通过一个理论、假设或者一个模型的检测(因为如果我们不去“猜想原因”,就不会想到有实验来检测,因为它缺少一个理论前提来引导)。在英国皇家海军小猎犬号上, 达尔文在写给朋友亨利·福西特的信中说 : 大概30年前,关于地理学家只应该忠于观察,而不应研究理论的观点非常风靡。我还记得有人说 : 这样做无异于让一个人到采石场里数石子,然后描绘它们的颜色。如果一个人不知道任何观察都为了支持或者反对某种理论,是多么荒谬的事情啊?
我们并不仅仅是观察一些行为,我们是有目的、有理论指导、有背景知识地观察,还要了解哪些是影响观察的重要因素。在搜索信息的时候同样如此。查理·芒格说 : .....首先必须清楚为什么需要寻找这些资料。不要像弗朗西斯·培根 所说的那样, 在做科学研究的时候就像读年报一样..... 先搜集大量信息,然后再试着分析其中的道理。其实首先应该在分析实际情况的基础上产生自己的想法,然后再去检验你的想法是符合基本的思维结构。
“奥卡姆剃刀”是14世纪逻辑学家奥卡姆的威廉提出的,即 :“如无必要,勿增实体”. 如果有两个解释能够得到同样的预测,那么建立在最少的数据基础上、仍未经证明的假设是更可取的,直到发现更多的证据。奥卡姆并没有剔除其他可能性的解释,用爱因斯坦的话来说 :“理论应该越简单越好,但不能简单过了头。”
通晓过去,预知未来
告诸往而知来者。
一一孔子
约翰想招聘一名新的经理人。该经理人过去的历史记录重要吗?
沃伦·巴菲特说 :判断管理最好的方法并不在于人们怎么说,而在于以往的投资记录在伯克夏·哈撒韦公司, 我们收购一家企业后,通常会保持原有管理人不动,所以常常给我们带来高于平均水平的业绩。拿经营家具市场公司的 B 女士来说,过去 50年间,她把 500美元变成了税前收入为 1,800万美元的企业。所以,她优秀的管理能力已经表露无遗...... 显然这里要说明的意思是以往的记录是最好的介绍信。
我们再看看一匹 14岁的马。比方说. 在你买的《每日赛马报》上写着它曾在 4岁的时候赢得肯塔基赛马大赛。根据以往的成绩你知道它是匹实实在在的好马。但它现在14 岁了,老得都不能动了。问问自己 :“以往的记录在预测未来表现时会成为一个错误的指向针吗?”
下面这些问题有助于我们决定过去的证据是否能代表未来 :
1.观察 : 过去 / 现在的行为会继续下去吗? 大概能持续多久?一一可持续性
2.解释 :为什么过去或现在会发生这些?它是怎么发生的? 我们应当探究导致这些结果的原因。什么是关键因素? 这就需要我们理解等式的左右项——涉及到的关键变量以及彼此之间的关系。从一个假设开始,把我们对原因阐释的假设结果与相关证据进行对比——检测其是否成立。
3.可预测性 : 过去 / 现在的证据对未来情况的预测(代表) 程度有多高? 情况会从现在开始至未来一段时间内发生变化吗? 确保证据并不是随机的。因为过去起作用的事物也有可能是偶然性的结果。
4.连续性和变化 : 需要什么因素才能让过去 / 现在的记录持续下去 或者 达到目标(再看一下等式)? 必须发生什么?不能发生什么? 什么力量能够改变它或者造成我们不想要的后果? 可能性有多高? 对于我们不想看到的后果有什么化解的方法?
5.确定性和结果 :我有多大把握?我能保证什么样的事情必定会发生, 而什么不会?如果判断错误,会造成什么后果?
证伪 / 推翻理论
所有常识性的观点都应该勇于接受批判.
——卡尔·波普尔(奥地利哲学家,1902-1994 年)
科学研究成果都带有一定的概率,明天可能会出现新的证据。批判一个观点有时候比验证一个观点更容易做到。即使观点有证据支撑,也不能就此证明它是成立的——因为证据只是一个支撑而已,而证明一个观点错误只需要一个证据就足够了。爱因斯坦说 : “许多个实验的确证不能证明我是正确的,而仅有一个实验就可以证明我错了。”
“所有的天鹅都是白的。”
如何能检验这个观点? 我们需要睁大眼睛去寻找那些非白色的天鹅,因为只要发现一只天鹅不是白色的,就可以否定这个观点找到的白天鹅越多,则这个观点的支撑力越强,但不能就此证明它为真。单凭一只黑天鹅就可以否定掉这个 观点。
“宇宙的存在不超过 1 万年。”
什么样的实验能够对该观点证伪? 我们抬头仰望星空,观察那些距离我们几百万光年的星星。这也意味着,当下我们注视着的它们的那一瞬间是它们在几百万年前的景象
“医疗效果不错,我痊越了。” “以什么作为参考标准?”
如何才能检验疾病的治愈是由于治疗效果、神奇的推销效果、建议的作用还是仅仅是病人的想象? 为了减少错误和偏差,医学研究使用了一种安慰剂为对照的随机双盲研究。实验对象根据年龄、身体状况和其他因素等随机分为两组。 一组接受治疗, 另一组只接受安慰剂治疗。实验对象和研究人员都不知道谁接受了治疗,谁服用了安慰剂治疗。然后 研究人员再对比两组的效果。
(双盲:医生及病人事先均不知道谁服用的是新药谁服用的是安慰剂,排除了心理因素对疗效的影响。)
“使用这种药没有风险。”
没有负面(正面) 影响的证据并不等同于安全(危险) 的信号。而安全(或有害) 的信号都是建立在我们现有知识的基础上。正如考古学一样——迄今为止没有发现的东西并不代表未来也不会发现。
推翻观点。查尔斯·达尔文经常寻找那些能够证明自己错误的反面理论 : 许多年来,我一直遵循一个金科玉律 : 一旦发现一个公 布的事实、新的观察结果或观点与自己的不同,我会立马把它们记录下来,从来不会一带而过 ; 根据我个人经验,不利于自己的观点或事实的东西很容易让人抛到脑后。多亏这个习惯,很少有与我相悖的观点能逃过我的注意和我的试图解答...... 我觉得自己在猜测正确的解释和设计检测的实验方面越来越驾轻就熟,这可能归功于不断实践的结果以及日益丰富的知识积累。我一直有个毛病,不能清晰和简洁地表达,这个问题让我浪费了许多时间,但它给我带来了一个弥补性的优势 : 迫使我句句斟酌,所以我也从中发现了推理或观察错误等。
“既然这么多的证据可以支撑我的解释,我肯定是对的。” 不一定,同样的证据可以支撑不同的解释,需要寻找可以推翻自己解释的证据。
不要花时间在已被推翻或无法证明的观点和论点上。 问 :什么样的检验可以否定一个论点? 比方说,有人说天狼星上有生命。它无法检验并不意味着该星球上没有生命,只意味着目前我们还无法检验。
基于观察而得到的理论应该优先于那些纯理论,因为通过观察可以推翻一些理论。在关于太阳是否围绕地球转的这个争论上,伽利略根据自己的观察结果奠定了自己的理论。要不断自我批评。对自己的假设提出质疑,并对别人不同的观点作出解释。问问自己 : 我怎么样才能知道自己错 了? 为什么与自己观点相反的理论也可能是正确的? 假设我的解答是正确的,发生什么会让我改变主意? 然后寻找相关的证据。
我们经常看不到自己的弱点,缺乏动力来提升自我。所以,鼓励正确的人给我们提出客观的反馈能帮助我们进步。
经常回顾历程,衡量自己离原先的预期是否有偏离。及早地发现错误并改正可以防止负面影响加深。还有一个工具能迫使我们做到客观,查理·芒格这样描述“逆向思维”:
大脑养成逆向思考的习惯能够培养客观的品质——因为通过逆向思考,你对最初的假设形成疑问 :“我们试着推翻它看看。”
但大部分人对自己最初的假设并不抱着这样的态度,他们千方百计地想证明它的正确性。这是心理学上的一种自然倾向——即对第一结论情有独钟而形成的偏见。但这只是一种倾向。你可以训练自己改变这种倾向,只要经常试着推翻或否定自己的假设就可以做到。