【科学专栏】什么是科学(5)

在通过实践介入观察后，我们就希望能介入的更深更具体，于是就产生了实验。今天就来介绍关于实验是如何使科学进步的。

书中内容概括

1. 不仅是事实，而且是有关的事实

       “应该指出的一点是，科学中所需要的不仅是事实，而且是有关的事实。... 在我们周围有许多种过程在起作用，它们以复杂的方式叠加和相互作用。... 当一些事件自然发生时，不可能通过对这些事件的仔细观察而达到对这种种过程的理解。... 为了与鉴定和说明在自然界起作用的种种过程有关的事实，一般需要在实践中进行干预，试图将要研究的过程分离出来，消除其他过程的效应。简言之, 必须做实验。”

2. 实验结果的产生和更新

 “实验结果无论如何不是被直接给予的。... 做实验不是一件容易的事。... 如果实验结果构成科学立足的事实，那么它们肯定不是经由感觉直接给予的。事实的确立是必须经过努力的，并涉及相当多的实际知识，实践中的试错法，以及利用可得的技术。”

      “对实验结果适宜性的判断也不是直接了当的。仅当实验设置是合适的，扰乱因素得到消除，实验才是适宜的，才可解释为展示或测量实验打算展示或测量的东西。有关这些因素的知识不充分可导致不合适的实验测量和错误的结论。 因此，实验事实与理论之间有着重要的相互联系。如果有关实验的理论有缺陷或错误，实验结果就有可能出错。”

      “有关实验的这些一般的，在一定意义上相当平凡的特点的推断是，实验结果是可错的，可因明显的理由而更新或代替。由于技术方面的进展，实验结果可变得过时，由于理解方面的进展(根据这种理解认为实验设置不合适)，它们可被摈弃。”

3. 改变科学的实验基础：历史的例子

       作者通过几个前人的科学实验说明了上一节的观点，实验由于理论和技术的发展得以更新，过时的理论被摒弃。实验结果不仅要令人满意，还要正确和有意义，“将为它们特别是定的目标就是解释某个有意义的问题。对于什么事一个有意义的问题的判断，以及对某一组特定实验是否是回答这个问题的恰当方式的判断，将在相当程度上取决于对实践状况和理论状况的理解。”

       虽然旧的实验结果可以被新的更恰当的实验结果替代在科学的日常活动中非常显而易见，“但对大部分正统的科学哲学来说它们仍然具有重要的含义，因为它们削弱了人们普遍持有的这一观点的基础：科学是建立在可靠基础之上的。”

4. 作为科学合适基础的实验

       “必须承认，理论与实践的关系陷入某种循环论证的可能性是存在的。... 一个完善的实验设计的先决条件是：确保这些理论与正在接受检验的理论不是同一个理论。... 另一个可用来正确理解‘实验依赖理论’的论点是，无论理论给一个实验提供什么信息，一个实验的结果是由世界决定的而不是由理论决定的，这是非常有道理的。... 正是这一点使得参照世界来检验理论成为可能。... 尝试参照实验结果去检验科学理论正确与否，是一种很有意义的探索。”

       到目前为止，我们的感官可能会出现误差甚至错误，一方面可能是观察的问题，一方面可能取决于我们大脑的接收；对于感官的表述——观察命题(陈述)也是可错的，如果知识有缺陷，我们用它提供的一些范畴来描述观察结果也会有缺陷；可观察事实也是可错的，一个命题经得起迄今为止所有针对它的检验而有资格称之为可观察事实，但却并不意味它必然能经得起伴随知识和科技的进步而可能出现的新的检验；同样，对相关事实进行的实验作为科学的适当基础，它也是可被推翻或更新的。

       我们是否快要被这些状况逼入绝境？拿什么拯救你我们的科学。也许你能隐约感觉到一种主观的事实，当我们逐步探索世界的时候，我们正一点点提高科学的科学性。我们并不是以速度v在探索世界，而是以加速度a在进步，这个提升v的过程，就是科学进步的过程。

       后面的章节将介绍从事实中推导出的理论。

[1]《科学究竟是什么》. A. F. 查尔默斯.商务印书馆.2007