現(xiàn)在科學(xué)中都有哪些“既不能證明,也不能證偽”的理論存在?

2022-09-27 00:15

2022-09-27 00:34

霍金《時間簡史》。

為了談?wù)撚钪娴男再|(zhì)和討論諸如它是否存在開端或終結(jié)的問題,你必須清楚什么是科學(xué)理論。我將采用樸素的觀點,即理論只不過是宇宙或它的受限制的一部分的模型,一些連接這模型中的量和我們的觀測的規(guī)則。

它只存在于我們的頭腦中,(不管在任何意義上)不再具有任何其他的實在性。如果它滿足以下兩個要求,就算是好的理論:它必須在只包含一些任意元素的一個模型的基礎(chǔ)上,準(zhǔn)確地描述大批的觀測,并對未來觀測的結(jié)果作出確定的預(yù)言。例如,亞甲十多德相信恩貝多克利的關(guān)于任何東西是由四元素,土、空氣、火和水組成的理論,該理論是足夠簡單的了,但它沒有做出任何確定的預(yù)言。另一一方面,什頓的引力理論是基于甚至更為簡單的模型,在此模型中兩物體之間的相互吸引力和它們稱之為質(zhì)量的量成正比,并和它們之間的距離的平方成反比然而,它以很高的精確性預(yù)言了太陽、月亮和行星的運動。


在它只是假設(shè)的意義上來講,任何物理理論總是臨時性的:你永遠不可能將它證明。不管多少回實驗的結(jié)果和某一理論相一致,你永遠不可能斷定下一次結(jié)果不會和它矛盾。另一方面,哪怕你只要找到一個和理論預(yù)言不一致的觀測事實,即可證偽之。正如科學(xué)哲學(xué)家卡爾·波普所強調(diào)的,一個好的理論的特征是,它能給出許多原則上可以被觀測所否定或證偽的預(yù)言,每回觀察到與這預(yù)言相符的新的實驗.則這理論就幸存。并且增加了我們對它的可信任度;然而若有一個新的觀測與之不符,則我們只得拋棄或修正這理論。這至少被認為遲早總會發(fā)生的,問題在于人們有無才干去實現(xiàn)這樣的觀測。


實際上經(jīng)常發(fā)生的是,所設(shè)計的新理論確實是原先理論的推廣。例如,對水星的非常精確的觀測揭露了它的運動和牛頓理論預(yù)言之間的很小差異。愛因斯坦的廣義相對論所預(yù)言的運動和牛頓理論略有不同。愛因斯坦的預(yù)言和觀測相符,而牛頓的預(yù)言與觀測不相符,這一事實是這個新理論的一個關(guān)鍵證據(jù)。然而我們在大部分實際情況下仍用牛頓理論,因為在我們通常處理的情形下,兩者差別非常?。ㄅnD理論的另一個巨大的優(yōu)點在于,它比愛因斯坦理論容易處理得多)。

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愛因斯坦的廣義相對論所預(yù)言的運動和牛頓理論略有不同。
連接這模型中的量和我們的觀測的規(guī)則。
只不過是宇宙或它的受限制的一部分的模型
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