证实与思辨:关于科学评价标准的思考
乔笑斐 高策
就科学本身的发展来看,数学方法和实验验证从根本上推动了科学的发展和成熟。目前,实验验证了希格斯粒子的存在,完成了标准模型最后一块拼图;确证了引力波的存在,拍摄了黑洞照片,进一步确证了广义相对论。量子论、相对论代表了20世纪上半叶理论物理学的最高成就。从1980年代开始,弦论和宇宙学取得极大发展,人类的科学视野极大扩展,开始深入寻求物质的本源以及宇宙的起源等终极问题的答案。但是,弦论过度依赖几何模型,平行宇宙假设更像是哲学命题,而且很难得到实验的验证。那么,科学真的在走向“思辨科学”吗?近来很多物理学家对这一趋势开始反思并进行了强烈批判,认为诸如弦论、平行宇宙等理论背离了科学的实证传统,既无法证实也无法证伪。但是,理论的检验和评价本身是一个很复杂的问题,本文将针对这一问题进行讨论和求解。
物理学是一门古老的学科。从古希腊开始,先哲们就开始探寻万物的本源,宇宙万物运行的规律,但是物理学作为哲学的分支一直停留在思辨的范畴。到了开普勒、伽利略、牛顿之后,经验观测和数学演绎方法相结合,物理学才正式从哲学中脱离出来,形成自己独特的研究方法,成为一个成熟的学科。之后,物理学以惊人的速度发展着,成为各学科当之无愧的楷模。
牛顿运动定律和引力定律盛行差不多100年之后,拉瓦锡用定量化学实验证明了物质守恒;托马斯·杨用双缝干涉实验证明光是一种波;库伦的电荷实验使我们发现了带电粒子间的力学规律;法拉第的电磁感应实验证明了电和磁可以相互转化;麦克斯韦发展了法拉第的场的思想,用一组方程统一了电和磁,还解释了光是一种电磁波;20世纪初,相对论和量子论建立,推动了整个物理学的革命;20世纪七十年代,标准模型建立,统一了强力、弱力及电磁力3种基本作用力;同时随着宇宙微波背景辐射(cosmic microwave background,CMB)的发现,大爆炸理论逐渐得到承认,宇宙学也取得了很快发展。从牛顿时代开始,物理学已经历了200多年的茁壮成长,理论和实验携手前行,新的思想被检验和证实,新的实验发现得到了理论的解释,一个接着一个的重大发现深化了我们对自然的理解。
可是接下来,八十年代之后,弦论作为一个大统一理论占据着理论物理的前沿,但是30多年过去了一直没有得到实质性的实验验证。另外,平行宇宙假设不自觉间在宇宙学中广泛流行,“婴儿宇宙”“泡泡宇宙”“人择原理”“暗物质和暗能量”等研究中到处都能找到平行宇宙的影子,平行宇宙作为一种补充性解释,几乎渗透到宇宙学问题的各个方面。然而,平行宇宙更像一个哲学命题,而非科学命题,同时作为一种理论也很难验证。于是,很多科学家开始对以弦论和平行宇宙为代表的当前科学的发展趋势表现出深深的质疑,难道基础物理学真的在走向思辨科学吗?
不可验证的理论?
2014年12月,南非开普敦大学的数学教授埃里斯(G.Ellis)和法国巴黎天体物理研究所兼美国约翰·霍普金斯大学物理学教授西尔克(J.Silk)联名在《自然》(Nature )杂志上发表《捍卫物理学的完整》[1]一文。文中指出:近年来,物理学内部发生了令人担忧的转向,有些物理学家面对理论无法得到实验检验的现状,提出可以淡化甚至放弃传统科学中的证伪标准。他们激烈反驳了这种观点,并针对当前流行的弦论和多宇宙理论进行了详细的分析和批判。
[3]赵君,沈健.实证性与非实证性哲学观点下的弦论辩护.自然辩证法研究,2015(2):92-96.
弦论被认为统一了4种基本力,调和了相对论和量子力学的矛盾,还为当前物理学中诸多难题给出了解答。代价是弦论必须假设空间是10维(M 理论中,空间是11维的),而我们只能感知到4维的时空,其他的维度哪里去了呢?弦论又不得不假设其他空间都卷缩在一起,难以观测。另外弦论还认为,所有物质都是由一种微小的线状的弦组成,弦通过不同频率的振动产生了各种粒子。关于弦论本身的争议主要有以下两点:一方面,从理论层面上讲,弦论主要依赖于用微扰的方法处理得出近似解,而非精确解。而且弦论的求解需要在固定的背景下进行,无法用背景独立的形式来求解。另一方面,从经验验证的层面看,弦论的确没有得到实质性的验证。目前世界上最先进的强子对撞机LHC(Large Hadron Collider)已经做了很多实验,但是并未检测到任何超对称粒子的存在。
对此,哲学家理查德·戴维(Richard Dawid)[2]试图用哲学的方法进行辩护,主张用贝叶斯主义的概率方法来对理论的真实性进行评价,并提出了三点非实证的论证[3]:①无替代性选择论证:认为弦论是目前唯一可以统一广义相对论和量子论的理论,没有别的选择;②意外的解释性融贯论证:弦论与量子场论、规范场、超对称等理论,方法上大量一致,且可以彼此互相解释;③其他理论的元归纳论证:从历史经验来看,随着技术的进步,一个好的理论通常会得到验证,如原子论从开始的饱受质疑到后来原子的发现。对于戴维的论证:①关于用贝叶斯方法对理论确证度的评价,考虑了在无法确证的情况下人们对理论信任的主观因素,补充了单一证伪的客观评价的不足;②关于无替代选择论证,很多弦论家也经常戏谑,“弦论是唯一的游戏”(String theory is the only game in town)[4]。尽管目前看来弦论是唯一的选择,但是哪怕只有一种选择,也不代表理论就是真的。科学不是小孩子的选择游戏! ③对于解释性融贯论证,在笔者看来是令人信服的论证,从麦克斯韦方程到广义相对论,再到量子场论和弦论,发展是一脉相承的。④对历史经验的类比,不同的理论没有相关性,此论点构不成一个严格的论证,但是对于理解科学的发展规律是有益的。
平行宇宙的情况则更加特殊和复杂,平行宇宙作为一个解释性的假设,本身不是一个完整的理论,但是却渗透到了物理学的各个领域。著名科普作家格林(B.Greene)的《隐藏的现实》[5] 一书,罗列了多达9种平行宇宙的不同版本,涉及宇宙学、量子力学、弦论、计算机等领域。平行宇宙的提出从一开始就来自一种解释的语境,而非实证。埃弗雷特(H.Everett Ⅲ)的量子多世界解释的提出,在于对测量难题的逻辑矛盾的不满,他认为从叠加态到现实态之间应该是一个线性的连续的过程,而不是非线性的突然塌缩,不同的态以“相对态”的形式演化,后来德维特(B.DeWitt)将这种相对态解释为物质本体的平行世界。在宇宙学中,科学家发现生命的出现需要非常苛刻的条件,自然界的常数,基本粒子的质量以及相互作用力的大小,哪怕有一点改变整个物质的结构就会完全崩溃。于是,结合暴胀宇宙和大爆炸模型,科学家们认为大爆炸会重复出现,会不断有婴儿宇宙形成。另外,在弦论中额外维的结构形式决定了泡泡宇宙的物理特征,而现有的计算表明维度的卷曲拥有多达10500种不同的方式,理论上讲每种方式都可以对应一个宇宙。因此说弦论和平行宇宙理论,某种程度上是密切相关的。当代著名的量子计算专家,也是量子多世界解释的坚定支持者德义奇(D.Deutsch)认为:“只有承认存在尚未观察到的物体,并承认他们具有一定性质的时候,我们所观察到的物体的行为才能得到恰当的解释。理解平行宇宙是我们尽力理解真实世界的前提。”[6]真实的世界远远大于我们感官所能感知的范围,如果完全把世界等同于我们的经验世界,是典型的唯我论。思想应该超越经验的局限去认识宇宙的性质,而平行宇宙则为我们认识宇宙本质提供了新的视野。
埃里斯对当下物理学的发展状况表示非常担忧,认为科学处于危险之中:一方面,目前平行世界、多维空间等题材在公众科普读物和科幻电影中大范围的出现,对于未经证实的理论大范围传播,会误导公众以为它们已经是成熟的理论;另一方面,科学如果超出经验测试的范围,会使研究者走向歧途,从古希腊托勒密的宇宙模型到霍伊尔的稳恒态宇宙模型皆是如此。最后,埃里斯提出科学应该回到经验主义传统,用波普尔的证伪标准来对科学进行严格的检验。
甲洛洛思量再三,还是觉得第二个办法可行,唯一的担心就是那个丁主任的同伙会不会狗急跳墙,杀我灭口,可那瘦瘦小小的身板,看了也不是什么有能耐的家伙,再说自己手里提着斧头,也不怕他们赤手空拳。
科学证实的局限
埃里斯和西尔克都是专业造诣极高的物理学家,他们提出的问题涉及物理学发展的根本方向。埃里斯既是一个经验主义者也是证伪主义者,强调经验证伪对理论的选择。在证伪主义大师波普尔看来,科学不能被证实,只能被证伪。新的理论为了克服旧理论遇到的难题,需要大胆的假设和猜测,而一旦提出理论,就必须接受观察和实验的严格检验。经不起检验的理论必须被无情地排除,不论它的形式多么优美,通过检验的理论也只是暂时是合理的,新的理论会不断被提出和被检验,没有最终的真理。证伪主义从单称命题不成立来推出全称命题的谬误,克服了经典归纳问题从单称命题成立推出全称命题正确的逻辑困难,逻辑上更具合理性。
但是,科学的发展是一个非常复杂的动态过程,不可能用单一的标准来解释其全部发展,而且在新的理论特征下,对于经验和理论之间的关系,以及证伪主义的标准,都产生了一些全新的问题。主要表现为以下几个方面:
重庆市民政局提供总体指导,并负责项目资金的管理与发放;重庆市婚姻收养登记管理中心作为项目管理单位,负责全市婚姻家庭社会工作项目的统筹规划、培训指导和评估监督;各区县(自治县)民政局以婚姻登记机关为载体,作为项目承担单位,负责按照属地管理原则,认真指导、管理、检查和督促项目运行,委托社会工作机构开展项目实施,确保达到预期服务目标;社会工作机构作为项目实施单位,负责严格按照项目实施要求和申报书执行,积极配合相关单位的检查、监督和管理。需要注意的是,社会工作机构应是经民政部门登记成立,具有独立法人资格的民办社工服务机构与行业组织。
1.实验条件的限制。客观上讲,当前理论所描述的领域远远超出了人们的日常经验领域,微观上深入到了普朗克标度,宇观上将整个宇宙甚至不可见的其他宇宙作为研究对象。要观测到弦的尺度,在一维结构上区别弦和点的不同,需要的能量要比当前的LHC能量高千万亿倍。如果在现有的技术条件下,加速器需要造银河系那么大。[7] 另外,各国对大型科学研究的投入趋于谨慎,超导超级对撞机(Superconducting Super Collider,SSC)在前期已经投入了20亿美元之后,于1993年由于种种原因被美国国会强制终止。因此,通过加大投入来推动科学的直接检验变得越发困难。
2.理论检验本身包含有大量的辅助性假设。经验观察无法单独地对理论进行检验,观察渗透着理论,实验观察本身包含着大量的辅助性的假设和理论,一个理论无法被定论性地否证(迪昂—奎因论题)。事实上,科学的发展演化涉及整个科学的“语境”,包括相关的背景知识,技术条件,客观经验的限制,相关理论的发展,等等。当前的理论不像牛顿力学所描述的,可以直接在感官经验的范围内对经验进行总结,然后提出理论,最后再回到经验中进行验证。从20世纪开始,随着相对论和量子力学的提出和发展,人们的研究视野远远超出了经验可直接观测的范围。在实验中,加速器和超级望远镜在分析粒子运动以及宇宙辐射时,运用了大量的分析技术,而这些技术都是建立在相关理论的指导下的。不论证据如何,我们都可以质疑说不是理论有问题,而是支持理论的相关辅助理论和实验有问题。2014年6月,在《自然》杂志刊载的一篇文章中[8],作者考恩(R.Cowen)对新近实验发现了大爆炸留下的引力波提出质疑:有研究报告称,利用BICEP2(设在南极的一台特殊望远镜)观测,发现了宇宙大爆炸后一瞬间形成的引力波留下的痕迹(BICEP2测量的是原初引力波对CMB 的特定影响,即CMB 中的某种极化现象),这个实验被认为是支持大爆炸理论的有力证据,但是,考恩认为该实验没有完全过滤掉来自星系的前景信号的干扰,技术上存在较大缺陷。因此,实验检验本身涉及如何过滤干扰信号,如何从众多噪声中识别出想要探测的信号,其本身已经不是一个简单的测量问题,而是一个复杂的理论问题。
乳制品中药物残留和环境污染的问题已经拉响我国奶源安全的警报。多氯联苯和有机氯农药是国际环境科学领域十分关注的持久性有机污染物。此类化合物具有亲脂性和半挥发性,难以被生物降解,可通过食物、水、大气和土壤等环境介质与包括人类在内的环境生物体系接触,对生态环境和人类的健康带来潜在的危害,因此建立多氯联苯和有机氯农药残留的检测方法对于保证乳制品的质量十分重要。
爱丁顿和米尔恩的观点,遭到了当时经验主义者的无情批判。在经验主义者看来,科学理论不存在任何先验的、必然的假设,无法被经验证伪的理论都是伪科学。“读米尔恩的作品,给人的印象是他不是在告诉我们自然实际是什么样的,而是在告诉我们自然应该是什么样。”[16]最终,爱丁顿和米尔恩的统一理论都因为无法符合观测,淹没在历史中。事实证明,用理性的数学化的推理完全取代经验的尝试是不可行的。但是,他们提出的问题,却像幽灵一般萦绕在物理学中,经验的限制和理性对终极真理无止境的寻求,本身就是不可调和的。因此,在经验无法对理论做出选择的当下,物理学家不再恪守教条,而是积极寻求新的标准。
于是,我父亲干脆继续昏昏睡去,还打起了呼噜。第二年烧的第一窑砖瓦更惨,连次品都没有,全是废品。李打油又跑到我家来回忆猪牯了。这次他透露了好多细节。比方说,每次赶猪牯到达目的地,我父亲要先考察猪圈干净与否,尤其是否有障碍物,以防止它们在剧烈活动时不慎摔伤,万一出了事故就得不偿失啦。还有,不能用凉水冲洗种猪,事前事后要允许人家充分休息,不能急功近利,等等。
4.新的理论本身拥有明确的预言,证伪主义无法将其排除。很多人都认为弦论描述的多维空间,平行宇宙理论所描述的其他世界,都是无法观测的,和所有的伪科学一样,既无法验证也不能证伪。事实上,理论的可能验证并不来自经验本身,而在于理论本身的特征。关于平行宇宙的可能验证包括[9]:①如果存在其他泡泡宇宙,这些宇宙之间必然会产生碰撞或者相互作用,从而产生可观测的效应。②如果发现自然常数是变化的,或者证明自然常数并非永恒不变,就能证明我们的宇宙并非是唯一的合理的结构。一些科学家声称已经发现了这种变化[10]。③时空结构上宇宙的结构有三种可能:正曲率,负曲率和零曲率。一般而言,平行宇宙都排斥正曲率,因为正曲率意味着宇宙是一个球面几何,自我卷曲成一个封闭的空间,之外没有它物。但是,哪怕在可视范围内观测到空间是正曲率,也没法保证在观测范围之外也是正曲率,空间本身可能存在畸变。最后,哪怕空间是正曲率的,也不能证伪平行宇宙的存在,因为平行宇宙本身拥有很多种不同的理论形式。类似的可能检验在弦论中可以列出非常多,事实上弦论和平行宇宙理论并没有试图通过不断地增加辅助假说逃避经验的证伪,而是在理论框架下积极寻找大量的可证伪预言。
事实上,以拉卡托斯为代表的精致的否证主义者早已论证:科学理论不能被经验证实,也不能被经验证伪[11]。波普尔后来在自己的论文里也渐渐妥协,“我强调需要某种教条主义,教条主义在科学中发挥着重要的作用。如果我们过于轻易地向批评屈服,我们将永远看不出我们理论的真正力量所在”[12]。整体而言,拉卡托斯对波普尔证伪主义和库恩的范式理论进行了批判和修正,但是也使科学的进步标准进一步弱化,他认为不能着急淘汰处于萌芽的理论,同时退步的纲领也可能会转化为进步的纲领,判决性实验也不可能。目前,弦论在数学上已经取得了极大的发展,平行宇宙理论虽然还很不成熟,但是大多数科学家都承认,它们已经不是一个哲学问题,而是一个必须严肃对待的科学问题。不论弦论和平行宇宙最终是否正确,对于它们的研究都会大大推动科学的发展,拉卡托斯关于科学进步的观点,为它们的合理性提供了强有力的支持。在此,笔者必须强调,科学哲学研究不一定非要提出明确的标准对科学进行限定,科学发展作为一个历史和逻辑的双向过程,无法单纯从逻辑的观点给出充分的说明。我们应当做的是,基于目前的科学研究现状和科学发展的历史,不断修正我们对科学的认识。那么,在当前弦论和平行宇宙的发展下,对我们对科学评价的标准有哪些启示呢?
寻求更加多元的科学评价标准
仅以民宿的布草清洗来说,布草会与用户亲密接触,一旦有任何的不干净,对用户体验是致命打击,曾有媒体报道:用户入住民宿后,房东无法更换清洁的布草,进而对平台产生质疑,一些民宿房东为了避免“麻烦”选用深色和带花纹的床单蒙混过关,常常一星期也不洗一次,行业的清洁监管令人担忧。
英国著名物理学家爱丁顿(A.Eddington),因他1919年率队验证了爱因斯坦的广义相对论而闻名。受爱因斯坦的启发,当时很多科学家都认为可以通过数学和几何的方式来研究科学,而不太需要经验的限制,只要数学上“美”的理论,一定是符合经验的。爱丁顿也不例外,他试图像爱因斯坦一样在没有任何经验的指导下,按照数学和认识论原则,构建一个统一量子力学和宇宙学的理论,从这个理论推出所有的物理规律和现象。在《质子和电子的相对论》一书中,他明确表示:“我们的任务是通过理论精确计算出常数的数值,经验检验只能提供马虎的确认。我认为理论一定是基于纯粹推理,基于认识论的原则而不是基于物理假设。”[13]当观测表明实验结果和他理论预言的常数不符时,爱丁顿始终质疑实验,而不是自己的理论。
[9]George F,Ellis R.Does the Multiverse Really Exist?.Scientific American,2011,8:39-43.
目前,对于当下科学理论的现状,科学家群体呈现出明显对立的两种态度。一方,严格坚持证伪主义原则,认为无法被证伪的理论应该严格剔除;另一方,坚持在科学实践的层面,弦论、平行宇宙等理论,虽然暂时无法证伪,但是对科学的发展具有重要意义。实际上,弦论和平行宇宙理论从提出至今,一直在饱受质疑中艰难前行。毫不夸张地说,对于弦论和平行宇宙理论等理论科学性的讨论,构成了当下科学界关心的核心问题。特别是在标准模型之后,30多年理论物理一直未经历大的突破的大背景下,它关涉当下科学的发展方向。正如上文所论述的,在当下理论的研究对象越来越远离经验的背景下,证伪原则确实有点“美人迟暮”,如果刻板地坚持,便会剔除掉几乎所有的科学内容,不太适应当下的状况。那么,是否需要用新的原则取代证伪原则?历史上确实有一些科学家迷信数学的力量,试图用理性去建构科学,逃避实验的检验。
3.新形势下对于科学认识的转变。在当代新理论发展的背景下,科学研究的范围和特征和过去任何时候的理论发展都有着根本性的不同。大爆炸理论要研究宇宙诞生到现在的演化规律;弦论要从最基本层面研究物质的构成;平行宇宙理论甚至把视野放到了宇宙之外,研究更大范围内其他平行宇宙的特性。可以说,新的背景下,我们的科学研究经历了一场认识论的跃变,因此方法论也必须重新反思,我们的科学可能像库恩所说的,正在经历一场整体范式的转变。这就意味着,传统科学的整个体系,包括研究内容、研究方法以及认识论都要在新科学范式下经历一场狂风暴雨般的洗礼。而新范式下的科学,弦论和平行宇宙理论都远远脱离了日常经验,无法用过去的经验标准和证伪标准来进行合理的评判,难道科学的标准要做出根本性的改变?
一方面,弦论的支持者提出了一个标准——理论的一致性。一致性包括两个方面:①理论自身的自洽性、完备性;②理论与其他理论的相互印证。他们认为在对所有可能的理论进行筛选之后,弦论是唯一一个可以统一引力和核力的理论。他们还用粒子物理研究的历史说明,在一个问题的多个解决方案中,那个内容最丰富、最连贯的结构,往往最终都被经验证实了。在此,他们试图用理性的原则对经验的证伪主义进行补充和修正。他们认为通过纯粹的理论背景也可以对理论进行验证。如果一个理论通过数学推演,自然地导出了其他理论(得到了实验确认的理论)推出的现象,那么这个理论便可认为是得到了一定的验证;如果一个理论通过推导,导出了与已知理论相矛盾的结论,那么就可以说理论被证伪了。弦论主要的理论验证包括:通过量子化的扩展自然地导出了引力;弦论的一种特殊形式可以解释黑洞熵和黑洞视界的关系。另外,戴维在《弦论时代的科学实在论》[17]一文中,在假定弦论正确的前提下,把弦论作为终极的统一理论,论证了实在论中的基本命题在弦论时代完全被改变:本体论消解,非充分决定论问题消解。因为一个唯一的大统一理论就可以对经验做出充分说明,没有别的选择。在大统一理论的框架下,理论可以在完备性原理的指导下得到验证,整个物理科学都能统一到一个结构中,经验居于次要的地位。戴维的论证,类似于前文中爱丁顿和米尔恩的观点,是一种极端的理性主义的回归,当然前提是弦论必须是正确的,否则一切论证都不成立。
另一方面,平行宇宙解释的支持者提出了另一个标准——理论的解释力。德义奇认为:科学活动的目的是更好地理解世界,从问题出发寻求解释,而不是像工具主义认为的从观察出发进行预言。预言是科学很重要的一个部分,但不是全部,工具论者把预言作为科学的全部内容,排除所有人为解释的因素,是在逃避问题。理解是人类大脑的高级功能,在科学中人们探寻知识是建立在一定的理解之上的。一个小孩子也可以通过记忆说出所有的科学定律,但是没有理解,没有对规律本质上的把握,一堆散乱的科学事实并不足以构成科学本身。事实上,在理解的基础上,本身就可以对理论进行选择,科学史上很多错误的理论,往往不是实验排除的,而是理论本身太过笨拙。因为理论上讲,任何理论都可以通过不断添加辅助性假设得以保留下来。真正推进人类认识进步的,不在于发现多少事实,而在于对世界最深刻的理解和把握。值得一提的是,平行宇宙理论为困扰人类多年的“人择问题”提供了一个优雅的解释。人择原理指出自然界中的基本物理常数、星球的运动规律、地球得天独厚的适宜环境,甚至整个宇宙似乎都是为人类的存在而设定,原子间的力哪怕有一点点极小的扰动,整个宇宙都会瞬间消失。这种因果倒置带有浓厚目的论色彩的推理,曾经引发了人们激烈的争论。但是,如果有无数的宇宙存在,一个有序的宇宙存在就是很自然的事,就像买彩票虽然是低概率事件,但是在上亿人购买时,有人中奖并非稀奇。
总结
[7]格林.宇宙的琴弦.李咏,译.长沙:湖南科学技术出版社,2002:209.
现在科学处理的问题,不是哲学家所说的“所有天鹅都是白的”一类的哲学命题,也不是一般科学中观察实验问题。而是整个宇宙的终极问题,其问题域远超传统科学的范围。这些理论目前的状况,极其类似于库恩描述的科学革命前夕的状态,充斥着大量的形而上学的思辨、离奇的理论构体以及无严格基础的假设。寻求统一,寻求对宇宙终极的理解,源于人类求知的本能,也是所有科学家探索的根本动力。哪怕弦论、平行宇宙理论最终被证伪,人类的认识必然因此而经历一场飞跃,探寻依旧会继续。科学中存在大量的具体问题,试图用一种哲学的方式对其进行笼统的描述是不可行的,同时也不能固守几个抽象的原则而武断地否定科学实践中的新尝试。总之,不能用单一的标准去评价理论,也不能放弃证伪原则。2019年8月6日,三位超引力的提出者获得基础物理学特别突破奖,尽管还未得到实验的证实,但很多物理学家相信就像希格斯粒子从提出到实验验证花了近60年时间,超引力的验证可能也需要同样甚至更长的时间。
[1]Ellis G,Silk J.Defend the Integrity of Physics.Nature,2014,516(12):321-323.
取2 g酪蛋白酸钠溶于100 mL蒸馏水,25 ℃下磁力搅拌(600 r·min-1)2 h,制得2%(w/v)酪蛋白酸钠溶液备用;取1 g海藻酸钠溶于100 mL蒸馏水,25 ℃下磁力搅拌(600 r·min-1)2 h,制得1%(w/v)海藻酸钠溶液备用;配制pH 7.0的PBST缓冲溶液(2.9 g·L-1 Na2HPO4·12H2O,0.2 g·L-1 KH2PO4,吐温-20 0.5% w/v)备用。
[2]Dawid R.String Theory and the Scientific Method.New York:Cambridge University Press,2013.
制定相关的手机管理条例,把它列入日常的班级管理中。特别是对违规带入的手机的处理,要统一教师的思想认识,克服随意性和盲目性,做到有章可循。对学生要充分利用班会课,让他们讨论手机对学习的利与弊,加强引导和教育,让他们明确学校杜绝手机进校园的初衷,让他们知道学校禁止学生在校园使用手机是为了他们能好好学习,从而得到他们的理解和配合。对于家长,要利用家长会或家长群,对他们进行手机对中学生的危害等的教育,让他们懂得学校禁止学生使用手机是必要的,对孩子的健康成长是有用的。只有把问题跟学生和家长沟通清楚,才能得到学生、家长的大力支持,才能把手机管理好。
[4]Woit P.String Theory:An Evaluation.Physics,2001,2,33-40.
[5]格林.隐藏的现实:平行宇宙是什么.李剑龙,权伟龙,田苗,译.北京:人民邮电出版社.
一是成立专业化测土配肥机构。针对土地流转加快,土地集中,大户出现,农资企业若能组织专业技术人员成立专业化测土配肥机构,最好挂靠在政府农业主管部门或协会框架之下,针对大户进行合同化服务,一对一定制式服务,是适应新形势的重大举措之一。现阶段,这样操作可能和传统渠道有一定冲突,但可以和经销商联手,合作共赢。配出的肥料一定是根据土壤肥力、作物需求和提高亩产而设计的精准配方,并且是散装掺混肥料,真正的BB肥,就像欧美发达国家的一样。当然,这样的机构成立,在中国最好是由专业市场营销策划公司进行策划和协助,企业组织运作,适当的商业广告投入是必须的,先打造一个样板市场,成熟后复制。
[6]德义奇.真实世界的脉络.梁焰,黄雄,译.桂林:广西师范大学出版社,2002:44.
在科学评价中,存在发现和辩护两种语境。证伪原则在理论辩护的语境中起作用,在发现的语境中并不适用,很多理论在发展初期是经不住实验检验的或者暂时无法检验,到最后被接受往往也伴随着整个科学的发展进步,而非几个孤立的实验检验。在发现的语境中,一般会涉及很多非理性的因素,而一旦形成假设就立即转化为辩护的语境。因此说,发现的语境和辩护的语境无法截然区分,它们伴随着整个科学的发展,我们对科学应从单向的静态的评价走向多维的动态的评价。需要强调的是,证伪原则确实是科学最强的判据,但它不能在理论之间进行快速裁决,过分强调严格的证伪标准,往往在排除掉错误理论的同时,正确的理论也会被扼杀在萌芽阶段。上文中提到的一致性标准和解释力标准,代表了当下科学在经验证伪失效的情况下,一个被迫的、现实的抉择。
[8]Cowen R.Big Bang Finding Challenged.Nature,2014,510(6),20.
同样,英国另一位曾任英国皇家天文学会主席的物理学家米尔恩(A.Milne),也试图通过理性的推理构建统一的包罗万象的理论。他认为,物理学的终极描述必然是建立在理性建构的基础上,最终的形式一定是数学化的,因此对一个数学化的理论,“理论自身的完备性和无矛盾性就足够了”[14]。米尔恩还意识到,经验只是一个有限的工具,“观测永远无法回答宇宙是否包含着无限的物质客体”[15]。科学不可能止步于我们的观测,在宇宙尺度下,在那广袤的无法观测的尺度范围内,只能依靠推理。
[10]John D,Barrow K,John K W.Inconstant Constants.Scientific American,2005,6:57-63.
[11]Lakatos I.The Methodology of Scientific Research Programmes.Cambridge:Cambridge University Press,1978:19.
[12]Popper R.Normal Science and Its Dangers in Lakatos and Musgrave.In Lakatos I,Musgrave A.Criticism and the Growth of Knowledge.Cambridge:Cambridge University Press,1970:51-58.
数据采集系统选用华航天鸿TOYA-CY880红外球型摄像头,其外观如图2所示。它具有全球型金属室外防水外壳,水平清晰度高于420线,SONY CCD,内含全方位云台和解码器;360°左右连续旋转,90°上下自动翻转,红外阵列灯6颗+10颗多食人鱼红外灯;红外夜视距离可达80m,白天100m,在光线很暗的环境下依然能清晰地监视对象,具有断电自动记忆功能,其可以支持远程控制云台且可靠性高,可长期稳定运行,无需维护。
[13]Eddington S.Relativity Theory of Protons and Electrons.Cambridge:Cambridge University press,1936:3-5.
[14]Milne A.Kinematic Relativity.Oxford:Clarendon Press,1948:10-12.
[15]Milne A.Relativity Gravitation and World-structure.Oxford:Clarendon Press,1935:266.
俗话说“心病还需心药医”,抑郁症是典型的“心病”,排解情绪,适当宣泄,合理的心理疏导是缓解与治疗产生抑郁症的重要措施。在产后抑郁的这一段灰色时间里,丈夫与家人的理解与陪伴更是一剂良药。当然,也可以寻求心理医生的帮助。
你不想杀人流血,人家却不同意和平被抢劫。好在鸟窝大师早已料到这一节,在他的大唐变文兼杂剧《万花记》里讲得明明白白:“人少势弱则围之,人多势众则逃之。”老黄一招手,十来个山贼由门外拥进来,杀气森森逼人,八个拿锤子的围着匠作行四杰,四个举锏的包抄了京衙卫的名捕,老黄自己抽出刀,稳稳朝赤手空拳的袁安走来。
[16]McVittie C.Kinematical Relativity.The Observatory.1940,63:273-281.
[17]Dawid R.Scientific Realism in the Age of String Theory.Physics and Philosophy,2007,11:13.
关键词: 证伪 科学评价标准 平行宇宙 弦论
乔笑斐,讲师;高策,教授:山西大学科学技术史研究所,山西,太原,030006。
Qiao Xiaofei,Lecturer;Gao Ce,Professor:Institute for History of Science and Technology,Shanxi University,Taiyuan 030006.
[本文相关研究受教育部人文社会科学青年基金项目“弦论之争和科学革命的内在张力研究”(18YJC720016)、国家社科基金重大项目“当代量子论与新科学哲学的兴起”(16ZDA113)和山西省高等学校哲学社会科学研究项目“当代物理学范式研究”(2019W004)资助。]
标签:证伪论文; 科学评价标准论文; 平行宇宙论文; 弦论论文; 山西大学科学技术史研究所论文;