2007-05-31

How We Know

科學方法新論
Martin Goldstein and Inge F. Goldtein. How We Know.

壹、導論

一、科學是什麼

1.科學的主要目標之一是追求理解,渴望發現實在界某個複雜又混亂的面相底下的模式。但是要精確地指明「理解」由什麼構成卻很難。理解顯然是主觀的。

二、事實
1.要曉得知覺不是一被動的觀察,而學會使用我的知性能力(不管這個過程是如何無意識地在進行),常令我們警覺到:事物不必然是他們看起來的樣子,而且我們思維的改變可能會改變我們所見的。
2.如果理論之間的選擇,只是找出哪個理論合乎一組有限數目的事實這麼單純,那麼理論的衝突早早就結束了。會拖那麼久的理由是:不同的科學家對於那些是該說明的重要是實,意見並不一致。
3.許多科學上的大發現,是由認出以前所忽視的事實,而將以前認為重要的擺在一邊。
4.雖然事實是硬梆梆的東西,然而事實是和我們先有的假設及文化成見交織是不可分的。最好是把事實想成有人為的成分,而非獨自存在的自然知純粹客觀面。

貳、個案史

三、史諾與霍亂

1.錯誤的理論、正確地執行,所產生的效果較未受指引的觀察知效果更為有用。 - Augustus de Morgan

四、熱是物質嗎?
1.科學家即使未必清楚意識到時代的智識背景,但是他們的觀念可能無形中已經受到了影響。
2.自我批評是可取的德行,但並沒有任何自主自律的規則,要求每一位科學家必須具備。決定哪一個理論成立,哪一個不成立,這是需要科學家尋求共識的工作;熱情的科學家所做的研究,長遠看來,錯的部分終究趨於更正,有價值的部分則被留存。

五、誰是瘋子
1.科學分類工作不固定在理論的發現之前就存在的,而是兩者密切交織在一起的工作,好的分類可以使理論的發現成為可能,好的理論也可以改變事實的分類方式。
2.我們的觀察都受到過去的經驗和訓練的制約,那是一種很不容易打破的習慣,因此,要用一種不同的方式來觀察不同的組型,而又是更豐碩、更有意義的組型,就很困難了。

參、普遍性原則

六、科學-追求理解

1.理解過程的根本特色在於獲得理解的人的眼中這世界變得面目一新。以前似乎無足輕重的事實,如今顯係某一型構的一部份;其他事實則不再是非同小可的了。伴隨此種新覺醒而來的常是一種欣喜若狂的感覺。把科學視為追求這類經驗的過程是很要緊的,這種看法不同於某種通俗而錯誤的看法:相信科學是把事實堆在另一事實之上,直到科學終於成為巨大而笨重的結構為止。雖然有時堆砌事實有其必要,但是這不是科學。

七、科學以普遍性為目標
1.個體的獨特性之所以會損失,是由於統計學家的方法所致,統計學家把注意力侷限於個體的某一特徵,然後將之合為幾類。 - L. H. C. Tippet
2.雖然科學本身關切的是普遍而非特殊者,然而要決定什麼是普遍、什麼是特殊,有時卻要科學分析。

八、科學-實驗測試
1.可印證性與可駁斥性是一體的兩面。新的事實應該能夠或正或反地改變我們的新任程度。唯若如此,我們的信念方為科學的信念。
2.無論某個理論通過了多少測試,始終仍有可能因某個新的實驗而揭露其缺點。我們早先談到理論的測試時,我們只不過宣稱某個成功的測試增加我們的信心而已,其理由亦在此。正確性的證明(proof)是不可能的。
3.對於何以某個良好的理論在某些特殊的情況中會失敗,往往會有一些合理的解釋方案,而即使沒有合理的解釋,如果我們認為此理論優於其他任何可利用的有效方案,我們仍會堅持此理論,而努力找出何以此理論在這些情況中未能得到預期效用的特定解釋。

九、實驗者與實驗
1.測量本身的作用以不可預測的方式改變系統。
2.有時候困難並不在於實驗者影響其所研究的系統的方式,反而在於他的心靈之內。他所看到的是受他的期望影響的事物,也可能以實際上不存在的特徵解釋情境。有時候,實驗者已預先構想出實驗的結果應該如何的觀念,而在實驗時傾向於記錄支持這個觀念的資料,實驗者犯這種錯誤也是很單純的事情。
3.「對象」與「工具」之間的區分並不真實。
4.某項預測的結果被判定為正確無誤,這個事實並不一定都能提供為導致該預測結果的假說之正確性的證據。
5.努力嘗試瞭解這個世界的科學家,本身也是該世界的一部份,而他的存在於這個世界裡可能有礙於他對世界的瞭解。這是我們必須察覺的可能性。

十、測量及其陷阱
1.科學判斷的主要成分之一是,在什麼情況下才值得花更大的功夫獲致額外增加的準確度。
2.要誤導人並不需要徹底的謊言。

十一、假說哪裡來?
1.使我們痛心的不是無知,而是我們所知道的實際上不是那麼一回事! - Josh Billings
2.要是有人獲悉科學發現不是千篇一律的機械式歷程,而是其中無意識的心靈也佔有一席之地(一如藝術創作的歷程亦復是如此),而且也是要靠機械與境遇助長的歷程,想必不致感到驚訝才是。
3.機緣在發現上所扮演的角色只是整個劇情始末的一部份,發現者本身通常扮演著積極主動的,而非消極被動的角色;他必須在機緣湊巧的事件辨認出他人所未見及的顯著而重大的涵義。
4.機緣唯助有心人。 - Pasteur
5.我們很難用文字一一明白顯示,一個人的觀念受他人的觀念影響或暗示的許多方式;不過,科學上和生活上偶然從他人處得到觀念,並且非出於存心自欺欺人地相信那是他自己想出的觀念,這也是人常有的共通經驗。

十二、冷靜的科學家
1.科學的目標之一是得到發現的喜悅和興奮。

十三、科學的文化基礎
1.科學中實在沒什麼所謂的「方法」。並不存在成套既定的規則,尋此可毫無錯誤地獲致真理,而是由個人在一些複雜而皆具可能性的策略中選擇其方法,並多靠直覺而非明確的程序來發展科學。
2.我們所謂的科學觀念是和孕育它的特定文化糾結在一起,而此科學觀念更反過來塑造文化的型態。
3.不管科學知識看起來是多麼的堅實而具有普遍性,必須要知道的是;科學知識是由所處文化決定其種類型式的知識,以該特定文化的語言表達出來(包括「語言(Language)」此字中的文字和概念此二層面上),科學是靠該文化中無可言明的假說(unspoken assumptions)的複雜方式來運作的。
4.重要的科學革新極少以逐漸改變其反對者的方式取得勝利;勝利乃由於反對者逐漸地死去,新的一代一開始就在新思想下孕育成長。 - Max Planck
5.大部分耀眼而令人吃驚的新思想,並非全然是革命性的進展-它們是錯誤的開始,且值得予以反駁。

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