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    (筆者按︰本文摘自筆者著作《格物致知》(經濟日報出版社,2009)第四部分〈思考的藝術〉第十章,內文經筆者略作修改。)

     

     

    今天被證明的東西,昨天都只存在於人們的頭腦之中。

    威廉.布萊克(William Blake

     

     

        胡適先生提出的「大膽假設,小心求證」是一個絕不簡單的指引。現在就讓我們較深入地看看,在這個指引底下的一些方法論的啟示。

     

        首先讓我們看看「大膽假設」。我相信大部分人看見「大膽」這兩個字,都只會從「質」的角度看。也就是說,我們提出的假設有「多大膽」。這個看法基本上可說沒錯。回顧我們介紹科學方法的「標準模型」時,便曾強調假設的提出需要我們作出「想像的飛躍」。而不少精采的假設,確實要求我們作出大膽的想像。

     

        然而,大部分人比較忽略的是,「大膽」這兩個字其實也可以從「量」的角度來理解。也就是說,我們要大膽地不斷想像,從而提出大量前人未有提過的假設。

     

        在《愛麗絲夢遊仙境》(Alice’s Adventures in Wonderland)中,當愛麗絲向仙境中的皇后指出,我們「無法相信不可能的事物」時,皇后的回答是︰「荒謬!我好像妳這樣的年紀時,我每天都花半小時做這樣的事情。有些時候,我早餐前便已相信六件不可能事情之多!」

     

        這當然是童話故事中的誑語(也是故事的可愛之處),但相信不少科學家讀到這一段時,都會不禁發出會心的微笑,因為在科學探求的過程中,我們確實要不斷挑戰傳統的智慧,亦不斷構想出各種千奇百怪的假設及對問題的解答。

     

        曾經兩度獲頒諾貝爾獎的化學家鮑林(Linus Pauling)在一次訪問中被問到,獲取一次諾貝爾獎已經這麼困難,那麼他有甚麼特殊之處,可以兩奪這項科學界最高的殊榮呢?鮑林的回答既簡單又精彩:「你必須不斷提出新的意念,然後把那些不濟的事扔掉!」(You’ve got to have lots of ideas, and then throw away the bad ones.

     

        一位科學家便曾經指出,每當他在努力破解一道科學難題之時,他平均每個星期都會構思出十個八個「答案」。但這些答案大部分的「生命期」都不超過兩天,因為它們很快便會被他本人駁倒。較「幸運」的答案也許會熬過三、四天甚至一個星期,但最後也會被更深入的考量所推翻。如果一個答案能夠捱過兩個星期以上的「嚴刑拷打」,則這個科學家會開始進入一個興奮狀態,並禁不住自問︰「這是否便是真命天子?」(請參閱由Richard Muller所寫的NemesisThe Death Star

     

        上述的真實體驗帶出了兩個深刻的道理。第一個是我們的思想必須非常活躍,第二個是我們對待思想的成果必須十分嚴苛。

     

        就第一點而言,曾經在歐、美等地執教(就筆者而言是在澳洲)或是在香港的國際學校執教的老師,必然有過這樣的體驗。就是外國的學生一般思想十分活躍,甚至喜歡天馬行空的胡思亂想。此外,他(她)們亦遠較中國的學生敢於表達自己的意見。不錯,他們所提出來的東西,往往有九成以上都是荒誕無稽的「垃圾」。但問題是,這些「垃圾」中那怕只有百分之一是具有價值的,則這些胡思亂想 —— 及至課堂秩序的混亂 —— 便已經「值回票價」。說得誇張點,這正是西方文明活力源泉背後的秘密。

     

        相反,中國的學生一般較為「循規蹈矩」。而在思考問題時則較為小心謹慎,務求做到「不鳴則已,一鳴驚人」。他們不輕易表達意見,因為害怕被人嘲笑。而助長這種風氣的,當然是一部分老師的守舊作風︰每個問題都只容許一個正確答案,任何偏離這個答案的回應都被視為沒有價值的「錯誤」。

     

        中國年青人的智力絕不比西方的低,但正是這種追求「謹言、含蓄、內歛、明哲保身、怕丟臉……」的傳統文化制約,窒礙了我們年青人的心智發展。其中一些較幸運的,則要等到前赴外國深造並克服了舊有的制約時,才能充分發揮他們的潛質,並成為舉世知名的科學家……。

     

        「大膽假設」背後原來有這麼大的學問,那末「小心求證」又如何呢?

     

        在很大程度上,這本書的主要章節,都是教我們如何小心求證。但從「思考的藝術」這個角度而言,我們發現,問題仍是有值得探討和反思的地方。

     

        上文提到,我們的思想必須「非常活躍」的同時,對待我們的思想成果時卻必須「十分嚴苛」。一方面,這對研究者的個人修養固然是十分高的要求;而另一方面我們亦不禁要問︰所謂「十分嚴苛」,要到達一個怎樣的地步才算合理呢?

     

        科學家Richard Muller在他的書中也探討了這個問題。他指出,科學家是天生的懷疑主義者skeptic),亦即他對任何事物都會抱着一種懷疑的態度。在識別謬誤和破除迷信的道路上,這種態度固然是一種強有力的武器。但問題是,當這種懷疑的態度過強之時,是否也會影響我們的開放性,從而減低我們對新事物和新觀念的接受程度呢?

     

        在科學史上,「隕石乃從天上掉到地面的石塊」這一假說,便曾因為科學界的極度懷疑而長時間受到拒斥。即使到了二十世紀,魏格納(Alfred Wegener)所提出的「大陸漂移學說」、麥克林托克(Barbara McClintock)所提出的「可移動調控基因理論」,以及馬古利斯(Lynn Margulis)所提出的「細胞共生起源理論」等,皆曾因為科學界的懷疑拒斥,致令有關的研究延滯了一段長時間。大家更為熟悉的一個例子,當然便是我國的針灸醫療技術,長時間被西方的醫學視為「不科學」而被拒斥。

     

        可是另一方面,過去數百年來的西方,亦的確出現了各種形形色色的「偽科學」pseudo-science)。上世紀末,我國亦出現過一陣有關「特異功能」的熱潮。面對這些現象,我們確實需要堅持懷疑批判的態度,以防人們因輕信意願而以假當真。

     

        一些人以為科學家不接受心靈感應(telepathy)、預感(precognition)、念力(telekinesis)或外星人曾經探訪地球等宣稱,即表示他們的思想「封閉」和「僵化」。他們有所不知的是,科學家所提出過的東西,有不少比上述的更匪夷所思(如物種演化、冰河紀、宇宙膨脹、黑洞和「波、粒二象性」等)。但科學家確與常人有一處不同的地方,那便是當他遇到一個匪夷所思的假說時,他的第一個反應並非「這個假說是對的還是錯的?」而是︰「我們有辦法對這個假說作出驗證嗎?」(即︰How can we test it?

     

        對科學家來說,對第二個問題的回答才是科學最引人入勝的地方。但即使他想出了驗證的方法,而驗證的結果亦支持原來的假說,按照懷疑主義的指導原則,他也不會輕率作出結論。他要求的不是一次過的驗證,而是多次的反覆驗證。最好是由不同研究人員在不同時間、不同地方所作的驗證。這當然便是我們在介紹實驗法時所提出的「可重複性」(repeatability)原則。

     

        但在介紹實驗法時,我們並未介紹另一個同樣重要的原則。那便是在科學探求的過程中,科學家往往十分重視源自不同基礎並且相互獨立的證據independent lines of evidence)。

     

        試舉一個例子,在鑒定一件古文物(如陶瓷)的年代時,如果我們只是依賴一種證據如文獻的記載,我們的信心自然不會太高。但如果我們分別從「文物的物科原產地」、「獨特的工藝製作方法」、「文物經歷歲月流逝而積累的痕迹」,以及「放射性同位素鑒齡法」等不同的綫索推斷,而最後得出頗為一致的結果,則我們的信心不用說自會大為加強。

     

        再以科學史上一個最偉大的發現為例。「宇宙正在膨脹」這一驚人論斷之所以被廣為接受,是因為有「星系紅移現象」、「微波宇宙背景輻射」、「氫、氧宇宙豐度比例」、「最古老恒星年齡」等各自獨立的觀測證據,以及廣義相對論所提供的理論基礎。可以這樣說,從要求「具有不同來源和相互獨立的證據」的角度看,一個全新的理論要在科學界得以確立,往往比在法庭裏判定一個人是否有罪還要嚴格呢!

     

        總的來說,思考的最高境界一方面要求我們保持開敞的心智(be open-minded)、勇於想像和大膽假設(dare to speculate),一方面又要求我們保持警戒、處處懷疑(remain skeptical)。這好像有點自相矛盾。但如何在「臆測」speculation)與「懷疑」skepticism)之間取得微妙的平衡,正是思考之所以是一門藝術的地方。

     

    延伸探究

    1.      「當一個年高德昭的科學家宣稱某一事情為『可能』,他很大可能是對的;但當他宣稱某一事情為『不可能』,他極大可能是錯的。」上述便是著名的「克拉克三定律」(Clarke’s Three Laws)之中的第一條。請上網查閱其餘兩條定律的內容,並就三條定律一併作出討論。

    2.      雖然出版了超過半個世紀,但一本有關偽科學的經典之作仍然是Martin GardnerFads and Fallacies in the Name of Science,以及它的續篇Science: Good, Bad and Bogus。很奇怪地,科學家面對偽科學的宣稱時,往往處於十分被動的位置,甚至備受批評,一個最佳的例子是「維立考夫斯基事件」(Velikovsky Affair)。筆者強力推薦大家尋求有關的資料一看。在學校裏,這是一個很好的專題探究課題。

    3.      世間的事情鮮有絕對,而科學探求中更是難有毫無「不確定性」(uncertainty)的結論。正是基於這種「不確定性」,科學家對事物作出判斷時都傾向於審慎和保守。問題是,在牽涉巨大的公眾利益和風險時,這種保守的傾向是否一種負責任的行為?一個最現實的例子是全球暖化的威脅。最先呼籲世人關注這個威脅的科學家之一James Hansen便嚴厲批評科學界在這個問題上的保守傾向,致令世人未能充分認識這個威脅的迫切性和嚴重性。他甚至謂科學家如果未能以自己的專業知識協助人類倖免於難,那麼他們不如「返鄉下耕田」!(原文是這樣的︰“If this is the best that we can do as a scientific community, perhaps we should be farming or doing something else.”2007))請上網查閱有關Dr. James Hansen的資料,並嘗試了解在全球暖化的問題上,科學界是否過於保守的爭議。

     

     

    Posted by Eddy WC Lee @ 5:51 pm

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