科学这一词汇经常出现在社会上。当我们听到科学两个字的时候,大家脑海中可能会浮现一些特定的影响。但是大家有没有问过究竟什么是科学呢?或则问一下科学归根结底是个什么?它起到了什么最根本的作用?
所谓的科学分为两个部分:科学知识与科学方法。以科学的方法(也可以被称为科学方式)所产生的知识便是科学知识。我们会常听某些人讲某某言论不科学的时候,他们应该是在讲这些言论与他们所知道的科学知识有冲突。如果他们是在讲一些处理问题的办法不科学的话,那么他们可能是在讲那些办法并不符合科学方法。
本篇文章主要讲的是科学方法,提供给读者一个如何正确看待世界,看待现实与自然界的思维。
科学方法有特定的步骤。第一步就是对现实自然界中的现象做出观察。这一点并不困难,毕竟我们人类是一个能够观察我们所处环境的生物。第二步则是提出猜测做为对于所观察到的自然现象的解释。这一点也不困难,因为我们人类具有丰富的想象能力。而第三步就有一定的困难程度了。这一步非常的重要,也是科学方法的关键所在。这一步就是做实验以证实确定该猜测对于自然现象的解释是否正确。
如果实验结果对于解释是否定的,那么就需要回到第二步,再提出新的猜测来重新解释最初的自然现象。
如果实验结果对于解释是肯定的,则需要重复做实验,也需要将实验条件改善得更加严谨,以图精益求精,确保实验结果对于解释的肯定不是其他已知或未知的因素所导致的。当然,即使如此也不能斩钉截铁的确定这一解释百分之百的正确性。为了提高正确性,做实验的科学家可以发表论文以让同行们得知他所做的实验是为了解释什么自然现象以及结果如何。感兴趣的同行会重复这样的实验,以确保原先的科学家所做的实验结果是货真价实的。他们也可以提出自己的疑问,或则提出对于同样的自然现象自己的猜测与解释,然后为了证明自己的解释才是更为正确或准确的而做新的实验,并且用实验结果来说明为什么自己的解释才是更准确的,以及为什么原先的科学家的实验结果欠缺正确性。这一切都是在试图证明原先的科学家的实验结果是错误的。这就是所谓的同行评审。
这里必须给读者们透露一点:科学家们对于同行的职业态度与责任往往不是互相肯定,而是穷尽一切办法来否定彼此。只有这样做才能确保探索科学知识的严谨性。只有否定了此前的科学家的理论猜测与设想,而后的科学家才能丰富科学知识,进而带来科学理论的进步。阿尔伯特·爱因斯坦正是因为用广义相对论否定了艾萨克·牛顿对于时空的理论,以及丰富了牛顿对于万有引力的解释才让我们拥有了更好更准确的理解与探索宇宙很多奇特的自然现象(譬如大爆炸,黑洞,重力转向所导致的天文观察错觉等现象)。
当大量的同行评审都无法验证原先的科学家的猜测与解释为错误的时候,那么这个猜测与解释就变成了学术界可以普遍接受的科学知识,也可以称之为科学理论。虽然不能达到100%,但是也能说是达到了99.99%的确定性吧。查尔斯·达尔文于1859年提出演化论(又称进化论)以来的160年里,没有同行能够提出更好的猜测来解释生物物种隔代变化这一自然现象。虽然它经历过创造论与智慧设计论这样的伪科学理论的挑战,但是认真严谨的科学家还是接受演化论为正确的科学理论。这里必须强调一点:科学家的想法或意见不能等同于科学知识,因为这些意见必须先经受科学方法的考验,必须通过本文所述的步骤。这就是为什么虽然有些许科学家信仰上帝或则神这样的超自然体为创造生命的造物主,但是他们的信仰不能被接受为科学理论。他们的信仰也无法经受科学方法的检验。没有被科学方法证实却被接受的想法与意见只能是迷信。
物质会待在地上而不会飞向天空(氢气等轻重量物质除外)是一种自然现象。万有引力是解释这一自然现象的科学理论。生物物种隔代发生变化是一种自然现象。自然选择条件下的演化论是解释这一现象的科学理论。但是它们在成为被学术界所接受的科学理论之前通过了实验的验证以及同行的评审。
即便是成为了学术界所普遍接受的科学理论,它也不能被奉为不能被挑战的真理。科学知识也仅仅只是科学知识,而非真理。它也是有可能会在未来被否定与推翻的。正如牛顿对于时空的理论被普遍接受了两百多年,直到爱因斯坦的出现将其推翻那样。科学方法不是一个探寻真理的工具,而是一个可以较为准确的解释自然现象的办法。这是它最根本的作用。基于此,它的功能便是让我们更准确的预测未来,预估技术该如何设计以准确达成特定的目的。比方说,懂得了万有引力,化学能量,力学等科学理论,我们就能预估好能使航天器准确到达目的地天体的运行轨迹与所需消耗的燃料推进剂的载量。
由此可见,科学知识是会变化的,是会增添或则减少的。但是科学方法的定义与程序步骤是不应该改变的,否则科学就不再能够准确的探索与解释我们所处的现实自然界。
这里也必须声明,科学方法的局限性在于它只能用于探索自然界中自然现象,无法探索超自然界。对于超自然的存在与否,科学方法既无法给予肯定,也无法给予否定。
这就是有益于大家的思维:科学方法。面对现实中的任何问题,矛盾与冲突,最好的处理方法就是它。希望大家能够运用这一思维破除迷信,以推进社会的进步。