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科学理论的自我纠错机制:个别性和普遍性 精选

已有 2752 次阅读 2017-3-19 17:25 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

       20世纪初,黑体辐射是实验事实,具有个别性。它所面对的是有普遍性的经典理论的否定性推断。

       科学发展历史所选择的道路是:由这个实验事实及其后的更多的实验事实而建立具有普遍性的量子力学理论。这个初期的量子力学理论的特色是用经典的普遍性理论来解释观测到的量子现象。再经历一个由经典理论(普遍性)难于圆满的解释量子现象后(个别性),才从经典理论的普遍性脱离出来,而建立具有普遍性意义的量子理论。

       科学的自我纠错机制是:在现有的普遍性理论不能概括某类个别性时,不是去否定普遍性理论,而是基于对许多个别性的共性的研究来建立新的理论(发现新的普遍性)。与此同时,也不容许用个别性实验事实来否定普遍性理论。科学研究的主体是:区分出不同的普遍性理论。

       如果在这个阶段没有这种理性机制,而是采取当时的普遍性态度(怀疑和否定黑体辐射是实验事实)来否定个别性,则量子力学是难于产生的。

       抽象而言,科学上不容许用普遍性“共识”来否定个别性的“实验事实”。哲学家的论述是:不能用普遍性来代替或否定个别性。

       同样的,科学上也不容许用个别性“实验事实”来否定“普遍性理论”。哲学家的论述是:不能把个别性直接的上升为(简单的得到)普遍性。

       这个历史也提示说,在个别性无法纳入现有的普遍性理论时,针对此类个别性来寻求另一类的普遍性理论。而不是把两者变为相互否定的关系。

       我们一般的想当然的认为,由个别性实验事实可以证明(或否定)普遍性理论(结论),所谓有实验证据。我们也一般的想象着,有了普遍性理论,就可以精确的预测个别性的实验事实。在大多数情况下,如果个别性实验和普遍性理论都对应于同一个“等价类”(物理学家称之为群,哲学家称有效论域范畴),这个想象没有问题。这是科学理论的威力所在。

       但是,如果个别性实验和普遍性理论并不属于同一个“等价类”,那么个别实验和普遍理论就难于协调了。

       20世纪后半期,全球性的论文发表热在事实上导致了如下模式:1)将并不属于同一个“等价类”的个别性实验和普遍性理论来比较,从而证明论文的实验“推翻了普遍理论的有效性”,或是“发现了现有理论不能解决的新现象”。我个人估计,搞科研的人基本上都在某个阶段受到过此类论文的毒害。此类论文引人注目。

       2)基于某类实验事实,尤其是经验关系,很快的(或是很直接的)提出一个新理论,至于这个新理论是否能得到“等价类”的普遍性理论的证明则不加考虑。这类论文的哲学错误是:把个别性等同于普遍性。此类论文,一般的说,专家是不信的。此类论文有大量的研究生模仿。

       3)用某类普遍性理论,不加区别的研究并不属于理论“等价类”所覆盖的论题,从而得到与所研究论题所属的传统“等价类”理论不同的“数值实验”结果,从而引出结论“得到了新的认识(发现)”。哲学上的错误在于,这是用普遍性代替并不属于“等价类”的个别性。此类论文在数字化革命后,基本上是期刊的主流论文。一般的说,专家是很关注的,但在同时也是不信的。此类论文有大量的研究者热衷于发表。

       对以上3类模式的论文很难给出简单的对错判断,但是其中的哲学错误则是必须在后期的研究中被抛弃的,而其中的点滴正确的认识依然会对科学理论的进步提供养料。所以,也无法简单的给出是否有价值的判断。

       但是,严格说来,此3类论文在科学上缺乏严谨性(从而也就缺乏科学价值),从而一般的,并不会导向科学进步。然而,在有限的页数限制下,此类论文总是期刊文献的主体文献。

       以我的理解,在科学发展的历史长河中,科学理论的自我纠错机制在于从这3大类论文中识别出个别性和普遍性,把个别性归属到正确的普遍性类(等价类)。

       也就是说,我们手头并没有简单的“容错、纠错机制”。科学理论研究本质上是实现科学理论的自我纠错机制。而实验研究,在本质上是没有对科学理论进行自我纠错机制的。它所拥有的是“证实”,或“发现”机制,而这种机制的参考物依然是科学理论。

       一般的,学术上,对以上3类模式的论文的基本评价是:理论水平太低。

       由此也就看出,学术上对理论深度的追求在本质上就是对科学创新的追求。从而也就有推论,把巨量的研究力量投入科学研究是否能取得科学创新取决于所进行的研究的理论基础。

 

 



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