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何为严格意义上的科学?
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吴国林
评述：科学两种，一种近代西方所形成的现代科学体系，这样的科学就是自然科学，我称之为严格意义上的科学，或狭义科学。另一种是广义的科学，我将另文再说。
狭义科学取得了伟大的成就。狭义科学就是自然科学，也是我们通常意义上的科学，也是学习过现代自然科学的人所理解的科学。本文仅讨论狭义科学（下同），在我对科学的界定中，特别注意到了科学具有可错性。
下文我为《当代自然辩证法导论》（华南理工大学出版社，2006年版）撰写的一部分：
科学就是关于自然的系统化的知识。通常，科学还满足五个条件：
（1）逻辑一致性。科学是有条理的知识，它没有逻辑矛盾。如果科学有逻辑矛盾，它就不能称之为科学。任何正确的知识，都必须消除逻辑矛盾。逻辑一致性包括具体科学学科内在的逻辑一致性，如物理学应当是逻辑无矛盾的，如果有矛盾，就必须消除矛盾；科学还包括具体学科的外在的逻辑一致性，即一门科学学科与另一科学学科之间应当没有矛盾，如何有矛盾也必须消除。总而言之，正确的知识之间应当具有逻辑一致性。如果各知识体系相互矛盾，这就说明其中至少一个体系为假。
（2）经验检验性。科学除接受逻辑检验之外，它还必须接受经验的检验。经验是检验科学是否成立的标准。科学的结论或推断不是笼统的、有歧义的一般性陈述，而是个别确定的、具体的命题，它们在可控条件下可以进行重复检验。经验检验性要求实验结果必须具有可重复性，不具有可重复性的实验不能称之为科学实验。科学实验是科学最基本的实践活动，实验方法是科学最重要的科学方法。
经验检验要求有精确性，即科学得到的结论通常都能用公式、数据或图形来表示，其误差限制在一定的范围之内。凡测量就有误差。没有误差，百分之百的准确，也不能称之为科学。
经验检验性就是要求一切有意义的命题，真正的知识，必须首先在逻辑上确保构成命题成分的可观察性，反之，任何不可观察命题都是无意义的。按照此原则，只有原则上可给予经验证实或分析的命题才是真实有意义的，其它一切命题都是空洞无意义的。譬如，“此山海拔三千米”、“这只鸽子在笼子里”，这两个命题都可给予经验证实，因而是有意义的；而“善是道德的最高理念”和“上帝在天堂里”这类命题无法给予经验证实，因而是无意义的。
（3）解释性。科学作为一个理论体系，必须具有解释力。科学最终要回到经验世界，即科学必须说明已知的实验现象，这是科学最基本的要求。如果科学不能以一定的精度解释已有的实验现象，它就不能称之为科学。在一定的前提下，科学可以推出具体、个别的推论，这些推论应当能够解释已知的实验现象。通常把近代以来的自然科学叫做实验科学。实验方法的确立使自然科学最终与神学、与自然哲学分道扬镳。以实验事实为依据并由实验事实加以检验，从而成为现代意义上的真正的科学。
（4）预见性。科学能够预见未知的实验现象。在解释和预见中，一般都是拿理论导出的数据与实验中测定的数据相比较，这就是所谓的实验检验。科学的解释性强调的是解释已知的实验现象，而科学的预见性强调的是解释未知的实验现象。尽管二者在逻辑结构上是一致的，但是，由于时间上的不对称性，科学的预见性比解释性有更大的说服力，这也是一个假说能否成为科学理论的最重要的标志。如果解释或预见失败，或者说没有经受得住实验检验，那么理论就需要修正或被别的更能满足检验的理论所取代。
爱因斯坦的“光线在引力场中的弯曲”的科学预见，对于广义相对论的确立具有重要意义。早在1911年，爱因斯坦在《引力对光传播的影响》一文中，研究了光线经过太阳附近时，太阳引力作用产生的光线弯曲。他推算出偏转角为0.83"，并且指出这一现象可以在日全食进行观测。1914年德国天文学家弗劳德（E. F. Freundlich）领队去克里木半岛准备对当年八月间的日全食进行观测，正遇上第一次世界大战爆发，观测未能进行。幸亏如此，爱因斯坦当时的推算只考虑到等价原理，偏转角小了一半。1916年，考虑到太阳的引力作用和太阳质量导致的空间几何形变，根据广义相对论，爱因斯坦对光线在引力场中的弯曲重新进行计算，得到光线的偏角为：α=1.75"。
1919年5月29日日全食期间，英国皇家学会和英国皇家天文学会派出了由爱丁顿（A。 S. Eddington）等人率领的两支观测队分赴西非几内亚湾的普林西比岛（Principe）和巴西的索布腊儿尔（Sobral）两地的格林威治天文台进行观测。经过比较，两地的观测结果分别为1.61±0.40和1.98±0.16。测得的偏角数据跟爱因斯坦的理论预期比较，基本相符。这种观测精度太低，而且还会受到其他因素的干扰。人们一直在找日全食以外的可能。20世纪60年代发展起来的射电天文学带来了希望。20世纪70年代以来，由于射电天文学的进展，采用基于长基线干涉仪在射电波段进行观测，观测精度大大提高了。1974年由Kaystack得到的偏转角为1.73±0.05，1975年由美国国立射电天文台得到偏转角为1.78±0.02。可见，理论和观测值符合得相当好。
（5）可错性。科学具有可错性是指科学的真理性总是有条件的，有适应的范围。科学理论超出其适用的范围，就会转变为错误。几乎所有的科学理论是“全称陈述”，而全称陈述是不可能“证实”的。按照波普尔的观点，科学理论虽然不能被经验证实，却能被经验证伪，其逻辑根据是全称陈述和单称陈述之间的逻辑关系具有不对称性。科学的真理性在于它能够被证伪，不能证伪的理论是没有真理性的。一个理论或科学定律是可证伪的，是因为它对世界提出了明确的看法。证伪主义给我们的启示是，科学理论应当越精确就越具有真理性。
例如，牛顿理论比之开普勒理论更具有可证伪的潜在可能。牛顿的理论是由运动定律加万有引力定律组成。牛顿理论的某些潜在证伪理论是关于在特定时间行星位置的若干组陈述，但是还有许多其他的陈述，包括涉及落体和钟摆的行为，潮汐与日月位置之间的相互关系等等。对牛顿理论的证伪比对开普勒理论的证伪有着多得多的机会。因而，按照证伪主义观点，牛顿理论比之开普勒的更具真理性。
近代以来科学、特别是物理学和生物学所取得的成就，为科学活动立下了一条极其严格的标准，即：理论必须能够经受得起检验。科学只能包含有限的经验，因而必然要为以后的经验所否定，这正是理论具有科学性的表现。科学的可错性表明，科学内在具有被证伪的可能，科学不等于正确。我们不能把科学看作万能，科学需要有人文作为补充。
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