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多个假说,一个理论

已有 5972 次阅读 2015-11-23 08:56 |个人分类:随想|系统分类:科研笔记

 

Wilson提出转换断层的概念,是他多年研究“其他”问题的结果,这是很有趣的——本来一直往东走,抬眼一望却到了西门,好像一场梦游。Rachel Laudan(哲学家Larry Laudan的夫人)认为,这个现象是KuhnLakatos等人的科学发现理论解释不了的——两位只考察了paradigm或“纲领”下的科学发现,即mini-theory(具体的理论),而没考虑“极大理论”(maxi-theory,相当于paradigm或“研究传统”)的发现——在Larry看来,两者的内容不同,启发意义也不同。R说,W的例子印证了T. C. Chamberlin所谓的“多个工作假说的方法”——这也应了Larry说的,理论评价是一个比较问题(“the evaluation of theories is a comparative matter”)。C是地质学家,他的“多假”论是1890年发表的,比KLR们早半个多世纪(The Method of Multiple Working Hypotheses.Science 15(366): 92-96),那时他是Wisconsin大学校长,后来创刊了Geology杂志,还做过AAAS的会长。

C老的意思是,钟爱一个假说,会在无意间放大与它相容的现象而忽略不相容的现象(an unconscious selection and magnifying of the phenomena that fallinto harmony with the theory and support it and an unconscious neglect of thosethat fail of coincidence)。这也许可以说是以智力的偏爱代替了理性的公正(it was the admission of intellectual affection to the place that should be dominated by impartial intellectual rectitude)。MWH听起来很有道理,有“兼听则明”的美德;不过另一方面,它也像号召大家同时跟多个对象谈恋爱甚至群婚,产生优良后代的概率就大了。

不过,C老师的MWH理由似乎不够堂皇——他说,复杂的现象需要复杂的解释,而复杂的解释特别需要多个假说(Such complex explanations of phenomena are specially encouraged by themethod of multiple hypotheses, and constitute one of its chief merits)。他举例说,五大湖(The Great Basin)的起源既有冰川作用也有地壳变形作用,因而假说应该包括它们以及其他可能的因素。R夫人认为C老的方法是就“大理论”而言的,因为他提到的假说都是既有的“小理论”。

在我看来,C老所论的“假说”不过是现象,尽管是从今天推测的,终究是现象,没有可疑——例如,找到了冰川遗迹就证明有冰川作用,这不存在什么“假说”。他关心影响因子,以因子的多少来说明“复杂”,而理论或假说关心的是过程:什么样的状态和动力学条件下会出现那些因子的作用?如何作用的?我们要一个多情的过程的假说,而不是对多个因子的“兼爱”。

再看Wilson的案例,他同时考察收缩伦、膨胀论和对流论,认为收缩伦最有希望,可用它解释海陆和大气的形成:

As the earth cooled, the outer surface solidified andthen fractured, allowing gases, water, and lava to escape from the interior toform the first atmosphere, the first oceans, and the nuclei of our presentcontinents. As a result of the processes of erosion, sedimentation, and furthermountain building, the continents gradually expanded during geological timeuntil they reached their present dimensions. Simultaneously, the addition ofnew water from the interior of the earth, combined with continental growth,caused the oceans to slowly deepen.

几年后,W转向了膨胀假说(Wilson, J. T.,1960, Some consequences of expansion of the earth, Nature 185, 880-882),接着又发现收缩论解释的很多现象也可以用对流来解释,最后相信了地幔对流,而转换断层也成了大陆漂移的最好证据。

Rachel的感悟是,Wilson在践行C老的多假说方法,通过比较来评估每个假说的预言和解释力及其强弱。我感兴趣的是,W是在用一个动力学的假说来解释系列结果,这与C老的多因子的“假说”有着根本的区别。W的意义不在多假说的兼爱,而在动力学理论的钟情W实际上走的是数学家、统计学家、天文学家兼地球物理学家的Harold Jeffreys1891-1989)爵爷的路线:通过联系结构和过程来达成一个简单的关于地球现象的理论。似乎可以说,自从板块构造开始,地质学才有了一个统一的逻辑框架,这本身是一个maxi-theoretic纲领。




 

 




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