文｜Jim Baggott

譯｜Mumu Dylan

 

　　由於沒有公認的標準區分科學、偽科學還是胡扯，讓各種偽裝成科學的形上學有機可乘。科學作家作家吉姆‧巴戈特（Jim Baggott）撰文寫道：「這是『後經驗主義』科學，真理不再重要，而且可能非常危險。」

 

　　近期的例子並不難找。2019年6月8日，《新科學人》（New Scientist）封面宣稱：我們「進到了鏡像宇宙」，其編輯表示「歡迎來到潛藏於眼前的平行世界」。我們對這些標題的反應不僅取決於對現代物理學的熟悉度，也取決於大眾科學媒體嘩眾取寵的程度。毋庸置疑，這篇文章的內容並不像標題那麼聳動，它研究名為中子的亞原子粒子不尋常的衰變時間差異，照理來說中子衰變週期應該一樣長，但根據實驗測量方法不同，所測得的衰變時間差異卻很大──這個內容可能不太會引起《新科學人》少數讀者的興趣。

 

　　然而，正如現在經常發生的那樣，一些物理學家將其延伸解讀成「很自然的答案」，聲稱中子其實是跑進了平行宇宙裡穿梭。儘管他們承認證明的機會「很渺茫」，甚至「不可能」，但這些都不是重點，因為他們只是為了博取大眾目光、吸引更重要的流量或訂閱量，形上學輕而易舉地達到目的。

 

　　人們容易把責任推給科學記者或科普作家，但科學家本身（及其公關部門）似乎也難辭其咎。《新科學人》的專題報導與美國能源部橡樹嶺國家實驗室的莉亞‧布魯薩德（Leah Broussard）的研究有關，布魯薩德是中子特性研究的權威，但她卻沒有出聲駁斥，她說：「理論家很擅長避開實驗者留給他們的陷阱，你總會找到願意讓想法延續下去的人。」

 

 

　　「鏡像宇宙」只是「多重宇宙」理論眾多的分支之一，這些理論認為我們的宇宙不是唯一的存在，還有其他數不清的宇宙，以某種方式平行於我們所在的宇宙。這些理論吸引了一些理論物理學家和哲學家，儘管聽起來扣人心弦，但目前毫無經驗證據支持這個理論，而且很可能永遠也不會有證據能夠支持。就像布魯薩德所說，這些理論很不可靠，也無法迴避實驗者提出的任何挑戰，但總有人樂於讓這些想法繼續存在。

 

　　這真的是科學嗎？答案取決於你認為社會需要從科學中獲得什麼。在這個充斥謊言、假新聞和另類事實的時代，社會承受著反科學宣傳的巨大壓力——從否認氣候暖化到反疫苗運動，再到順勢療法。巴戈特表明：「就我個人而言，我更喜歡一門理性以證據為根基的科學、注重理論與經驗事實的科學、探索真理的科學。我更喜歡這樣的科學，它不會輕易承認那些模稜兩可、漏洞百出的理論，因為它們若不是天馬行空，就是毫無意義。」

 

　　但話說回來，科學不就是探索何謂正確與真理嗎？應該沒有人願意刻意弄錯和說謊吧？事實並非如此，我們若堅持宣揚這種荒謬且簡單化的科學觀點，就會嚴重限縮揭開無知面紗與改變反科學力量的能力，要理解為什麼後經驗主義科學能存活，就必須先破除一些巨大的科學迷思。

 

　　首先，科學並不能提供確定性（雖然看起來可以）。科學哲學幾十年的進步使我們接受了這個事實：人類對科學的普遍理解有時間限制，直到新的觀察或實驗證明出現時就會到期。事實證明，如果沒有形上學，如果不先假設一些我們無法證明的東西，例如客觀現實、無形實體的存在，就不可能形成一個科學理論。這變得有點尷尬，因為如果不先從理論理解自己在做什麼，就很難收集經驗事實。就像在不依賴粒子物理學的理論下，我們對歐洲核子研究中心大型強子對撞機產生的原始數據又能理解多少。

 

　　然而，歷史相當明確地告訴我們，科學有其用處。它的進展使我們對物質世界的本質理解得比昨天更多；我們比十年前、一個世紀或一千年前知道得更多，科學的進步是我們拿著智慧型手機，而古希臘哲學家沒有的原因。

 

 

　　成功的理論是進展的關鍵，當我們在智慧型手機使用Google地圖時，利用的是兩萬公里外環繞地球運行的衛星網路繪製，運行系統需要四顆衛星，需要六到十顆衛星讓你隨時「知道」自己的位置。每顆衛星都攜帶一個小型原子鐘，將精確的時間和位置資料傳送到你的裝置上，這樣就可以精確定位並找到前往酒吧的最快路線。但是，如果不依靠愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論進行修正，全球定位系統會累積誤差，造成每天11公里的位置誤差。如果沒有這些抽象且深奧的物理學理論，幾天後人們就很難搞清楚自己的現在位置。

 

　　2019年2月，GPS的先驅者被授予伊莉莎白女王工程獎，評委們說：「公眾可能不知道［GPS］怎麼運作，但他們知道怎麼用。」這是對科學相當貼切的比喻：我們可能完全不懂，也不知道原理是什麼，但我們知道只要處理得當，它就能順利運作。

 

　　這把我們帶到科學哲學最具挑戰性的問題之一：科學的嚴格定義，什麼是「科學的」，而什麼不是？這就是劃分的問題。哲學家卡爾‧波普爾（Karl Popper）認為，科學理論與偽科學與全然的形上學區別在於，科學有可能在經驗證據下被證偽。換句話說，如果一個理論有可能被證明錯誤，那麼它就是科學的。例如占星術會預言，但這些預言都是有意為之，而且很容易被解釋。1963年，波普爾寫道：「這是一個典型的占卜師把戲，他們模糊地預測事情，使預測幾乎不會失敗：然後他們變得無可辯駁。」

 

　　無論人們多相信上帝創造了地球上所有的生命，我們還是得承認智能設計論本身並沒有可驗證的理論。它只是一個演化的替代概念，作為解釋生物難以置信的複雜性。智能設計論無法被證偽，就像沒有人能證明哲學家形而上的上帝，或是宗教「神秘不可知」的上帝存在或不存在一樣。智能設計論不是科學：作為一種理論，它只是被形上學的內容所覆蓋。

 

 

　　但事情永遠沒有這麼簡單。應用一個理論通常需要我們簡化問題，假設我們感興趣的系統可以隔離，這樣就能隔絕來自宇宙其他部分的干擾。理論物理學家李‧斯莫林（Lee Smolin）在他2013年出版的《時間重生》（Time Reborn）一書中，將這種現象稱為「在盒子裡做物理實驗」，需要做出一個或多個「輔助假設」。因此，當假設被經驗證據證偽時，人們永遠不清楚原因：有可能這個理論是錯的，但也可能只是其中一個輔助假設無效，證據不會告訴我們答案。

 

　　行星天文學是個很好的例子。1781年，牛頓的運動定律和萬有引力定律被用來預測一顆新發現的行星「天王星」的軌道。雖然預測是錯的，但問題並沒有因為使用牛頓定律而被證偽，而是藉由不斷修改輔助假設來解決。約翰‧亞當斯（John Adams）和烏爾班‧勒維耶（Urbain Le Verrier）各自提出，太陽系中有一顆尚未觀測到的第八顆行星擾亂了天王星軌道。1846年，海王星被發現，非常接近勒維耶預測的位置。牛頓定律非但沒有被證明錯誤，相反地，錯誤的假設和發現海王星被認為證明牛頓定律是對的。

 

　　幾年後，勒威耶在另一個天文學問題上嘗試使用相同邏輯。行星軌道並非精確的橢圓。在每一個軌道上，每顆行星最接近太陽的點（稱為近日點）都會發生輕微的變化（或稱進動），這被認為是因為太陽系中所有其他行星的累積引力所造成。對於離太陽最近的水星，根據牛頓定律預測其進動速度為每世紀532弧秒。但今天所觀測的進動更大，大約為每世紀575弧秒，相差了43弧秒。雖然差距很小，但差異累積起來相當於每300萬年左右就多出一個「額外」軌道。

 

　　勒維耶將差異歸因於受另一顆未觀測到的行星影響，它是比水星離太陽更近的「火神星」。天文學家試圖尋找它，但卻無功而返。在這種情況下，牛頓定律確實錯誤。而愛因斯坦的廣義相對論預測，由於水星附近圍繞太陽的時空彎曲，產生了每世紀43弧秒的差異。

 

　　這個簡短的故事表明，要科學家停止修修補補理論，只有當一個明顯更好的理論能取代它時，他們才會同意放棄原本的理論。從這點我們可以得出結論，理論本身不會被證偽。我們知道，在分子、原子和亞原子粒子的微觀領域，牛頓運動定律比不上量子力學，牛頓的萬有引力定律比不上愛因斯坦的廣義相對論。然而，當牛頓定律應用在「日常生活」的物體與情況時，它仍然很實用，物理學家和工程師樂於運用它。奇怪的是，儘管我們知道它「不完全正確」，但在某些現實環境下，它們也不是完全錯誤，而且還很實用。

 

 

　　這些問題被科學哲學家認為無法克服，於是波普爾的可證偽性被拋棄了。哲學家賴瑞‧勞丹（Larry Laudan）在1983年沒有尋找替代方案，反而宣稱「劃分問題實際上難以解決，所以它肯定是個假問題」。他認為，知識之間的真正區分在於可靠和不可靠，與知識的來源無關，並聲稱「偽科學」和「不科學」等術語沒有意義。

 

　　但巴戈特認為科學與偽科學之間仍有區別。如果我們不能利用可證偽性，又該用什麼來替代？巴戈特認為我們沒有其他選擇，只能採用經驗證據。劃分並不是一種非此即彼、是非分明、非黑即白的二元判斷，我們必須承認確實有灰色地帶。巴戈特說：「劃分標準不可能是絕對的，它本身就有程度之分：可驗證的理論、難以驗證的理論與無法驗證的理論。而經驗主義科學家對那些無法驗證的東西毫無興趣，它們可以被描述為形上學的理論。」

 

　　在這裡，「可驗證性」意味著一個理論不是與經驗證據有所聯繫，就是有建立聯繫的可能性。如果證據證實了這個理論，那很好可以慶祝並繼續尋找別的證據。如果證據不能支持這個理論，那麼我們可能會思考一段時間，或者對輔助假設進行修正。不管怎樣，理論的形上學內容與經驗證據之間存在一種張力——思想和事實之間的張力——來阻止形上學完全失控。

 

　　這看起來很簡單，但我們已經進入基礎物理學歷史上一個相當有趣的時期。今天，我們有幸聽到兩個不尋常的理論：第一個是量子力學，這是粒子物理標準模型的基礎，該模型描述所有已知基本粒子的運作原理；第二個是愛因斯坦的廣義相對論，它解釋了引力如何運作，是宇宙大爆炸標準模型的基礎，也是關於空間、時間和宇宙目前最好的理論。

 

　　這兩個標準模型雖然解釋我們在宇宙中看到的一切，但我們目前擁有的最好理論仍有許多解釋漏洞。事實證明，將它們放在一起形成公認的通用理論相當困難。儘管在過去50年科學家做出許多努力，但對於如何實現這個目標並沒有達成真正的共識。更糟糕的是，我們已經沒有新的證據。理論家既狡猾又富有創造力，他們有很多形上學的想法，但又沒有經驗主義的為他們指路。他們的思想豐富，但缺乏數據和證據。

 

 

　　不過，這有什麼大不了的嗎？如果少數理論物理學家想隨心所欲發揮形上學的想像力，發表一些很少有人會在其領域外讀到的論文，會怎麼樣嗎？無論他們是否有意（巴格特認為他們是有意為之），這些東西總是看似「不經意的」習慣外流到公共領域，就像酸液一樣滴落在科學基礎上。

 

　　物理學被認為是最艱難的「硬科學」，它為我們判斷所有的科學研究設定了標準。科學史學家赫爾奇‧克拉夫（Helge Kragh）花了相當多的時間來研究「更高層次的假說」，這些假說不斷阻擾基礎物理學的發展。他在2011年的著作對多重宇宙論總結說：「但是，會有人爭辯智能設計論的可驗證性不比多重宇宙理論還少。若以不可驗證為理由否定智能設計論，卻接受多重宇宙論把它當成有趣的科學假設，難道不會讓人產生雙重標準的質疑。」

 

　　果然，西雅圖倡導神創論和智能設計論的探索研究所（Discovery Institute）的一直關注理論物理學的發展，傳教士鄧尼斯‧奧利里（Denyse O’leary）在研究所的部落格寫道：「（多重宇宙的）倡導者不僅建議我們接受錯誤的證據，還希望我們放棄證據作為接受他們理論的標準。神創論者有理由這麼說：看看自己，你指責我們是偽科學，但你打著科學名義做出的事情又有何不同？」

 

　　哲學家唐‧羅斯（Don Ross）、詹姆斯‧雷德曼（James Ladyman）和大衛‧斯普雷特（David Spurrett）則認為，劃分標準是研究機構的事，而不是個人的事。科學機構應該強制規範和標準，並提供審查和錯誤篩檢程序，原則上應排除純粹形上學產生的科學知識主張。然而，儘管科學家們呼籲一些機構「捍衛物理學完整性」，但現實是一切都沒有改變。雷德曼似乎傾向於聽天由命，他說：「專家普遍存在的基本面錯誤也確實可能會發生，從長遠來看，當真正的科學取得突破時，自然會有所調整。」

 

　　但巴格特反問，若我們枯等一個可能永遠不會出現的突破，又會造成多少傷害？巴格特在文章總結：「也許我們應該先邁出一小步，承認理論物理學家完全有資格在合理範圍內，相信、撰寫和發表任何想說的話，但要他們以誠實的態度提出自己的主張，這個要求不過分吧？不要用『多重宇宙存在』和『它可能真的存在』這種說法，而是『多重宇宙確實具有哲學方面的吸引力，但它也有極高的思辨性和爭議性，而且目前沒有任何證據能支持它』，說實話真的很難嗎？」

 

 

原文出處：Aeon