科学、非科学与伪科学(评论)
这样就发明了制造陶器;晋代的道士葛洪把木炭、硝石、硫磺之类放在“炼丹炉”中炼“仙丹”,丹没练成,人差点见了上帝,这样黑火药就歪打正着的被发明出来。古代人冶炼金属的成就,中国的四大发明,都来自经验,它们都不是在科学指导下取得的成果,是经验技艺而不是科学,把它提高到科学或科技成果的高度,是不严谨的。 经验是人类认识的低级形式,只是知其然,而不知其所以然。由于不了解现象背后的本质,就难以做到深入的认识自然和改造自然。大约在19世纪,一位科 学家到一个染布工厂参观,发现在煮染布料的大锅边,工人正用力的敲打大锅,于是问为何要这么做,工人说,敲的声音越响,染出的布料越不容易褪色。科学家很奇怪,想不出声音和染色有什么联系,但事实却又的确如此,最终他依靠自己知识找出了答案:染布的时候,需要加入一些铁的化合物,这才是关键所在。工人敲击大锅的时候,部分铁锈掉入锅中,表面上看是敲击的声音在作怪,但实际上起作用的是铁锈。科学家告诉工人,以后不用敲锅了,只要加入一定量的铁化合物就行了。在这个例子里,工人的认识是经验,科学家的认识是科学 。所以我们必须对经验进行加工,进行处理。这个加工,有两个层次,一是把分散的经验事实上升到一般性的规律,总结出经验定律。比如玻义尔和马略特通过观测,发现在恒温下,气体的压强与体积成反比,根据这个经验事实,他们总结除了波义耳-马略特定律,这个定律没有解释现象背后的原因,怎样解释呢?主要是去猜,猜想背后的原因。怎么猜则体现了科学与非科学的区别。 科学的猜想叫假说,假说不是瞎说。它必须以已有的科学理论和观测事实为依据,通过逻辑推理,结合科学家的想象力构建理论。所以科学理论都建立在三种东西之上:一是经过实践检验的被科学共同体普遍接受的理论或理论框架;二是观测事实(通过观察或实验得到);三是科学家的想象。以原子结构理论为例,原子结构不是用仪器“看”出来的,而是科学家“猜”出来的。1909年,物理学家卢瑟福等人做了用а粒子轰击金箔的实验。实验结果表明,大部分入射粒子基本保持原方向前进,但也有少数粒子发生较大的偏转,尤其是约1/8000的а粒子的偏转角竟然超过了90o甚至被反弹回来。这就是观测事实,结合已有的理论(如动量定理),可以推出:第一,原子带正电的部分集中在一个很小的范围内(称之为核),这个核几乎集中了原子的全部质量(否则那少量的а粒子不会被直线弹回);第二,电子比核轻得多,其绕核运动的空间占据了原子的绝大部分体积(否则大量的а粒子不会几乎直线通过)。这两点是根据实验的结果推出来的,既有理论依据,又有观测依据,类似于案件侦破,证据确凿,线索清楚,可以认定。而核外电子的实际运动状态从该实验事实中无法推导出来,已有的理论也没有办法给出一个清晰的图像,那就只好运用想象力去猜。卢瑟福运用类比思维,用“行星模型”诠释了“原子”这一概念的内涵。他认为核外电子像太阳系的行星沿着一定的轨道绕太阳公转那样绕核旋转。所以他这个原子结构理论既包含着正确的成分,也存在着待证明的假说。后来的量子力学理论认为,核外电子并无固定的轨道,只有一系列不连续的能级,电子在核外呈现具有概率特征的分布,可以用“电子云”来形象的描述。假说就这样一点点经过修正把科学理论推向前进。 回到前面的例子,玻义尔-马略特定律背后的原因是用分子运动论的假说来解释的。这个假说认为气体分子做杂乱无章的永不停息的运动,不断的撞击容器壁,微观撞击的宏观表现就是压强。恒温下,容器体积越小,单位体积内分子数越多,“人多力量大”,撞击容器次数越多,合力大,压强大;容器体积大,则单位体积内分子数越少,撞击容器壁次数少,所以压强小。总而言之,其它条件不变时,体积小压强大,体积大压强下,二者存在着反比关系。 之所以要介绍经验怎样上升为科学,是为了让大家明白,科学是怎样一回事,科学研究是怎样一回事,以便把科学与非科学分开。 [1] [2] [3] [4] 中医中药网zhong-yao.net整理或来自网络,内容仅供参考,版权原作者所有,转载请注明出处
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