️This article has been over 1 years since the last update.

本文是《牛津通识读本-科学哲学》的部分章节阅读分享。

本文只记录了一到四章的分享

什么是科学？

”什么是XX“这种语句，可以转换为“XX”的定义，关于定义，“科学”这个词难以定义，但是可以存在一束松散的特征，这项特征被“科学”所拥有

• 用数学语言来表达科学理论
• 用实验来检验假说
• 最终具有可证伪性（即客观的），不管这个理论是否正确，存在一种手段可以推翻它，因此可用于预测。

科学哲学

从哲学的视野去分析各门科学所采用的研究方法，去质疑“理所当然”的假设

• 知识：可证伪是真正的知识
• 认识论：研究真实增长的问题

演绎与归纳

简单模型的推理方法

演绎：基于先验的真值为前提，必然得出被检验的结论为真

归纳：基于经验/频率观察为前提，推演出未被检验的结论

还有一种叫做试推(abduction)，本文没有提及

如下是演绎

1
2
3
4

所有的法国人喜欢喝葡萄酒
皮埃尔是法国人
----
因此，皮埃尔喜欢喝葡萄酒

在这种情况下，可以用“证明”这种严格的说法得出结论。

上述有一个例外，是哥德尔不完备定理 （含义为真而真值不可证）。另外，在IT等领域，有更复杂的定理证明（比如伞哥）、高阶逻辑等证明方法。

如下是归纳

1
2
3
4

盒子里前五个鸡蛋发臭了
所有鸡蛋的保质期相同
----
因此，第六个鸡蛋也是臭的

这里是基于过去的经验事实得出近似事实的推理，就算坏掉的概率很高，第六个鸡蛋不一定是坏的（比如这个鸡蛋的包装更严密）。所以这个结论只能是可能真（但是在生产生活中，这种推理手段仍然是最广泛的，比如牛顿的分析合成法、海关抽检、AAR总结方法等）。

亨普尔认为，科学是从特定问题的理论开始的，而不是从事实（观察）走向理论。他认为，科学不是一个归纳过程，而是演绎过程。

最佳说明的推理

上述的两个推理都是基于简单的模型，但是现实中还有一种非演绎的推理，叫做最佳说明的推理（inference to the best explaination）

1
2
3
4

某个不可观测的现象可以由某个假设解释
该现象在经验上高度成功
----
该推论是正确的

这个推论范式虽然也广泛使用，但是科学史上来说，在经验上成功的理论通常被证明是错误的。

举一些例子

• 物体燃烧时释放“燃素”到空气中，这个假设满足经验观察上的现象，但是这个结论从现代化学理论上却是错的
• 光是通过“以太”进行传输的，此假设满足经验观察，但是现在被证明（波动说）是错误的
• 法律中的判例（海洋）法系，基于某个旧案例的经验为依据去判定某些存在争议的案件。
• 当前城镇化率较低，随着城市发展会引入大量新市民，进而提高“住房需求”，带动房价上涨。

在芯片等高度复杂与不确定性的制造业中，通过一种叫做BKM（最佳已知方法）的归纳方法来进行流程的固化，本质上与上面是一样的

休谟的归纳悖论与概率

在归纳推理中，大卫休谟（David Hume）提出了一个观点

归纳推论建立在自然的齐一性假设（uniformities of nature，未检验的结论与已经检验过的同类物体相似）之上，而自然齐一性是无法证明的，所以归纳推理的结果只是主观信任而已，而非客观的

其中的齐一指共存（co-existence）和接续（succession）关系，尤其是接续，指“过去发生的事情在后续的时空上仍然接续发生”

比如

• 股票已经涨了10天了，你因此归纳出第11天也会涨
• 至今以来太阳每天都升起，你因此归纳出明天也会升起

这里就建立在“齐一性”的假设上，而休谟在质疑这些归纳方法。

针对这种质疑，科学家引入了概率来改造归纳的前提条件

关于概率，注意概率指是数学理论概念，概率在客观事实中是不存在的，它在定义上只有两种描述

• 基于统计事实的频率(frequency)/比例，比如某市收入中位数，这是一种经验上的频率式的解释。
• 基于对某个信念的坚定程度，比如“50%是红眼果蝇”，这是一种主观上的强度。因为是否是红眼果蝇，在客观上/微观上正在不紧不慢地发生。 比如创业的人，“一定会成功”，对项目未来就有更强的信念。

那么问题来了

• 基于统计的频率进行归纳时，相当于在进行自举推理，陷入无限循环
• 基于主观信念进行归纳时，没有客观事实，自然没有客观结论

关于休谟问题，目前仍然是研究的热点。

解释

解释某个现象时，有两种方式，一种是基于覆盖律，一种是因果律。

亨普尔的覆盖律

基于演绎推理，证明某个待解释/预测的现象是被更普适的现象所覆盖

1
2
3
4

普适定律
特定事实
----
待解释现象

这个方法应用非常广泛，但是基于覆盖的方法是不包含因果关系的，而且归因过于单一化，不能处理

• 对称问题：不能推倒出反之亦然，特定事实是待解释现象的充分条件，而非必要条件。
• 不相关问题：事情的真正原因可以有多种，而覆盖律只能解释其中一种

这个在符号学中，有近似词logic depth；在逻辑学中，有“谱系”

因果律（The law of causality）

基于因果律进行解释时，可以克服不对称问题。不过“因果”的定义还是充满争议。

实在论

什么是实在论？

实在论指物理世界是独立于人的思维与感知而存在的，而观念论认为“物理世界”只是人的意识活动（主观的幻觉），真正的世界是不可观察的。

观察与检测

观察到某物体的现象，并不能证明检测到某物体。

• 观察电子需要借助云室的蒸汽轨迹等仪器去去间接“观察”，但是这些实验证据并不能证明理论是正确的
• 就算某些事物不可观察，也能从中获得知识，只是证明不充分