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科學哲學

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十六世紀英國思想家培根嘅雕像；培根對科學哲學貢獻良多。

科學哲學（粵拼：fo1 hok6 zit3 hok6 ）屬於哲學，亦係科學嘅根基。呢個領域主要係諗緊科學嘅本質，同埋科學研究應該要點做。思考科學哲學嘅人，成日會傾以下噉嘅問題：

科學哲學同歷史、社會學、語言學等嘅學科都有緊密聯繫，對於理解科學點樣運作、點樣影響社會有重要貢獻。

根基

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内文：經驗主義
睇埋：知識論、科學同哲學

哲學呢個詞語，喺學科層面上係指一個專門嘅學問範疇。但係廣義嚟講，但亦可以用嚟形容某個人或者某個群體，對於處理某啲事情時所抱持嘅基本信念或者睇法。按照呢套思考方法，科學哲學就係指緊從事科學相關工作嘅人士對於科學係乜以及科學應該點樣搞呢類問題嘅諗法[1]。

科學哲學嘅核心基礎係經驗主義。經驗主義係知識論入面一個歷史悠久嘅觀點；知識論係哲學嘅一個分支，專門探討知識嘅本質同獲取知識嘅途徑[2]。經驗主義主張，知識必須主要甚至完全嚟自感官體驗。換言之，一個信念若要被視為知識，就必須能夠用感官直接感知，或者能夠作出可供感官驗證嘅預測。因此，經驗主義會排斥嗰啲冇得客觀驗證嘅信念或者神秘主義，認為佢哋屬於超自然嘅範疇，唔算係知識[3]。

透過感官嚟了解宇宙嘅時候，求知者其實係預設咗以下幾點係成立嘅[4][5]：

雖然以上三個基本假設好合乎直覺，但喺二十一世紀初嘅學術界入面，仍然有啲哲學家同物理學家喺度提出質疑同批評，尤其係對客觀真實性呢個概念[7]。

可否證度

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内文：可否證度

可否證度係科學哲學其中一個最基本嘅概念：宇宙之中有數唔晒咁多個可能嘅諗法，當中大半嘅都係冇可否證特質；如果話某個諗法可否證，意思係話個諗法有可能透過感官嚟驗證。[8][9]

可否證嘅主張：

世上嘅犀牛冚唪唥都係灰色嘅。

科學家只要搵到一隻唔係灰色嘅犀牛，就可以推翻呢個主張。呢個預測清晰、而且可以被單一證據否決。

冇得否證嘅主張：

有隻隱形嘅噴火龍住喺我間房入便，但佢唔識噴火，而且你用任何方法都探測唔到佢。

呢個主張似乎完全冇可能用任何實驗或者觀察嚟證明佢係錯，所以佢欠缺可否證性，唔屬於科學嘅範疇。

好多人都會用可否證度嚟劃清科學嘅界線：可否證度提供咗實用標準，去判斷面前嘅個學說算唔算係科學。如果某個理論無論發生咩事，佢都有方法兜，話佢查實冇估錯，噉佢就唔係做緊預測，而係做緊事後解釋，唔算科學。譬如佛洛伊德嗰套精神分析，因為對所謂嘅壓抑慾望嘅解釋永遠有得自圓其說，心理學同神經科學方面嘅研究者一般都視佢為假科學嘅典型例子[10]。

歸納邏輯

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呢個世界上查實有黑天鵝。
内文：歸納

歸納係科學最基本嘅思考方法：歸納指嘅係由一啲個別見到嘅事例度，去嘗試推斷出一個普遍適用嘅原理[11]。

對比演繹

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歸納推理有別於數學家成日用、可以得出肯定結論嘅演繹推理係唔同嘅。演繹推理可以保證個結論係一定真確，但歸納推理就唔會。歸納只係靠住有大量事例嚟提升自己個論證嘅強度。

舉例嚟講：

演繹推理（英文：Deduction ）：
  • 前提 1：所有人類嘅壽命都係有限嘅；
  • 前提 2：蘇格拉底係一個人；
  • 結論：蘇格拉底嘅壽命係有限嘅。

呢個論證係典型嘅演繹推理：只要前提係真確嘅，個結論喺邏輯上就一定成立。喺一個有效（valid）嘅演繹推理論證入面，前提嘅真確性會直接保證結論嘅真確性。

歸納推理（英文：Induction ）：
  • 前提：我之前見過嘅天鵝都係白色嘅；
  • 結論：呢個世界上所有天鵝都係白色嘅。

相比之下，呢個係一個典型嘅歸納論證 。就算前提係真，佢都保證唔到結論係真。原因係，前提入面嗰個我並冇見晒世上所有嘅天鵝。事實上，世界上有黑天鵝存在，只不過係個觀察者咁啱未見過噉解。如果觀察者想佢個論證強啲，佢就要去見多啲天鵝：如果佢睇勻晒全中國嘅天鵝，呢個論證嘅說服力會比較強；相反，如果佢淨係見過廣東同廣西嘅天鵝，噉呢個論證嘅說服力就會弱好多[12]。

科學歸納

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科學定義上就係用感官體驗驗證嘅求知方法。呢項工作用嘅就係歸納呢種思考方式。例如，驗證

萬有引力係真嘅。

呢句說話嗰陣，牛頓觀察到蘋果由樹上面跌落嚟，同埋好多其他嘢都係跟住呢條規則郁動，但佢始終冇辦法真係證明呢個宇宙入面所有嘢都有萬有引力。因為理論上，可能喺宇宙嘅某啲神秘角落度，真係有啲冇引力嘅嘢，只係佢仲未搵到噉解。科學家依賴嘅係實驗同觀察，佢哋冇辦法好似數學家噉真係證明佢哋講嘅嘢。佢哋只可以靠住重複做實驗同觀察嚟加強自己嘅論證，但始終冇辦法完全排除一個可能性：宇宙入面可能真係有啲嘢係唔跟佢哋諗出嚟嗰啲定律嘅，只係佢哋未發現到呢啲例外[13][14]。

正因為噉，喺正式嘅科學文獻入面，科學家好少會話自己證明咗某某理論，通常只係會話觀察同實驗結果支持某某理論。而且佢哋仲會係噉搵新數據，睇吓呢啲未見過嘅數據會唔會推翻舊嘅理論。如果會嘅話，佢哋就會開始諗新理論，或者睇吓點樣將舊嗰個理論改吓，令佢可以同新數據合符，令個理論成為一個更加貼近現實嘅模型[12]。

科學方法

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内文：科學方法
睇埋：統計學

科學方法係一連串程序，按照科學哲學所確立，用嚟有系統噉追求同驗證知識。無論係物理同生物學等嘅自然科學，抑或係社會科學，科學工作者都會運用呢套方法去研究佢哋關注嘅現象。科學方法主要包含以下步驟[15][16]：

  • 觀察與提問：觀察日常生活同研究領域嘅現象，並提出問題。呢一步要求研究者判斷現有嘅科學理論（即係能夠做出可否證預測嘅知識體）係咪能夠充分解釋呢啲現象。如果唔得，就要開始構思新嘅法則去解釋觀察到嘅情況。可以睇睇研究問題嘅概念。
  • 建立假說：根據構想出嚟嘅新定律或者理論，推導出一啲可否證嘅假說。假說由理論衍生出嚟，可以直接用感官觀察、但尚未經過證實，即係噉：

    如果我提倡嘅呢個理論係真確嘅，理應會觀察到噉噉噉嘅現象...

  • 驗證假說： 進行實驗或者第啲有系統性質嘅觀察，目的係收集數據，睇下手上嘅假說係咪真確[17]。
  • 數據分析：利用統計學等嘅工具，仔細分析手上收集到嘅數據。
  • 得出結論：
    • 如果數據支持條新定律，就將呢個發現整合入去現有嘅理論體系入面，從而形成一個解釋力更強嘅新理論；
    • 如果數據唔支持新定律，就要重新諗過個理論或者假說。

然後，就要重複循環上述嘅過程[18]。透過呢種循環，科學家會不斷豐富人類知識，因為每次搵到新知識後，通常又會隨即帶嚟新嘅謎團。例如當牛頓萬有引力定律確立之後，物理學家又要開始思考萬有引力係點嚟，並且設計新實驗去搵答案。通過呢個不斷自我修正同推進嘅過程，人類嘅知識先能夠持續進步。

客觀量度

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内文：量度

客觀量度對科學方法嚟講不可或缺。科學追求嘅係客觀嘅、普遍嘅知識，唔係基於個人嘅主觀感受或者意見。因此，科學家需要將佢哋研究嘅現象，例如溫度、速度、或者人類嘅反應時間等，轉化成可以重複量度嘅數值或者指標。[19]

例如想像家陣有位物理學家喺度做狹義相對論方面嘅研究；狹義相對論主張，當一嚿物體郁嘅速度愈近光速，嚿物體過嘅時間就會愈慢，即係所謂嘅時間膨脹現象[20]，要測試呢個諗法，就要考慮到兩個變數：某件物體嘅速度同埋件物體過嘅時間，研究者要搵一拃以唔同速度郁動嘅物體返嚟，睇吓呢啲物體係咪真係郁嘅速度愈近光速，過嘅時間就愈慢。喺成個過程當中，研究者梗要有方法知每件物體嘅速度同埋過咗幾多時間－將啲變數嘅數值由未知變成知道嘅過程，就係所謂嘅量度[21]。



好多時，同一個變數可以用幾個唔同嘅方法量度，而唔同方法好多時都各有優劣：好似係响量度時間嗰陣，研究者可以用沙漏或者係原子鐘嚟去度；前者嘅設計原始啲，而且因為要靠對肉眼睇有幾多沙落咗下格，而人眼又俾好多外在因素影響，所以次次度出嚟嗰個數值都唔多同－唔多靠得住；度長度嗰陣可以攞軟尺同間尺去度，但軟尺同間尺都有好多唔同款－有啲淨係度得到厘米，但有啲有埋毫米，後者會精確啲[22]。量度方法呢家嘢喺科學入面係一條幾受關注嘅議題，好多時科學上嘅重大發現都係靠發明啲新嘅量度方法先至做到嘅，而且科學家喺評鑑一份科研嗰陣，好多時都會喺度詏嗰份研究用嗰啲量度方法夠唔夠準確同精確[23]。

科學理論

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内文：科學理論
睇埋：抽象模型

科學理論係指一類嘅知識體，特徵係能夠全面、準確噉解釋大量現象、而且已經過嚴格測試，仍然未被推翻嘅。有別於日常語境入面理論指猜想，喺科學方法上，理論代表住喺學術界廣泛接受、並用嚟預測未來觀察結果嘅堅實框架。

科學理論必須具備以下特徵：

  • 解釋能力：能夠解釋相關嘅經驗數據。
  • 有預測力：能夠作出清晰、具體、有得客觀驗證嘅預測。
  • 可否證度： 必須容許有潛在嘅實驗結果能夠證明佢係錯。

以原子論為例：現代意義嘅原子論喺十九世紀確立，成為物理學同化學嘅核心理論；原子論主張一切嘅物質都係由原子組成，而原子係冇得再分割嘅最細單位。呢個理論唔單止成功解釋咗大量嘅化學反應現象，仲能夠準確預測當唔同元素結合時，質量會成咩比例。雖然打後嘅研究發現原子可以分割成質子、中子同電子，推翻咗原子係最細單位呢個最初嘅諗法，但原子論嘅核心概念同框架做咗修訂同擴充，形成今日更加精準嘅量子力學模型。[24]

睇埋

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引咗

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  1. ↑ "Philosophy; note meaning 5". 原著喺2017年7月10號歸檔. 喺2017年7月2號搵到.
  2. ↑ Greco, J. & Sosa, E. (1999). Blackwell Guide to Epistemology, Blackwell Publishing.
  3. ↑ Achinstein, Peter, and Barker, Stephen F. (1969), The Legacy of Logical Positivism: Studies in the Philosophy of Science, Johns Hopkins University Press, Baltimore, MD.
  4. ↑ Heilbron, J. L. (Ed.) (2003). The Oxford Companion to the History of Modern Science. New York: Oxford University Press.
  5. ↑ Godfrey-Smith, Peter (2003o). "Empiricism, naturalism, and scientific realism?". Theory and Reality: An Introduction to the Philosophy of Science (1st ed.). Chicago, Illinois: University of Chicago. pp. 219-232.
  6. ↑ （rational observers）
  7. ↑ A quantum experiment suggests there's no such thing as objective reality. MIT Technology Review.
  8. ↑ LeBel, E. P., Berger, D., Campbell, L., & Loving, T. J. (2017). Falsifiability is not optional.
  9. ↑ Puetz, S. J., & Condie, K. C. (2020). Applying Popperian falsifiability to geodynamic hypotheses: empirical testing of the episodic crustal/zircon production hypothesis and selective preservation hypothesis. International Geology Review, 1-31.
  10. ↑ Michael, M. T. (2019). Why Aren't More Philosophers Interested in Freud? Re-Evaluating Philosophical Arguments against Psychoanalysis. Philosophia, 47(4), 959-976.
  11. ↑ Deductive and Inductive Arguments.
  12. 1 2 Heit, E. (2000). Properties of inductive reasoning. Psychonomic Bulletin & Review, 7(4), 569-592.
  13. ↑ Sextus Empiricus, Outlines of Pyrrhonism. Trans. R.G. Bury, Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, 1933, p. 283.
  14. ↑ Arthur, W. B. (1994). Inductive reasoning and bounded rationality. The American economic review, 84(2), 406-411.
  15. ↑ Steps of the Scientific Method.
  16. ↑ Anderson, P.F. (1983). Marketing, scientific progress, and scientific method. The Journal of Marketing, 18-31.
  17. ↑ Bunge, Mario (1998). "The Scientific Approach". Philosophy of Science: Volume 1, From Problem to Theory. 1 (revised ed.). New York, NY: Routledge. pp. 3-50.
  18. ↑ Backer, Patricia Ryaby (October 29, 2004). "What is the scientific method?". San Jose State University.
  19. ↑ Pedhazur, E. J., Schmelkin, L. P. (1991). Measurement, Design, and Analysis: An Integrated Approach, 1st Ed. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
  20. ↑ Wolfgang Rindler (1991). Introduction to Special Relativity (2nd ed.), Oxford University Press.
  21. ↑ Stevens, S.S. On the theory of scales and measurement 1946. Science. 103, 677-80.
  22. ↑ Taylor, John Robert (1999). An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements. University Science Books. pp. 128-129.
  23. ↑ Shrotriya, V., Li, G., Yao, Y., Moriarty, T., Emery, K., & Yang, Y. (2006). Accurate measurement and characterization of organic solar cells. Advanced functional materials, 16(15), 2016-2023.
  24. ↑ How Did We Figure Out Atoms Exist?. Space.com.

拎

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