定理至此證畢。

科學哲學筆記#15
科學實在論
June 10, 2014

你們有看過恐龍嗎? 有經驗過引力嗎? 那電子呢? 被電算不算呢? 如果被電到就說是電子，那麼古希臘人就知道電子了。這些假設都是理論元項(theoretical entity)，來幫助我們解釋現象。如果有恐龍，就可以解釋為什麼有這些骨頭。如果有電子，可以解釋為什麼我們被電到。科學實在論(scientific realism)，我們好理由相信這些東西存在。

就有人假設科學的理論都不存在。像是 van Frassen 和 Berkeley 都反實在論，都是經驗主義者，不承認那些超出經驗範圍之外的。另一方面，實在論者認為，根據我們現在最好的科學理論，那些無法經驗到的近似為真。

科學家不是不會犯錯的，但我們都選擇性的無視這些錯誤。伽利略(Galileo)就是實在論者。當他被宗教法庭審判，腳一邊在動，他還在喃喃自語，“可是它在動呀! ” 他說的不是他的腳呀[子宇注曰: 老師很愛耍冷....]，是地球呀! 又像愛因斯坦提出廣義相對論以後，他在信中寫道，就算不看目前進行的若干實驗，他也知道是對的。

可是伽利略相信海水潮汐是地球自轉的緣故，這是錯的。愛因斯坦不相信哥本哈根詮釋，希望找到隱變數(hidden variables)，最後也是錯的。整個故事的moral是什麼? 科學家深切的信念並不是千真萬確，像他們想的一樣。黑格爾自認為他站在歷史的高峰，但是我們不是。[子宇注曰: 酸....]

如果你去看科學史，你會發現無數科學理論的成功持續好長一段時間，最後都垮了。你到墳場看到牛頓死了，托勒密死了…你難道會說，啊! 幸好我不會死。你應該說，根據歸納法，我是人，我也會死呀! 這是悲觀的歸納論證(pessimistic induction argument)。根據這樣，當今的科學理論很有可能唯假。

[鄭子宇發言: Hume不承認歸納法，怎麼辦? ]

他只是認為歸納法不能從理性被證成。我們不要求歸納法是健全論證(sound argument)，只要求結論是可靠的。

[朱柏憲發言: 波柏(Popper)會說，因為受歸納的對象相當不同，我們不能互相比較。事實上，近代的科學可解釋的元項應該越來越多。]

但是也誠如庫恩(Kuhn)所說，晚近的理論並不是在每一項都勝過前面的論證。

這裡我們遇到一個麻煩就是整體論(holism)。現在，實驗真的可以判定理論的真假嗎? 我們從理論T得出結果E，但是實驗得到 ~E。根據否定後件得 ~T。可是實際上不是這樣。我們有誤差，會有輔助假設，都可能有問題。推論應該是: 

T, A1, ..., An ➔ E.
~E.
A1, ..., An.
——————
~T.

也就是說如果我們真的確定了實驗沒有誤差，~e是可靠的，而且輔助假設A1, ..., An都是對的，才知道~T。實驗不能告訴我們什麼是對的，頂多告訴我們可能是對的。你要去肯定理論為真，沒那麼簡單。

又有人提出決斷實驗可以判斷不相容的理論至少有一個為假，如果他們得出矛盾的結果。例如，如果光的粒子性與波性得出不一樣的速率，他們就不共戴天，不能同時活，但是可以一起死，同歸於盡。可是科學家沒有得出相異結論。

其實如果T1和T2不相容，而T1是錯的，那麼我們也不確定T2是對的，因為還可能有T3，T4，....。又有人說了，如果T1, ..., T10窮盡了某個現象所有可能，但T1,..., T9都錯，就知道T10是對的。但是我們無法窮盡所有可能。你只想得出T1, ..., T10是你想像力不足呀! 

有人認為，像是Fresnel用以太的振盪的疊合，預測出繞射圓盤的光會在中央出現圓點，讓Poisson相當驚訝。Eddington預測日食時光線的偏折角，果然正確。這些都是驚人的預測，還有很多。

於是，科學實在論者要捕捉的直覺，叫做無奇蹟論證(no-miracle argument)。有兩個解釋在競爭: 理論近似為真，還有理論是碰巧預測的。但是後者爛得要死。這好像說，說那位同學常常拿書卷，那是碰巧的啦! 

然而 Laudan 認為，近似為真不能說明科學理論為何成功。怎麼會這樣? 回顧科學史上，以前很成功的熱質說，以太說，最後都是假的。於是理論預測性高，和理論為真，這兩個連結沒這麼緊密。以太說沒有以太，這個跟炸雞桶沒有炸雞一樣，這樣哪叫近似為真啦! 於是成功的理論之中，非近似為真的理論要多於近似為真的理論。

另一方面，近似為真代表還是有錯，這樣怎麼知道結論沒有納入錯誤。總之，我們不能以近似為真來說明理論的成功。這樣的論文就很漂亮，有深度。這個讓給你，那個再讓給你，我還是贏。

[子宇注曰: Laudan對“真”的理解比較強。若以輕微的反實在立場代之，比較合理，這樣我們不再堅持它們近似為真，但是可以解釋為何預測成功。我們假設有以太，是因為它的某些模式符合實際現象。儘管少數是錯的，以太仍然描述了光波的某種現象。]

另一方面 van Frassen 認為，“近似為真”並不一定是理論具有預測力的最佳解釋。我們只知道達爾文式的天擇: 留下來的是最適合的，但不一定是最好的。我們必須說明實驗的篩選如何使得理論近似為真。

另一個路線是質疑最佳解釋推論(Inference to the Best Explanation)。怎麼質疑? 實在論者說，提供最佳解釋的，直覺上，就是最可能為真的。可是反對者說我沒有這個直覺呀! 支持者拿人家根本不接受的規則當前提，這個是循環論證。

實在論者會說，我們為什麼沒有理由接受? 我們每天都在用。法官採信證人的時候，也是看最佳解釋。

先看Hungerford的反對。判斷說明的好壞，都是主觀。這好像你說臭豆腐好吃，我說不好吃，這個沒有誰對誰錯，沒得辯啦! 如果因人而異，那麼判斷的標準是多餘的(redundancy)，無法形成共識。

接著是Voltaire的反對。就算是大家有共識的，跟解釋的真假還是兩回事。令人滿意的解釋不一定為真；真的解釋可能不令人滿意。例如說，大部份人認為最統一的解釋最可能為真。這背後有個形上學預測: 世界是優雅的，簡單的，統合的，但是你怎麼知道? 我們的世界可能是複雜的。

第三個反對，壞籤桶論證(argument from a bad lot)說，就算最佳的解釋只是目前知道的最佳，其為真的機率仍不高。最佳的解釋若不太可能為真，這樣哪門子最佳? 這好像我們有一桶爛蘋果，我挑一個比較不爛的，跟你說這是好蘋果，他還是爛的啦! 

這學期的科學哲學上到這邊，因為時間的關係，有很多議題其實來不及講。如果大家有興趣，可以去看免費的線上Stanford Encyclopedia of Philosophy，裡面都是請教授撰稿的，正確性沒有問題，也有附書目。[盛子安低聲道: 寫報告的時候隨便google一下就會看到那個網站....] 

下禮拜的考試不會太刁難，只要你們讀書的時候稍微想一下我對這個議題的立場是什麼，我怎麼回答這些問題就可以了。謝謝大家! [眾熱烈鼓掌。下課我跟朱柏憲，陳盈皓，鄭澈，黃昱嘉，還有大二的物理系學弟妹去合照。]