【基督教與科學的鬥爭】 作者:書蟲 (big_book_worm@yahoo.com) * 前言 回顧基督教的歷史,我可以大膽的說,是基督教與科學的鬥爭 史。自從基督教成為羅馬國教以來,對科學的攻擊幾乎沒有停止, 直到今天。當然,在政教合一的中世紀,基督教徒可以硬來,死在 火刑柱上的科學家也不計其數;如今,基督徒失去了操生殺之權, 就只有文鬥一條路可行。對科學的批評如果是出於理性,科學家深 表歡迎;可是,有這麼一些基督教護教者、原教旨主義者如 Henry Morris,Duane T Gish之流,不惜歪曲科學,甚至誇大、造謠去蒙 蔽讀者,為的是要讀者相信聖經才是科學知識的來源,這是我們不 能容忍的。 隨手舉兩個例子:Morris 在“The troubled water of Evolution” 中說:「傑出的科學哲學家Karl Popper雖然自己是一個進化論者, 卻令人信服地指出進化論和創造論一樣,不可測試而因而是不可證 實的。」Gish 在“Evolution? The Fossils say no!”亦說:「因此, 要使一個理論夠得上稱之為一個科學理論,它必定要有事實支持、有可 觀察的過程或性質,而且該理論必須可以預見未來的自然現象或人為 實驗的結果。另一個額外的限制就是此理論應可被證偽。即是說,我 們可以想像出某些理論所肯定的實驗,其失敗可以否證此理論本身。 進化論者使用上述條件堅稱創造論不能用來解釋物種來源。因為無人 目睹創造,亦無法用實驗測試,而且創造論是不可證偽的。可是,普 通的進化論也不能符合上述三個條件。」   我們可以看到 Gish 不大明白何謂“證偽”,因為“有預見”的 理論即自然可以證偽!他們否認生物學家的實驗結果可以“證實”進 化論“假說”(Morris, “Scientific Creationism”),或者一方面說 進化論不可證偽,一方面又說“化石否定進化論”!   本文試圖談論一下科學方法,以澄清一些誤解,亦可以作進一步 探討的基礎。 * 歸納問題 一般人往往對科學持這樣的觀點:「科學始於觀察。科學知識是 用歸納法從觀察陳述中推導出來的。觀察和歸納本身都是客觀的。」   (簡稱“歸納主義”)這種看法源自培根(1561-1626)。 培根指出,要明白我們的大自然,不是一頭栽入亞里士多德的故紙堆 中(這是當時人們的想法),而是使用上述的「實驗方法」。例如我 們觀察了一億隻天鵝,發覺都是白的,用歸納方法可以推出「所有天鵝 都是白的」這樣一個結論。可是這種想法有一個嚴重的弱點,就是歸納 主義不能根據邏輯得到證明--我們不能用歸納來證明歸納,而歸納出 來的結果也不能肯定為真。現代歸納主義者試圖用概率的方法挽救歸納 主義,結果也不理想。是故休謨(1711-76)有這樣一種的想法 :「科學不能用理性證明,定律和理論的信念不過是一種心理習慣。」   再者,在實行方面,說觀察是客觀的,亦不符合事實。首先是:「 我們要觀察什麼?」要一個科學家「客觀地」寫下他在實驗中所觀察到 的變化,幾乎可以說是沒有意義。科學家身邊有千萬種變化(包括他自 己的心跳,甚至乎窗外的風速),沒有理論的指導,我們連觀察什麼也 不知道。就是知道觀察的目標,觀察者的描述也會受到以前經驗的影響 --例如白人傾向於描述班馬是「白底黑條紋的馬」,黑人反是。是故 歸納主義不能準確地描述科學方法。   * 証偽主義 由波普(1902-1994)提出的證偽主義(Falsificationism) 有四個要點: (1)科學工作始於有目的的資料搜集,理論先於觀察;(2)科學理論的 構築源於科學家本身的創造力和洞察,沒有「客觀」的方法;(3)科學理 論不可以由個別觀察所證實,但可以證偽--例如一億隻白天鵝不能證實「 所有天鵝都是白的」,但要證偽此理論,一隻黑天鵝就夠了。(4)科學理 論必須具備證偽的可能。任何未經證偽的理論可以作為將來科學工作的指導 。科學知識等同於現階段科學家相信並接受的假說的總和。雖然永遠不能合 理地說一個理論是真的,但能夠有希望地說它是最好的,它比以前的任何理 論要好。 因此,證偽主義者認為:一個理論越是可證偽的,它就越好。例如   (1) 火星以橢圓形的軌道圍繞太陽運行。   (2) 所有行星以橢圓形的軌道圍繞它們各自的太陽運行。 (2)應該比(1)有更高的地位,原因是(2)比(1)告訴我們更 多的科學知識,而且更容易被證偽(能證偽(1)者必能證偽(2), 反之不然)。   波普說:「我...寧願用大膽的猜測試圖去解決一個有意義的問題, 即使(并且尤其是)這個推測很快被證明是假的;而不願詳述一大堆無 意義的老生常談。我們寧願這樣做,因為我們相信,這是能從我們的錯 誤中學習的方法。在發現我們的推測是假的時候,我們將學到很多有關 真理的東西,并將更加接近真理。」(《推測和反駁》)   因此,我們對理論有一個基本的要求:它應該陳述清晰和精確。歌 德寫到電時,曾經這樣說:「它是無,是零,只是一個點,然而寓於所 有顯而易見的存在中。同時它是原點,由此對最微弱的刺激,就呈現雙 重的外觀。這種顯現被激發的條件,隨特定物體的本性而無限變化。」 (《顏色的理論》)這段東西可以看作是科學理論嗎?不能。它是如此 的模糊和不確定,根本沒有一種實驗能夠把它證偽! 證偽主義者認為,所謂科學的進步,就是理論的更替,而且後來者 比其前驅有更高的可證偽度。以物理學為例:   亞理士多德的物理學在某程度上是成功的:它能解釋重物為何下落 (尋找它們在宇宙中心的自然位置)和虹吸管作用(自然厭惡真空)。 然後是理論的證偽:從船上桅桿掉下的石頭落在桿腳,而不是船尾;木 星衛星繞木星轉而不是繞地球轉等。十七世紀,牛頓力學出現並代替了 亞理士多德的物理學--它能解釋以上所有的現象,並且還能解釋亞理 士多德沒有接觸過的現象(如潮汐及高處引力較弱等),也通過了不少 測試,並且預測到海王星的位置。可是,在水星的運動方面,在黑體輻 射方面,牛頓力學失敗了,被證偽了,代之而起的是愛因斯坦的相對論。 故事又重新開始...   波普認為下列幾類命題都不屬於科學範疇: (1)同義反覆:如「生物是有生命的物體。」 (2)永真命題:如「神可能存在,可能不存在。」 (3)數學真理:如「1+1=2。」同樣是同義反覆。 (4)形而上學命題與宗教神話:如「心物關係」、「神造天地」(因    在經驗之外)等。 (5)偽科學:含糊不清,模棱兩可。如相士批你「父在母先亡」,可    以解釋為父先母而亡,亦可解釋為「父在,母先亡」,立於不敗 之地!值得注意的是,波普將佛洛伊德的心理分析、阿德勒的個    體心理學、馬克斯的理論,通通掃進了偽科學的垃圾堆中。 證偽主義出色地批判了歸納法的不可靠,可是,它本身也有難以解 決的問題。首先,如果理論和觀察發生衝突,邏輯上沒有規定一定要擯 棄理論,觀察也可以是錯的;第二是與科學史不符--哥白尼理論預料 金星有盈虧,可肉眼觀察不到;但哥白尼理論並沒有被證偽,金星的相 變最後也在望遠鏡的幫助下被人看到;第三,觀察對理論的挑戰一般來 說可以通過加入新的假定或初始條件來化解--例如牛頓理論不能完全 說明天王星的軌道,我們可以假設擾動來自一未被發現的行星(海王星)。 波普綱領發展的頂點可以以拉卡托斯(Imre Lakatos, 1922-1974) 為代表,他提出了所謂「科學研究綱領方法論」。所謂研究綱領 (Research Programme),就是一個可以從正面又可以從反面指導未來 研究的結構。所謂反面,包括不得修改或擯棄綱領的某些基本假定(叫 做綱領的硬核hard core)。這個硬核部份,由輔助假說和初始條件等等 構成的保護帶(protective belt)加以保護,不被證偽。所謂正面,包 括那些指出這研究綱領可以如何發展的方針--這種發展包括為了說明 以往已知的現象和預見新現象而以附加假定去補充硬核。   一些硬核的例子如下: (1)哥白尼天文學--地球和其他行星沿著軌道環繞靜止的 太陽運行、地球每天自轉一周; (2)牛頓物理--三定律加萬有引力定律; (3)馬克思之歷史唯物主義--社會變化決定於經濟基礎的 階級鬥爭。 觀察對硬核的挑戰可以用修改保護帶來應付。以天王星軌道「異常」 為例,為了保護牛頓物理的硬核,我們可以修改初始條件(加入新行星), 或加入輔助假說(如將此現象解釋為某種光學擾動),這兩者都應該是可 以獨立檢驗的。但不允許設立特設性假說(Ad hoc hypotheses,如說天王 星就是那麼樣運動的啦!)或修改硬核(如說牛頓定律在遠處不成立)。 任何科學家要修改硬核也就等於是放棄該研究綱領。研究綱領是進步 的(或是退化的),取決於是否能成功地導致(或是持續地不能導致)新 現象的發現。   拉卡托斯認為,有價值的研究綱領應該(1)有一定程度的嚴謹性, 從而可指導未來的研究;(2)能導致新穎現象的發現。他認為弗洛伊德 心理學有(1)無(2),反之,現代社會學有(2)無(1)。 拉卡托斯理論的短處在於,我們永遠不會知道某個特定的研究綱領是 否退化到無可救藥,而綱領與綱領之間也沒有明確的標準去比較。 * 規範和常規科學 庫恩(Thomas S. Kuhn,1922-1996)在1962年出版 了《科學革命的結構》一書,比拉卡托斯更早提出了以拜學史為鑒的觀點, 二人不同之處,在於庫恩十分強調社會因素對科學發展的影響。 庫恩關於一門科學如何進步的圖景可以概括為下列開放的圖式: 前科學->常規科學->危機->革命->新的常規科學-> 新的危機->.... 在一門科學形成以前的五花八門的活動,在某一規範(Paradigm)得到 某一科學團體的堅持時,終於變成為有結構,有方向的事業。構成規範的是: 某一特定科學團體所採納的、一般性的理論假定和應用這些假定的定律和技 術。在一種規範(可能是牛頓力學、波動光學或分析化學等)內工作的人們, 都是在從事庫恩所說的常規科學(Normal Science)。庫恩把常規科學描繪 成按照某一規範的規則進行的解決難題的活動,在這樣的活動當中,遇到困 難是預料中事,但當困難堆積而失控,危機(Crisis)狀態就發展起來。危 機的解決,發生在全新的規範出現并吸引越來越多科學家的認同,直到原先 那個破綻百出的規範終於被放棄之時--不連續的變化就構成了一次科學革 命(Scientific Revolution)。 新的規范與舊的不相容,指引著新的常規科學活動的進行,直到它陷入 嚴重的麻煩,導致一場帶來新的革命的新的危機。   庫恩借用了維特根斯坦對「遊戲」的看法:和遊戲一樣,規范不能有精 確的定義,個別的科學家通過教育和模仿獲得規范的知識。正因為規范是不 精確而開放的,因此為科學工作者留有充分的空間去發揮。解決某一難題的 失敗,被看成是科學家的失敗而不是規范的缺陷。無法解決的難題,被看成 是反常而不是對規范的證偽--除非反常嚴重威脅規范的基本原理,而又長 期不獲解決。   對於個別科學家由忠於某一規范轉為忠於不相容的另一規范這種變化, 庫恩比之為「宗教信仰的轉變」--即是,沒有客觀的比較標準,邏輯也不 可能指出那一個規范較優越。科學家可以有多種理由作這樣的轉變--如簡 單性,實用性,甚或宗教信仰等。庫恩認為,要知道有那些因素導致這種 「改宗」,可用心理學和社會學的方法,而不是求之於科學本身。如果「改宗」 的科學家佔多數,革命就成功了。   雖然庫恩承認科學在某種意義上是在進步的,但他又否認這種進步是朝 著某個目的(尤其是所謂「真理」)前進的。   A. F. Chalmers在批判庫恩時提出了三種對科學研究的看法:主觀主義 (科學知識存在於個別人的心中,由該人的經驗所證實)、約定主義(科學 知識是由科學團體認可的)和客觀主義(科學理論是獨立於個人或團體之外 的)。庫恩在他的作品中混用了三種觀點,但有很強的約定主義傾向。   科學注重審查,因此說個人信仰可以創造科學理論是不成立的。約定主 義和客觀主義都不否認科學是一種複雜的社會活動,二者之所以不同,在於 前者以社會團體為第一性,科學及其實踐是第二性,而後者的認識剛好相反。 (未完待續)