黑天鵝與可證偽性

可證偽性是著名科學哲學家波普爾提出的，其含義並不難理解。

波普爾發現，要證實一個全稱論斷，在現實中非常困難，甚至近乎是不可能完成的任務，但要否證一個全稱判斷，那就容易得多，因為只需要找到一個反例就夠了。

圖示：大自然創造出黑天鵝，大概就是用來警醒世人，刻板印象要不得

歷史上歐洲人一度認為所有天鵝都是白的，直到探險家發現了黑天鵝，並把它們帶回歐洲，這引發了一次巨大的思想震動，其影響力不遜色於日心說，以至於如今還有一個專門的術語——黑天鵝事件來描述它。毫無疑問，黑天鵝事件對波普爾提出可證偽性，同樣有巨大啟發。

讓我們再舉一些例子。

所有（健康成年的）鳥兒都會飛

我們只要發現了鴕鳥、企鵝等不會飛但同時又的確是鳥的動物，就知道上面那個論斷是錯誤的。

圖示：鴕鳥的確是鳥。因為生物學中鳥是這樣定義的，卵生有羽毛有翅膀的恆溫動物。當然還有其它特點，但並沒有把會飛還是不會飛，作為判斷標準之一，所以鴕鳥雖然不會飛，但它的確是鳥兒。

再來一個

所有生命都依賴於水

直到目前為止，我們的確尚未發現有能夠不依賴於水就能生存繁衍的生命形式，但我們也無法就此得到結論說，這句話一定是對的。道理也很簡單，就如黑天鵝一樣，在發現它之前，當初的歐洲人可以認為天鵝是白的，這事兒非常天經地義，天鵝怎麼可能還會有別的顏色呢？所以，焉知我們對地球生命做出的觀察得出的規律性結論，能在全宇宙通用呢？

圖示：火星探測器證實火星上存在大量地下水，這激發了探索火星的極大熱情。火星說：I"m wet（溼），在這裡是個雙關語。

雖然，我們在尋找外星生命的時候，總是優先考慮水，這不過是因為，我們對需要水的生命最熟悉罷了。事實上，天體生物學家們並不真的認為生命一定就離不開水，他們設想過各種可能的不依賴水的潛在生命形式，只不過設想只是設想，除非能真的發現那樣的生命存在，否則也只能作為一個腦力遊戲。

建立一個知識體系有許多方法，比如公理演繹法、觀察-歸納法等。波普爾認為，科學的知識體系中，最重要的既不是演繹推理也不是觀察-歸納，而是他提出的可證偽性。即任何科學定律都具有可證偽性，並且科學就是在不斷地證偽中發展和前進的。

圖示：知識體系的構建方法之一，基於公理的演繹法，特別適合數學這類學科

著名哲學家亞里士多德，早在數千年前就指出，除了演繹推理和形式邏輯之外，觀察-歸納法是構造知識體系非常重要的方法，他說：除了數學（包括幾何）這類純粹抽象的知識領域，對真實事物的直接觀察是理解它們的基礎。

圖示：數數肋骨有幾對

但遺憾的是，亞里士多德的觀察相當粗糙，比如他曾說過，人類只有八對肋骨（其實人類有12對肋骨），他還說過女人比男人的牙齒少（這可能是因為長沒長智齒差異造成的誤會）。當然，他說過的話很多，但其中最著名的一句可能是這句：重的比輕的落得快！

圖示：正在觀察動物的亞里士多德。亞里士多德。西方古代最博學的學者，也是教科書上的最著名反派，老是被推翻。知名格言：吾愛吾師，吾更愛真理。亞里士多德師從柏拉圖，但他幾乎反對柏拉圖的所有重要觀點，被人指責不夠尊師，於是他就說了這句話。後人發現他學說中的謬誤，並加以糾正，也正應和了他自己的格言。

等一下，這句話或者這個歸納，有什麼錯嗎？

難道自然界中不是羽毛比石頭落得慢嗎？

的確，在大自然中羽毛落得是比石頭慢，但因此歸納出重的比輕的落得快，將其作為法則，那就大錯特錯了。因為快慢之別與重量無關，而是由其他因素造成，亞里士多德沒有意識到這一點，就草率地將羽毛和石頭在空氣中下落的速度差異，歸納為重量不同產生的差異，這就大錯特錯了。

比如，同樣一張紙，在揉成團的情況下，明顯就比它處於張開的狀態下落得快，這就無法用重量差異來解釋嘛。但亞里士多德威名太盛，加之重的比輕的落得快，合乎多數人的觀察經驗，沒有人去深思這個論斷背後隱藏的問題，就這樣過了大約兩千年，才遇到了一個敢於挑戰古代權威的人，不僅挑戰還挑戰成功了，他當然就是大名鼎鼎的牛頓，錯，是伽利略。

圖示：比薩斜塔實驗，這個實驗伽利略本人並未做過，但據稱伽利略的追隨者可能做過。

伽利略透過思辨（大小石頭用一根線連在一起，速度是會變快還是變慢?）和斜坡實驗將亞里士多德歸納的重的比輕的落得快法則推翻，在這個過程中，伽利略敏銳的意識到阻力的存在，由此打開了現代科學的大門，牛頓三定律就是對伽利略等前輩成果的最佳總結，這也是牛頓說自己的成就是站在巨人的肩膀上完成的。愛因斯坦對伽利略也有極高的評價，他說伽利略的發現，以及他所用的科學推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，伽利略的發現和使用的方法，標誌著現代物理學真正的開端！

研究科學歷史的大多數史學家也同意伽利略在科學史上的重要地位，自伽利略之後，科學的發展算得上一日千里，在短短四百年時間裡，人類對大自然乃至人體如何運轉的瞭解超過從前一萬年時光裡得到的所有經驗知識。

而在科學的發展過程中，推翻了許多前人流傳下來的知識體系和思想觀念，也包括自家老前輩提出的觀念和法則也在推翻之列。大概正是科學發展史的激盪風雲，促使波普爾思考科學發展中表現出來的更一般的本質，即他提出的可證偽性，才是促進科學快速發展的關鍵，而不是亞里士多德提出的觀察-歸納。

當然，這種說法是否真實，其它科學哲學家有不同意見。

關於科學哲學和科學的關係嘛，我個人贊同諾獎得主，物理學天才小頑童費曼的一句話：

圖示：費曼的名言，科學哲學對科學家的用處，就像鳥類學對鳥兒的用處。

費曼的意思是說，要想知道科學究竟是什麼，最好的辦法是自己去做一做科學研究，去成為一支鳥兒。另外，這句話也暗含著，鳥兒不是因為看了鳥類學才成為鳥兒的，意思是科學哲學對於科學本身的發展沒有真正的價值，要做科學研究也不需要先了解科學哲學。

比如，我要是說太陽的核心裡有一把茶壺，或者住著一個神仙。這就不是一個科學的陳述，因為我們沒有任何辦法探測太陽的核心，因此既無法證實也無法證否，這樣的陳述，在波普爾看來就和科學無關了，同時這種不可證偽的陳述，也沒有科學上的研究價值吸引不了科學的興趣。

當然，我必須強調一下，不可證偽，未必就是虛假陳述，而且現在不可證偽也不代表未來不可證偽。另外，不可證偽的陳述，沒有科學價值也不表示沒有別的價值。比如，您要是畫一張太陽核心裡有把茶壺的畫，或者寫一個關於太陽裡住著的神仙的故事，說不定就能發財呢 :)

簡單說說

可證偽，從字面上理解就是可以證明是錯的。也就是說，要證明這個科學理論是否科學，就看這個科學理論是否可以證明是錯的。

是不是有點懵。

但可證偽性就是這個意思。就是字面上的意思。

舉個例子，愛因斯坦的相對論，理論上來說，光線透過太陽時會出現彎曲，這是一個結論。我們可以觀測光線彎曲了（正確）或者沒有彎曲（錯誤）兩個結果，光線沒有彎曲就是證明相對論是錯誤的。而正是因為我們有錯誤的選項，所以，愛因斯坦的相對論是科學理論。

很多人都理解錯了可證偽性的意思，包括這個問答之前那個答案---黑天鵝和可證偽性，至少是沒有講透。

可證偽性並不是去驗證科學理論是否正確，而是驗證科學理論是否是科學理論。

有點拗口吧。

再舉個例子。

進化論和神創論

進化論是可證偽的，比如說在白堊紀的岩層中發現了現代人類的化石。進化論的觀點，白堊紀是不可能有現代人類的，這是反例，所以可證偽。所以進化論是科學理論。

神創論就是不可證偽的。在神創論的邏輯下，你沒辦法用個例子來證明，神沒有創造人類。所以神創論不是科學理論。

當然，進化論是否是正確的科學理論，那就是另外一個問題了。

這裡可以衍生下，證明是否科學的理論除了可證偽性外，還有可重複，可驗證等等。靠單獨一個理論是沒辦法證明是否是科學理論的。

比如說這個問答中有人問江本勝的水知道，這個理論就不可以用可證偽性來證明。

水知道理論是可以證偽的，但不代表是科學理論，因為水知道的理論不可重複，不可驗證。

什麼是可重複，可驗證，不需要特意去解釋了吧。