現代人應有的科學觀

  民國初年,由胡適等人發起的五四運動,為了替中國尋求富強之道,同時引進西方的民主與科學,但由於這兩個概念太過抽象,當時根本找不到適當的譯名,只好暫時以「德先生」和「賽先生」稱呼之。

   近百年的悠悠歲月中,民主與科學在中華地區各有各的發展,時至今日,任何人對於民主為何物,應該都不至於太陌生(至少懂得心嚮往之),可是對於科學的認識,似乎仍舊停留在各人心中一把尺的階段。

   話說回來,「何謂科學」不折不扣是個大哉問,不可能在一篇短文中討論清楚。本文的目的,只是想藉著民主和科學的平行關係,對科學的本質做個淺顯的介紹。

   這些平行關係,或許比大家想像中還多──


一、放諸四海皆準

   相信人人都同意,民主精神應當放諸四海皆準,不該隨著地域、種族、宗教等因素而有差異──至少理論上如此。正是基於此一信念,才會出現「民主是普世價值」這種說法。

   而在自然科學領域,放諸四海皆準更是一項重要的原則,比方說,如果台灣有一位科學家,製造出一種前所未有的物質,那麼一旦他公布了實驗細節,世界各地的實驗室,都應該能夠根據他的方法,得到相同的結果,這就是科學家所謂的「可重複性」。

   更有甚者,對某些科學理論來說,光是四海皆準並不夠,還必須推廣到「放諸宇宙皆準」。例如化學元素週期表雖然是地球人的發現,但由於地球只是宇宙間一顆普普通通的「沙粒」,毫無任何特殊之處(此即所謂的「哥白尼原理」或「平凡原理」),因此之故,無論距離我們多麼遙遠的星球,其上的化學元素仍會和我們的週期表一一對應。


二、既古老又年輕

   民主和科學皆擁有源遠流長的歷史,然而「正式化」皆為相當晚近的事。就民主而言,其思想可遠溯西方的《理想國》和東方的《孟子》甚至《尚書》,但是直到美國憲法出現,人類才首度將民主精神落實為一部根本大法(相較之下,英國至今仍然沒有成文憲法)。至於科學的萌芽,距今至少已有五千年,金字塔便是古代科學的具體展現,偏偏數千年來,科學家對於「科學」始終沒有明確的定義,一直要等到一九三○年代,哲學家波普爾(Karl Popper, 1902-1994)提出「可證偽性」這個檢驗標準──科學理論必須有可能被推翻──廣為科學界接受的科學定義才終於出爐。

   用最簡單的方式來說,波普爾的科學定義是標準的逆向操作,以「證偽」取代傳統的「證實」,因為後者容易落入邏輯的陷阱,無法淘汰某些似是而非的「偽科學」──例如羅素於《心的分析》中所舉的著名例子:「我們這個世界和其上萬事萬物,都是五分鐘前誕生的。」這個論述荒謬至於極點,卻是一個無懈可擊的謬論,能夠輕易通過任何證實的考驗,這就是標準的偽科學。


三、少數服從多數

   乍看之下,民主制度中這項最基本的原則,無論如何不適用於科學領域。因為在一般人的觀念裡,科學應該致力追求真理,而真理怎能採用多數決呢?然而事實上,如今科學家早已明白,至少就自然科學而言,所謂的真理並不存在(如前所述,任何科學理論都必須「有可能」被推翻,因此當然不是真理),科學家所做的努力,只是不斷逼近這個真理而已。

   由此可知,大家在小學與中學時期,從課本裡所學到的科學知識,充其量只能算是一種「主流理論」或「標準模型」,亦即在我們這個世代,大多數的科學家最認同的理論──所以它們才有資格寫在教科書裡面──無論達爾文的演化論,或是愛因斯坦的相對論,皆應作如是觀。


四、多數尊重少數

   民主貴在包容,因此才有「我絕不贊成你的主張,但我誓死捍衛你的發言權」這樣的說法,而這種包容異議的風度和雅量,在科學界更是一種常規。舉例而言,雖說在正式的教科書裡,也就是一般大眾心目中,只能容納一種主流的理論(正如選舉結果,只能有一位候選人勝出),但是科學界並非一言堂,除了主流之外,其他各種「非主流理論」仍能找到立足之地,擁有或多或少的支持者;一位傾向於非主流理論的科學家,並不會因為他的學術信仰而遭到歧視,更不會因此飯碗不保。


五、勇於挑戰權威

   先說一個幾十年前的「鐵幕笑話」,在某個國際場合,一名美國人和一名蘇聯人鬥起嘴來,美國人驕傲地說:「我們可以站在白宮前面,大罵美國總統是混蛋!」蘇聯人則不甘示弱:「我們也可以站在克里姆林宮前面,大罵美國總統是混蛋!」

   這個笑話如今雖然稍嫌過時,仍舊可以給我們一個啟示,那就是唯有在民主制度下,升斗小民才能批判高高在上的官員,乃至國家元首。

   而在科學界,這種挑戰權威的勇氣和膽識,可說是任何一位科學家,在接受養成教育時期,便不知不覺培養出來的本能。正因為如此,在各個科學領域中,皆經常可見初出茅廬的後生晚輩(例如二十六歲的愛因斯坦),以初生之犢的精神,對本行的「金科玉律」提出質疑,而挑戰成功的例子則比比皆是。


六、坦然認輸的風度

   「下台的背影要漂亮」這句話,隱含著一種重要的民主風度,亦即政治人物要坦然面對失敗的結果。無論是正式的選舉失利,或是民意上大勢已去,凡是稍具民主素養的官員,都會盡力以最漂亮的姿勢走下舞台。

   科學界則有一項悠久的光榮傳統──勇於認錯──和這種民主風度是絕佳的類比。最有名的例子,要數愛因斯坦在成功地發明相對論之後,卻錯誤地推導出靜止狀態的宇宙模型,十多年後,當天文學家哈伯提出了不容置疑的觀測證據,證明宇宙一直處於擴張的狀態,愛因斯坦很快便揚棄自己的理論,一點都不擔心面子問題,而到了晚年,回顧自己的學術生涯,愛氏還特別強調:「那是我一生最大的錯誤!」


七、優勝劣敗的汰換

   在民主制度下,政權的和平轉移是一種健康的常態,反觀在科學發展過程中,其實也不乏類似的情形,科學史家統稱之為「典範轉移」。

   前面提到過,任何一個描述自然現象的理論,即使在當今世上打遍天下無敵手,仍然不算什麼真理,只能定位為主流理論,若干時日之後,自然有可能此消彼長,主流理論逐漸退流行,某個非主流理論卻累積了越來越多的證據和支持者,終於順利「取得政權」,成為新一代的主流理論。

   在科學發展史上,這類的例子不勝枚舉。例如人類對宇宙的見解,最早是所謂的「地心說」,認為地球是宇宙的中心,一直到了十七世紀,才被哥白尼的「日心說」所取代,然而曾幾何時,日心說也成了歷史遺跡,因為今日科學家所公認的宇宙結構,乃是各個角落一律平等,根本不存在任何中心(即所謂的「無心說」)。至於近在眼前的例子,則是幾十年前才終於擺脫草莽地位,取得地球科學正統的「大陸漂移說」。


八、無人能置身事外

   法國政治家克里蒙梭(Georges Clemenceau, 1841-1929)曾經說過一句至理名言,大意是:「戰爭太重要了,不能完全交給軍人決定。」後來,有人將這句話衍伸為:「政治太重要了,不能完全交給政治人物決定。」言下之意,在民主體制之下,唯有全民踴躍參與,才能共同推動一個健全的政府。

   有趣的是,克里蒙梭這句話還演變出另一種變奏:「科學太重要了,不能完全交給科學家決定。」換句話說,科學的發展其實也亟需全體人類的關注;消極而言是起著監督作用(以免科學家的好奇心過度膨脹),但更積極的一層意義,則是希望藉著集思廣益,讓珍貴的科學研究資源──包括人力、財力、物力──獲得最合理且最有效的分配。

   以上,可說是筆者借題發揮,藉著民主和科學的類比,探討了現代人應有的基本科學觀。最後必須強調的是,民主和科學既然並非同義詞,同中有異乃是理所當然的事,本文雖然一再強調兩者的相似性,絕對不能避而不談反例的存在,否則豈不是太沒有科學精神了!而在筆者看來,兩者之間最大的差異,在於民主不能輕言實驗,不然很容易導致千萬人頭落地,至於科學研究,只要是在法律、道德和良知許可之下,大可無所不用其極──將「大膽假設」發揮到極致也無妨──包括可以不斷地使用「嘗試錯誤」這個科學方法,例如著名的桃莉羊,即是科學家嘗試了二百七十六次錯誤之後的成果。



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