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第十四章 科学不为真理只为实用（第2页）

回到我们的假设，假设牛顿时代的科学家们提前知道了相对论，而且科学家们发现相对论恰好能解释水星位置出现误差的原因，那么他们会放弃牛顿吗？

假如你是科学家，你选择相信哪个呢？一边是一个没听说过的科学新人提出的一套全新的、复杂的新理论，彻底推翻了现有理论，唯一的证据是一次可能由误差产生的异常数据；另一边是一个在两个世纪里被无数人经过无数次验证的经典理论，外加一颗远离人类一亿公里的、小小的、尚未被发现的新卫星，以及我们对自己天文观测能力不足的谦虚承认。

换句话说，为了一个独立出现的异常数据，我们应该推翻一个被验证了成千上万次的成熟理论，而用一个更复杂的全新理论取而代之吗？

实际上，在前面说的日全食观测实验完成后，欧洲顶级的学术会议宣布爱因斯坦正确，结果当场就有权威学者站出来宣称：他认可实验的数据，但是不认为爱因斯坦就能因此推翻牛顿——人家就打心眼儿里觉得你证据不足，那又能怎么办呢？

咱们再说刚才第二个假设……您没忘了那假设吧？我们假设说，假如牛顿时代的人见到了更为正确的相对论，但是当时一切的观测手段都无法验证两者的区别，那该怎么办呢？

这时候科学家们就会毫不犹豫地选择牛顿了，原因在于前面我们提到过的“奥卡姆剃刀”。

在讲牛顿的时候，我们说过衡量理论学说的两个标准，第一位是预言的准确性，第二位是简洁性。

“奥卡姆剃刀”大致的意思就是，当两个学说都能准确解释同一件事的时候，我们选择更简单的那个。

不为别的什么，就只是因为它简单。

关于奥卡姆剃刀，有一个比较常用的例子，说我们可以假设在车库里有一条我们看不到、摸不到、听不到、用任何科学手段都检测不到的“喷火龙”。这种假设在逻辑上是成立的——你不能证明它不存在嘛。那我们为什么要忽视关于这条龙的假说呢？我们可以根据证伪主义，说这条隐形龙的存在不能被证伪，所以是不科学的。我们也可以根据奥卡姆剃刀原则，说这条龙无论存在还是不存在，对我们的生活没有任何影响，那么科学家就认为它不存在，为的是让我们的理论更简洁，同时我们也不会损失任何东西。

我们也可以把奥卡姆剃刀用在《黑客帝国》的假设里。我们的确可以假设我们的世界都是虚拟的，但这假设对生活没有影响。那么，两相比较，否认假设的世界更为简洁，于是我们就选择相信没有虚拟世界，我们生活的世界就是真实的。

但是您有没有嗅到一个危险的信号？

科学不是追求真理的吗？那么奥卡姆剃刀是怎么回事？奥卡姆剃刀能证明车库里的隐形龙不存在吗？没有，它只是当作隐形龙不存在。

根据奥卡姆剃刀原则，我们选择科学理论的原则竟然不是哪一个更接近真理，而是哪一个更简洁实用。

我们刚才说，无论当初的科学家是否观测到和牛顿力学不符的数据，都不会相信相对论。那你肯定会问：那后来相对论怎么就被承认了呢？

其实，广义相对论被科学界接受的过程，并不是一锤定音——前面介绍的日全食观测实验是最有戏剧性的一次证明，但不是唯一一次。早期证明广义相对论的最重要的证据有三个，而且爱因斯坦对这三个问题都能计算出精确的数字。结果科学家们发现，实际的观测结果和爱因斯坦的计算结果极为接近，这才服了——用别的理论，做不到同样准确又同样简洁。

而且就算这样，还是不能说服所有人。之后仍旧有无穷无尽的科学家质疑相对论。再加上当时找不到更多可以应用相对论的领域，所以在随后的几十年里，人们渐渐冷落了相对论。直到20世纪60年代以后，随着技术发展，人们发现在天文观测、雷达信号、GPS（全球定位系统）等领域，相对论都很有用，那些质疑相对论的声音才逐渐消失。因为到了这个时代如果再不相信相对论，眼瞅着身边的好多事就办不成了。

——说白了，相对论为什么能被人们接受？是因为背离牛顿力学而符合相对论的证据越来越多，多到人们觉得宁可选择复杂的相对论，也比不断给牛顿理论打补丁要更简洁、更省事。

也就是说，相对论代替牛顿力学并不是一个突变的过程，并不是科学家们在一次大会上拿出各种证据和理论来不停地辩论，最终一方灰头土脸地离开会场，另一方宣布科学理论被改写。这其实是一个渐变的过程，是随着反对旧理论、支持新理论的证据越来越多，相信旧理论的科学家不断地给那些证据找理由，直到所有找出的理由堆积在一起比新理论还复杂、还难以让人接受的时候，科学理论就被改写了。

那么，您能意识到科学理论互相取代，依据的是什么原则了吗？

是实用主义！

那个市侩的、庸俗的、让我们瞧不起的实用主义，竟然是整个科学的核心？

在相对论出现以后，我们发现，牛顿力学严格来说都是错的。我们生活的空间是弯曲的，我们随便摆放一块橡皮就可以改变空间的弯曲程度。我们坐了一趟汽车，手表的时间就和标准时间有了一点点偏差。然而，我们在生活中从来不使用相对论解决问题。人们在制造汽车轮船的时候，用的仍旧是牛顿力学的公式。为什么明明有更准确的理论我们不用，非要用不够准确的呢？原因不用我说，您肯定知道：牛顿力学在日常生活中已经足够准确而且足够简单。

一句话，更实用。

再比如，生物体内的分子原子都严格遵守物理定律。那么我们可以把生物看成一个由大量分子组成的物体，使用种种物理定律去研究它的规律。然而事实上，我们在研究生物的时候，用的是和物理学完全不同的生物学，是一套全新的定义和理论。我们为什么抛弃掉物理学已经取得的巨大成就，在生物体研究上另起炉灶呢？这就是因为，当我们把某个器官当作一个整体，按照生物学的方法去研究时，要比把它当作一个复杂的分子集合体用物理学去研究简单省事得多。虽然物理学研究的结果更精确，但是生物学的方法简单实用，所以我们选择使用生物学。还是因为实用。

甚至连我们最熟悉的“日心说”也是一样。我们今天都知道地球绕着太阳转，可是我们平时会这么描述太阳——我们说太阳“升起”，太阳“落下”。当我们说“日出”和“日落”的时候，我们其实是在假设地球静止不动，运动的是太阳。

为什么要这么做呢？因为在日常生活里，认为“大地静止不动”更实用啊。

我们应该好好想想科学到底是个什么东西了。

前面的种种例子都表明了，科学是个只讲究实用与否的工具。我们在筛选科学理论的时候，实用是唯一的标准。首位的要求是这个科学理论能够指导我们工作，不能够出错。其次，在不出错的基础上越简单易用越好。就比如牛顿力学其实是错的，但在我们粗糙的日常生活中已经足够用了，我们就只当牛顿是正确的，不需要了解相对论。

假如你接受这一点，那么可以听听我个人给科学下的定义：科学就是建立在经验主义基础上的、以实用主义为原则筛选出来的、可以被证伪的理论。

说白点儿就是，科学就是我们在一堆科学假设中，挑出一个能够解释已有的实验和观测数据，而且表述尽量简单，还可以被证伪的理论。这个理论就是最“科学”的。