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  There are known unknowns. There are also unknown unknowns. - Donald Rumsfeld
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 · 简评川普国情咨文
 · 面对信释的瞎忽悠,还望网管五思
【侃政治-11】
 · 幸灾乐祸实为过,倒打一耙更猥琐
 · 反共义和团与反共红灯照的比较研究
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【侃哲淆-2】
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 · 批判和怀疑才是民主的精髓(1)
【侃科淆】
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【侃政治-8】
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 · 关于贵族,信用,契约的hit&mi
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【侃政治】
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跟着紫鸟侃科学:超弦和科学实证主义 2013-06-30 10:56:56

最近紫荆棘鸟的几篇侃物理系列,

闲侃 (1) (physics & related)

闲侃 (2) (physics & related)

闲侃 (3):为什么空间是三维的


觉得挺有意思。俺的这一篇,算是对这个系列的综合性瞎评。

认同紫鸟的这句:【超弦之所以用到 10 or 10+ dimensional 的时空,原因之一就是数学技巧上的简便:增加维是将看上去不好扯上关系的两个东西(例如引力和电磁力)最常用的方法之一。额外的空间维数必须坍缩到 min 的普朗克尺度是因为超弦理论必须描述咱们这个现实世界。】

很多单一的物理现象,都可以表达为一个或一组简洁无比的微分方程。这自然会让人们,包括恩格斯,想到,自然规律应当是及其美妙,简洁的和对称的。统一场论的努力,正是基于这样的想法。但是,在没有理解物理本质之前,想要把几个物理上毫无关联的力捏在一起,除了在数学模型上增加维数,或者叫数学试凑,好像没有别的办法。以标准模型为例,虽然想法很不错,但不幸的是,它的表达不仅不简洁,而且已经繁杂到了丑陋的地步。

其实紫鸟的这个话题所引出的一个更为关键的问题是,像这样的”数学试凑法“ ,是否符合当代科学的原则? 更进一步,这样的东西是不是伪科学

对这个问题讨论的比较深刻的要算是波普尔了。波普尔注意到,科学中的“证实”和“证伪"原则,其实正在变得越来越模糊。如果严格地按照这样原则来衡量,那么很多“科学”都是不可接受的。以数学为例,不可否认它本身是一门科学。但是它里面的很多抽象分支,就不像能经典几何公理那样,是可以被证实或证伪的。因此,科学的四个步骤(观测,提出假设,重复实验,理论),严格地说,只能限于物理领域。如果进一步把“科学”的范围扩大到社会科学,那么实证证伪原则就更加不可能了。很多时候,证伪原则比证实原则实施起来更为困难。因为证实原则是基于假设推理(hypothetical reasoning),其实是一种接纳性推理(inductive reasoning)。数学上的玄理论,标准模型等较容易通过这一检验,只要调整参数,使之符合观测即可。只要模型包括足够多的参数,这一点几乎总是可以做到的。问题是来自证伪,因为它是基于排除推理(deductive reasoning)。有些当代物理学的理论,尤其是那些从数学到数学的理论,只要找不到反例,你就永远拿它没办法。基于数学的玄论和标准模型的诡异之处也正在这里。虽然说科学上完全容许这样做,但是给这些东西画上一个大问号是也是绝对必须的。按照波普尔的观点,只要方法上通过了伪科学检验,您就可以排队等待实证的检验了,即便这个排期可能是无限长的。

历史上,试凑法的一个最好的例子要算托罗密的地心说“理论”了。地心说认为,宇宙中所有的天体都是在围绕着地球的某个圆周轨道做圆周运动。但是观测表明,有几颗怪星(其实是太阳系的几个行星)的行为与其他的天体的运动行为有所不同。看上去好像比其他天体有时走的慢些,有时走的快些。为了解释这一现象,托罗密认为这几颗怪星除了绕地球旋转之外,还绕在某个点做小范围旋转(相当于今天从太阳上看月亮)。别说,经过调整参数,托罗密竟然可以很准确地预测那几颗怪星的未来出没!

科学“理论”,从最理想境界到最不尽人意的境界之间,有一个很大的范围。按照科学实证主义原则,绝对意义上的客观的真理基本上是不存在的,或者即便存在,也必然是像三维世界以外的世界那样,可能物理上是永不可及的。从这个意义上讲,即便是某一门科学理论达到了“最理想境界”,也只不过是表明了这门理论在过去一段很长的时间里不断被证实,而又从来没有被证伪而已, 其‘正确性’也是相对的。因此,科学实证主义更倾向于实用主义,认为追求绝对意义上的客观真理,在时间轴上是一个永无止境的过程。波普尔更干脆,他提出了一个区别科学和伪科学的简洁原则:死气白咧地声称自己是绝对正确的,并且不容许质疑的,就是伪科学。按照波普尔的原则,中医就是伪科学的一个完美例子。


随着量子力学的进展,基于欧洲大陆哲学思想的一个变种,哥本哈根学派变得日益强大起来。他们把经验主义推到了另一个极端。其中一个著名名言就是“闭嘴,算算看!”其实这种说法挺傲慢,挺屌性的。如果这句话换成“闭嘴,做实验”,俺就会觉得舒服的多。这是因为在物理学领域,无论科学的定义和范围如何被扩大,基于经典经验主义的,以观测和实证作为最终真理检验的这一目标也不能完全放弃。从计算到计算,或对从模型到模型的思考方法喜欢的死去活来,同这个目标不符。但是,现在科学的定义已经放宽了许多,只要纳税人肯出钱,您就尽管放心大胆地地臆测和胡思乱想。只要有专家的青睐,您就能发表,就有饭吃。
浏览(1178) (0) 评论(6)
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文章评论
作者:嘎拉哈 留言时间:2013-07-02 14:58:07
谢各位来访。 对不住了。没能及时回复大家。
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作者:紫荆棘鸟 留言时间:2013-07-01 06:55:04
很有意思。
其实 science 和 math 的一个最明显的区别就是,一个是基于定律和归纳的,核心方法是证伪 (for science);另一是基于公理定理和演绎的,核心方法是证明 (for math)。现代科学,特别是 theoretical physics,这两者之间的区别变得模糊起来。
当然这一趋势可以笼统地看成是“公理化物理”。为啥公理化物理越来越 popular?我看至少有如下的原因:
1) 基于演绎的结果是 robust 的;体系越复杂,演绎的结论越值得信赖;
2) 体系越复杂,人们也越来越缺乏“雾里看花”的能耐,像中世纪那样靠“总结”而揭示本质的可能性越来越低;
3) 演绎色彩越浓的 science,形式上本质上都更美;
4) 演绎色彩越浓的 science,形式上本质上都更美;这很可能能更加反应出内在的本质。
当然,这可能是个误区。
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作者:pia 留言时间:2013-06-30 14:28:50
兔子说得不错,卖肉的也要能懂,大道至简。Curve fitting只是玻璃球的游戏,没用的自欺。
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作者:pia 留言时间:2013-06-30 14:05:43
方法论的常识是:理论可以被证伪,不可以被证实。理论分两类:已经被证伪的,有待被证伪的。

实证主义角度,喊着真理口号的以真理自踞的都是要被扫盲的主。立场大于道理那就更傻。
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作者:stinger 留言时间:2013-06-30 14:01:33
老噶一发不可收拾了,高人!

几个小观点可以商榷。

1 科学的定义,在英语国家和德语国家不同。可以重复性的科学,既自然科学的概念是前者;后者称一切疑议也为科学,如科学逻辑性,老黑的东东。

2 数学是逻辑的延伸,不是科学。科学是经验的知识,数学是理性或潜在的逻辑的再现,柏拉图的思想。

3 按照爱的说法,真正的理解必须与卖猪肉的人听明白,不用术语。因为最复杂和最简单是一致的。(但不排除一个简单概念一个简单概念的来)。否则不是真懂。

4 科学前沿的趋势目前的数学化,虽不可再证实/证伪,但还是有检验方法的,就是预言,如相对论的光的偏转预言,所以还是可以检验的。

再谈
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作者:嘎拉哈 留言时间:2013-06-30 11:08:25
声明一下,别指责俺不懂 deduction 和 induction 的中文意思。难怪中国人普遍对科学的看法无厘头,就连一些关键词的翻译,都失去了它们原本存在的明了无比的意义。打俺这儿起,改了。
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