地心说存在哪些问题(为地心说正名)

地心说被取代,证明科学可以被推翻?你的理解错了。为地心说正名:虽然落败,但它依然是科学理论。

经常看见某些不懂科学概念的朋友在乱说,“科学可以被推翻”,既然科学可以被推翻,则科学也不一定靠谱:“今天的科学推翻昨天的科学,明天的科学推翻今天的科学,所以科学也是不能被信任的”。他们会举出“地心说”的例子,说历史上地心说是占据了思想界1500多年的理论体系,还不是被更新的日心说“推翻”了吗?这样推导下去,今天所有的科学知识,或者科学理论,在明天也许就像当年的“地心说”一样,被“未来科学”所推翻。比如,科学界不是坚决不承认特异功能、巫术医学、易术玄学吗?说不定未来这些东西就成为了新科学,从而取代今天的所有科学。

昨天,还有一位貌似“中立”的朋友,给我转了某篇文章中这样的一段话。这段话的内容是说:

对引力波现象的研究是不是科学研究?从1916年爱因斯坦提出引力波假说,到2016年人类实际观测到引力波,历时整整100年。在此期间,引力波一直是一个既没有被证实也没有被证伪的假说,完全符合证伪主义者所谓伪科学的标准,却从来没有人对此提出过质疑。而在中国传统文化里,有大量尚未得到证实或证伪的理论和观点,如易学和佛学的宇宙本体论、中医的经络气血论、五运六气理论等,为什么不可以把它们也看作一种假说?为什么现在就要下结论说它们不科学或者是伪科学?如果和引力波一样,它们中的某些观点在未来100年间被证实了呢?为什么我们没有耐心去等待它们得到证实或证伪呢?

我对这位朋友说,这篇文章的思维方式存在巨大的问题,思想格局不高。文章所谓的“中立”,其实是一个幌子,本质上还是由于立场问题,在给玄学文化说好话。简单地说,这个文章的作者,由于知识的匮乏,把科学界早就确认明白的东西,硬说成是“还有争议”,或者是“尚未得到证实或证伪”,所以要求科学界要“等待”它们,不要否认它们。就仅以上述的文字看,开篇提到了引力波,提出引力波从被提出到证明,经历了100年时间,则引力波假说在没有被证明之前,不宜说它是伪科学。这就是暗示,作者所信仰的“易学和佛学的宇宙本体论、中医的经络气血论、五运六气理论等”,目前处于未被证实的引力波假说一个等级,是不宜去否认的。

地心说存在哪些问题(为地心说正名)(1)

易经八卦图形

但是,我要对这个思想予以批评。引力波理论,并非是爱因斯坦的纯思辨,而是从相对论方程中的推导结论。而相对论,建立在高等数学基础上,是一个严密自洽的模型。即使在一开始没有通过科学实验的验证(爱因斯坦有思想实验),相对论和引力波理论依然属于“科学假说”,而不可能是伪科学。

此外,也不存在作者所述的“引力波从来没有被质疑过”。在历史上,很多职业物理学家就质疑过引力波学说。2017年诺贝尔物理学奖得主、麻省理工学院物理学教授雷纳·韦斯(Rainer Weiss),他曾经在年轻的时候就公开质疑过爱因斯坦的引力波学说,结果学校不但不反对他这样做,还给他发科研经费,积极的鼓励他去研究。结果,他在研究过程中发现更多有价值的东西,最后反而获得了诺贝尔奖。

地心说存在哪些问题(为地心说正名)(2)

Rainer Weiss

而易学、佛学、经络学,并没有建立在自洽的数学模型之上,更没有科学实验的验证,仅仅是一种纯粹的思辨。我们即使不能说它们是伪科学,它们也仅仅是一种“个人假说”,而达不到“科学假说”的层次。

“个人假说”,含金量要低于“科学假说”。

“科学假说”,含金量要低于“科学理论”。

总而言之,人类的思想体系分为三个层次:

低层次:

仅有思辨,就是个人假说。这是最低的层次。

中层次:

思辨加上数学模型,给出科学验证的方法,可以证伪,就是科学假说。这是稍高一个的层次。但是它还缺乏被科学实验。

高层次:

在科学假说的基础上,设计出一个逻辑上严密,实验过程符合严格可控条件,可以无数次被重复,可以独立验证,符合概率统计规律的实验方法,然后通过了这个实验方法获得了肯定,这个就是科学理论。科学理论是最高层次,意味着它在任何的一个时间段都是“有效”“有用”的。

对我而言:

对于“科学理论”,我予以支持,但时刻等待它被修正。

对于“科学假说”,我保持中立,耐心等待结果。

对于“个人假说”,我一律保持怀疑的态度。

在“个人假说”底下,还有一个更差层次的“伪科学”:“水变油”“心灵感应”“气功外放”“瑜伽可以健身”之类就是标准的伪科学。这个暂且本次不予以讨论。


问题在于,很多人认为,“地心说”曾经是科学,但是由于被历史淘汰了,所以就沦落为“伪科学”了。他们认为,既然“地心说”这样的“伪科学”可以被淘汰,那么今天的众多科学理论,是不是也会成为明天的“伪科学”呢?这样推论,今天的“伪科学”,会不会反而成为明天的“科学理论”呢?

我要认真的说,你们的这些想法都是错误的。

首先,“地心说”绝对不是伪科学。它也曾经在人类文明思想史上有过贡献,是人类智慧的体现。要知道,科学与伪科学的区别在于,科学是有用的,可以解决问题,而伪科学没有用,不可以解决问题。而“地心说”,是一种被修正的科学理论, 不是伪科学,它在历史上确实可以解决很多问题。

地心说存在哪些问题(为地心说正名)(3)

“地心说”模型

我们要简略地了解一下什么是“地心说”,和它的来历。

“地心说”的创立者是克罗狄斯·托勒密,是公元90年左右出生的希腊裔罗马人。他在他创立的宇宙图景中,提出了:地球在宇宙的中心,月亮和五大行星在本轮和均论上做运动。这个观点在我们今天看来,确实是错误的,但是在当时,具有划时代意义。在他之前,历史上还没有真正意义上的天文学家,主要是哲学家们在做纯粹的思辨活动。说穿了,这类思辨活动就是哲学家在瞎猜。但是他们对观测和实证根本不屑一顾,也不会主动从几何学角度入手去计算和推导。按照罗素的说法,哲学家只会研究问题,不会解决问题。

而具有高超数学能力和实践精神的托勒密,他没有仅仅停留在原始的哲学思辨阶段,因为他付出了巨大心血,为每一个本轮均轮都依据自己的天文观测数据详细设计了大小、角度、速度,并且以此来计算和预测天体的位置。如果预测的天体位置与观测到的不符,托勒密就会修正各种参数,增加本轮的数量。本轮的数量增加得越多,则预测的精确度越高。为了解决一年四个季节持续的天数不一致的问题,托勒密还天才地给出了解决方案,即把地球从宇宙的中心位置,移到了一个偏离圆心的位置点上。

地心说存在哪些问题(为地心说正名)(4)

克罗狄斯·托勒密

由于托勒密的不懈努力,“地心说”理论愈发的成熟,所以在预测天体运行轨迹上大显身手。如果说在托勒密之前,所有的天文理论预测天体精确度为10,托勒密等于一下子将精确度提高到了95以上。使用“地心说”理论来预测天体位置,预报日食和月食,精确度达到了误差不超过1个小时,预测五大行星的轨迹,误差也绝对不超过几天。而在此之前,这是不可想象的伟大成就,仅预报五大行星的轨迹,就没有一个人成功过!是托勒密第一个比较精确的成功预报了五大行星轨迹。

这就是说,“地心说”并非是无用的,它是可以解决实际问题的,而且解决得相当出色。伪科学是没有用的,“地心说”则是有用的,可以切实的解决问题,所以它不是伪科学,是当时的科学理论。甚至属于那个年代的天文学大成。正因为“地心说”确实有用,真的可以解决问题,所以它可以被写进天文学教材1500多年而没有被取代过。

所以说,只要是“科学理论”,就一定是有用的,哪怕它后来被更新的科学理论所取代。“地心说”当然是不完全正确的,但是它作为曾经的科学理论,是并没有被“日心说”所“彻底推翻”的。事实上,只要是科学理论,它们就一定不会被“彻底推翻”,而是被修正。“日心说”属于修正了“地心说”,对它的一些正确的东西采取了继承的态度。


还有一个例子,爱因斯坦自从提出的相对论被奉为经典之后,很多人就说相对论取代了牛顿的经典力学理论,但是牛顿的经典力学理论是基本上有用的,仅在某些条件下不适用。爱因斯坦的相对论是对牛顿理论适应范围的延伸,而并不是是“彻底推翻”。因为牛顿经典力学和爱因斯坦相对论,都是科学理论,它们皆是能够在各自的使用范畴内有效的解决问题的。正因为牛顿经典力学可以有效地解决问题,所以我们今天的中小学教科书里面,依然在记载它们。如果牛顿经典力学是错误的,是被“彻底推翻”的,为什么教科书还要记载它们呢?

地心说存在哪些问题(为地心说正名)(5)

爱因斯坦与相对论

记住我的话,只要是成为了“科学理论”,即使它有局限性,它也永远不可能被“彻底的推翻”,而是永远的在一定的适用范畴内保持有效性和实用性。可以说,古往今来,任何一个科学理论都不曾被彻底推翻过。也包括“地心说”理论。如果您证明历史上有任何一个科学理论被彻底推翻过,“怀疑探索者”立即给您鞠躬致敬。

而“易学、佛学、经络学”与“地心说”是迥然不同的思想体系。“地心说”是科学理论,并没有被彻底推翻,而且有效。“易学、佛学、经络学”则不属于科学理论,也不属于科学假说,它们都是标准的个人假说。

为什么说它们是个人假说?我之前说了,仅有思辨,就是个人假说。仅有思辨,缺乏数学模型,缺乏科学实验的验证,则滞留在个人假说阶段。

爱因斯坦的引力波学说,在没有被科学实验验证的100年前,是“未经证实的科学假说”。因为它“思辨加上数学模型,给出科学验证的方法,可以证伪”。仅仅差一个实验验证而已。一旦有了实验验证,科学假说立即升级为科学理论。一旦成为科学理论,就永远不会被彻底推翻。

地心说存在哪些问题(为地心说正名)(6)

引力波想象图

至于“地心说”,它是有一些缺陷,但是它依然属于科学理论,因为它有数学模型,有观测实验的验证,在预报天体轨迹的运用上已经证明是高精确度的。而“易学、佛学、经络学”由于缺乏数学模型和实验验证,所以它们还只能算在个人假说里面。


作者:怀疑探索者

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