2022年第15本書,是《Worldviews:An Introduction to the History and Philosophy of Science》,中文譯名是《世界觀:現代年輕人必懂的科學哲學和科學史》。算是最近看的書中最花時間、最多資訊量、最需要消化的一本書。

這本書的定位是科學史與科學哲學最佳入門書,宏觀兩千年科學思潮和發展,擴展並加深你對科學的認識。作者迪威特(Richard DeWitt)是費爾菲爾德大學(Fairfield University)的哲學教授。研究興趣範圍是數學及哲學思維與邏輯,看這本書前要有心理準備會偏向學術系,談及一些實驗研究。但也放心,這本書之所以普遍推崇為最平易入門書,是因為作者成功以吸引人的態度來呈現複雜的科學與哲學概念。書中的實際與例子也非常平易近人。而且作者在書中還直接跟讀者說明,如果你對某些特別深入的課題沒興趣的話,某些部分可以直接略過。

什麼是「世界觀」?

要了解世界觀,必先了解科學史。這本書把科學史的時間線簡單分為:亞里斯多德(地心說)>托勒密(地心說)>伽利略(發明望遠鏡)、哥白尼(日心說)>牛頓(萬有引力)>愛因斯坦(相對論)>量子力學

亞里斯多德世界觀中,物體都有天性朝向宇宙中心,即地球移動。從小活在亞里斯多德世界觀的人,自然會視地球為宇宙中心、地球是靜止的信念為常識;從小活在牛頓世界觀的人,自然會視三大運動定律+萬有引力的概念當作真理。不管是那一種世界觀,共通點是:人們總認為自己的世界觀裡的信念是正確及無容置疑的。

作者認為世界觀如拼圖一樣互相拼湊連結,是一套信念體系,這套體系有自己的核心信念和周邊信念。當事實不斷衝擊著原有信念,一個人可能堅持原有信念,試著找出解釋,例如證明別人實驗的假設並不準確,或者用種種合理或不合理的原因去解釋為何新信念是錯的。也有可能一個人會選擇放棄原有的信念,全盤重建自己的整套知識體系。

如果受衝擊的是核心信念,會較難動搖一個人全盤推翻自己的信念體系;但如果受衝擊的是周邊信念,那個人也未必需要修改自己的核心信念,只需要輕微修改自己的知識體系便好。

如果要建構一種被廣泛接受「世界觀」,需要有把大部分人對世界的認識互相整合,所以幾百年來就被大眾認可的世界觀就只有數個。

什麼是可證偽性?

可證偽性 Falsifiability 是一個用來了解科學理論的重要概念。可證偽性並不只是指理論本身可不可以證實為偽/錯的,而是指面對理論的態度,如果證據與某個假說相牴觸,願意承認理論可以被駁倒或被推翻。而不能驗證的想法,就不科學。

例如愛因斯坦做出一個大膽的預測,預測光線在極大的物體(例如太陽)旁邊會彎折,會有一定程度的偏折,我們就可以觀測光線彎曲了或者沒有彎曲兩個結果,如果光線沒有彎曲就證明相對論是錯誤的。

因此,可證偽性之重要性,在於它能夠證明一個科學理論是否科學。只要有證據證明它是錯的,提出或相信該理論的人便願意承認理論可以被駁倒或被推翻。

基本上一個理論只要能經過時間淬鍊,經得起驗證,最後便會成為理論。但是之後隨科學發展,一旦遇到有新的證據與理論相牴觸時,理論也需要修正(或被推倒)。

什麼是相對論?它帶給人類什麼意義?

愛因斯坦於1905年發表狹義相對論:

  • 光速不變原理:光在真空中速度都一致
  • 狹義相對性原理:一切物理定律在所有慣性參考系(inertial frame of reference)中,都有相同的表達形式

然後愛因斯坦於1916年發表廣義相對論,指出時間、空間、物質如何互相影響:

  • 廣義相對性原理:狹義相對性原理限定在慣性參考系才能符合,而廣義相對性原理將其推廣到所有的參考系。
  • 等效原理:來自加速度的效果,和來自重力的效果,是無法區別的。

看完此書之後我也有翻查其他相關書籍,以更清楚了解相對論,不過最終我還是未能非常了解廣義相對性原理,不過對於時間與空間非絕對這一點,因為書中的實驗解釋得不錯,所以現在對相對論的記憶依然深刻。愛因斯坦挑戰了時間、空間是絕對的觀念,顛覆了當時(甚至到了今時今日)大部分人的世界觀,世界觀隨之不停更迭。

相對論令我學會挑戰常識,改變了我看待真實的角度,了解到原來日常我們信以為真的體驗與經驗,未必就是真實,不能作準。我們很容易認為目前已有的世界觀,已近乎是完整的世界樣貌。然而自己以為天經地義的事,隨時會被科學界所推翻,如果我們想進步,了解接近真實世界的模樣,就要適時放下對舊有觀念的執著。

結語

如書名所透露,WORLDVIEWS,世界觀應該是複數的。科學的進步和知識的更新會令人類不停挑戰、改變與重建自己的「世界觀」。個人非常推薦對科學或哲學有興趣的人閱讀,除了世界觀的演變值得一再回味,本書在最後篇節亦探討了演化論、人類道德觀等課題,值得思考。我個人覺得帶給我最深刻的是作者解釋人類的世界觀如何從亞里斯多德、牛頓,到愛因斯坦的時代一步一步演變,最終發展到現代社會,發展到今時今日你我的世界觀。我本來對於相對論及量子力學沒太大認識,現在對於這兩個概念至少有基本認識,足夠了解到這些理論是如何推論出來。即使這些被實證過的理論與我對世界的認知有所差距,我亦願意去了解以及用數學理性地說服自己,自己眼前的觀察未必準確。

相對論令我明白,今天的荒謬,或許成為明天的真理。這本書令我在面對人生所有議題時的態度產生改變,當面對相反意見的人時,即便我心底會自然地想排斥他們的想法,但現在我會嘗試了解他們的核心信念,反思他們這樣想的理由是什麼,挑戰他們的想法之餘,更要學會挑戰自己的信念與想法。


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