科学是什么？

划翔的青鸟纲

1. 科学到底是什么？
2. 现有的人类知识学科分类中，哪些算是科学领域的？例如：数学、社会学、计算机学、医学、军事学、建筑学、经济学、哲学，这些算是科学吗？
3. 非科学和伪科学的区分标准是什么？

凡心落幕

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科学去魅：愚昧无所遁形节选自 第七章 熵与哲学科学观 第二节从欧几里得到卡尔波普尔
那么科学到底是什么呢？或者把问题变的简单一些，我们应该有什么样的科学观呢？卡尔波普尔的答案是，科学与否的重要判断依据是可证伪性。也就是说一个命题如果是可证伪的就有可能是科学的，如果是没有办法证伪的就一定不是科学的。举个简单的例子，例如命题，太阳明天从西边地平线升起，这句话是可证伪的。而很多类似阴阳五行，上帝的行为，佛说的话，就不可证伪。可否证伪只是科学方法论的第一步，而一个命题是否科学还需要经过第二步，证伪或者证实，换个词就是检验。当根据实际情况检验命题的结论，而且是多次检验有效后，人们会逐步接受这个命题是科学的。而当新的理论出现后，旧的理论可能会被不断推翻。这也是目前人类对科学方法论比较公认的最合理的方式。


第七章 熵与哲学科学观第三节 归纳法与演绎法
第一节简单的回顾和总结了科学方法论。这个起点比较高，让我们回到人类最开始探索科学规律的时期吧。总结来看，人类最初期探索科学规律时有两个比较常用而且有效的工具，归纳法和演绎法。
归纳法和演绎法是形式上刚好相反的两种方法。简单的说归纳法就从很多现象总结出规律，而演绎法是从规律推知特定的结果或现象。至于为什么用这两种方法，实话说一下可能还说不出为什么。一般人会说就应该这样吧。
而归纳法和演绎法的确是人类认识世界的最基本最简单也是最常用的方法。这其中涉及了三个更加基本的点。
首先，两种方法都和现象还有规律直接相关。其次，所谓现象离不开现实世界和存在，还有人类对现象的观察。第三，规律和人类的思考还有概念体系紧密相关。就此看来，归纳法和演绎法的方法论就是人类观察现象，总结现象，推导规律，再用规律推出特定结论，再观察现象是否和结论相符合。如果整个这个过程一步步实现，最终结论和现象相符，就可能说明归纳法推导出的规律是有效的。而这个过程和上一节的可证伪的科学命题，用实际情况进行证伪的过程是完全一致的。好像科学方法论从开始到现在饶了一个大圈子又回到了原点。

joanne941

科学还代不代表真理呢？

我们是不是可以说，既然科学只是一个描述世界的工具，那么其他的理论，比如宗教、巫术、占星术，它们也是描述世界的工具。难道一个工具能比另一个工具更高明吗？凭什么科学就敢拿自己的标准去衡量别人？而且只要人家不符合「科学」就说人家荒谬呢？那你科学还不符合我占星术呢，为什么你就不是荒谬的呢？

我觉得这么说是有道理的。

假如一个科学家对一个巫师说：「你的巫术不符合科学理论，所以你是错的。」我认为，如果科学家没有说这话的根据，这就是学霸的表现。

你可能问了：那么你的意思是我们可以不相信科学了，以后什么神啊鬼啊，随便信信都没有关系了？

不，我不这么认为。

虽然我们不能把科学当作衡量一切理论的标准，但是我们仍旧有标准可以用。

我认为有两个原则必须坚持：

第一是经验主义原则。换句话说，理论好用不好用，必须眼见为实，拿出大家都承认的证据来。

第二是实用主义。理论还得有实用价值，不实用的理论再诱人也没有意义。

换句话说，假如有一个理论认为自己比现有的科学理论更优秀，那么就应该拿出可以检验的证据来，同时这个证据比已有的科学成果更实用。你要是算命师，你就得拿出证据，证明你比物理学、社会科学能更准确地预测未来。你要是民间医学，你就得拿出证据，证明你在某方面比现代医学能更有效地治愈病人。

或许有人会问：你又凭什么说，经验主义和实用主义是考察各种理论的标准呢？

我们想，我们选择信不信某个理论是为什么呢？比如，我们为什么需要在民间医学和现代医学之间选出一个更优秀的理论呢？因为我们要治病对吧？我们要的是它的实用效果。所以我们关心的是这两个理论哪一个更实用。

假如你去找了一个懂民间医学的人，他给你看完病说：根据我的某某理论，你的病好啦。你会就这么相信他吗？不会吧。你得在以后的日子里观察自己的身体，看自己的病是不是真的好了。要是没好，你就会找他算账去。所以，我们要选择理论，原则必须是实用主义的，依据必然是经验主义的。

因此，拿经验主义和实用主义做考察理论的标准，这不是出于科学家的学霸作风，而是出于我们自己的需要。

如果我们接受了这一点，回来再看科学：科学坚持经验主义、坚持实用主义，并且完全开放，允许证伪、允许质疑，反对独断论。那么，还有什么研究方法能比科学更好呢？

所以我的观点是这样，我们不能说某个理论「不符合科学理论」，就认为它是错的。但假如我们认为「科学方法」指的是「以经验主义为标准，以实用主义为目标，允许别人检验，反对独断论」的话，那么我们就应该相信科学，就可以说：如果某个理论的论证过程「不符合科学方法」，那么它就是不可信的。

在这件事上，我们对一个很有争议的话题多说几句。

那就是中西医之争。

显然，以现代医学的标准，我们的传统中医有很多地方是「不科学」的。中医的辩护者们有一个论点，说你们西方人凭什么非要用「科学」的标准去看待我们中医？那是你们的标准，不是我们的。你强行用自己的标准要求我们，这是一种霸权主义。把科学不言而喻当作衡量事物的标准，这不也是一种迷信吗？

这个观点我同意。

没错，现代西医中的种种理论、观点都不是绝对正确的，现代西医仅仅是我们对人体的众多解释中的一种，绝不是唯一的。特别是对于人体这种极为复杂、经常处于变化中的研究对象，或许中医的确比西医有更大的潜力，这些观点都是没问题的。

但是关键一点，我们不能放弃经验主义和实用主义。

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劳心忉忉卫

我想谈论的科学并不是随着哥白尼革命或古希腊哲学而诞生的，而是在夏娃摘苹果的那一刻就出现了，这是一种求知欲，是人类的天性。

——弗兰切斯卡·维多托

科学发端于阿那克西曼德吗？这个问题难以回答：这要取决于我们把什么称为「科学」。这是一个意义宽泛的词语。如果根据我们在狭义或广义上对该词做出的不同定义，科学可以发端于牛顿、伽利略、阿基米德、希帕克斯、希波克拉底、毕达哥拉斯或阿那克西曼德，科学还可以发端于一位不知名的巴比伦天文家，甚至一只知道如何把自己会的东西教给下一代的猴子，又或者同本章开篇引文所说的一样，始于夏娃……上面提到这些人物都或多或少地具有历史或象征意义，都代表人类获得了一种至关重要的全新手段来促进认知的发展。

如果我们把「科学」理解为建立在系统实验之上的研究，那么伽利略就是这种「科学」的奠基人。如果我们将「科学」理解为一套定量观察和数学理论模型系统，能够让观察更具规律性，并且可以由此提供正确的预测，那么「科学」还要囊括希帕克斯和托勒密的天文学。正如我在研究阿那克西曼德的过程中所做的那样，强调初始时刻的准确性，只需要集中研究知识获得过程中的一个方面。需要突出科学的某些特征，暗自思考「什么是科学研究」，以及「科学研究如何运作」这些问题。

什么是科学思想？它的局限性是什么？它最终要教给我们什么？是什么构成了科学思想的特征？如何将科学思想和其他形式的知识进行对比？

前几章中，正是这些问题引发了我们对阿那克西曼德的思考。通过回顾他开辟科学思想之路的方式，我力图阐明科学思想的某些方面。现在，我试着进一步深入解释对阿那克西曼德的相关思考，并把他做出的贡献置于更加广泛的讨论当中，这种讨论围绕着科学思想的意义和本质展开。

1　19 世纪的幻想破灭


最近几十年，人们对科学认知本质的思考一度非常活跃。一些哲学家比如卡纳普（Carnap）、巴歇拉尔（Bachelard）、波普尔、库恩（Kuhn）、费耶阿本德（Feyerabend）、拉卡托斯（Lakatos）、蒯因（Quine）、范·弗拉森（Bas van Fraassen），还有许多其他哲学家推荐的读物改变了我们对科学活动的理解。在很大程度上，这种思考是由一个冲击引发的，即 20 世纪初牛顿物理学的意外崩塌。

在 19 世纪，我们总认为牛顿不但是全人类中最聪明的人之一，还是最幸运的一个。因为世上就只存在一套基本定律，正好被幸运的牛顿发现了。今天，这种观点会让人忍俊不禁，并反映出 19 世纪存在的严重认识论错误：正确的科学理论是永远绝对的、有效的。

到了 20 世纪，人们为这种幻想做出了清楚的界定。许多严谨的实验证明，在某些具体情况下，牛顿定律是不成立的。比如，水星就不是按照牛顿定律运行的。阿尔伯特·爱因斯坦、维尔纳·海森堡和他们的朋友共同发现了一套全新的基础定律——广义相对论和量子力学，这套理论代替了不再有效的牛顿定律，比如在理解水星运行轨道、电子在原子中的运动这些问题上，牛顿定律就不能发挥作用了。

人们由此得出了经验，今天，已经很少有人会相信「绝对的定律是存在的」这种观点了。爱因斯坦和海森堡提出的新定律也会有局限性，总有一天会被更好的新定律替代，这种主张已经得到一致认可（但是，仍然有一些科学家认为我们掌握着，或即将掌握世界的终极理论）。其实，新理论的局限性已经慢慢展现出来了，在爱因斯坦和海森堡的理论中，存在着一些微妙的不相容的地方。因此，我们并没有掌握世界的终极绝对定律。这也是我们要继续研究的原因。作为理论物理学家，我的职责就是参与研究，找出能够统一爱因斯坦和海森堡二人的理论的定律。

关键在于，广义相对论和量子力学完全不是对牛顿定律的小修改，这不是修改一个方程式、一个古老的等式，或者加入新的公式的事情······

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寒武季节俨

先上官方定义:

科学（英语：Science，希腊语：Επιστμη）是通过经验实证的方法，对现象（原来指自然现象，现泛指包括社会现象等现象）进行归因的学科。
from https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A7%91%E5%AD%A6

1.什么是科学?
科学是在寻找世界中的constant(常量). 一眼望去, 我们这个世界到处都是variable(变量),变化的股价/变化的点击率/变化的发迹线...变量并不值钱,关键是能不能找到变中的不变,这个不变的东西可以是一个parameter(参数),例如重力加速度g. 也可以是一个function(关系), 例如牛顿第二定律F=ma.总之在我们这个运动的世界之中有一些视角,从这个视角望过去一切都是静止的,世上再无新鲜事,如果能达到那里,也就算到达了真理.
2.科学对人的意义是什么?
从历史来看,科学接了神学的班,他们都是人类解释世界的方法,这两者分别出现在人类社会发展的不同阶段,满足了不同阶段的社会需要.
生存是文明的基础,在最早期生产力低下的人类社会中,安全感是人类最大的需要,今天孩子没有任何征兆突然死了,为什么?明天丈夫出门打猎再也没有回来,为什么?天气突然变冷了,为什么?突然暴雨山洪,为什么? 所有这些动荡都让人处在一个非常恐惧和无助的状态下,人们迫切需要问题的解释,神学的出现回答了很多问题.
在神学的推动下人类社会趋于稳定,开始发展,人们在温饱之外有了更多闲工夫去琢磨事情,满足好奇心逐步取代安全感成为人类的主要需求.科学应运而生.
和神学不同,科学没有通过一本小册子告诉我们什么是对的,而是通过一套规则指出了找到错误的方法.在科学中没有哪套理论是永远正确的,但所有理论的错误都在逐步得到修正.
这个科学和神学决定性的区别,就是科学的内核，logic(逻辑学).

3.为什么科学不是正确的?
3.1.首先是应用过程中的问题
我们来观察科学的应用链条:
reality(现实世界) a-> observations(观察结果) b-> logic(逻辑加工) c-> constant(常量function/parameter,也即真理的化身)
这个过程包含abc三个环节,
a过程中,由于能力有限,人类不可能完全记录真实世界发生的一切,甚至记录本身都会出错.
b过程中,受限于a本身观察到的就不是世界以及信息处理能力的约束,逻辑层面只能妥协,于是我们需要加入大量的assumptions(假设)来弥补观察能力和信息处理能力上的缺失.例如在对数据作出判断时我们会假设观察到的事件的形态在其所有可能形态中出现的概率一定是最大,或者用infinite情况下才符合的概率分布来作为finite情况下(下一次)事件是否发生的判断依据.然而往往加入了这些assumptions,我们所描述的就不是我们生活的这个世界了.
c是演绎也是化简.用最简洁的语言叙述 万物之间的constrains,让尘埃落定.因为数学是最简洁的语言,因此这往往是数学家的工作.然而这个过程同样有问题，主要受到表达方式和人类智力水平两方面的约束。首先我们没办法认定现有的数学工具可以表达所有可能存在的关系,而这可能对理解问题的深度和广度造成潜在约束；另一方面我们人类自然也受自身智力水平的约束,而这个约束会让我们倾向于化繁为简,但世界一定是简单的么?或许这并不是世界的真实面孔,不过是我们可以理解的世界罢了.
总之,看似严丝合缝的科学大厦其实充满漏洞,其描述的那个由理论和公式堆积起来的世界并不一定就是我们真实生活的世界,所以本质而言这和那个拥有天堂地狱的世界有什么不同呢?从这个角度而言教皇和先知们的智慧是要肯定的.
3.2.其次,logic本身一定正确吗?
(慎读)

"科学不是真理,但却在逼近真理."

"然而逼近并不意味着和真理的距离越来越近,真理可能也在运动."
人类至今为止发明的最强工具logic的前身是
Logos,也是古希腊同胞在解释世界的苦旅中搞出来的人造物.然而无论是归纳还是演绎，我们在应用这个人造物时的怀疑往往是不充分的，那么为什么我们的世界为何会乖顺地遵循这个人造定理呢?
的确,从人类开始观测开始,太阳按照今天我们所认识到的这套定律稳定地运行了百万年,可这一定意味着明天早上的太阳不会像我们赶时髦一样追随另一套定律开始新的....uh...日生?
听起来很荒谬(批判 logic很难不荒谬),但这真的比让世上一切理所应当符合人类创造的logic更荒谬么?
让我们相信logic很稳固的事实是存在的,但怀疑的理由同样很多
1,500 scientists lift the lid on reproducibility : Nature News & Comment事实上我们所有的science定理都是建立在我们这个已知宇宙的"基本规律"是constant的基础上之上的,这个所谓"基本定律"可以被拟人成无所不能的上帝,也可以被解读成一切之上的自然规律,或者真理.然而无论你怎样去说,这些认识大都认为世界终极是constant的,这赋予了我们很大的安全感.但这就好像一个密码学的问题,我们在通过世界透露的蛛丝马迹尝试解码,但世界有可能也有它的安全机制,会在某一段时间后切换规则,如果这个时候我们刚算到一半,这就很尴尬了,因为得推导重来.如果我们的计算速度最终能让我们赶上密码规则的变换速度,那么科学是有可能破局的,但假设这个变换速度太快呢?
当然这是其中一种假设,然而科学跑的更快也不过是另一种假设而已.

Experimental Science         before 1600
Theoretical Science            1600-1950
Computational Science       1950-1990
Data Science                       1990-now

最后,
科学的迷人之处从来都不在于它的完美,当然更不在于它的不完美,而是在于任何对它的探讨甚至批判都会让它变得更完美.有时我们真正想要的未必是一个终点,过程本身也许就是全部的意义.
和某春 夜聊 产生的一段 关于神、存在、意义的 对话 - Strayn Won的文章 - 知乎专栏