凡是以模擬世界為主題的電影,例如家喻戶曉的「駭客任務」,都有一個共通特點:不會把模擬程式設定成完美無缺,否則發展不出引人入勝的故事。這並非編劇欠缺想像力,或是懶得動腦,而是在「完美模擬」這個大前提下,無論劇裡劇外都不存在破解之道。
因此,假設這個宇宙真是個毫無瑕疵的程式,人類也無從知曉萬事萬物皆為位元。倘若有人聲稱真相正是如此,你舉什麼證據都反駁不了,只要他咬定「全是模擬出來的」,你就不得不認輸。另一方面,如果類似科幻電影的設定,這個模擬程式有一點漏洞,應該就有可能找出來。事實上,已經有學者在量子力學的框架下進行研究,並且正式發表過論文。
上面這個例子,大可推而廣之:面對一個能自圓其說到無懈可擊的理論,不論多麼荒誕不經,科學家也沒有置喙餘地,只能採取敬而遠之的態度。而科學家能夠研究,或說應該研究的問題,或多或少要有罩門,亦即有機會攻破,甚至於推翻。
這正是目前全球科學界的主流觀點,耐人尋味的是倡議者並非科學家,而是世紀級哲學家波普爾(Karl Popper, 1902~1994)。以哲學家身分對科學界產生如此深遠的影響,波普爾可謂有史以來第一人。1930年代,正值實證主義如日中天之際,獨具慧眼的波普爾採用逆向思考,強調在自然科學與社會科學領域,任何一種理論、假說或定律都必須具有「可證偽性」(falsifiability),否則就根本不配稱為科學。
不過,難道證實就不再重要嗎?證實乃是基本科學方法,當然放棄不得,但若僅靠證實把關,那麼如前所述,萬事萬物皆能佐證宇宙是完美的模擬程式(這很接近神學語言了)。所以波普爾真正的意思是,必須兼具可證實性和可證偽性,才有資格成為真正的科學理論。
舉個簡單的例子,生物學家曾經相信「哺乳類皆胎生」,因此每當他們發現一個新物種,都等於驗證一次這個科學理論。經過多次的證實,它變得越來越可信,但被證偽的可能性從未消失。終於在18世紀末,由於鴨嘴獸的發現,一舉推翻了這個理論。
由此可知,就結果而言,證實和證偽並不對等。證偽只要實現一次,便會讓一個理論成為歷史,而證實則只能增加其可信度與知名度。一個多世紀以來,相對論面對無數考驗,毫無例外贏得正面結果,便是成功案例的典型。然而,誰也不敢保證相對論能永遠不敗,所以科學家只會說相對論非常可靠,絕不會稱之為正確的理論,更不會把相對論(或其他任何理論)奉為真理。
至於如何以可證偽性當標準,淘汰以假亂真的社會科學,波普爾曾以馬克思學說做過示範。例如唯物史觀充斥著類似先射箭後畫靶的論述,想在其中尋找可證偽性,無異於緣木求魚。此外,馬克思堅稱階級鬥爭是歷史發展的動力,這種空洞的說法非但無法證偽,甚至不能被證實。
社會科學和自然科學有時合稱為經驗科學,而更簡單明瞭的說法,或許是兩者同為發現規律的科學。因此凡是以「發明」為導向的科學,都不在可證偽性管轄之列,例如數學與邏輯,以及所有的應用科學。舉例而言,數學定理一旦得證,便不可能再被否定。至於數學為何是以發明為導向,我將再另行撰文討論。
既然可證偽性是經驗科學共同的試金石,意味著我們只能逐步逼近其中的真理,卻永遠無法真正觸及。如果你因此感到沮喪,實在大可不必,要知道正是因為這個特質,科學家才能一直有新的驚喜,不必在意「科學終結」之類的悲觀論調。
本文原發表於《科學人》雜誌2023年9月號「一探本質」專欄 授權轉載自科學人:https://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?id=5767