科學方法與可證偽性:為什麼我們該對知識保持謙遜

前陣子讀 Taleb 的《黑天鵝效應》,讓我重新思考了「科學方法」這件事。

想說這次思考的過程還蠻有意思的,便來將它記錄下來。

什麼是「科學方法」?

科學方法的核心其實很簡單:

觀察現象、提出假說、進行實驗、驗證或推翻假說。

聽起來很合理,但關鍵在於最後一步——我們要能夠 推翻 一個理論。

哲學家 Karl Popper 提出了「可證偽性」(falsifiability) 的概念:

一個理論要能被稱為「科學」,就必須要能被證明是錯的。

聽起來很反直覺,我們不是應該去「證明」一個理論是對的嗎?

問題是,我們永遠無法真正「證明」一個理論是對的 —— 就算做了 10,000 次實驗都成功,也不能保證第 10,001 次不會失敗。

相反地,只要找到一個反例,就能證明這個理論是錯的。

可證偽性的應用:預言家、股市老師與星座

這個概念可以拿來檢視很多東西。

預言家說「明年會有大事發生」——這個預言根本無法證偽。

什麼叫「大事」?標準在哪?

如果沒發生,他可以說「是因為大家提前準備了」;如果發生了,他就說「你看吧我說對了」。

股市老師也是類似的邏輯。

「這支股票會漲」——漲了就說自己神準,跌了就說「短期波動,長期看漲」或「市場環境改變了」。

這種說法總是都有迴旋空間,根本無法被證偽。

星座運勢亦然。

「本週你可能會遇到貴人」——遇到了就是準,沒遇到就是「你沒注意到」。

這種模糊的陳述,怎麼解釋都行。

(不過雖然星座不科學,但我覺得他有用處,之後再來寫別篇文章說說我的想法~)

杜漢-奎因論題 Duhem-Quine Thesis

但事情沒有這麼簡單。

Duhem-Quine Thesis 指出:

我們永遠無法單獨證偽一個孤立的理論,只能證偽整個信念網路。
It is never possible to falsify isolated theories - only whole webs of beliefs can be falsified.

當我們測試一個理論時,我們其實是在測試一整個 「理論網路」 —— 包含了主要假說、輔助假設、儀器的準確性、背景知識等等。

我們不可能不依賴其他假設而只測試理論。

舉個例子:假設我們用望遠鏡觀測到的結果與理論預測不符。這時我們會沒辦法判斷是主理論錯了?還是望遠鏡有問題?還是觀測方法有誤?還是背景假設錯了?

我們總是無法單獨「證偽」其中任何一個,因為它們是綁在一起的。

這意味著,Popper 的「可證偽性」其實比表面上看起來複雜得多。

即使我們找到了看似推翻理論的證據,我們仍然可以透過調整其他假設來保護核心理論——而且這在邏輯上是完全合理的。

從杜恩—奎因到黑天鵝效應

Duhem-Quine Thesis 啟發了 Taleb 的《黑天鵝效應》。

Taleb 認為,我們總是傾向於建構看似完美的理論來解釋過去發生的事,但這些理論往往在面對真正的「黑天鵝事件」時毫無用武之地。

我們認同理論應該要能被證偽,但當一個理論在發生黑天鵝事件時,我們才去調整理論假設,導致他難以(或永遠不可能)被證偽時,我們就不該輕信/過度依賴它。

那些看起來最「科學」、最「完美」的理論,往往也是最危險的 —— 因為它們讓我們以為自己掌握了真理,卻忽略了那些理論無法涵蓋的「黑天鵝」。

⋯甚至在預測失敗後我們還會主動替理論找藉口,這是什麼科學暈船仔嗎XD

準備好面對理論是錯誤的衝擊

Taleb 在書中重複強調: 我們真正需要的不是「永遠正確的理論」,而是準備好面對理論錯誤時的應變能力。

當我們相信某個理論、某個模型、某個預測時,我們應該總是思考「如果這個理論是錯的,會發生什麼事?」,更近一步是「我準備好應對了嗎?」

這應該就是「反脆弱」的概念(還沒讀《反脆弱》,先望文生義一下。):

不要只想著「避免錯誤」,而是要建立一個能夠從錯誤中獲益的系統。

那麼,我們應該如何面對知識體系與這個世界?

  • 謙遜:承認我們的理論可能是錯的,承認我們不可能預測一切。(尤其是股市走向和比特幣XD)
  • 穩健:建立能夠承受衝擊的系統,而不是依賴單一的「完美理論」。
  • 準備意外:永遠為那些「不可能發生」的事情做好準備,因為歷史一再證明「不可能」常常會發生。

科學方法教我們去質疑、去驗證、去推翻。

我們也應該更進一步地理解:知識永遠是暫時的,理論永遠可能被推翻,而這正是我們進步的動力。

以上是最近讀書的一點思緒,和大家分享。