#博主之聲# 【什麼是理論的科學性?[思考]】
科研人員提出了假說/學說/理論(為便於表述,以下統稱理論),據此申請項目、發表論文時,常被評審專家以“理論的科學性不足”批評,讓這些科研人員一頭霧水,不知所措。那麼,理論的科學性究竟是什麼呢?或者說,如何衡量理論的科學性呢?

在我看來,衡量理論的科學性的標准應包括:

1、證實(validate)或證偽(falsify)

理論的科學性首先在於其必須有證實或證偽的機制,不能證實或證偽的理論往往是偽科學。

如果某理論一直被實驗/觀測/預測證實,那麼在未被更成功的新理論替代前,可認為其靠譜。

如果有個案不支持某理論,但大多數案例仍支持該理論,有兩種可能:(1)若個案涉及的數據質量有問題,不能否定該理論;(2)若數據質量沒問題,則需要改進或完善該理論。

如果大多數案例不支持某理論,則說明該理論存在嚴重缺陷,或大幅修正或退出曆史舞台。

毋庸置疑,最強有力的實證是前瞻性預測,即在某一現象未出現前,根據理論提前做出的預測;如果預測被證實且預測與實測結果相差較小,則該理論能較快地被學界認可。

順便扯一句。我注意到不少人混淆了“預言”與“預測”概念,故需澄清。預言不需要科學理論,任何人都可以信口開河;而預測必須基於科學理論。兩者的區別就在於此。

2、簡約性(parsimony)

理論中涉及的邏輯關系越簡約,越表明理論的科學性越強。創立科學理論的目的,在於從錯綜複雜的現象中提煉出普適性的本質規律,本質規律往往涉及到某些控制變量關系的不變性,通常邏輯上是簡約的、形式上是簡單的,正所謂大道至簡嘛。關於簡約性,牛頓曾說過:“把複雜的事情簡單化,可以發現新定律。”例如,質能方程(E=mc2 )形式很簡單,但深刻闡釋了質量—能量之間最底層的聯系。

3、適用性(scope)

如果某理論能統一描述某一類事物的演變,甚至不同類事物的演變,即該理論適用范圍廣,則該理論往往值得信賴。正如愛因斯坦所說:“理論的前提假設越簡單越好,涉及的因素越多越好,適用范圍越寬越好。”

4、解釋力(explanatory power)

如果根據某理論能簡單合理地解釋多種現象、多種實驗/觀測結果、前人百思不得其解的問題等,則說明該理論的科學性相儅給力。

5、應用性(application)

如果某理論已開始應用於實際,這說明人們已基本信賴該理論,即該理論的科學性已十分強壯。

當然,看待理論的科學性時,要以發展的眼光去看,因為新陳代謝是科學發展的主旋律。關於此,愛因斯坦在論及“相對論”時也謙虛地承認:“所有的物理學理論,不僅牛頓的、而且他自己的,都是嘗試性的猜測,其總會被更好的猜測所取代。”

為便於理解,下面舉一個范例。前幾天,有位大咖問我們創立的多鎖固段脆性破裂理論與配套預測方法的科學性與可靠性,我簡單寫了以下幾條,分享之供大家參考。

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多鎖固段脆性破裂理論能很好地描述板內和板間地震區淺源、中源和深源曆史標志性地震的演化,能合理解釋多種地震現象和觀測結果,能統一前人提出的彈性回跳機制和粘滑機制學說,具有普適性。

采用多鎖固段脆性破裂理論和標志性地震預測方法,對某些地震區標志性地震的前瞻性預測也已得到證實。

基於多鎖固段脆性破裂理論和地震危險性評估方法,提出的建議——“雄安新區抗震設防烈度從原Ⅶ度調整為Ⅷ度為宜”,已被國務院批複的《河北雄安新區規劃綱要(2018-2035年)》采納。

2019年,多鎖固段脆性破裂理論被第二次青藏高原綜合科學考察研究項目作為基礎理論使用,旨在評估研究區地震危險性。2020年,多鎖固段脆性破裂理論被國家重點研發計劃項目“強震區滑坡崩塌災害防治技術方法研究”作為基礎理論使用,旨在評估研究區地震危險性。(秦四清)
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