伯克利了解科学系列
2.4 对比清单:(3)科学基于可验证的观点
内容快照
科学观点都可以拿自然界的证据来验证。
科学对比清单 
这是科学么?
Science checklist
1.提出关于自然界的问题
2.以解释自然界为目的
3.有可验证的观点
4.依赖证据
5.涉及科学共同体
6.引出进一步研究
7.受益于科学规范
一个观点可验证,它才属于科学。一个观点要可验证,必须根据逻辑给出一定的预期。如果这个观点正确,就会有一系列观察符合预期;如果观察不符合预期,我们就认为观点错误。
举个例子,有一个观点认为“麻雀的歌声是天生的,不受环境影响”;与之相对的观点就是“麻雀从小学习它所听到的歌声”。
由此进行逻辑推理,可以得到一组预期:如果麻雀的歌声是天生的,那么一只小麻雀在另一种鸟(图中黑鸟)的巢穴长大后,它的歌声还和其它麻雀一样;反过来,如果麻雀的歌声是后天习得的,那么在另一种鸟的巢穴中长大的小麻雀,歌声就不同于其它麻雀了。
由于两种观点所产生的两个预期不相同,所以以上的观点是可验证的。
图:在黑鸟鸟巢里长大的麻雀,叫声像其黑鸟,还是像其它麻雀么?
对一个科学观点提出合适的验证方法,可能需要大量的逻辑推理。验证过程可能会很难,可能需要开发新的技术类工具,可能需要某人想出一个独立的、可验证的假说。就算再难,作为科学,也必须有一个可验证的观点。
如果一种观点能解释所有可能的观察结果,那么这个观点是不可验证的,它就不属于科学这种情况通常出现在超自然的事物上。举个例子,有人认为有一种强大的超自然力量控制着我们的行为,那么我们还能做什么来验证这个想法呢?不能。因为这种超自然力量太强大了,我们观察到的任何事物都可以归结为它的突发奇想。无论这种力量是否存在,我们无法利用科学工具来收集任何信息,这样的观点不属于科学范畴。
典型的科学:卢瑟福与原子
1910年以前,欧内斯特·卢瑟福和许多科学家都认为,正电荷和中子均匀地分布在整个原子之中,电子则分散其中。可以想象这样一个模型,一个松散的雪球(原子中带正电的物质)里散布着少许细小的沙子(电子)。
这一观点可验证的,我们可以通过发射一束α粒子穿过金箔的实验来验证。如果上面这个观点是正确的,那么由于原子中带正电的物质(松散堆积的雪球)相对分散,α粒子穿过金箔只会被些微散射。
我们会继续讲卢瑟福的故事,同时检查对比清单上的每一项。要了解这项研究是否符合对比清单中的其它标准,请继续阅读。
拓展阅读
  • 究竟如何验证观点呢?阅读“验证科学观点”(公众号回复 3.5
  • 即便事情发生在很久很久以前,即便事情发生在很远很远的星系中,即便东西很小很小无法直接观察到,与之相关的观点也是可验证的。验证涉及非常古老、非常遥远、非常微小事物的观点,阅读了解科学中两则“科研有故事”:
    《恐龙灭绝与小行星》公众号回复 恐龙
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Understanding Science. 2017. University of California Museum of Paleontology. 3 January 2017 <http://www.understandingscience.org>.  
想看更多科学是什么,公众号里回复文章序号(例如阅读本篇就输入  2.4
      2.0 科学是什么?
2.1 发现:科学的原动力
  2.2 对比清单:(1)科学提出关于自然界的问题
2.3 对比清单:(2)科学以解释自然界为目的
2.4 对比清单:(3)科学基于可验证的观点
      2.5 对比清单:(4)科学依赖证据
      2.6 对比清单:(5)科学涉及科学共同体
      2.7 对比清单:(6)科学观点带来新研究
      2.8 对比清单:(7)参与者行事符合科学原则
      2.9 除了物理、化学、生物,还有什么是科学?
      2.10 伪科学
      2.11 科学有局限:一些科学做不了的事
      2.12 科学是什么?(小结)
几只青椒
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