1905年,爱因斯坦发表了相对论。
根据爱因斯坦理论计算出的物体运动与牛顿定律有细微的差别(印象中是差一项速度除光速的平方再乘个什么系数),虽然在日常尺度上很难检验,但是大到天体运行的尺度,这个差别就足以被观测到。
1915年对水星的观测表明,实际轨道更接近爱因斯坦的理论值。
1919年则是在日食时观测到了来自遥远恒星的光偏折现象。
据说1905年相对论刚发表时,全世界只有两个人懂(另一人大约是法国数学家庞加莱),1919年则至少在科学界被许多人接受。
也是在这一年,引起了波普尔的思考:如果牛顿定律是宇宙真理的话(至少过去人们一直是这么认为的),那么相对论是什么?如果相对论是宇宙真理的话,牛顿定律又是什么?难道有两个宇宙真理?抑或两者都不是真理?
给波普尔留下深刻印象的是,爱因斯坦声称如果他的理论竟然会在某些检验中失败(当然也能在很多检验中成功),那它就是站不住脚的。波普尔觉得,“这是真正科学的态度。它迥然不同于教条的态度,那种态度总是声称为它所赞成的理论找到了‘证实’。”
因为科学理论运用的是全称命题,而归纳总是来自有限的事实,那么从逻辑上就不可能用有限的事实去证实一个全称命题。正如我们不论看到多少只天鹅是白色的,都不能得出所有天鹅都是白色的这样一个全称命题,而只需见到一只黑天鹅,即可将这一命题推翻——这个黑天鹅理论就是来自波普尔。
在哲学上,波普尔自称杀死了逻辑实证主义,提出了演绎验证法。即——科学理论只是我们的猜想而不是真理。虽然它将永远不会被证明,但是从这些猜想出发,能够提出一些原则上可被观测证伪的预测,每当这些预测被验证,就增加了我们对这个猜想的信心。
任何科学理论迟早都会被证伪,问题仅在于我们是否有才干去实现这样的观测。对水星非常精密的观测发现,实际轨道与牛顿定律的预测每年偏差43角秒(1角秒为1/3600度),与相对论的预测偏差1角秒。为了这一点点偏差,爱因斯坦用尽了他的后半生去苦寻宇宙常数而不得。在我看来,这和牛顿找寻上帝的性质是一样的,而且“常数”这个词还限定了一个不掷骰子的上帝。
牛顿定律已经被精密的观测所证伪,之所以我们还在使用,是因为日常尺度下那些细小的偏差可以忽略不计。而牛顿定律应用起来非常简单(这是一个巨大的优势),所以至今学校里仍然在教授这个理论。但是,牛顿定律显然已经对我们理解世界形成了某种障碍——比如至今仍有人把它当作永恒的宇宙真理。
科学理论与绝对正确无缘,或多或少总是包含着错误。但是谁也无法否认,科学理论是有用的。在波普尔看来,科学理论的“有用性”来自禁止某些情形发生,例如在牛顿定律中,当物体不受外力或受到平衡力的情况下,就禁止了物体除静止或匀速直线运动之外的其他运动。当理论中禁止的情形发生了,就意味着理论错了。虽然科学理论禁止的情形愈多,出错的风险也随之增加,但是我们可以用性价比的眼光来对待这个问题,好用的科学理论应该是“禁止/谬误比”比较大。我当然不会反对类似“一切皆有可能”这样的说法是正确的,但是用“禁止/谬误比”这个指标来衡量的话,一方面在分母上没有禁止任何情形,另一方面分子为0,所以这样的说法在科学上就是没有意义的。
波普尔认为,未来社会将出现怎样的猜想是不可预测的,如果我们知道100年、1000年后人们有什么猜想,就意味着这个猜想是当下的而不是未来的(这个推理的逻辑结构是不是很像有效市场假说?)。
1934年末,波普尔发表了德文版的《研究的逻辑》,基本上就是上述这些内容。爱因斯坦在1935年读到后即写信予以热情的支持,1950年再度予以高度肯定。此书英文版《科学发现的逻辑》(The Logic of Scientific Discovery)在1959年发表。
如今,波普尔的新科学观已经成为一个基本常识,霍金在《时间简史》中解释科学为何物时,仍要把波普尔抬出来。但是在某国,由于长期饱受19世纪一个过气哲学家的困扰,对这国国民来说,波普尔的科学观还很新鲜。
