- 快速思考:用物理學(xué)思維理解世界
- (德)羅爾夫·海勒曼
- 1362字
- 2023-06-26 17:32:03
一葉未必知秋——自下而上/自上而下法
科學(xué)上認識新事物與發(fā)現(xiàn)事物之間關(guān)系的方法分為兩種,它們也均可應(yīng)用于日常生活當(dāng)中。圖5簡略地展示了這兩種方法。
第一種方法為,從所觀察或經(jīng)歷的個別事實情況中,綜合建立起這些事實的“上一級關(guān)聯(lián)”,以便借此來解釋其他現(xiàn)象。比如,如果我們每天看到穿淺綠色衣服的女性越來越多,便可推論,這種綠色是當(dāng)前的流行色,所以我們接下來將會看到更多的此類服裝。
這種從個別到一般的概括,保守學(xué)術(shù)稱其為“歸納”。
但是,這種“自下而上”的歸納法也有一定的風(fēng)險:個別現(xiàn)象可能會被高估,甚至被絕對化。我們還必須始終注意進行觀察和推論時的條件。比如我們在10月初的慕尼黑看到很多男人穿著皮短褲(11),并不能推斷這是一種風(fēng)靡全德國的服飾潮流,只需再過幾天,或去其他城市看看,情形便大不相同。

此外,因為某些事實不符合我們預(yù)期的關(guān)聯(lián),或僅僅因為不能理解便忽略它們,也是我們常犯的一個錯誤。我們未能把一些現(xiàn)象視為偶然,只因為它們與我們對世界的認識相左。當(dāng)這種含有特定主觀預(yù)期的“愿景式想法”存在時,錯誤的解析與決定便是不可避免的,而世界上充滿了這樣的誤判。
因此,我們還須使用所謂的演繹法來補充歸納法——如今的新德語為:自上而下。使用“自上而下”的演繹法時,必須不帶任何偏見地檢驗已知的、或假定的關(guān)聯(lián)在某一具體現(xiàn)象中是否真的成立。一旦發(fā)現(xiàn)“例外”,就應(yīng)該更仔細地審視:這一例外僅僅提示了規(guī)律的有限、有條件的有效性,還是證明了某一設(shè)想在根本上就是錯誤的?
但是,如果某關(guān)聯(lián)已被多次證實,其有效性顯而易見,我們自然也可以利用,以預(yù)測尚未觀察到的事物或未來可能的發(fā)展。如果以此做出的預(yù)測得以證實,我們便可認為,該關(guān)聯(lián)在特定情況下也成立并且可用。
自然科學(xué)領(lǐng)域有許多著名的例子,證實理論可預(yù)測完全未知的事物。例如,基于廣義相對論,愛因斯坦曾預(yù)言宇宙中理應(yīng)存在周期性的空間扭曲,即所謂的引力波。但這個推想一直到100年后,在2015年才得以證實。在巨大的科技投入下,人類首次探測到了宇宙中兩個黑洞融合時產(chǎn)生的引力波,2017年的諾貝爾物理學(xué)獎便為此而頒發(fā)。
但是,如果預(yù)測的事沒有出現(xiàn),又該怎樣呢?我們立刻就可以說理論是錯誤的嗎?做這樣的論斷時必須非常謹慎。舉個例子:每個孩子都能直觀地了解,一切東西都會向下落。物理學(xué)家用“上一級關(guān)聯(lián)”——萬有引力定律來解釋這一事實。那么,當(dāng)我們看到一個向上升起的氣球與這一自然規(guī)律相違背時,該怎么辦呢?難道可以由此推斷,萬有引力定律是錯誤或失效的?當(dāng)然不能!我們應(yīng)該首先問自己,在此是否有另外一種作用力更強的影響因素?因為,世界上沒有任何事是隨便發(fā)生的,其背后總有原因,而這個原因也是可以被認識的(在氣球的例子中,原因就是阿基米德在浴缸里發(fā)現(xiàn)的所謂的浮力)。我們只需仔細觀察,并在必要時擺脫慣常的思維,世界既然是可以認識的,因此也是可以理解的。
然而,在我們的周圍環(huán)境或日益復(fù)雜的技術(shù)中,許多影響是潛在發(fā)生的。因此,在觀察、概括、檢驗、推斷、抽象簡化與具體化之間的轉(zhuǎn)換并不容易。但我們可以學(xué)習(xí),并不斷完善、精進這些能力。正如美術(shù)館內(nèi)的講解能讓我們了解畫家的意圖,如何在科學(xué)中得到本質(zhì)的引導(dǎo),在日常生活中對我們將大有裨益。
練習(xí)
練習(xí)12:時刻自問,所見所聞是否只是個別事例,抑或其中隱含著某種規(guī)律?如果發(fā)現(xiàn)了規(guī)律,繼續(xù)追問,該規(guī)律是否處處有效?