一一关于自然科学研究过程怎么建立真正正确结论的思考
中国有个民间故事叫盲人摸象,说的是有几个盲人一块去看由印度进回来的大象,但他们全都是只摸了大象表面的一个局部部位就走开了,然后聚在一起争论不休,有的说大象像城墙。有的说大象是柱子.还有的认为大象是扫帚、蒲扇、水管状。
对这一故事我想补充一个有趣的结尾,那就是还有一个盲人由于某种原因无法过去摸象,但他在听了其它盲人摸象后的争吵后,不是因其它盲人提出的看法全部是亲自实践一一摸来的,就盲目的一概相信,搞得自己无所适从,而是从所有他人摸象提出的看法作原始材料,进行去粗取精去伪存真的综合性深入推理思考.
他首先肯定大象只可有一种形态,然后再进一步思考大象到底应是什么样子时,才可同时具有其他盲人所提出的全部特征,是动物? 还是植物? 或建筑物?
由于认定大象是一种动物时,柱子状物可看作大象的腿,城墙状物可以看作其的身子,扫帚状物可看作大象尾巴,蒲扇状物可看作大象的耳朵,而水管状物可以安排为大象用于出气的鼻子,这样一来所有其它人摸象得到的特征,就全部都可做出合理解释了。
于是他对争吵不休的其它盲人说,你们不要吵了,你们说的都不对,大象应该是一种类似骡马的高大动物,接着他开始一、二、三、四的向大家解释为什么。
对于亲自见过大象的明眼人来说,这一没有亲自参与摸象者通过推理研究提出的结论,应该是确实正确的。可对于根本无法看到大象的盲人们来说,只有亲自摸一摸才可建立正确结论,这可是在他们头脑里根深蒂固扎了根的,怎会相信一个没去亲自摸象的盲人的话。
于是他们听也不听就叫起来,你怎么知道大象是动物? 你去摸过吗? 没去亲自摸一摸就想当然提出看法,能有什么可信性。还不快到一边凉快凉快去。于是又为大象到底是柱子还是城墙等结论,那一个更正确争吵起来。
对于本人新编的这一盲人摸象故事结尾,有人也许会当成笑话看,或者觉得是狗尾续貂不伦不类,但令人遗撼的是这一狗尾续貂的不伦不类故事,正是现代自然科学理论研究的现状。
其实许多重大自然科学疑难问题的正确结论到底是什么,对每一个研究者来说,全都和失明盲人们头脑里的大象样子一样,是一个根本无法预知的难题,或者说根本没有打开的黑箱,所以研究这些自然科学难题的每一个研究者,其面临的处境和盲人摸象故事中的盲人实际上没什么二样。
并且由于各种主客观条件限制.这些研究者们能加以摸一摸(观察和实验)的范围。比上面故事中的盲人们更少,因而研究者如果想像故事内的大多数盲人一样,想仅仅依靠自己进行的个别观察与实验所知局部资料,就对特定自然科学难题建立起正确的结论是不可能的。
在上面故事中,想仅仅依靠很小范围摸一摸 就提出看法的众盲人,最终全都以失败而告终就证明这一点。
但令人遗撼的是现在进行自然科学研究的学术界之人,由于过分崇尚通过个别最新实验建立结论的方法,所以研究者在实际研究过程,一般往往都是像盲人摸象故事中的大部分盲人一样,妄图仅仅依靠做个别的最新观察与实验研究,就去建立结论。
这样—来研究结论倒确实是全都来自于直接实验,但实际建立起的结论,却大多都变成像认定大象是柱子或城墙一样,把假象当成事实与把现象当成本质的结论。
看到这里有人也许会勃然大怒,恨不得马上将我这一胡说八道者狠狠训斥一顿,但我劝这些同志且暂时不要动怒,因为自然科学研究不是最讲究用事实说话吗? 可现在的客观事实,却完全是和笔者指出的一模一样。
只要看一下现在还没有建立起统一结论的学科,就会发现在所有还没建立统一结论的学术问题上,其存在的共同特点,都是已经提出的各种各样理论模式很多,结论却都是各不相同,甚至有的完全相反。
但所有结论全都是仅可被部分观察与实验资料证明,却又完全不可合理解释其它实验事实。试问这些观点各不相同,并全都只可被部分实验证明的研究结论,又和上面故事内众摸象盲人们,提出的类似大象是柱子或城墙的结论,从本质上有什么二样,或存在什么实实在在的不同?
进行自然科学研究历来有二种研究方式,一种是哥白尼用于建立日心说,达尔文用于建立进化论,门捷列夫用于建立元素周期率时所用的方法。
这种方法用一个数学式表示为 (实验+实验+实验+……)×综合性系统推理=结论。前辈的哥白尼、门捷列夫、达尔文等人,都是因应用了这样方法,才可在所需原始观察与实验资料类型残缺不全、可提供数量也极其有限条件下,剥开许多似乎互不相干现象布下的迷雾,并排除一切常识性 (如人人都可看到太阳围绕地球东升西落)、人为性 (宗教的神造人观点)、实验结论错误性 (如门捷列夫时代锂元素的原子量曾被错误的实验解释为13)、以及资料不全造成的(门捷列夫时代周期表内许多化学元素还没有发现) 的迷惑、干扰和误导,最终抛弃当时广为人们接受的各种错误观点,建立起了真正正确的结论。
在应用这样方法进行自然科学研究时,由于研究过程需要考虑的资料多,并对事物所有的方方面面已知性状,全都必须考虑和做出合理解释,不允许所建立的结论和任何已知资料存在矛盾,这样一来其所建立的结论就一般会正确或比较正确了。
进行自然科学研究的另一种方法,是在个别最新实验的基础上,应用一些现有的现成理论作指导,或人为选择某一比较模型做样本(一般称为参照物),然后通过推理寻求建立理论,伦琴发现X射线时应用的就是这样的方法。应用这样的方法,只要作为推理参照的现有理论或比较样本是正确的,当然也可建立起正确理论。
但不可否认的是因其在推理过程,确定比较样本时存在任意性,以及现在的自然科学各领域内,在每一问题上都存在许多,并没真正得到验证的不同理论,而最终真理却只能是唯一的,所以已有的许多不同理论或看法中,最多也只能有一种是正确的,甚至可能所有的已提出探索结论都不正确。
这样一来当你使用错误的推理参照物,或最终会被证明是类似燃素论或托勒密地心论一样错误理论,作为参照建立自己结论时,所建立的结论就不可能正确了。
还有人也许会想,我在建立结论时是只从我所做的观察与实验本身寻求正确结论,难道还会错了?
但其实越是这样做越不易建立真正正确结论,因为我们通过任何个别观察和实验所知的,全都只是事物的某一局部性侧面资料,而绝不是全部。在这样情况下,你怎么保证自己不会象盲人摸象故事中的众盲人那样,提出大象是柱子或大象是城墙的那样错误结论。
其实在自然科学研究过程,看一个研究者是否能建立正确结论,关键就要看他是依靠局部还是全局的资料,去进行建立结论的推理。哥白尼、门捷列夫等可以建立起正确结论,并不是因为他们为直接摸出“象”全部特征的摸“象”者。
而是因为他们能够将十分大量的,别人摸“象” (当然也可有少量自己的) 所获得的各种零散信息,应用符合最基本自然科学规律和原理的方法,进行类似福尔摩斯破案式的正确的系统性综合研究推理,去寻求建立正确结论。
而现在的自然科学领域的各学科与各方面,之所以全都存在大量互不相同、互不协调、甚至互相对立的不同流派式学术观点,正是由于进行自然科学研究的摸象者,大多都在研究中把局部当成全局,把现象当成本质造成的恶果。
所以在许多现在还未建立正确结论的学科内,要想建立真正正确的理论,笔者认为的最好办法,就是在继续不断进行拾遗补缺性最新观察与实验研究的同时,鼓励研究者像上面盲人摸象故事中没去亲自摸象的盲人一样,大力收集一切自己可知的观察与实验资料,然后进行多学科多侧面的综合思维推理研究。
这样的研究方法,绝不是像我们学术界某些人认为的那样,是想当然,不可信,因没有亲自进行观察与实验.所以提出的观点没有依据,不可能是真正正确结论。相反这样做应是建立真正正确结论的最好方法。 因为哥白尼日心论,门捷列夫元素周期率学说,达尔文进化论等,事实上全都是应用这样的方法建立正确结论的。
以门捷列夫建立元素周期率时为例,他当时所面对的,就似乎是与上面盲人摸象故事中没有摸象盲人—样,完全杂乱无章的四五十个元素的观察与实验资料,不但现在周期表内的钪,镓、锗,以及其它许多元素没被发现,而且连锂元素的原子量也被人们测定错了,定为13,比碳原子还大,元素在化学反应中的氧化态,也表现十分复杂的各种价态,所以他当时面对的也是几乎根本无法理出头绪的一团乱麻。
但由于他坚信各种化学元素的性质,应该存在一定规律,所以不断进行各种思维推理,从而可以像上面故事中没有摸象的盲人一样, 通过不断推理首先确定了元素最高氧化价,应随原子量增大而规则改变的总推理结论,
然后再根据这一总推理结论检验实验结果,这样才可指出锂元素的原子量被定大了,在周期表内镓、钪、锗等元素的位置,应有当时没发现元素,并且这些元素性质,应与其同一直列内其它元素相似。
试问如果不让门捷列夫搞推理研究,而是像我们现在许多编审们那样,不是做实验得出或已在实验中验证了的结论,或不是数学推导推出建立的结论,就认为是没有根据不准发表,那么门捷列夫的元素周期率论文,我相信当时恐怕也要被放在不可发表之列的,如真是如此则人类对化学元素周期率的发现又要被推迟多少年啊。
事实上现在的自然科学各研究领域,并不是像许多人认为的那样,建立正确结论所需资料十分缺乏,所以不可对许多疑难问题做出结论。相反不论是在哪一学科与哪一方面,现在已经具有的观察和实验资料,全部比哥白尼建立日心学说、达尔文建立进化论、门捷列夫建立元素周期率时丰富许多倍,甚至可以说建立每一重大问题新结论的所需资料,全部都多到唾手可得了。
所以只要我们的科技书刊与学报的编审们,不再将哥白尼建立日心学说,达尔文建立进化论时所采用的综合性推理研究,当成没有实验依据的空想,相反大力鼓励人们从纯粹理论的角度,对各种早已提出或最新提出的理论观点,自由的进行质疑和讨论,从而在全国范围内掀起一个重大自然科学理论研究探索的高潮。
同时在论文发表和学术讨论交流方面,又全力进行组织和充分提供阵地,那么可以肯定用不了多久,在许多重大自然科学理论疑难问题的研究方面,可以为人们普遍接受的唯一正确结论,全都可很快建立起来,并获得人们的普遍接受。作者:郭宏彬 (山西省太谷县太洛西路194号 030800)
欢迎光临 信息系统项目管理师_2024年软考学习应考交流_信息系统项目管理师考试 (http://bbs.tuandui.org.cn/) | Powered by Discuz! X3.2 |