科哲筆記(6)_永遠有意外,永遠無絕對

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「常態科學無意發現新奇的事實與理論,而且成功的常態科學不會發現新東西。然而,科學研究不斷地發掘出新鮮、始料未及的現象,科學家也一再提出極端的新理論。」(頁71)
「計畫永遠趕不上變化」,這件事在科學中也不例外。在前面的章節中,作者提及常態科學就像是解謎活動,有著一定的解謎方式,且已知一定有答案;而它也是高度累積性的事業,目的是為了精煉典範、穩定的擴張科學知識的精度與廣度。然而,常態科學看似在可預測狀況內進行,意外卻仍不斷產生。以下是作者提出的其中一個例子:
在「燃素說」爭辯不休的年代,許多支持該學說的人努力設計實驗,以證明「燃素」是存在的,英國科學家卜利士力(Priestley)是其中一位。當時他加熱氧化汞獲得了一種能讓物質劇烈燃燒的氣體,因此認為該氣體因為所含燃素很少,才能幫助物質劇烈燃燒(釋放燃素),他稱之為「去燃素的氣體」(dephlogisticated air)。
同時期的法國科學家拉瓦節也做了相同實驗得到相同的氣體,但因為他並不相信燃素說,經由檢測該氣體性質,發現物質燃燒時與它作用會產生酸鹼性,因此將氣體命名為「酸素」(oxygen)。如今的我們稱這種氣體為氧氣(英文仍為oxygen,只是意義不同)。
在這場燃素說之爭中,「氧氣」是意外發現的新物質,但它的確是在科學家們為了精煉燃素說才出現的,也因為這個氣體的發現,我們對於燃燒的理解,才漸漸由燃素說轉變成氧化還原。
從中也能注意到,科學家從觀察到異常現象到改變典範,其實需要經過很長一段時間。轉變的期間,會有越來越多人注意到異常現象,並且加以研究,直到發現原來的典範已經不可能對異常現象做解釋時,才會真正產生變革。
會使得變革需要一段時間才能產生,有一個因素也極為重要,那就是「儀器的使用」。儀器的設計本來就是為了精煉典範而生,而這無形中框限了科學家解謎的方向,即假定只有特定狀況會發生,也因此發覺異象、甚至到因為異象轉變典範就會需要一段時間才能發生。
作者提及,儘管我們已知這些標準工具可能減緩、甚至讓我們忽略了一些重要現象,我們仍不能隨意放棄標準測驗與標準工具。因縱使科學限制了視野,卻是我們將現象規則化的必要手段,是我們有條理的認識世界的重要過程。而有關哪種方法最適合整理所觀察到的現象,就是大家可以去討論(爭辯)的。
總之,作者將「意料之外變成意料之中」的過程,分成了三個階段:
  1. 先覺察到異常現象。
  2. 觀察與觀念的識別過程是漸進、同時的過程。
  3. 最後發生典範範疇、程序的變化,並往往伴隨阻力。
就我自己從第一章讀到現在的理解,科學典範用以描述自然界的現象,但為了確保典範能精確描述自然現象,精煉的過程會縮限研究接觸的現象界(第三章所述);與此同時,真正的現象界其實比預想的更加寬廣(概念應類似我前一篇寫的,我們所看到的事實仍不是「事實的全貌」)。
我以我從印度神話學到的世界觀來做一個整理:若真實的世界全貌是一個大圓,那我們對於世界的認識就會是其中以圓心(個人)為中心的正方形。正方形逐漸向圓周擴張的過程,代表著我們不斷「發現新現象」;於此相對正方形內部面積的擴張,代表著我們將現象系統化整理的程度。
由於我們對世界真正的理解只侷限在方框內,方框外的圓到底有多大,我們其實永遠無法知曉,這可能使我們有時誤以為自己接近全知了。生活化的例子,就是我們基於所見事實提出觀點時,可能會產生「誰講話大聲、誰講話小聲」的差異,但沒有人是真正的對或錯,我們仍然都是在同一個大圓下詮釋著。
記得最近有個科學新聞,說我們人類對於宇宙的理解其實只佔了5%,剩下還有好多屬於暗物質與我們完全位置的組成…若用剛剛所說的觀點來看也是滿有趣的:
要能定出5%,代表我們已經知道全貌有多少,但…我們真的有把握這麼說嗎?


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這裡會放上與科學教育、科學哲學相關的探索(inquiry)文章。「硬殼」就是要你探索。
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這一章節,作者想要解析規則、典範與常態科學之間的關係。從科學史的脈絡檢視每段時期的重要事件,作者發現要找到科學社群的典範,甚至是共有的典範,其實非常容易,但是擁有共享的典範不代表就擁有共同遵守的規則。
科學家不會再亂槍打鳥的隨意研究各種問題,而能更聚焦在某些問題上;接著因為典範本來就用以描述某一群的現象,它用以解釋、甚至能夠預測,我們可以就理論去推估某某現象可能會如何運作。那麼,接下來的工作就會是去確認這套假設是否正確了…
一般人或許多認為學者就是「博學多聞」的人,然而事實上學者僅是在某一知識點上鑽研較深的人;甚至或許很多讀到碩士的人都有類似的感受:「我越來越感受到自己的無知」。
典範成立以後,科學社群基本上都會遵照典範去做後續的研究,除非因為某些緣故,典範的基礎被動搖,而被另一個典範取代,那麼整個社群所信守的規則將會有非常的的轉變,這過程稱為「革命」。
這是繼之前的「超譯教學領導力」之後,第二個長期的讀書與反思寫作計畫。起因於過去一年因工作需求重新認識地球科學的歷史發展(西方為主),很強烈感受到過去所學的地科知識終於串接起來;同時,我也發現到所謂科學革命以前與之後的思維非常不同,無法用現在的觀點去理解過去,這讓我更感好奇。
當我們說到「科普」時,一般人會有哪些反應呢?說實話,大多的人是避而遠之。但這樣就很奇怪,畢竟我們做科普的目的就是希望一般人能夠理解這些知識,但我們所要接觸的一般人卻連碰也不碰。給予方與接受方之間產生了極大的斷層,科普書最終淪為泛科學圈之間的交流媒介,造成結果與原本的目標相矛盾的情形,到底該怎麼辦?
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