《世界觀》:火星真的繞著太陽轉嗎?這本書將改變你看待真實的角度

《世界觀》:火星真的繞著太陽轉嗎?這本書將改變你看待真實的角度
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我們想讓你知道的是

世界觀的演進,則讓我了解沒有任何「真實」是理所當然。許多現在看來莫名其妙的觀念,在當時是有充分理由相信的;而我們的許多認知,未來人回頭看可能也很愚蠢。

文:MaxJames

今天要介紹的這本《世界觀:現代年輕人必懂的科學哲學和科學史》是我2021年重讀計畫中的第三本書(詳見〈我的年末儀式〉)。是本我非常喜歡且影響我極大的作品。或可這樣說,它改變了我看待真實的角度。

此書分三部。第一部探討基本科學方法,建立探索世界觀的基礎;第二部講述亞里斯多德到牛頓的世界觀的轉變歷程;第三部則探討近代科學世界觀發展,分析相對論、量子理論與演化論等研究,如何再次改變我們觀看世界的方式。

礙於篇幅與自身能力,這篇心得不會去講解如地心日心系統、狹廣義相對論、量子理論等內容。書中解釋清晰易懂,就不班門弄斧。以下,我想從「知」的角度出發,談談「何謂真實」是個比想像中還要困難許多的問題;接著探討如何面對知識的方法論;最後則會聊聊這本書對我的影響。

準備好了嗎?那我們開始吧!

你的認知是真實的嗎?

何謂真實,是個比想像中困難的問題,讓我們從亞里斯多德和牛頓的世界觀比較說起。

  • 亞里斯多德 vs. 牛頓
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Photo Credit: 引自《世界觀》

如果我問你上面敘述誰是對的,相信你一定會說牛頓吧。但真的是這樣嗎?

別誤會,我沒有要說你所相信一切是假的、錯的。我只是要你認真思考一下,你會有這樣的世界觀是真的根據自身觀察,還是只是符合課本老師的教導呢?

請抱著這樣的疑問繼續讀下去。

  • 世界觀

我們多是接受牛頓世界觀長大,上述觀念可說理所當然。然而在古時候,那些相信亞里斯多德世界觀的人也是這樣想。這樣由許多人共享的認知觀點稱為「世界觀」。它就像拼圖般,用信念、證據,拼組成一塊完整的大概念。

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Photo Credit: 引自《世界觀》
亞里斯多德的信念拼圖

作者強調亞里斯多德世界觀雖已被證實是錯誤,但絕非胡扯,也不幼稚,在當時是有充分理由相信這些想法的。

接下來我會向你說明判斷何謂真實並不是件容易的事,進而讓你了解當時的人為什麼會這樣想。

何謂真實?比你想得還困難

  • 感知的真實性?

如果我問為什麼你覺得你的手機是真實存在的呢?你可能會說你「看」到它,所以它存在;又或你的手感受到螢幕光順的「觸」感,所以它真實。

乍看理所當然,但其實你的感知並不真能作為事物真實存在的理由。最經典的例子就是〈駭客任務〉。會不會你所看到的手機是母體製造的幻境呢?更狠點,會不會連「你的存在」都是假的呢?

這問題可問問笛卡爾,答案就是他那句經典名言:「我思,故我在」。這句話現在多半被引用來鼓勵人要多思考,但其實它原義並非如此。笛卡爾假設有個邪惡精靈,如母體般操控他的感知。看到的桌子,可能是假的;聽到的雨聲,可能是假的;聞到的香水,依然可能是假的。

那到底什麼確定是真的呢?

笛卡兒想到,只有他是以「思考者的狀態存在」這樣的事實是真的。因為不管邪惡精靈怎麼操弄,如果沒有一個思考者,那一切都不會成立。這也是「我思,故我在」的本意。

好的,看到這邊你可能會覺得手機就是真的,這樣想太極端了。的確如此,不過在下個段落你會發現即便感知可靠,許多觀念依然不那麼靠譜。

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Photo Credit: 引自《世界觀》
感知有沒有可能是被製造的呢?
  • 經驗事實與概念性事實

假設你坐在書桌前,桌上有你的手機。接著你將它放進抽屜並關上。請問手機還存在嗎?

你可能會覺得:「廢話,當然在啊!」但你又看不到手機,怎能確定它還存在呢?這認知只是基於一個信念:世界上的東西,即便沒被觀察到也持續存在。也就是說你相信桌上的手機存在是基於直接觀察;但相信抽屜的手機存在卻只是對世界的觀感。

書中把經由證據觀察的事實稱作「經驗事實」;而基於一人的世界觀所認知的事實稱作「概念性事實」。

還記的前面亞里斯多德世界觀中行星會沿圓形軌道旋轉的觀念嗎?這就是個標準的概念性事實,雖完美嵌和其他信念,但其實沒什麼根據。覺得古人幼稚嗎?讓我舉些例子挑戰挑戰你的認知。

  • 一些經驗事實與概念性事實的例子

其實過去許多看似怪異的觀念是奠基於經驗事實上,反而是我們現在習以為常的觀念並不那麼切合一般身體觀察。

比如地球靜止不動其實很符合一般感知。我們騎車、搭高鐵,都能明確感受到移動,但我們所在的地球正以數百甚至上千英里在轉動,你有感受到嗎?

托勒密在他的《天文學大成》中相當縝密地論證地球是靜止的觀點,有興趣可讀讀書中的摘錄。當然後來我們知道這是錯的,但如作者說的,這些錯誤並不明顯,是靠科學史上的眾天才,歷經幾百年才建立現在這個我們熟悉的體系。其他諸如地球是宇宙中心,土元素會往下墜都是類似的狀況。

反過來說,我們現在的某些認知乍看是經驗事實,骨子裡卻是概念性事實,比如絕對空間和絕對時間。讓我用書中的兩個問題來解釋兩個概念:

  1. 有根一公尺長的棒子,我將它往前丟,請問空中的棒子長度會是多少呢?
  2. 有對雙胞胎,叫丁丁和噹噹好了。請問當丁丁20歲時,噹噹幾歲呢?

如果你的答案一公尺和20歲,你所相信的就是絕對空間與時間,認為運動不會影響物體所佔據的空間,而任何地方的時間流逝量都是相同的。但遺憾的是,根據狹義相對論,運動中的物體長度會收縮,而且時間會過比較慢。也就是說絕對空間與時間其實是概念性事實,而非經驗事實。

從上面的討論,或許你會開始感受到你所認知的「真實」,並不那麼絕對。因此接著我想聊聊面對何謂真實,我們可以用什麼態度來面對。

面對何謂真實的可能態度

  • 工具主義和實在主義

如果說「科學理論要做什麼」,最直接想到的便是做出準確預測。比如牛頓定律預估一顆球掉到地板要多少時間;化學式能預測兩個物質反應的生成物。而這就衍伸出兩種面對理論的態度:工具主義和實在主義。

  • 工具主義:理論要能對現象預測並解釋,反應真實並非重要考量。
  • 實在主義:理論除了能預測並解釋,還要反應事物真正是什麼。

看完你可能還是霧煞煞,我們直接用例子說明。

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Photo Credit: 引自《世界觀》
托勒密系統的火星運動

上圖是托勒密系統的火星運動示意圖。圖中可以看到火星繞著點A轉圈,而A會繞著地球轉。沒錯,這是一個地心系統,而火星繞的那個圈圈稱之為本輪。用這系統可以很不錯的預測火星的逆行運動。


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