《地。-關於地球的運動》：科學能成為真理嗎？相信科學其實「不科學」？

文：官俊銘

今日要分享的作品是曾奪得《這本漫畫真厲害！2022》男生篇第2位的作品：《地。-關於地球的運動-》（日語：チ。-地球の運動について-）。《地》的作者魚豐在大學主修哲學，儘管魚豐沒有完成其學位，但他曾在一次訪談中表示想寫一些關於康德美學的東西。這本漫畫不時有強調「感動」與「美麗」的場景，主角他們看到天空就覺得很美。但康德美學如此hardcore的東西，我是真的完全不懂，所以我還是說說科學哲學好了。

科學就是經驗的大量累積？

在漫畫第6話中，有一位名為格拉斯的代鬥士。在一個夜晚，格拉斯偶然發現天空中有一些會動的「星星」，在得知這些星星被稱為行星後，格拉斯便開始了天文觀測。一個月、半年和一年，火星的軌跡總是畫圓似的繞著星座轉動。對此，格拉斯建立了他的假說：火星的軌道是完美的圓形，在走完一圈後，想必它會畫出一個完美的大圓吧。然而，他的預測落空了。某日，火星突然停止轉動了，幾天後火星出現了逆行。他感到十分失落，只想著為什麼會發生這樣的事。

對過去的經驗進行整理並預測未來，格拉斯使用的方法其實就是歸納法。而格拉斯的事件告訴了我們歸納法並不是100%可靠，從事科學活動時我們還是得依賴歸納法。而面對歸納法的缺點，有種想法認為我們只可以透過不斷檢驗來累積正面證據，並由此盡可能地提升假說的可信性。

科學不是求真而是求錯

波普爾（Karl Popper）大力批評上述那種認為科學就只是不斷累積正面證據的想法，他非常強調正面證據和負面證據之間的不對稱性。就算你積累再多的正面證據都不能使你的假設為真，但只要有一個否定的證據，你就不得不放棄你的假說。

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容我用回上述的例子，今次我們想像一下格拉斯進行了100年的觀察，而在這100年火星的軌跡也都是圓形。一百年的時間夠多了吧，但即使這樣多的正面據據，你都不能保證火星的軌跡在明天會繼續相同。而只要有一日火星的軌跡偏移了，格拉斯的假設就會被推翻。

波普爾提出了可否證性的概念，表示所有科學理論都必須擁有被推翻的可能。科學家不應像個儲物狂一樣不斷收集証明自己為對的正面証據，反而應該盡可能尋找自己理論為錯的可能。當你盡全力找錯仍找不到時，我們就可以暫時𠄘認這個科學理論。值得留意的是，這個「𠄘認」不是指我們認同這個未被否決的理論為真，我們只是在找到更好的理論前暫時保留目前的理論。

在《地》漫畫中，有一位名叫皮耶司特伯的科學家，他終生追求天動說（這為漫畫用詞，即地心說，轉動的是行星而不是地球）。在漫畫20話，皮耶司特伯表示他年輕時曾經觀察到「滿月的金星」。然而，如果地球真的是宇宙中心，那麼金星必然繞著地球運轉，太陽照射角度早就固定，因此地球觀察到的金星永遠有缺角。只有當金星繞到太陽後方，才能觀察到「滿月的金星」。也就是說，「滿月的金星」是推翻天動說的否証。

但即使天動說被否證了，不代表地動說（日心說）是真理，地動說仍然只是未被否認的理論，日後仍然可能有新的理論去挑戰地動說。如果要總結波普爾的想法，我會說科學的本質就是不斷進步，您的假設可以比現存的理論更為精彩，但永遠不可能達到真理。

科學真的有可否証性嗎？

雖然波普爾的洞見已經比檢証說法要好得多，但他的理論仍然存有很大的漏洞，那就是杜漢-奎因論題（Duhem–Quine thesis）。Duhem和Quine認為我們不能單獨地肯定或否證一個假設，因為科學假設住住都會依賴其他的輔助假設。當觀察的結果與理論不符時，不一定是你的主要假設出錯，可能是你輔助假設出錯。用回上面的例子，當主角群以「滿月的金星」否証天動說，這裏背後其實有一個輔助假設那就是他沒有看錯。這就是為何年輕時的皮耶司特伯看到了滿月的金星仍沒有放棄天動就，因為有可能是他看錯了。

被科學史否證了的「否證性」

如果我們站在巨人的肩膀上，運用當代的科學理論去審視過去的科學理論。當然可以輕易地駁斥過去的理論是錯誤的。然而，回顧歷史，科學史上所有的理論似乎都是不會接受單一否證的。

孔恩（Thomas Kuhn）提倡每個時代都有其常規科學，而常態科學時期都有自己的「範式」（paradigm）。範式是指被公認的科學成就，這些範式是不容置疑的，而科學家就是在範式的框架下進行科學活動。

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在《地》中，天動說就是當時的範式。天文學家會以天動說作為基礎來計算行星的預期軌跡，而即使預期結果與經驗不符，他們也不會立即放棄天動說。例如皮耶司特伯的師傅一直都無法完成天動說，不管怎樣計算都還是有很大的誤差。但他沒有把這些誤差視為否證，反而視之為尚末解釋的謎題。

但當謎題越來越多，累積至無法忽視的程度時，常態科學便會陷入危機。一些科學家就會嘗試提出新的範式以取代舊有的範式，而這個新舊範式的鬥爭就是科學革命的過程。可能有人會誤會是堅持舊範式的人不科學，所以他們才拒絕否證。事實上，拒絕否證這個現象不只出現在堅持舊範式的科學家，亦會發生在推崇新範式的科學家，甚至乎新範式剛剛發展時，其精確性遠遠低於舊範式，反而需要面對更多的否證。

以《地》第一章中的主角拉斐爾為例，他曾提出對地動說的「否證」：假如地球在轉動，那麼當我們跳起來時，為何能回到原來的位置？儘管他提出了這個問題，但他沒有放棄地動說。當然，如今我們知道這是因為牛頓力學原理，但在拉斐爾的時代，這些理論尚未發展。而如果根據否證論，當理論與預測結果不符時，拉斐爾在遇到這個反證後就應該放棄地動說。然而，正是因為他們始終相信自己的理論是正確的，科學才得以不斷發展。