科学方法的正确性问题

科学方法的正确性问题

李小坚     龚天任

正确的科学方法是什么?有正确的科学方法论吗?检验真理的标准是唯一的吗?这些问题,困扰着科学界,并没有得到很好地解决。

自从文艺复兴时期(第十四世纪)到当代,科学被定义为三步曲:定义为假设、理论和验证之间的(HTV)交互作用过程。

S1,假设H(假设或猜测)

S2、理论T(构建模型产生的预测)

S3,验证V(通过测试和实验对这些预测进行验证)

现代科学发展历程中运用HTV这一过程淘汰了许多非科学理论,为科学打下了坚实的基础。然而,它也让一些错误的理论通过过了HTV过程,如汤姆逊原子模型(http://www.britannica.com/science/thomson-atomic-model)。然而,随着不断迭代使用HTV过程,科学获得自我校正能力。它似乎是一个完美的科学方法论。

当然,这不可能是完美的科学方法论。当一个预测的验证是正确,其相应的假设也是正确的,因此,假设得到确认。然而,一个预测结果的否定,不能合乎逻辑地排除它的假设是错误的可能性。因为,很可能所做的检验是超出测试空间或其试验设置范围引起。因此,如果一个理论有一个非常大的参数空间,它可能在实践中无法测试。最好的例子是“上帝理论”,它可以预测包含一切可能性,也就是说,有无限大的参数空间。因此,一些理论的本质使得任何批评或实验都不可能马上去验证,甚至在原则上,它是不可能被验证。那就是,对那些“神一样的理论”HTV是完全无用的。

为了克服这个困难,卡尔波普尔坚持:一个理论如果不能被证伪,原则上,这不是一个科学的理论。科学理论的力量在于它既能够容易被证伪,并且能在不断的批评与质疑中被确立。这是科学哲学中所谓的划界问题,这就是波普主义哲学。

在波普主义哲学原则下,一个理论必须通过标定工具程序确定为是否可证伪,才能提交到HTV检验过程。许多伟大的理论几乎因为在当时的技术条件下不可证伪,因此而被废弃多年,经常长达半个世纪。

今天,问题变得越来越糟了。实验技术再也赶不理论思维的发展,许多伟大的物理理论是超越当今技术条件下才能够进行证伪的。一些理论原本是完全不可证伪的,例如,公理性的假设原则,以及绝对真理性的原理。

我们应该全部丢掉那些不可证伪的理论?我们应该停止任何超越当今技术条件的理论物理研究吗?或者,我们应该重新评估波普主义哲学?

而现在的西方科学早已超越了波普主义哲学。已经很深刻地反思波普主义哲学,如2015年十二月7-9日,在德国慕尼黑举行的一个题为{为什么要相信一个理论?反思科学方法论-现代物理学之光}的会议。许多非常杰出的物理学家和哲学家出席并讨论了这个非常重要的问题。请看:http://www.whytrustatheory2015.philosophie.uni-muenchen.de/index.html 。

Ethan Siegel (a very prominent physics), https://medium.com/starts-with-a-bang/why-trust-a-theory-c6ea58058086#.pjjrfw6ga

Massimo Pigliucci (a very influential philosopher),https://platofootnote.wordpress.com/2015/12/08/why-trust-a-theory-part-i/

Sean Carroll (physics professor at California Institute of Technology) wrote an article {What Scientific Ideas Are Ready for Retirement?http://www.preposterousuniverse.com/blog/2014/01/14/what-scientific-ideas-are-ready-for-retirement/ }

Max Erik Tegmark (physics professor at the Massachusetts Institute of technology) wrote a book {Ad Infinitum: ‘Our Mathematical Universe,’http://www.nytimes.com/2014/02/16/books/review/our-mathematical-universe-by-max-tegmark.html?_r=0 }.

而中国科学界仍然只拥抱波普主义哲学,强烈质疑科学理论创新,认定科学理论不能建立在猜测性假设,只能接受眼见为实的科学方法论。就像三十多年前中国有过一场《关于实践是检验真理的唯一标准》那样的大讨论,对于当时社会各界震动和影响很大。现在中国的科学界面临的问题,比那时还要复杂严峻,如果不能解放思想,敞开胸怀,尝试和探索,就不可能有真正意义上的创新。还用文艺复兴前的禁言禁声和打击迫害,更是与科学发展背道而驰。

除了现实实验能力和技术条件的限制,现在在理论创新与逻辑思辨和检验验证存在巨大的鸿沟,目前科学的另一个致命缺陷:即使100% 通过了HTV验证以及100%波普主义检验通过了的理论仍然可能是一个错误的理论。最重要的一个例子是SM基本粒子标准模型,因为他们通过了HTV各个步骤和100%波普主义要求的检验,但仍然是一个局部理论,而不是全局性的正确的理论,同样广义相对论也有此问题。另一方面,G弦物理学的认识论超出慕尼黑会议要求的科学理论水平。G弦物理学的认识论包括以下前三部分:

一、选美比赛,《物理世界的理论创新模型》《创新物理学》

之一:http://www.pptv1.com/?p=9

https://tienzengong.wordpress.com/2015/05/15/paul-steinhardts-remorse-popperianism-and-beauty-contest/

二、奥卡姆的巧合概率

http://www.prequark.org/Thinking.htm

选美比赛后,每位获奖者将被视为只有一个奥卡姆的巧合(概率=½)。因此,对于一个10轮冠军,它因为幸运巧合的机会将是(1 / 2)^10 =0.0976%,也就是说,该理论为真的概率= 99.9023%。如果它是一个15轮冠军,它是一个幸运巧合的机会将是(1 / 2)^15 =0.00305%,该理论为真的概率= 99.9969%。

三、理论检验法则:见 http://www.pptv1.com/?p=59

一个理论(TA)有一套前提条件以及预测(PA)和后果(CA),并有一组已知的物理事实作为验证(PF),PF包括,高度认可的经验或已经被实证的现象学理论的支持。

理论法则1:如果一个理论TA,其PA在可预见的将来无法达到,但其CA可以包含PF,那么该TA就被认为是正确的。

理论法则2:一个理论TA,在20年以上的时间里,有大于1000科学家,进行过没有任何物理约束的探索,仍然没有合理的PF,那么,该理论必然是前提条件不合适,或者该TA为错。

理论法则3:如果所有已知的PF集合,能被TA1所包含,而 TA2的解释无法覆盖所有相同的PF(或只是包含了一部分),那么TA1 是真,TA2是假。

四、理论创新三定律http://tech.hexun.com/2014-12-12/171362954.html

科技部科学技术发展战略研究院副院长郭铁成总结了创新三大定律:

第一定律——怀疑定律,发现问题。其内容是:若是创新,必先怀疑,而且必须始终保持怀疑的态度。

第二定律——阻力定律。其内容是:若是创新,必有阻力,而且阻力的大小与创新程度成正比。

第三定律——胜出定律。其内容是:若是创新,必然胜出,不管经历多少曲折。

五、G弦物理学的实例计算

以下是前夸克G弦理论的主要成就,可以用这个系统来重新评判这一创新物理学理论。现在G弦理论应该赢得比15轮还多的胜利。

我们定义:

物理学真理指数TI=奥卡姆的幸福指数=100 – 奥卡姆的巧合概率

有四种比较方法来获得奥卡姆的巧合概率:

1。简单说,更好

2。通过提升,升级

3。更高,更广

4。作为一个统一量

以下是奥卡姆的巧合概率的计算,基于以下事实比较。

1。时间-空间-粒子方程式0––原理性更好。

2。神奇的精细结构常数程序—本质上更好。

3。前夸克模型G弦解释:—提升,升级,原理性更好。

A复制夸克模型

B介子衰变的解释

C为什么质子比宇宙的寿命更长

4。为什么有三代夸克?—-简单说,就是好。

5。中子衰变的解释—只是更好。

6。为什么物理宇宙有11个维度?—-简单说,就是好。

7。无论是质子和中子都是图灵机,生命种子—-作为一个统一量。

8。对分数量子霍尔效应的解释—-只是更好。

9。夸克作为一个超弦—–本质上更好。

10。电荷产生的理论定义—-简单地更好。

11。质量产生的理论定义—-简单地更好。

12。电荷力与引力的统一,—-更高,更广。

以此带来以下:

A电荷定义

B质量电荷定义

C统一力方程

13。不确定性原理—原理性地更好。

14。物理和数学的结合,作为一个统一的宇宙基础—原理性地更好。

15。物理与道德哲学的结合,作为一个统一的宇宙理论部分—简单地更好。

(上述设置15个要素的概率比较,它们可以看作是独立的随机事件,如此15轮比拼获胜)

所以,赋予G弦物理学奥卡姆的巧合概率值是:

奥卡姆的巧合概率(V)=(1 / 2)^ 15

=0.000030517

=0.0030517(%)

因此,G弦物理学的真理指数是:

Ti(G-TOE)= 100-(V)

= 99.996948(%)》99.75(%)

更神奇的是G弦理论计算: 暗能量、暗物质、可见物质之数学模型 ,简约独创,天下无敌!

这个宇宙分为三个部分:空间、时间和总物质。空间、时间是暗能量之海,还有一部分暗物质转换成暗能量的一部分。
这样:空间=X,时间=Y,物质=Z(总物质)。

取:暗能量=DE,暗物质=D,可见物质=V, 暗物质转换成暗能量的比率W(驱动宇宙在时间中运动的代价)。
GM模型三分天下:空间X=时间Y=总物质Z=33.33 %

X+Y+Z=1

由天体物理界的科学家观测值估计得出W=9%。(我们也是这样预测,有待进一步观测测试,如CMB 、 AMS 机构加油吧!)
D/V= [(48 –7) (100 – W) % / 7]=5.33,

V= [(Z –V) x (100 – W) %]/5.33 =4.86 %

D=[(Z –V) x (100 – W) %]= 25.90 %

DE=X+Y+[(Z – 4.86) x W %)] =69.22 %

因此,可以求得暗能量DE=69.22 % 、暗物质D=25.90 % 、可见物质V=4.86 % 。以上模型精度取决于观测值W的精度,理论上可以实现任意位精度要求。可以看出宇宙时空是暗能量的一部分。

而普朗克CMB数据1直接观察到的事实是:暗能量= 69.2%;暗物质= 25.8%;与可见物质= 4.82%,与D / V = 5.35。比较一下,可以看出GM所推出的结果与之非常接近,甚至GM更精确。

另外。我们的G弦理论确定 Neff=3,  而普朗克CMB数据2, Neff=3.04,

因此,我们将普朗克CMB数据1,普朗克CMB数据2视为G弦物理学这部神话剧的福音结果。

另外还有:

在1984年就计算预测了:

新的真空波色子质量VB = (1/2) vev + 1% of vev =125.46 Gev

2012年欧洲强子对撞中心撞出来的125.4 Gev粒子就是这个!可惜,被错误地认为是希格子波色子,毫无道理!

诺贝尔物理奖都发错了!

更何况G弦理论还重新解释了一系列困扰现代物理学的诸多难题!

如:重子产生(the baryongenesis issue)、层级结构(the hierarchy issue)、为什么存在(why is there something rather than nothing?)、为什么会产生智能等重大问题!

更上一个台阶:将是统一语言学理论!

http://www.worldcat.org/title/linguistics-manifesto-universal-language-the-super-unified-linguistic-theory/oclc/688487196&referer=brief_results ;,
http://www.prebabel.info/ ;

再上一个台阶:统一宗教学理论!

http://www.worldcat.org/title/the-divine-constitution-by-jeh-tween-gong/oclc/192389071&referer=brief_results ;,
http://www.zygonjournal.org/issue1999_4.html ;

真理可以蒙尘!但真理终将昭示于天下。

正是:擂台比武真本领,偶然巧合太荣幸,理论检验三法则,最终胜出是创新!

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