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清大通識核心課程當代科學文明討論3

一、亞里斯多德認為科學研究的進行乃是先從現象的觀察中歸納出一些普遍原理,然後再以這些普遍原理作為前提而演繹推導出有關該現象的一些敘述。

1、試舉例說明亞里斯多德這種歸納-演繹的方法。
2、亞里斯多德認為枚舉(Simple Enumeration)是歸納法的形式之一,亦即從a1具有性質p,a2具有性質p,a3具有性質p…,可歸納出結論:所有的a都具有性質p。你認為這樣的枚舉歸納可靠嗎?請設想它為何可靠或為何不可靠的理由?

回答:
枚舉歸納,並不可靠。但卻是科學發展和進步的必要過程。
例如說,假設有一名生物學家非常有決心,想知道為什麼牛羊可以生產牛奶羊奶,火雞鴨子卻不行。所以他去過很多地方採證、觀察過非常多的生物。他花了數十年行經非洲大草原、神秘的東方印度、北美新大陸、南美熱帶雨林…,晚年寫的著作中寫道「如果從是蛋生的動物,一定沒有乳汁;會給小孩乳汁的動物,一定不會生蛋」(當然他也寫了「如果是公的動物,一定沒有乳汁」的偉大發現)。我們可以套用到亞里斯多德的枚舉歸納中:英國的馬有乳汁,非洲的馬有乳汁,蒙古的馬有乳汁……;豬狗猴羊馬兔虎牛鼠也都有乳汁且不生蛋(這位生物學家是從西方來的,所以他的順序跟別人相反)。反面命題也驗證過:蛇雞鴨蜻蜓魚蝴蝶都生蛋且沒有乳汁(聽說他觀察過南極企鵝,還有非洲的紅火蟻)。這位很有權威的生物學者所提出的學說一直受到學術界的推崇,一直到死之前都沒有人反對這位老教授。(不過他到底有沒有觀察過企鵝一直飽受爭議,因為當時還沒有幾艘船是有開往南極的。不過支持他的人解釋:有些企鵝也有居住在一些中緯度的地方…)
這個學說一直到20年後有一個牛斯坦伯爵夫人養了一隻奇怪的動物後破壞。這隻被伯爵夫人命名為「可達鴨」的動物一直被人以為是肥鴨子,畢竟牠會產卵。可是等到小可達鴨生出來之後,可達鴨竟然會產出乳汁。這件事情引發學術界和商業貿易的關注。學術界派出了船隊到澳大利亞研究這種神奇物種;商人也趁學術界把這種動物解剖後拿取他的毛皮去販售。結果20世紀初鴨嘴獸已經瀕臨絕種,不過現在復育計畫的進展十分不錯,鴨嘴獸被印在澳大利亞的錢幣上面,提醒人們:鴨嘴獸又生蛋又產乳,是一種很不錯的生物。
從這段屈折離奇的故事中我們知道:就算已經枚舉了相當多的物種-那位生物學者已經把四大洲都看遍了只差沒看到大洋洲-就有可能歸納出錯誤的結果。所以用枚舉歸納,可能不可靠。
但如果我們往前面看,鴨嘴獸是推翻了誰的論點?這位學者「產乳者不生蛋,生蛋者不產乳」的論點。如果沒有這個論點,鴨嘴獸的出現…又怎樣?學者A:「聽說牛斯坦夫人養了一隻又生蛋又產奶的怪物耶」B:「啊?那又怎樣?我每天早餐都吃培根蛋喝牛奶啊!這樣很奇怪嗎?他會不會生培根?不要拿這種無聊的事煩我,我還要推導偏微分方程組在多維空間的應用誒…」
我們可以發現,凡事必須先例才能破,破了之後再立。如果沒有前面的學說,則我們無法去修正他或推翻他。如果所有人都想:「我收集的證據不夠多,我再等十年、不,我再等一百年後再出版,那應該會很正確了…」那科學要如何進步?我們必須對我們所觀察到的現象提出一個模型,一個理論,這個模型/理論可以解釋我們所觀察到的現象,例如說哈雷彗星多久出現一次。然後對未來做出推測:如果我在等76年,哈雷彗星應該還會出現…。然後就有一堆人(包含天文學家和天文學家的太太、哈雷機車愛好者俱樂部等等)在76年之後每天晚上對著天空看(而且還不敢睡著,結果那一段時間偉恩咖啡賣的特別好),然後…「哈哈…哈…哈~雷彗星出現了,我看到啦,哈哈…我阿公說錯啦,是76.1年來一次。哈哈哈哈~哈啾!」。當然,住在夏威夷的哈電天文學家沒看到,因為當時太平洋上有一個颱風逼近,他每天都抬頭看天氣狀況而且也看不到星星。
也就是說,如果有一個人(叫他魯賓遜好了)一開始什麼都不知道,他必須提出一個模型/理論去理解這個世界-雞生蛋,鴨生蛋,火雞長的很像雞比較不像猴子所以火雞生蛋。所以,枚舉歸納是簡單可行的,就算不用動用超級電腦和哈雷望遠鏡,天文學家就可以歸納出哈雷衛星;魯賓遜也不用養一隻羊然後整天等他下蛋。但是,如果想用枚舉歸納來當作真理──我們還需要做更多的檢查……好比說,觀察紅火蟻會不會哺乳之類的…。

 

 

 

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