科学思考者12:奥卡姆剃刀

2022-09-14 01:15:2116:53 26
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这一讲咱们说说好的“理论”是什么样的。从纯逻辑角度来说,什么样的理论都有可能是正确的 —— 但是科学思考者有一个特别的审美取向。

这个审美取向能让你专注于值得的思考。有些理论不值得你思考。

你想必听过“杞人忧天”的故事。这个故事对科学的重要性被大大低估了。

*

杞国有个人整天担心天会塌下来,担心地会下陷,就去请教一位有学问的人,号称“晓之者”。晓之者告诉他,天只不过是气体,包括日月星辰也无非是会发光的气体,就算掉下来也不会砸伤你;而地早就把所有的虚空都填满了,根本不会下陷。解释完后,两个人都很开心。

我看各路主流的成语典故讲解,包括维基百科和百度百科,讲“杞人忧天”就讲到这里。人们的理解是天地*不可能*出问题,所以杞人忧天是没必要的担心。这个理解是误读。

作为现代人,你知道晓之者的解释是错的。日月星辰不都是气体,天上的确可能会有陨石掉下来把人砸死,大地也的确可能发生地震。那你说到底应不应该担心呢?

“杞人忧天”出自《列子·天瑞》篇,这个故事还有下文。一位明显比“晓之者”水平高得多的人,叫“长庐子”,对此有个相当高级的评论。长庐子说天地都是有形的实体,既然是实体就必然有毁坏的时候,怎么能说天崩地陷不可能呢?那既然有这个可能性,我们为什么不担心呢?

长庐子说杞人的担心是绝对合法的,逻辑没毛病。那现在有这么一个逻辑上合法的可能性,你担心还是不担心?其实我们现代人也有跟杞人一样的问题,杞人并不傻。“杞人忧天”故事的精髓,是接下来列子的说法。

列子的回答是 ——

『言天地坏者亦谬,言天地不坏者亦谬。坏与不坏,吾所不能知也。虽然,彼一也,此一也。故生不知死,死不知生;来不知去,去不知来。坏与不坏,吾何容心哉?』

列子说,是,确实有这个可能性,但是那个可能性距离我太远了。我连生死这么常规的事儿都没想明白,未来那么多事儿我都不知道,我哪有脑容量担心天崩地陷这么缥缈的可能性?

我敢说列子这番话就是我们对科学理论的终极审美标准。“杞人忧天”,是中国版“奥卡姆剃刀”。

*

关于什么样的问题值得被像搞科研一样严肃对待,什么样的理论可以称得上是“科学理论”,哲学家有过各种争论。

卡尔·波普尔(Karl Popper)提出一个标准叫“可证伪”。可证伪的意思就是你这个理论得能做出一个什么预言来,让我检验一下才行。

比如说,像“一切事物都是上帝的安排”“世界其实是虚拟的,你看到的一切都是用计算机渲染出来的效果”“有个神灵正在时刻看着你的一举一动”,这些理论,就是不可证伪的。是不是上帝安排的、是真实还是虚拟,有没有神灵看着我,对我又有什么区别呢?可能你说的都对,但是对错与我无关。

反过来说,“你做的任何好事和坏事,都会在 15 天之内遭到报应”,则是一个可证伪的理论。这样的理论对我的生活做出了明确的预言,我必须非常关注,而这样的理论有出错的风险。

可证伪,是说你这个理论敢冒出错的风险,才值得我严肃对待。

可证伪是个很好的标准,但并不是唯一的标准。比如说,“天地有一天终将毁灭”、“你明年一定能找到女朋友”,这些话也是可证伪的。但这是科学理论吗?我们根本等不到天地毁灭的那一天,科学家根本不在乎你能不能找到女朋友。这么想的话,科学理论似乎应该是对事物的某种一般规律的描述,而且这个规律得有实用价值才行。

波普尔的“可证伪”只是一家之言,现在哲学家们对科学并没有一个统一的定义。我们没有必要计较一个严格的定义,毕竟没人指望你给科学理论颁发认证证书,但是我们可以有一个心法,也就是我说的审美。

这个审美取向标准就是“奥卡姆剃刀”。

*

“奥卡姆”是个英国的地名,奥卡姆剃刀(Occam's Razor)的提出者叫奥卡姆的威廉(William of Occam),是 14 世纪的一位修士。奥卡姆剃刀是一个哲学法则,意思是如果现在有好几个理论,都能对一件事情做出解释,都能提供同样准确的预言,那你应该选择哪一个呢?你应该选使用假定最少的那个。

这句话有时候被简化为“若无必要,勿增实体”。有些人对奥卡姆剃刀的理解是追求简单 —— 如果有一个简单的理论和一个复杂的理论是等效的,我们应该选择简单的那个理论。其实不是简单的问题,关键在于“假设少”。我给你举个例子。你说为什么地球绕太阳一周的时间,每一年都是一样的?对此有下面两个解释 —

这是上帝的安排。上帝希望人的生活有固定节奏,所以安排每一年的长度都一样。
这是因为地球在做规则的椭圆运动,因为没有什么因素年年改变地球轨道。

奥卡姆剃刀要求你选择第二个解释。第一个解释在逻辑上也没毛病,但是它必须假设上帝存在、上帝很关心人的生活节奏;第二个解释根本不需要任何假设:数学决定了轨道自然就是这样。

牛顿发表三大力学定律是在《自然哲学之数学原理》这本书中。这本书的最后,有一章叫《哲学中的推理规则》,牛顿讲了一些哲学,说为什么要把物理学写成定律。他列了四条规则,后面三条等同于我们上一讲说的那个“世界有规律”的信念;而第一条规则,其实就是奥卡姆剃刀。牛顿说的是 ——

『寻求自然事物的原因,不得超出真实和足以解释其现象者。』[1]

说白了就是如果我这三条定律已经足以解释万事万物的运动,你们就不用再想别的原因了。更直白一点就是如果引力已经足以解释行星的运动,你就没有必要再说什么“每个行星背后有一个天使在推着它动”。再直白一点,我牛顿也信仰上帝,但是我认为上帝统治世界的方法应该是规定几个定律,而不是一个一个单独安排各个物体怎样运动。

奥卡姆剃刀的本质不是“简单” —— 而是“浅”。你应该选择最浅显的理论。能把事情说清楚就可以了,没必要深挖背后的原因。牛顿说了三大定律就可以打住,他根本不用说上帝为什么这么干。

浅显,就是科学理论的价值观。

为什么杞人不应该担心天塌下来?因为天塌下来这种事儿我们没见到。没有别的证据,那么“天不会塌”这个理论就挺好。如果从哪天开始天上动不动就往下掉陨石,咱们再研究这个问题也不迟。

再比如说,牛顿力学已经被爱因斯坦相对论给推翻了,那牛顿力学还是科学吗?当然是。我们的日常生活,包括火星旅行,用牛顿力学都足够了。如果不是因为一些极其特殊的物理现象只有相对论能解释,我们就根本不需要相对论。是因为有观测证据,是因为“光速不变”这个事儿实在没有更浅显的理论能解释,我们才相信时空是弯曲的,我们才严肃对待相对论。

奥卡姆剃刀这个原理说,如果你没有任何证据就整天在那想时空到底是平直的还是弯曲的,你就是杞人忧天。

*

奥卡姆剃刀是思考的刹车:千万不要想太多,能用浅显的道理说明白的,就不要深挖别的原因。精英日课专栏讲过的“汉隆剃刀(Hanlon's razor)” —— 「能解释为愚蠢的,就不要解释为恶意」[2],就是奥卡姆剃刀在人际关系上的应用。平时一旦发现自己想多了,就赶紧想想奥卡姆剃刀,你的日子会好过一些。

咱们看两个心理学上的应用。

以前奥地利有个著名歌剧导演叫赫伯特·格拉夫。格拉夫小时候有个毛病,他特别怕马。当时没有汽车,满大街都是马车,小赫伯特等于是每次出门都特别害怕。

本来这是个挺简单的事儿。小赫伯特四岁的时候目睹过一次马车交通事故。当时车翻了,拉车的马倒在地上疯狂乱踢,小赫伯特可能怕马咬他。他后来跟父母说,特别怕马眼睛上和嘴上的“黑色东西”,也就是马的眼罩和口套。这些都很正常,对吧?

但是赫伯特的父亲,音乐评论家马克斯·格拉夫,认为这件事儿背后另有原因。格拉夫是当时盛行的“精神分析”理论的信徒。这门学问认为人的各种怪异思维都跟性欲有关系,就连对四五岁的小孩,也有个“幼儿性欲理论”。格拉夫给一位心理医生写信,问儿子为什么怕马。

这位医生一听就明白了:这不就是“俄狄浦斯期”吗?处在这个年龄的孩子都有这么一个“恋母弑父”情结:他想要摆脱父亲,独自和漂亮的母亲待在一起 —— 是母亲的温柔激发了孩子的性欲。你儿子为什么怕马眼睛和嘴上的黑色东西?那其实就象征着父亲的眼睛和胡子!他怕马的本质是不愿意出门,他是想留在家里独自和心爱的母亲待在一起!

你说这不胡说八道吗?小赫伯特症状仅仅是怕马,可没说他不能离开母亲啊。而且没过几年赫伯特对马的恐惧就消失了。我们用“小孩因为受到一次惊吓而对马产生了恐惧心理,长大了就不怕了”这么一个浅显的理论就足以解释这一切,你整啥俄狄浦斯啊。

*

一个十三岁的小女孩A,邀请同学B,也是一个小女孩,来家里玩。两人玩的过程中,B低头看手机,A 突然想起来同学总拿 B 跟她比较,都说自己不如B,一时感到很愤怒,就拿起马扎砸了B的头。结果B被砸晕了。A感到很害怕,可能是怕B醒过来告状,也可能纯粹就是太慌乱失控了,竟然继续打B,最后把 B 杀死,还进行了分尸。

有人使用“犯罪心理学”对 A 进行了分析 [4],搞了个理论叫“嫉妒会杀人”,说嫉妒有多么多么可怕,积累到一定程度就会如何如何……你说像这样的理论有意义吗?这个案件明明用层层正反馈、非常罕见的一个偶然事件就能解释。

现代心理学给我们最大的一个教训就是不要推测别人的“动机” [5]。人脑是个多元政体,每时每刻都充满了各种声音,代表互相矛盾的情绪,人连自己都说不清自己的动机是什么。你要非得问动机,他只能给你现编一个。尼克·查特说“思维是平的”,人的临场想法都很浅,深层动机都是讲故事。

动机没用,但是行为模式很有用。有一类常见的犯罪是丈夫杀妻子、男友杀女友。你要分析其中的犯罪心理学,你能讲很有意思的故事,但是你很难预言哪个丈夫会杀自己的妻子。反倒是有人不管什么心理学,直接考虑行为模式 —— 比如说男方是否失业了、是否打过或者威胁过孩子,是否严格控制女方的日常活动 —— 按照行为列表打个分,就能相当准确地预言女方被害的可能性 [6]。

行为模式,就是牛顿力学定律描述行星如何运动。犯罪动机,则是给你一个“天使推着行星运动”的解释。

奥卡姆剃刀要求我们,如果行为模式就足以说明一个现象,就不需要再挖什么深层的东西。如果最简单的心理学已经能解释这个人为什么做这件事,你就没必要深挖他童年的性欲。

*

不懂科学的人常常把科学想象得无比高深莫测,其实科学理论的价值观恰恰是寻找最浅显的说法。相对论和量子理学之所以难懂不是因为物理学家故意想那么深,而是因为只有这样的理论能描写实验观测到的那些怪异现象。科学理论是最朴实的理论,从不装神弄鬼。

奥卡姆剃刀要求你想的越少越好,越浅越好。这个人的动机是什么?我不在乎。我只在乎他的行为模式,因为真正影响世界的是他的行为模式,不是动机。这个世界的本质是什么?我不知道,我只知道这个世界里一些事物的运行规律而已。电子到底是个什么东西?我不懂。我懂的只是描写电子行为的一组方程。

我认为奥卡姆剃刀能带给你一个比较酷的气质。有点想象力当然总是好的,你可以偶尔畅想各种事情。但是你没必要整天担心不值得担心的东西,也不应该把过多时间浪费在虚无缥缈的东西上。

直到你有新的证据为止。

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