如果你曾經和科學家在一起待過,你很可能在某個時候聽到他們中的一個人說“最好的解釋是最簡單的解釋”。但真的是這樣嗎?從螞蟻的行為到龍捲風的發生,自然世界通常非常複雜。我們為什麼要假設最簡單的解釋最接近真理呢?
這個想法被稱為奧卡姆(或奧卡姆)剃刀原理。它也被稱為“簡約原則”或“經濟性規則”。它與“最小驚訝原則”有著親緣關係,後者認為,如果一個解釋太令人驚訝,那它可能不是正確的。但是現實生活往往是混亂和複雜的,而且,正如每個優秀的偵探小說家都知道的那樣,有時兇手就是你最意想不到的那個人。
讓我們從關於這個想法本身的一些證據開始。這個名字來源於14世紀的經院哲學家和神學家威廉·奧卡姆,他用拉丁文闡述了這個原則:pluralitas non est ponenda sine necessitate,翻譯成英文是“實體不應超出必要地被增加”。其要點是一個本體論論證,至少可以追溯到亞里士多德時代,關於實體:世界上存在什麼?我們如何知道它們存在?這種哲學主張是一種本體論的極簡主義:除非我們有證據證明實體存在,否則我們不應該呼叫實體。即使我們確信事物存在——例如,彗星——我們也不應該將它們作為因果代理人來呼叫,除非我們有證據證明它們會導致我們分配給它們的那些型別的效應。換句話說:不要捏造事實。
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1687年,艾薩克·牛頓在他的最著名的著作《數學原理》中寫道,他擴充套件了這個概念,提出了vera causa——真因——的概念,“對於自然事物,我們不應承認超出既真實又足以解釋其表象的更多原因。” 他繼續說道:“為此,哲學家們說,自然不做無用功,當較少的原因就足夠時,更多的原因就是無用的;因為自然以簡潔為樂,不喜好多餘原因的浮華。”
牛頓是有史以來最偉大的科學家之一,但如果我們停下來思考一下,這個說法是很奇怪的。誰來說什麼“取悅自然”?而且這種指導難道不是假設我們知道我們實際上想要弄清楚什麼嗎?
考慮一下天文學家維拉·C·魯賓的工作,她發現了暗物質存在的有力證據。在研究螺旋星系的運動時,魯賓發現,恆星圍繞星系中心旋轉的速度只有在這些星系包含額外質量(大約是可見恆星質量的10倍)的情況下才合理。關於一種新的“暗”物質形式——看不見、無法看見且數量遠遠超過宇宙中可見物質——的主張並不是一個簡單的解釋,但事實證明它是最佳解釋。
物理學充滿了令人驚訝、出乎意料且難以理解的解釋。牛頓解釋說光是由粒子組成的,而他那個時代的另一些科學家則解釋說光是一種波。然而,量子力學告訴我們,光在某些方面既是波又是粒子。牛頓的解釋更簡單,但現代物理學告訴我們,更復雜的模型更接近真理。
當我們轉向生物學時,事情變得更加複雜。想象一下兩個吸菸者,他們都每天抽一包煙,持續了30年。一個人得了癌症;另一個人沒有。最簡單的解釋?幾十年來,菸草業的答案是吸菸不會導致癌症。簡單但錯誤。正確的答案是疾病是複雜的,我們還不瞭解致癌作用中涉及的所有因素。
然後是關於我們如何定義簡單性的令人煩惱的問題。考慮一下關於新冠疫情起源的持續爭論。在實驗室洩漏理論——SARS-CoV-2病毒是從一個設施逃逸而不是從野生動物傳播給人類的——這一方,一些評論員援引了奧卡姆剃刀原理。但這理論更簡單 並不明顯。有人可能會提出相反的觀點:鑑於過去的大多數疫情都具有人畜共患的起源,更簡單的解釋是這次疫情也是如此。
奧卡姆剃刀原理不是事實,甚至不是理論。它是一個形而上學的原則:一個獨立於經驗證據而持有的觀點。(想想“上帝就是愛”或“美即是真理”。)但是,除非我們準備好對上帝和自然做出假設,否則我們沒有充分的理由應該偏愛更簡單的解釋而不是複雜的解釋。而且,在人類事務中,事情往往是複雜的。人類的動機通常是多重的。人可能同時是好人和壞人,自私和無私,這取決於環境。倫理學家的書架上擺滿了思考為什麼好人會做壞事的書,他們的答案很少是簡短而甜蜜的。
1927年,英國遺傳學家J.B.S.霍爾丹在他的文章《可能的世界》中寫道,“宇宙不僅比我們想象的更怪異,而且比我們能夠想象的更怪異。” 事實上,太陽底下有新的事物,而罕見事件之所以罕見,可能正是因為它們涉及複雜的事件匯合。這樣說來,我們可以將奧卡姆剃刀原理視為僅僅是想象力的失敗。
我們的解釋應該儘可能地與世界相符。科學就是順其自然,有時這意味著接受真相併不簡單,即使真相簡單化會讓我們的生活更輕鬆。
這是一篇觀點和分析文章,作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。
