2018年3月16日 星期五

科學中的「為什麼」


         在我們從小學習科學的過程中,常認為科學便是在回答「為什麼?」。其實在近代科學中,這句話並不很正確。

    古希臘的亞里斯多德是早期著名的哲學家(科學家),對於大自然做了許多觀察、分類及研究。跟一般人相同,他對大自然「為什麼」會呈現種種現象極感興趣,而他解釋的方式便是認為各種運動和改變都有其「目的」: 為什麼天空會下雨? 因為要讓植物成長,然後才能給動物食用;為什麼空中的東西會掉下來? 因為大地是萬物的家(大家出去玩最後總是要回家的嘛!)。狗狗為什麼要交配? 因為這樣才能生出更多的狗狗(還是因為很快樂?)。總之,亞里斯多德很愛探究為什麼,而他認為所有的自然現象都有其「目的」。

    這樣解釋世界雖然很有趣,但事實上並沒有什麼用處。檢驗一個理論是否成功,是要看它能否經得起「重複檢驗」,以及能否正確做出仍不為人知的正確「預測」。旱災並不是因為皇帝無德,所以要下召罪己修身養性;地震並不是因為地牛累了要翻身舒坦一下。我們習慣用「人類社會的規範」,去當作「自然的運行法則」,以解釋大自然物質世界的「為什麼」。 被雷劈是因為做太多壞事,而雷劈錯人則是因為雷公是大近視眼,所以後來玉皇大帝只好規定在打雷之前要先請閃電娘娘放閃一下,讓雷公看清楚。這種解釋雖然回答了「為什麼」,滿足了部份人類的好奇心,但卻讓我們無法真正理解大自然潛藏的法則,而且總是覺得變幻莫名難以掌握。  

    在現代科學的研究中,我們已逐漸學會用「如何(how)」來代替「為什麼(why)。我們不問太陽為什麼會吸引地球,而問太陽如何吸引著地球? 不問為什麼會有閃電,而問閃電如何形成? 不問為什麼物體會有慣性,而問慣性跟什麼因素有關,如何影響物體運動? 在科學中,「問對問題」是非常重要的能力。

    當然,這並不是說問「為什麼」不重要,而是在從事現代科學研究時,我們必須將問題的重心轉換成可觀測、可量化、可檢驗的具體問題,如此我們才有機會找出其中潛藏的共通運行法則及關聯性,然後才有辦法用更少更簡潔的原因去解釋「為什麼」。甚至慢慢你也會發現,許多事物問到最後是根本沒有「為什麼」的,我們身處的宇宙就是這個樣子,沒有為什麼,不管你喜不喜歡,覺得合不合理 (難道哥拋棄你愛上別人也要跟你解釋為什麼?!)。我們要追尋的,可能不再是「宇宙為什麼這樣運行」,而是「宇宙是怎麼樣運行」。

    人們喜歡詢問為什麼,是因為我們常常想要尋找「價值與意義」。問為什麼女朋友會移情別戀,是質疑自己以往的付出是否沒有價值與意義;問為什麼我會掉髮禿頭,其實是擔心自己失去顏值之後,是否會成了無價值與意義的中年男子(~)。我們似乎認為,大自然的運行與變化也都是有其意義與價值的,與人世之間也有某種特殊的關聯性。然而殘酷的事實是,大自然的運行並沒有任何目的與方向,人類既不是上帝宏偉計畫的一部分,也不是演化的終極目標,而你更不是世界的中心。我們就只是恰恰在這麼短暫的時間點,偶然出現在浩瀚宇宙中的滄海一粟罷了。(但你還是可以活得很快樂)

    要了解世界、澄清疑惑,光是一直追問「為什麼」是不夠的。好奇心與困惑是開始,是好的動機,但想要真正解決問題找出答案,就必須懂得將重心從問「為什麼(why)」轉換成問「如何(how)」,這樣我們才能一步步接近最後的答案。

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