科学精神养成：如何科学的质疑一个观点？

许多人会问：科学就不能质疑吗？当然可以，但首先要分清楚什么叫做合理质疑什么叫做不合理质疑和瞎质疑。什么样的质疑属于科学合理的质疑呢？本文/视频的内容，将会带你学习如何科学的质疑一个观点。

我们该如何质疑一个观点？

文/视频：汪诘（科普学者、科学声音主讲）

古人的智慧虽然了不起，但我们可以质疑它。那么，你可能就想问了，牛顿也是300多年前的人了，也是古人，牛顿运动三定律可不可以被质疑呢？答案是——当然可以。

但是在提出质疑之前，需要有一个前提：要先找到不符合牛顿理论的现象。只有找到这种与理论预测不一致的现象时，我们才需要提出质疑。否则就是盲目的质疑。

我们举一个例子来说明这点。最早的时候，人们认为大地是平的，在大地的尽头是万丈深渊。这就是一个观点。如果我们的活动范围只仅限于很小一块地方的话，那么这个观点就没有什么可以被质疑的。因为我们观察不到任何违反这个观点的现象。那什么时候需要被质疑呢？就是当我们的活动范围慢慢的扩大，有人就发现了，无论走多远，好像大地依然是一眼望不到尽头的，看不到大地尽头的万丈深渊。这时候，这个走到过很远地方的人，就有资格提出他的质疑：大地真的是平的吗？如果真的是平的，为什么我们走不到尽头呢？

当然，我们一定要知道：质疑不代表推翻了这个观点，还要看这个质疑是否足够有力。是否是这个观点不论如何也解释不了的。

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显然，走不到尽头这个质疑，显然不够有力，因为提出观点的人，可以用“你走的还不够远”来解释。那么，比这个（走不到尽头）更有力的质疑是什么呢？

假如有一个人朝着太阳升起的地方一直向前走，最后竟然走回了原地。这时候他再去质疑这个观点（大地是平的）时，就会非常有力了。因为如果大地是平的，该怎么解释走回原地这个现象呢？地平观点怎么都无法解释了。人类是在500多年前由麦哲伦船队第一次完成了环球航行。于是，人类对于大地是平的这个观点被修正为了大地是圆的。那么，圆形地球的观点，当然也是可以被质疑的。关键在于你能否找到不符合圆形地球的现象。如果你找不到这样的现象，而圆形地球理论又有许许多多其他证据，那么这个观点就可以正式成为一种被广泛接受的理论。

但是，即便是广泛接受的理论，也是可以被质疑的。但区分合理质疑和盲目质疑的关键在于，这个质疑是不是建立在发现不符合该理论的现象之上的。也就是说——你有没有相关证据。

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接下去有一个很重要的概念，什么样子的现象才算是不符合理论的现象呢？

假如我用牛顿的运动定律，计算出一个小球应该在10秒之后撞墙，但实际测量的结果是9.9秒，这能不能说是找到了不符合牛顿理论的现象呢？

这就引出了今天的第二个重要概念：任何测量都会产生误差。

在刚才小球撞墙的例子中，理论计算值是10秒，实际测量为9.9秒，这时候我们不能马上肯定的说理论出了问题，而首先要考虑测量的精度。也就是测量的合理误差范围是多少。

你可以想象，你拿一个秒表计时，这个秒表本身就是有误差的，不可能百分百精确。之后，人的反应也是有时间差异的，你看到小球启动和撞墙时按下秒表，不同的人反应时间会不同，观察的角度不一样，都会导致秒表启动和停止的时刻是不同的，这样必然会产生测量误差。而0.1秒的误差是在合理误差的范围内，所以我们不能认为测量到的9.9秒是与理论不一致的现象。因此，当我们考虑一个现象是否违反了已知的理论时，必须要考虑到测量误差的问题。否则，这个证据就是无效的证据。

还有第三个概念，这也是最重要的概念：在质疑一个理论的时候，还必须要知道这个理论的适用范围。事实上，这个世界不存在绝对正确，绝对完美的科学理论。任何一个科学理论都不是永恒的科学真理。它们只是在一定的适用范围内，或者说在一定的测量精度的需求上是正确的。

比如说，球形地球理论告诉我们说地球是一个标准的圆球形状。这个观点是不是绝对正确呢？不是的。我们只能说（这个理论）在一定的适用范围内是正确的。这个适用范围是什么呢？就是说当我们对地球曲率的测量精度要求只保留小数点后四位的情况下，它就是正确的。如果超出了这个适用范围，地球也就不再是一个标准的圆球形状了，而是赤道略微鼓出来那么一点的扁球体。但在我们的日常生活中，比如环球航行计算路程，在海上捕鱼计算抵达目的地的时间等等，是根本不需要用到那么精确的数值。

同样道理，牛顿运动三定律，也有它的适用范围。比如说，当我们要发射一颗GPS卫星到地球同步轨道上，我们需要计算发射卫星的火箭需要装载多少燃料，点火多久，何时入轨等问题，我们对它的精度要求是保留小数点后两位，这时候我们用牛顿的理论来计算就可以了。因为，牛顿的理论在这个适用范围内或者说在这个精度要求下是完全正确的。它足以让我们精确的控制火箭发射和卫星入轨了。但当时这个GPS卫星在天上工作的时候，我们的手机用它来进行定位，飞机靠它来导航的时候，我们对精度的测量要求就会大大提升。为了使得导航的误差在可以接受的范围内，我们对卫星上时钟的精度要求达到了千分之一秒，这时候许多计算就不能再适用牛顿的理论了，而要适用适用范围更广的爱因斯坦的理论，这个理论就叫做相对论。它是牛顿理论的升级版。正是因为这个道理，相对论并不是推翻了牛顿理论，而是修正了牛顿理论。相对论也有它自己的适用范围。超出了适用范围，同样也不灵了。比如，到了黑洞中心的奇点，相对论也就失效了。

在我们日常生活中，几乎没有什么东西的计算需要精确到千分之一秒或一亿分之一米以内，因此牛顿的理论是在它的适用范围内足以解释我们生活中遇到的所有现象。所以，当科学家说“牛顿理论是正确的”这句话时，其实隐含了一个前提，那就是“在它的适用范围内是正确的，这个适用范围足以涵盖日常生活”。所以尽管它已经诞生到现在超过了300多年，是古人的理论，但我们今天的中学课本依然教授着牛顿的理论。

如果有一天，你在日常生活中，在排除了测量误差后，发现了于牛顿理论不一致的现象时，那么你就可以大胆的质疑牛顿理论。但如果你没有发现这种现象，就不要为了质疑而质疑，那样只是盲目的质疑，对我们学习科学知识没有好处。

以上就是教会你如何合理地质疑一个观点。在这个世界上有各种各样的观点和理论，在我们的日常口语中，有时候不会刻意去区分这两个词的含义。但严格说来它们是不同的，没有得到全世界科学界公认的只能称之为观点。比如说，我们中国人常说：“早上吃好，中午吃饱，晚上吃少”，这就是一个观点。但它没有得到科学界的公认，因为这个观点表达的很含糊，没有对“好”和“少”有明确定义，同时也缺乏证据，因此我们只能说它是一个观点，这种观点是非常值得我们去大胆质疑的。

但有一些观点已经得到了科学界的公认，比如说物理和化学上的一些公式，生物学中的规律，经济学中的原理，这些观点我们就可以称之为理论。这些被写在教科书中的理论，我们就需要非常谨慎地去质疑。不是不能被质疑，而是需要在弄清楚这个理论的适用范围之后，再依据观测到的证据来进行质疑。而这些质疑往往不是一个普通人能做到的，它是科学家的工作。需要先学习大量前人的成果，站在知识之塔上继续向上攀登。

科学精神养成课中，你映像最深刻的一个词是什么呢？我希望你们发现的是“证据”。科学精神是一种求真务实的精神。对待任何事情，我们都要相信证据而不是仅仅凭直觉和经验。将来，如果你有机会给他人讲一讲什么是科学，什么是科学精神，在时间很紧的情况下，我建议你最重要的是告诉他们，什么是证据，如何寻找证据。

最后，我要送给你们的话是——科学思考不是科学家的专利，我们每个人都可以像科学家一样思考。