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開啟科學新的方法論:培根誕辰|科學史上的今天:1/22

十七世紀初,這是科學的微光才要開始驅散黑暗的時代。哥白尼過世已逾半世紀,而牛頓尚未誕生,在此世紀交替之際點燃科學火炬的,在義大利有伽利略,在德國有克卜勒,英國則有培根。

法蘭西斯.培根。圖片來源:wikimedia

他們三人都不約而同的驅退盤據近兩千年的亞里斯多德幽靈。伽利略以自由落體實驗駁斥亞里斯多德認為的「物體落下速度與重量成正比」;克卜勒破除了亞里斯多德相信的「天體運行的軌道皆是完美的圓形」;培根則是批判亞里斯多德一廂情願的演繹法。

培根認為亞里斯多德在解釋自然現象時先預設其本質作為前提,再套用三段論法的演繹法,如此雖然邏輯上無懈可擊,卻失去了求真的精神。他主張先提出問題(例如熱是什麼?),接著無預設立場地蒐集資料,包括共通性(例如火、陽光、溫泉、摩擦都會產生熱)、差異性(磷火、月光、泉水卻不會發熱),與程度關係(越靠近火源就越熱、摩擦越快就越熱),然後根據蒐集到的資料歸納出各種可能的假設(例如:發光的物體就會發熱?熱是物體內的一種元素?),再刪去與資料矛盾的假設(這兩個假設都是錯的,因為月亮、磷光都不會發熱,而溫泉取出一段時間後就不熱了),最後剩下的假設就越接近真理。

這就是培根的「刪除歸納法」,不同於「列舉歸納法」可能造成的謬誤(例如所有天鵝都是白色的),雖然都是以經驗事實為前提,但培根特別強調不斷以反例排除錯誤的假設。此一「假設—驗證」的方法成為近代科學研究的基礎;達爾文就曾說自己是「應用真正的培根原理,而且絲毫不根據任何已經有的理論,極其廣泛地去搜羅事實」。

因此,培根雖然不像伽利略與克卜勒那樣親自從事科學研究,沒有任何重大的科學發現,但他倡議的方法論對科學發展所產生的影響卻不遜於伽利略與克卜勒二人。

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

 

 

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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。