如何判别自然科学研究中的理论是否正确？

马海飞

（http://blog.sina.com.cn/gfis 2014年6月27日）

理论具有指导人的思维和行为的作用，因此，理论非常重要。在任何领域都是如此，当然也包括了自然科学以及其下的物理学。在两千多年前，亚里士多德建立了地心说和物体越重下落速度越快的落体理论。在亚里士多德之后的一千多年的时间里，人们一直以这些理论作为指导思想在思维和行为着。直到哥白尼证明了地心说是错误的，伽利略证明了物体越重下落速度越快的理论也是错误的之后，才让沉寂了一千多年的科学研究产生了突破性的发展。可见，错误的理论对科学发展的阻碍是何等地巨大。如果人们不去认真判断一个理论是否正确，而是随波逐流地跟着主流走，就可能走在错误的方向上。一个人要想避免跟错了理论，他自己就必须要掌握判别理论是否正确的能力和方法。那么如何判断自然科学，尤其是物理学中的理论是否正确呢？以下是笔者自己的体会和经验，供读者参考。

1、首先从哲学上（世界观、逻辑推理等）对理论进行判断。如果那个理论是主观臆想出来的，违背客观实际的，自相矛盾的，那个理论就不是科学理论。例如，使用“太阳突然从宇宙中消失”这种物质世界中根本就不可能存在的“纯想象现象”作为依据建立起来的理论就属于这一类。另外，自然现象中是不可能存在悖论的。如果一个理论中存在悖论，那个理论一定不是科学理论。悖论只会出现在哲学理论中，因此，凡是存在悖论的理论只能是哲学理论。把哲学理论当成科学理论使用的做法当然是错误的。

如果从哲学上判断的结果认为某个理论并不是真正的科学理论，那么以下的判断就没有必要进行下去了。然而，从哲学上判断没有问题的理论并不一定就是正确的理论。因此还需要继续以下的判断。

2、从物理实验结果上进行判断。这就是人们熟悉的所谓“实证方法”。如果一个理论与实验或观察结果相悖，那个理论就不是正确的理论。以下的判断就没有必要了。不过需要强调的一点是，即使与实验或观察结果一致的理论也不一定就是正确的理论。因为在实证方法中存在伪实证的现象。所以，实证方法只在证明某个理论是错误的时候是可靠的，在证明某个理论是正确的时候只能作为参考，不能作为决定性因素使用。因此，符合实验结果的理论是否正确还要经过以下判断。

3、从数学（量化） 上进行判断。物理现象都符合数学逻辑。所有的物理存在都可以进行量化处理。如果某个理论缺乏对应的量化和数学推导，那个理论就不可能是科学理论。例如，以太理论对以太无法作出量化处理，因此，我认为这样的以太理论不是科学理论。不能通过数学（量化）筛选的理论都不是科学理论。以下判断皆可省略。与之前的几个判断标准一样，即使可以准确量化并进行数学推导的理论也并非都是正确的理论。原因很简单，在物理世界中存在量变到质变的物理现象。例如，一个康乐球与地球之间存在着质的变化。用F=ma只能计算出两个康乐球之间的碰撞结果，却计算不出两个天体之间的碰撞结果。而数学推导的那种无可置疑的准确性和逻辑性往往掩盖住了因为忽视质变而得出错误理论的一面。所以，虽然从不能量化和没有正确的数学推导中可以判断出错误的理论，却不能从量化和正确的数学推导中判断出错误的理论。也就是说，有些从量化和正确的数学推导中形成的理论照样也会是错的。因此，对这样的理论还要进行下一步的判断。

4、从物理机制上进行分析和判断。通过以上检验都没问题的理论并不一定就是科学和正确的理论。只有能够从物理世界中找出与相应理论对应的物理机制，那个理论才是真正的科学理论。如果在物理世界中找不到与理论对应的物理机制，那个理论就不是科学理论。例如，在物理世界中完全找不到物质在运动过程中可以产生出动质量的物理机制。所以，动质量的理论完全是主观想象出来的，并不是根据客观事实建立的理论。这样的理论不属于科学理论。

物理机制是最有效和可靠的判断方法。以上虽然列举了四个判断方法，其实，在多数情况下只要使用最后一个“物理机制”判断法就足够了。

众所周知，科学研究的过程与瞎子摸象几乎没有两样。当瞎子在摸大象的时候并不知道完整的大象是什么样子。科学研究也是如此。在认清大自然的全部之前，每个科学家都跟瞎子一样摸着大自然这个“大象”的不同部位。在这个过程中存在一个很重要的问题，那就是瞎子们把自己摸到的部位都说成是完整的大象。也就是说，从摸象过程中获得的“实验结果”是真实的，但根据这些结果作出的理论性结论却是错误的。这就是当今科学研究，尤其是物理学研究中存在的一个严重问题。这样的问题除了从物理机制上解决之外没有其他更好的方法了。

就瞎子摸象的例子而言，物理机制分析就是找出为什么有人摸到的结果有些像“管子”，有人摸到的结果有些像“扇子”等等。只有把这些结果的前因后果搞清楚了，才有可能知道完整的大象是个什么样子。这也反映出了在物理学研究中，研究物理机制的重要意义。

以上是本人从多年科研生涯中获得的部分经验。供读者参考。也许读者中有人有更好的判断方法。欢迎赐教。