奧卡姆剃刀到底是個怎樣的法則？

常訪問科學網站的同學們可能都比較熟悉剃刀原則，這個原則經常會用來駁斥一些玄學和偽科學的言論。

但是這個原則本身卻經常被人誤解。最重要的是，剃刀原則從來沒有說簡單的理論就是正確的理論。實際上，沒有任何一種科哲原則認為簡單即正確，最多也只有幾個物理學家認為優美的數學公式更可能符合物理事實——而也沒有充足的證據表明他們是對的。

那麼剃刀原則說的究竟是什麼呢？

雖然奧卡姆的威廉肯定不是總結出這個原則的第一人，但是通常的表述——「如無必要，毋增實體」一般都歸在他頭上。在現代科學的語境下，我們說到狹義的剃刀原則時，一般是這樣的：「當兩個假說具有完全相同的解釋力和預測力時，我們以那個較為簡單的假說作為討論依據。」（有一些科學哲學家對此進行過擴充，不過我們不討論擴充的版本。）

注意，這兩個假說必須在實證上完全等同，剃刀兄才能出馬，而這個前提實際上要求很高，絕大部分科學內部的爭論都不滿足的。

剃刀原理最常被誤用的案例之一，是日心說和地心說之爭。相當一部分涉及科學史的文章都很隨意地說，日心說不需要本輪均輪，比地心說簡單，所以是對的。

但是，日心說和地心說的解釋力根本不一樣啊！

托勒密不是地心說的發明者，而是地心體系的集大成者，他的理論雖然繁瑣，但預測精度很高，實際上比哥白尼書中描述的那個日心理論要更精確……但是托勒密體系也有好幾個問題，其中最明顯的是月亮軌道：他的體系可以很漂亮地解釋月相，但付出的代價是要求月地距離必須有很大的變化，最遠時是最近時的兩倍——也即一個月內，月亮最大時直徑要是最小的兩倍！顯然這完全不符合我們的實際觀察。托勒密當然意識到了這個問題，但他坦承自己也沒辦法。

反過來，日心說的處境也好不到哪去。哥白尼的著作出版後，同時代的天文學家很快提出了很多質疑：地球如果在運動，那麼上面的人為啥不會飛出去？自轉為啥不會把地球外表面的東西甩飛、讓它四分五裂？如果地球在動，那為什麼一年四季看到的星座形狀距離都一樣？另外，日心說在伽利略的手裡發揚光大了，但也留下一個問題：按照伽利略的計算，每天應該只有一次潮汐，可大家都知道是兩次。

由此可見，日心和地心的關鍵不是誰更簡單，而是誰的錯誤更不嚴重、更容易彌補。隨後的幾百年里，我們有了牛頓定律，有了引力理論，有了先進的望遠鏡可以觀測到視差，還發現伽利略的計算是錯的。日心說的漏洞全都補上了，而地心說卻始終原地踏步，因此到了十九世紀中葉，幾乎沒有學者還在堅持地心說，就連天主教廷也在1821年給哥白尼學說的書籍解禁了。全過程都沒有勞煩剃刀原則出馬。

實際上，科學界里幾乎所有的公開爭論，水猿vs.陸猿，板塊運動vs.不動，愛因斯坦體系vs.牛頓體系，甚至以太vs.沒有以太，對陣雙方假說的預測力和解釋力都是不一樣的。我印象中不記得見過任何一個科學爭論是純靠奧卡姆剃刀來解決的。我的猜測是，由於科研工作者的職業鍛煉，如果遇上了一個不可證偽、因而「無必要」的假說，他們能很快地識別出來並自行解決之，而不會拿到檯面上爭論。

那奧卡姆剃刀能幹什麼呢？通常它是用來解決科學vs.非科學的爭端的。

比方說，我認為有一個神點燃了宇宙最初的種子，但是從大爆炸那一瞬間起，它就甩手不幹了，不做任何形式的干預和觀察。

這樣一個神就是典型的刀下亡魂。一個神創造了最初的宇宙然後撒手不管，和這個宇宙自己產生的，對於我們而言有任何可觀測的區別嗎？沒有。既然如此，那麼如果我們要做理性討論，就應該」毋增實體「——忽略這個神。

這個神是否一定不存在呢？也許它是存在的。但同樣道理，也許它是由它之上的另一個神創造的，也許我們的宇宙只是它的夢境或者它編的電腦遊戲，也許實際上是幾十上百個神通力完成的，也許整個宇宙都是我一個人的想像，這樣的假說可以無窮無盡地列下去。哪個是真的？不知道，因為我們觀測不到任何區別，沒有任何一個假說是可證偽的。這麼多假說對我們討論問題有什麼幫助？絲毫沒有，而且還會引發混亂。如果我們想理性地討論一個問題，我們不能連大前提都不一致，所以祭出奧卡姆剃刀，忽略這樣一個神或者幾十個神。

在這個例子里，我們使用的是一代目剃刀：這個神完全是「不可證偽」的，沒有任何實驗方法能否認他的存在，因此他完全是一個「無必要」的實體，因此就不考慮他。

但除此之外還有第二種可能。這個神確確實實做了一些能影響人類的事情，理論上一定存在方式來檢驗，但是，由於種種原因，還沒有人真的去做這樣的檢驗。

這時候我們動用二代目剃刀就要小心一點兒了，因為我們的目標現在是一個合格的、具有可證偽性的真正的假說，首選的手段當然是用對應的實驗去驗證它，沒法做這個實驗的時候才能勉強出動剃刀；而此時剃刀的鋒利程度就和假說的「可證偽性」成反比了。如果一個假說用一個很簡單的實驗就能證明或證偽，那就不應該使用剃刀；如果一個假說要證明或證偽的難度非常之大，那剃刀還可以用用；如果證偽的難度如此之大以至於根本不可能，那麼恭喜，我們又化歸到了第一種情況，可以自由使用剃刀了。

來源：Ent（科學松鼠會）

http://songshuhui.net/archives/85213

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