你今天所知的每一條科學理論，鬼知道它曾經歷了什麼

所以，我們沒有理由不尊重科學家。

「證據無可辯駁。全球變暖正在發生。」

「氣候變化確實存在，相當嚴重且受到人類活動的影響。」

「科學證據表明，由人類活動導致的全球氣候變化正在發生，並且正在逐漸威脅到人類社會。」

正如科學界的這些觀點所展現出來的，關於氣候變化，科學界有著明確的科學共識。然而，儘管大眾對氣候理論的認知在與日俱增，許多國家的領導人對這門科學仍表現出了懷疑的態度。

在進化論上也存在著這種反差：儘管進化論為全球科學家們普遍認可，只有33%的大眾表示對其完全接受。對於氣候變化理論與進化論，懷疑論者們常用一句話來反駁：這只是個「理論」。

科學理論是如何在科學界獲得認可的？為什麼大眾與領導人們應當接受某個只存在於「理論層面」的科學觀點？我們又如何知道某個特定理論背後的科學是「完備」的呢？

理論是否有效

在科學中，既有成功的理論，也有失敗的理論。「理論」一詞本身和科學原理的有效性並無必然聯繫。在被實驗驗證之前，科學理論都還只能算是推測。關鍵並不在於科學理論是否完備，而在於其是否有效。任何成功的科學理論都必須是有預測性和可證偽性的。這也就是說，它必須能夠成功預言可控實驗或觀察的結果，而且它必須能經受住可能反駁該理論的測試。

一個提倡某一理論的科學家必須提出實驗，並用其理論來預測該實驗的結果。如果實驗結果與其預測不一致，那麼科學家必須承認其理論是錯誤的。為了讓自己的理論被接受，科學家必須讓理論經受證偽檢驗。

如果實驗產生的結果與科學家的預測一致，那麼對科學家來說，這不啻為一個個好消息。不過，一次成功的測試通常還不夠。一個理論越有爭議，就約需要更多的實驗驗證。正如卡爾·薩根所言，「非凡的主張需要非凡的證據。」

廣泛的接受度源於不同的研究小組進行的重複的、不同的實驗。理論達到「完備」並沒有一道門檻或臨界點，從來也沒有百分之百的確定性。然而，除非證據是壓倒性的，否則科學界很難全體認同某種科學理論。

科學理論要反覆經受測試

舉個例子：1905年，阿爾伯特·愛因斯坦發表了兩篇關於我們現在稱之為狹義相對論的論文。在這兩篇論文中，他提出了一系列論點，深遠地改變了人類對宇宙的看法。愛因斯坦認為，觀察者不同，對時間推移的測量就不同，對移動物體長度的測量也不同。他還指出，物質和能量是同一事物的不同形式，理論上可以相互轉化。

但愛因斯坦不只是發表了這些觀點。他的理論作出了詳細、定量和可證偽的預言，可以進行測試實驗。愛因斯坦曾表示，即使只有一個實驗能夠令人信服地反駁他的預言，他也會放棄整個理論。這些預言的測試歷經多年。事實上，愛因斯坦的預測之一——引力波，直到去年才第一次被直接測量到。

與相對論相關的每一個確認的實驗測試都最終證明了愛因斯坦的預言。相對論理論也幸運或不幸地成為了GPS衛星、核能、核彈等幾個技術進步的基礎。物理學界尚沒有任何人能駁倒相對論的有效性。

說到不成功的理論的例子，人們也許會想到1989年3月，科學家曾宣布發現了在桌面實驗中實現核聚變的機制。這種「冷聚變」的發現引起了巨大的轟動，因為高性價比的核聚變有可能是解決未來電力需求的關鍵。但其他科學團體的後續實驗結果與冷聚變理論不一致。儘管最初令人振奮，但到了1989年底，科學界便基本達成了共識：冷聚變理論是不正確的。證據不存在時，理論就無法成立。

與相對論一樣，自然選擇進化論已經得到了廣泛的檢驗。支持進化的實驗數據是壓倒性的。當然，支持進化論的化石記錄是完整且數量可觀的。但進化也通過了實時的測試，證明生物種群可以在可測量的時間尺度上變異和進化。

進化論一直受到很多證偽的測試，而在每一個這樣的測試中，進化論都站住了腳。是的，進化論是一種「理論」，它切實有效，是非常成功和正確的理論。

科學觀點與政治爭議

氣候變化理論也得到了廣泛的證據支持。誠然，在過去數十年間，全球平均氣溫持續上升是事實。但氣候變化模型也得到了眾多實驗室的實驗支持，這些實驗為大氣層中二氧化碳吸熱機制提供了有力的驗證。

最重要的是，全球變暖的理論已經通過了可證偽性試驗。全球變暖的定量預測最早出現在20世紀70年代。若不是從那時起全球平均氣溫顯著上升，氣候學家一定會被迫承認氣候變化理論是錯誤的。事實上，20世紀60年代曾預言過全球降溫的幾位科學家後來不得不承認他們的理論是錯誤的。21世紀最初幾年，全球變暖才出現短暫停止的苗頭，就很快又被強力反彈所取代了。

有趣的是，進化論和氣候變化理論的懷疑論者卻一直不願或不能接受自己的論點接受同樣嚴格的測試。為了做出科學的論證，批評家們必須提出一個實驗或測量，以區別於進化論和氣候變化理論，同時必須對其結果做出具體的預言。正如他們批評的科學家一樣，如果結果與預測不一致，他們就必須承認他們錯了。既然沒有證偽的檢驗，為什麼公眾或領導人們要採信他們與科學家唱反調的觀點呢？

這些問題不僅僅在科學界才具有重要意義。對進化論的理解對於制定任何有效的對抗疾病傳播的策略至關重要，尤其當考慮到致病微生物的變異是如此迅速。而如果我們要採取必要的措施，以避免全球持續變暖帶來的滅頂之災，那麼理解和接受氣候變化理論則是至關重要的。

科學理論不只是猜想。他們要經受徹底的、證偽的測試。有些理論測試失敗，被摒棄了。但許多理論成功通過了這些測試。正是這些有效的理論，才最終在科學界中達成了廣泛共識。

文章來源：The Conversation 文章作者：Tom Solomon 編譯：未來論壇 商白

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