相对论，进化论，是否生来是“理论”？

相对论，进化论，是否生来是“理论”？

在肯塔基州的彼得斯堡博物馆，在电视节目”科学人”中比尔·奈与创作博物馆馆长肯·哈姆就进化论进行辩论。哈姆相信地球是6000年前由上帝创造的，并且通过《圣经》向世人庄严宣告。奈说，他担心，如果孩子们信奉了神创论，美国将不会再向前迈进。

如果你在网络上最黑暗的角落里仔细倾听，你会经常听到有人否认那些成熟的科学事实，在他们看来，诸如进化论，宇宙大爆炸，甚至重力的存在，都“只是一个理论”。当然，进化论等科学理论与圣经创世的故事之间可能存在天大的差别，但原子论和燃素说却也有同样大的区别。尽管只有前者被世人所接受的，但两者都是科学理论。那么，是否存在一种行之有效的方法来划分这条界限？读者齐古瑞斯姆想知道：

神创论者认为：“进化终究‘只是一个理论’，所以我们也无法判断它的正误。上帝赋予我们生命也可以说是一种理论”。而科学观点回应道，“不，'理论'一词的科学用法并不在于字面意思。但我不认为这种说法正确。对一些情况，比如进化论、万能引力定律、相对论或量子理论来说，它们都是在某些制度中被实验验证过的科学模型。但是，是否所有的科学用语都是经过验证的理论呢？

因为我们用词不严谨，很容易在彼此交谈时产生误解，容易存在一些差异。因此，我们可以集中讨论关于科学的理论的三件事：一个概念，一个框架，和一个能够被验证，接受的模型。

图像来源：静止的方形大地。奥兰多弗格森教授作于南达科他州温泉市，1893年。

1.） 一个概念。这是“理论”的通俗用法，它适用于所有的好或坏、有效或无效、科学或不科学的观点。所有好的科学理论都起始于概念，比如爱因斯坦的相对论，它的起始观点便是：不论观察者如何运动，他所观察到的光速始终不变。但是，也有路人甲认为，月球是一个天气气球，是美国政府放在天上欺骗地球人的。当有人说，”我有一个……的理论"，如果加以评估，就无法了解这个概念的质量。通常，区分概念好坏的显著特征是：

合理性——这个概念是否符合我们已知的所有事实？唯一性——这个概念是否不同于那些已经存在的旧观念？有力性——这个概念能否解释各式各样的观测现象，或只是个例？简单性——尽管作为主观判断，但一个正确概念往往不会比其他的解释更复杂。可测试性——最后，我们可以通过什么方法来检验这个概念，并确定证据是否能够支持其成立？

虽然前四个标准有助于我们产生概念，并可以指导我们去评估一个概念的质量，但只有最后一点才能决定理论的科学性。

如果你能尽你所能收集证据，进行测量、实验和观察，来对它进行测试和评价，你的概念就是科学的，无论测试的结果如何。

2.） 一个框架。所有的概念都需要具备的条件——合理性、唯一性、有力性、简单性和可测试性——需要先对结果进行评估，才能对其进行测试。这时他们已经是准理论了！但这并不意味着它们最终是正确的，科学也不仅仅只是最终的正确结果。科学是一个探索的过程，是一个沿着目标方向未知的道路行走，去发现可能性的过程，是一个让大自然带给你惊喜的过程。有很多科学理论正是这些探索的框架，它们是否正确仍然未知，比如：

额外维度，超对称性，大统一理论第九行星说，以及弦理论，

仅举几例。已知一些错误的框架在当时也被信奉为科学，如地平说、地心说、拉马克进化、稳态宇宙及火神星理论。当框架被证明是错误或无效时，它就会被摒弃，直到事实证明它能够再次被运用（如果有机会的话），通常是以其他形式。

图片来源：K.巴蒂金和M.E.布朗天文.J. 151，22 (2016)，E.siegel修改

在上述可能的理论中，第九行星说存在一些间接证据的支持，预计未来10~20年的观测结果能够验证它的正确性。最初的大统一理论预测质子会在大约10～30年的时间尺度上发生衰变；我们近10~35年的有限经验告诉我们，这些大统一理论模型并不正确，但其他的可能性仍然可能存在。这并不意味着科学到达了巅峰，这只是各种思想的坚实基础。大多数理论可能会在这个名单上留存很长一段时间，第九行星说或许终究会烟消云散，也或许会到达我们所谓理论的最高点...

图片来源：由美国宇航局/GSFC提供

3.） 一个经过验证的、能够被接受的模型。这是理论成为科学的关键。你的概念不仅合理、独特、有力、简单、能够被检验，而且形成了一个框架，能够去进一步规划和预测，而且这些预测结果能够通过一切可能的方式被付诸实践，并能够经受时间的考验。当这个理论经受住一切，你也将到达科学之巅！这里高处不胜寒，盘踞着达尔文的进化论、爱因斯坦的引力和量子场理论等理论。还有大爆炸理论，宇宙膨胀，暗物质以及暗能量。当然，也包括全球变暖。

有一点需要强调：这些观点并不一定永远正确！这些只是在我们的时代领先的科学理论，但它们都只在一定的范围内有效。或许有一天弦理论将取代爱因斯坦引力和量子场理论，一个崭新的量子引力理论会把爱因斯坦从神坛上推倒。这并不意味着爱因斯坦错了，而是我们的认知已经达到了爱因斯坦引力可以概括的极限，就像曾经爱因斯坦向我们展示了超越牛顿引力极限的存在一样。科学是一个通过收集更多关于世界的信息不断发展的过程，而在专业领域被接受的科学理论是我们最宝贵的知识和理解。

图解: 量子引力，是对引力场进行量子化描述的理论，属于万有理论之一。研究方向主要尝试结合广义相对论与量子力学，是当前物理学尚未解决的问题。当前主流尝试理论有：超弦理论、循环量子引力理论。引力波的发现，为量子引力理论提供了新的佐证。

尽管如此，我们也不曾停止前进的脚步。我们不断产生新的概念，温故而知新。随着人类获取到的关于宇宙的信息量日益增长，我们对宇宙的科学认知也在不断加深。理论有很多不同的方式可以成为科学——只要原则上可以检验，它就是科学的——但并不是每个科学理论都能够被证明是正确的。其中最令我们兴奋的，应该是见证那些蕴含巨大可能性的学说，经历了时间的检验，成为下一个步入科学模型殿堂的理论，因为它折射出我们对宇宙知识的不断增长。我打赌？为什么宇宙中物质多于反物质的本质。但是，与所有可能尚未验证的概念一样，它仍然只是一个框架。敬请关注。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

FY: 异丁苯丙酸

作者: Ethan Siegel

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