物理基礎、單位與測量
科學方法
科學方法是我們用來判定關於大自然「究竟什麼是真的」的一套有紀律的做法,而不是判定我們「希望」什麼是真的、或什麼「聽起來」有說服力。它的核心很簡單:提出一個解釋,然後拿它去與現實對照檢驗,並讓證據,而非權威或直覺,擁有最終的發言權。
在它通常的循環中,你觀察到某件事,提出一個問題,形成一個假說(一個可檢驗的、被提出的解釋)。從假說中你推導出一個預測,然後做實驗或進行測量來檢驗它,並控制其他變因使檢驗公平。如果資料不符,假說就是錯的,必須修正或捨棄;如果相符,信心會增加,但這個想法永遠不會被「證明」到毫無疑問,只是到目前為止被支持。一個經受住許多獨立、可重複檢驗、並統合了廣泛觀察的假說,可能成為一個理論(在科學中,這是一個經充分檢驗的架構,而非只是猜測)或一條定律(一個精簡而可靠的關係)。
賦予科學力量的兩個特徵是可檢驗性與可重現性:一個主張原則上必須能夠被證明為錯(可否證的),而別人必須能夠重複這個檢驗並得到相同的結果。這就是為什麼物理堅持要陳述不確定度、要做控制實驗;正是它們讓證據能真正裁決爭議。
伽利略主張所有物體(忽略空氣時)以相同速率下落,這是科學的,因為它可以檢驗:在真空管中同時放下一枚硬幣與一根羽毛,它們會一起落地。一個永遠無法被檢驗的主張,就不是科學。
一個科學主張必須可檢驗,並且有可能通不過檢驗。
在日常用語中「理論」意味著一種臆測,但在科學中,理論是我們擁有的最有力支持的東西之一,例如重力理論。別把這兩種意思混為一談。
又稱
另見