>伽利略那个时候还没有制造一根长长的真空管的技术。但伽利略另有办法,为了减少空气阻力对落体实验所起的作用,他设计了斜面实验和钟摆实验。斜面滚落实验说明,物体落地的时间只与高度有关,与斜面距离无关。
斜面实验尽管非常简单,但在一个极为重要的意义是个经典的实验:我们能够看到球从高度相同而长度不同的斜面滚落到地面的时间相同,但是比较起真空管中重物和轻物同时落地,斜面实验的结果说明了什么,却不是那么明了。摆实验更是这样。我们需要通过讲解向观众说明这些实验的结果证明的是什么定律。如果能设计出一个直接诉诸观察的实验当然最好,因为直观有最强的说服力。但有时做不到,那就设计另一个实验,通过逻辑推导来让实验结果说明某个道理。
科恩认为,“新的科学或新的哲学主要的创新之处在于数学与实验的结合”,像斜面实验等设计中,实验技术和数学分析结合在一起,使伽利略“名副其实地成了科学的探究方法的奠基人。”我们记得,实证主义这一主义的创始人孔德恰恰是用数学与实验的结合来定义实证科学的。
我们通过一系列逻辑推导把看到的东西和所要说明的道理联系起来。实验所产生的直观加上逻辑推导,这两者的联合,将是科学实验发展的方向。当这个逻辑推导过程越来越复杂,实验证明了什么道理就逐渐成为只有科学菁英才能理解的东西。
汉语里有经验事实这个说法。我们身处现实之中,有所经历,有所经验,这些经验互相交叠,一般不称作事实。我们差不多只在命题水平上谈论事实,而经验一般是默会的。然而,或恰恰因此,“经验事实”是个不错的短语,一方面,经验事实突出了经验的公共可观察的一面,和体验意义上的经验相区别;另一方面,经验事实指称那些有经验来源的事实,和单纯观察获得的事实、尤其和实验室里生产出来的事实相区别。冰冷火热是些经验事实,斗转星移是经验事实,夜里在野外生活过的人都经验过这些,它们是极为深刻的、打动人的经验,这些经验融入了民歌和文人诗,融入了历史学家的视野。行星有时候逆行则是观察到的事实,即使长期生活在乡下的人也经验不到这个。量子物理学所依据的事实则完全超出了我们的经验范围。费曼说,事物在小尺度上的行为方式是如此“违背常理”;我们对它没有任何经验,因此,除了解析方法外,用任何方法来描述这种习性都是不可能的。强力中子轰击原子核引发链索反应,这是实验室里产生出来的事实,我们完全经验不到。当然,这
本章未完,请点击下一页继续阅读! 第1页 / 共6页