本系列上一篇：科學的界限一：殊途同歸
本文亦發表在鳴人堂沃草烙哲學
如果我現在從手中放開一枝筆，它會因為萬有引力掉到地上，而不是漂浮在空中，不是飛上天，不是變成一隻蝴蝶拍拍翅膀，讓沒有大氣層的月球下起傾盆大雨。真的嗎？我們怎麼知道的？
科學奠基在歸納法上。我們相信萬有引力存在，是因為我們從過去非常多的觀察中發現東西往下掉、發現行星繞著太陽轉。不過，我們並未觀察是不是「所有」有質量的東西在「所有」環境下都會吸引「所有」的東西。我們只做了有限的觀察，卻由這有限的結果中歸納出可以運用在無限多種情境下的通則，包括用「過去」觀察到的結果來推論「未來」。科學奠基在歸納法上，但是沒有人知道為什麼歸納法有效，充其量我們只能用歸納法證明歸納法有效，說我們還沒遇到歸納法失效的情況。最早提出此問題的是十八世紀的休謨（Hume），至今仍然沒有普遍接受的解答，只能說科學家相信歸納法有效。
可疑的不止是歸納法。科學家希望可以用最簡單的公式描述最複雜的現象，例如把各種不同性質的分子簡化成各種元素，各種元素簡化成不同數量的電子、質子和中子，再一步步簡化成基本粒子，甚至把能量和力也納入解釋範圍 ，簡化成不同震動頻率的弦。許多我們曾經深信不疑的理論，都因為不能最簡潔地描述最多現象而被放棄，包括燃素、周轉圓（epicycle）、以太、牛頓力學、用進廢退、無生源說、精神分析等等。科學家的這種行為叫作溯因法或最佳歸納，最先由查爾斯・皮爾士（Charles Peirce）和吉爾伯特・哈曼（Gilbert Harman）描述。
但憑什麼我們要相信最簡潔的通則就真的代表世界如何運作？我們的頭腦是演化的產物，或許我們覺得漂亮的公式，只是符合了某種有利我們生存的認知過程。為什麼不是找最難看、公式裡面有最多個42、或是最容易寫成程式碼給電腦模擬的原則？除此之外，漂亮與否也有主觀的成份，這表示科學定律可能會由少數權威學者決定。
既然科學定律是根基於歸納法和溯因法，而這兩個方法都有可疑之處，那麼各種定律，例如能量守恆、熱力學第二定律、演化論、供需法則，以及這些定律中的許多抽象概念，例如能量、熵、適應度、效益、機率、虛數時間，真的存在、真的能解釋了世界運行的根本原理嗎？
或許科學定律都只是我們想像出來，只是為了方便理解各種東西互動時會產生什麼結果的工具，而追求簡潔也只是為了讓這個工具更好用。這就是所謂的工具論，其中有一派叫建構式經驗主義（constructive empiricism），進一步主張科學本來就只是在描述可以觀察到的部份，至於背後的原理是不是真的，根本不是科學的目標。也就是說，科學根本沒有追尋真理的功能。工具論其實也有問題，請期待下一集：科學的界限三：太複雜的因果關係
不知道歸納法和溯因法是否有效，那對我們有什麼影響呢？或許沒有，說不定基於某種我們不知道的原因，我們誤打誤撞相信的歸納法和溯因法都是真的有效，科學真的可以找出真理。也有可能雖然歸納法有效，但溯因法沒有，所以雖然我們根據科學來行動是正確的選擇，但我們不能因此相信科學原理是正確的。不管何者，我希望明天我手中的筆不會變成蝴蝶。
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