何謂科學實驗？你未必真的懂

作者：飛蠓，科普作者，業余天文愛好者，科學史愛好者

只要是讀過初中物理、化學、生物的同學，大概都知道這世上還有“實驗”這回事，相當多的同學可能還親自動手做過各式各樣的實驗，對于科學史上一些著名的科學實驗或許也都還有所耳聞。

但是什么是科學實驗，恐怕多數人還是說不出個子丑寅卯。

例如，很多人在討論中醫問題時都自信地說：中醫已經經歷過幾千年的人體試驗了，因此是科學（東方科學，也有人說是經驗科學或者超科學），不需要西醫再來檢驗。

其實，這里他們可能是把科學實驗和科學觀察混為一談了。

在馬克思主義哲學里，科學觀察和科學實驗是兩個彼此聯系但相互獨立的概念。

科學觀察是指“人們有目的、有計劃地感知和描述客觀事物的一種科學認識方法”，而科學實驗則是“人們為實現預定目的，在人工控制條件下研究客體的一種科學方法”。

表面上看，科學觀察和科學實驗都是人們有目的有計劃的活動（這是很多人搞不清楚二者區別的原因），而且科學觀察還是科學實驗的重要基礎，但科學實驗和科學觀察還是存在本質的不同，不同之處在于科學實驗具有如下特殊作用：

01
“純化”作用

為了突出研究客體的某一屬性或活動過程，可以排除不必要的因素以及外界的影響，以便使觀察在純粹條件下進行；

02
“重組”作用

為了探求因果關系,在實驗中可以選取適當的因素進行不同的組合，以便系統地觀察各因素之間的對應關系；

03
“強化”作用

在實驗室中，可以把客體置于一些超常條件下，如超高溫、超低溫、超高壓、高真空等,以觀察其性能及變化規律；

04
“模擬”作用

在科學實驗中，可利用不同客體在結構、功能、屬性和關系上的相似性，創造各種人工模型去模擬一些復雜的難以控制的，或者“時過境遷”、不易再現的研究對象，以探索其規律。

如果說上述論述過于抽象不好理解（這幾點摘自《中國大百科全書·哲學卷》），那么我舉一個實例來說明一下。

不好意思，還是來自西方的一個例子。

眾所周知，在古希臘亞里士多德物理學（如果可以稱為物理學的話）體系里，重物的下落要快于輕物。

顯然，這條規律來自于自然狀態下的觀察。

但是，如果我們使用不同質量的鉛球，在同一高度讓其同時下落，則會觀察到兩個鐵球幾乎同時落地。

這里“使用不同質量的鉛球，在同一高度讓其同時下落”，就是一種“人工控制條件下研究客體”的方法，換言之，科學實驗方法。

這個例子有助于我們把握科學觀察和科學實驗之間的區別。

同樣，給病人吃了藥，然后看看病好了沒有，這屬于科學觀察范疇；而選取病情相同或相似的病人，隨機分成兩群，一群吃藥，一群吃安慰劑，然后分析對比兩群人的病情變化情況，就屬于科學實驗范疇。

中國傳統醫學擁有長達幾千年的歷史，這一點沒有人否認。但是，這幾千年與病痛作斗爭的歷史只是觀察的歷史，并非幾千年科學實驗的歷史。

因此，中醫理論迄今為止基本上還是沒有經過科學實驗驗證的，我們并不能把它當成科學。

順便說一下，我們經常說“實踐是檢驗真理的唯一標準”，科學實驗是實踐的重要形式之一，但科學觀察并不屬于實踐范疇。

經驗之所以不是真理，就在于它來源于觀察，也由觀察來檢驗，而觀察并非實踐的緣故。

有人曾提出一個概念，叫做“經驗科學”，這一概念只能反映出他還沒有認識到經驗和科學之間的本質差異。