如何正确使用“奥卡姆剃刀”?

作者:薛巍

如何正确使用“奥卡姆剃刀”?0如何正确使用“奥卡姆剃刀”?1《华尔街日报》一篇文章说:“如果有人说他看到了一个飞碟,你会怎么想?他可能确实看到了外星人的飞船,但也许是他搞错了。第一种可能性需要很多关于外星生命的未经证实的假说,第二种解释跟我们关于人类容易犯错的情况吻合。”按照奥卡姆剃刀原则,“如无必要,勿增实体”,我们应该选择第二种解释。

“奥卡姆剃刀”不只是一个思维工具。英国生物学家约翰乔伊·麦克法登在《生活很简单》一书中说,奥卡姆剃刀“从中世纪形而上学的丛林中为近代科学开辟了一条清晰的道路”。实体指的是假说、解释或模型的组成部分。如果你在天线里探测到了微波,你应该寻找熟悉的实体来解释这一现象,如雷达、鸽子,而不是发明新的实体如“大爆炸”来解释它。

麦克法登对简单性推崇备至,说它不仅跟实验一样是科学的工具,而且就像数学中的数字、音乐中的音符一样,是科学的核心,甚至是科学本身。他说奥卡姆剃刀的价值还不只限于科学领域。莎士比亚说,简短是风趣的灵魂,现代性的各个领域都以简洁为宗旨,奥卡姆剃刀是现代世界的基础。“从约翰·凯奇的极简主义音乐,到柯布西耶的建筑、贝克特简洁的文字、平板电脑光滑的边缘,现代文化潜心于简洁”。在工程界,这一原则被缩写为KISS(Keep it simple,stupid,保持简单,蠢蛋),美国海军在上世纪60年代采用了这一设计法则,现在已经被声学工程广泛接受。

麦克法登追溯了物理学在发展过程中如何体现奥卡姆剃刀原则:假说变得越来越简单、解释力越来越强。他还描述了奥卡姆的思想对画家、诗人、音乐家、政治哲学的影响。至今,“奥卡姆剃刀的工作还没有完成。物理学还在追求最简单的理论,生物学家还在从基因组学源源不断地提供的数据中提取简单的理论。最近一组法国科学家发表的论文说,简单的模型比庞大、繁琐的模型能更好地理解新冠疫情。在科学的前沿,简单性持续给我们带来最深刻、最神秘有时最让人不安的洞见。”

很多人知道奥卡姆剃刀跟简单有关,但不知道它确切的含义。科学界经常有人引用它,但往往对它有误解,有人认为它非常有价值,包含着关于知识的深刻真理。也有人认为它不仅无用,而且有害。美国作家门肯说,对于每一个复杂的问题,都有一个清晰、简单而有错误的回答。奥卡姆剃刀原则的核心是,当需要在两个各种条件相当、相互竞争的理论之间做出选择时,应该选择更简单的那个。奥卡姆的另一个说法是:“如果较少的解释管用,用更多的东西去解释就是做无用功。”对它更准确的表述应该是“如无必要,不要增加复杂性”。

威廉·奥卡姆1288年出生于英国萨里郡的奥康,1310年,23岁的奥卡姆入读牛津大学神学院,取得学士学位后留校任教。他自由思考,批判教会的理论来源——亚里士多德的体系。1328年,奥卡姆因为传播异端思想,教皇想审判他,下令捉拿他,他乘船逃到了德国慕尼黑,受到神圣罗马帝国皇帝路易的保护,在19年后去世。埃柯以他为原型,塑造了小说《玫瑰的名字》中的威廉·巴斯克维尔。奥卡姆首先对上帝的属性提出了质疑。古希腊人的神是有限的,波塞冬统治着大海,但在陆地上没有什么权力。基督教的神则是全知全能的。奥卡姆指出,全知全能的上帝是没法被认知的,因为它不需要服从人类的理性。比如他会做一些不合理的事情,在《创世纪》中,他在第三天创造了植物,第四天才创造了光来维持它们。这种顺序违背了亚里士多德的理性,但上帝能够在黑暗中让植物活着,只要他喜欢,他不需要向人类提供理由。

奥卡姆还批判了实在论。实在论者相信柏拉图所说的理念,或亚里士多德式的普遍性概念。他们认为,樱桃之所以是樱桃,是因为它们有樱桃性;父亲之所以是父亲,是因为他们有父性。奥卡姆说,上帝不需要一般、普遍性。如果他能用圆形、红色之类做出一个樱桃,它就不需要一个普遍的樱桃。传统观点认为,物体的性质,比如颜色、质地和重量,都有独立的存在。神学家就是这样解释圣餐的:面包和酒成了耶稣的身体和血液。上帝可以在不改变外观的情况下改变实体。奥卡姆对此提出了怀疑。他认为,普遍性的概念只是我们用来称呼一类东西的词语,这种观念被称为唯名论,不需要认为概念都是实体,没必要增加实体。在我们解释现实或者建立现实的模型时,用的实体越少越好。父亲不需要父性,一个人是一个父亲,是因为他有孩子。

奥卡姆在驳斥普遍性的同时,也推翻了中世纪逻辑学的基石:三段论。“所有人都会死。苏格拉底是人,所以苏格拉底会死。”这个推理的基础是所有人都具有人性或者说有死性。但如果苏格拉底和柏拉图的共同点只是一个字,即“人”,那么说苏格拉底会死,并不能证明其他人会不会死。在奥卡姆看来,有一个办法可以搞清楚一个人会不会死——朝他射一箭,再观察他是不是会活下来。按照他的逻辑,只有通过经验和观察才能获得知识。这正是现代科学的基石。而通过经验获得的知识不一定是正确的。一支箭能证明苏格拉底会死,但不能证明所有人都会死。100支箭射倒了100个人,我们由此可以假设所有人都会死,但假设都是暂时的、可能的,有可能被第101支箭证明是错的。在奥卡姆看来,这是宗教和科学的一大区别。教会认为上帝的存在是确定的,但科学只能包含假设。

奥卡姆剃刀本身也只是一个假说,源自不完全归纳:科学史上更简单的理论被证明都是对的,但不等于下一个简单的理论也是对的。麦克法登说,如果完全依赖这一原则,在生活和科研中总是想走最直接的路线,那是吝啬甚至是懒惰。他称之为强奥卡姆路线。威廉·奥卡姆自己坚持的是弱奥卡姆路线。弱奥卡姆路线的依据源自可能性:更简单的方法更有可能是对的。

美国统计学家安德鲁·格尔曼认为奥卡姆剃刀没什么用处。麦克法登说的“生活”指的是物理学和生物学。格尔曼感兴趣的是社会生活和政治,而这些领域很复杂,试图简单地解决问题是有害的,其他例子还有地区冲突、气候变化、传染病。连物理学也很快就变得复杂。比如雪花,都是六边形的,因为那是大自然组合水分子最高效的方式。美国物理学家肯尼斯·利布雷希特指出,雪花变大的过程是高度非线性、不平衡的现象。理解雪花的形成需要综合分子动力学、表面物理学、统计力学。英国作家迈克尔·布拉斯兰德说,复杂的理论也很美,它让生活变得有趣,让大自然变得更加神秘。 苏格拉底科学物理奥卡姆剃刀