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用“无矛盾性”和“预见性”来验证无法进行实验的学科

另一方面，并不是所有的科学领域都可以利用实验来加以验证的。不仅如此，近年来在处于科学界最前沿的物理学领域中，理论先行、实验随后的现象更是常见。

图. 预见性 如牛顿力学所预言的那样，发现了未知的行星

1781年，研究者在土星外侧发现了天王星。当时的天文学家以牛顿力学为理论基础，考虑了木星和土星的引力影响，计算出天王星的轨道，但是这一计算结果与观测结果相比有较大出入。为了解释这一偏差，科学家们提出了这样的假说“在天王星外侧还有一未知的行星，它的引力作用影响了天王星的运行轨道”，并对未知行星的运行轨道进行了预测。于是在1846年，科学家在与所预见的差不多的位置上发现了海王星。由此证明了在当时仍有疑问的牛顿力学的正确性。

那么，在新理论的创立过程中，又该如何证明它正确与否呢？池内博士认为有两点应加以重视，“其一，假说与由其推导而来的结论之间及新理论与现有理论之间不存在理论层面的矛盾，即‘无矛盾性’；其二是‘预见性’。”

从某一假说出发，到推导出结论为止，在这一过程中，逻辑上存在很多条推导路线。在这些路线中，排除掉理论跳跃或多余的假设之后，形成“没有矛盾的逻辑论证过程”是理论正确性的保证。“比如没有必要认为UFO或超能力之类的新的假说或歪理是可以利用现代物理学进行解释说明的现象”，池内博士如是说。

所谓“预见性”，即如果某理论成立，那么就会存在某种特定现象（预见），并且该现象在之后的研究中通过实验或者观察得到了证实。在科学发展的历史中，最终得到了证实的理论方面的预言有很多。例如18世纪，科学家以当时饱受争议的牛顿力学为基础，经过计算，预言在宇宙中存在未知天体，而此后的确在预测的位置发现了天体。

还有，在基本粒子物理学领域，科学家首先预言了存在n种未知基本粒子，然后再用实验加以证明。这也是预见力的一个实例。到目前为止，还有基本粒子虽尚未被实验证实，但在理论上存在。虽然一些理论现在还不能立刻用实验加以证实，但是在将来一定可以通过某种实验对其进行确认，这是理论的正确性成立的条件之一。

所有的科学均有“前提”

综上所述，只有在假定条件成立的情况下，实验科学才具有正确性。理论科学领域也一样，只有在研究的起始阶段假定所建立的假说是正确的，才能将论证继续下去。也就是说，进行科学研究必须有一个假定正确的“前提”。所以科学没有绝对性，因为科学研究需要有假设前提。

以在各个学科领域经常用到的数学为例，数学是最缜密周详、讲求逻辑严谨的学科，但就算是数学中的“公理”，也同样需要符合某种前提条件才能成立。

例如平面几何学中有“平行公理”，就是两条平行的直线不相交，从经验上说这是没错的，但是在曲面几何学中这就不对了。在地面上作两根南北向的“平行线”，使它们绕地球一周，我们会发现这两根线会在南极和北极相交两次。也就是说，公理也是有条件的。

进一步讲，根据学科的不同，前提条件方面会存在“程度差”，这也是神永教授提出“科学上的正确性不能一概而论”这一观点的理由之一。而且作为验证实验科学正确与否的条件之一的“再现性”，其表现形式也会根据研究领域的不同而有所差异。

（本文发表于《科学世界》2012年第8期）