乐理知识有没有什么疯狂的通俗科学的科学解释

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(转音乐人攻略)怎么样: 用科学的方式写出一首流行歌收藏
在讲利用科学演算法写流行歌之前,先来谈谈所谓的流行音乐。流行音乐在人类发展的历史之中占有着很微妙的距离感,换个角度想其实各地方所传唱的传统民谣和交响音乐其实也在当时属于流行音乐,从巴赫到 Michael Jackson 都曾经是流行音乐的巨星。那到底流行歌曲的共性是什么?现代是大数据时代,我们是否能够整理分析以前的流行音乐进而创作出新的流行歌呢 ? 那我们先来分析流行音乐几个成功要素。先要设计你这首歌的 Hook在音乐创作上有个很重要的作曲重点叫 Hook ,这个东西是用来勾起人的记忆或者是在聆听者的脑袋中放下一个记忆的锚点,让你下次听到同样一句时会想起来你曾经听过,可能是一个乐器的旋律,可能是主唱的一句歌词,甚至是一段鼓特别的过门都可当Hook ,阿姆斯特丹大学特别还设计了一个实验用来统计流行音乐在人们脑袋里的记忆锚点是专注于在这首歌的哪个地方。不过你在实验之中可以发现,有时候你真的会听到一首歌的一小个片段就可以想起那首歌,这就是那首歌的 Hook 点。好唱好记是流行乐的最高指导原则创下各项纪录的冠军单曲共同点是什么? 就是好唱好记。流行音乐之所以流行就是他会有一段可以大合唱的桥段,通常特色就是旋律简单,大家都可以跟着唱,大家随便唱也还蛮好听的。在这种情况之下这首歌会变为一种群体记忆。但是在这个条件之下歌曲的创作会形成一种诟病: 要让更多人传唱歌曲就必须变得更为简单,这也是为什么所谓的流行歌曲的旋律线慢慢地变得越来越简单甚至到一致化,在哥伦比亚大学的分析将近百万首歌之后发现歌曲的复杂度越来越下降。这也是流行音乐发展的一种趋势。而这也可以用来解释为什么有些歌迷喜欢怀旧,因为他可能习惯以前的歌曲所呈现出来的”丰富感” 。哥伦比亚大学统计将近百万首歌所画出来的图表。纵轴代表歌曲的使用的音色、节奏、和弦的复杂度、横轴代表年份。流行音乐的爱好者 = 没有自我品味、缺乏创意的主流大众先不要急着抨击,这是在 2008 年北苏格兰的 Heriot-Watt 大学所统计出来的研究,他们对 60 个国家 36000 名受访者所做的统计,发现流行音乐的爱好者是比较没有创造力和想像力的一群人,同时他们也比较容易接受主流媒体所大肆宣传的音乐—– 流行音乐。反过头来想想到了现在你会发现有时候被大众所传唱的歌曲是一些具有话题性或者是有特色舞蹈的歌曲 ( 像是江南 Style ),真的去想歌曲内容反而变得没什么印象。也因此如果你想写出一首流行歌只要用一个简单好记的旋律搭配着话题或舞蹈应该有一定的市场影响力。回到正题: 如何用科学的方法写出一首流行歌呢?分析听众习惯之后直接设计出含有大量 Hook 的曲目流行音乐回到原点,就是要创造出一个容易记忆的曲目,因此当你想写出一首流行歌曲时首先你要写出简单好记的旋律和容易跟唱的歌词,编曲时加入几个 Hook 在你的歌曲之中。像是在以前广播电台时代平均大家再转台时听到音乐七秒后就会决定转台,到了电视时代大多是被画面所吸引三到五秒后决定转台,而目前人也只能强迫他观赏最多 15 秒的网络广告,因此你必须要将精华浓缩到这短短的时间之内,如果要让你的歌在拨放时听众可以记忆住,你就要试着设计每五秒就设计不同的 Hook (或是一个梗 )的转换让听众能够维持第一次听到你的歌的新鲜感。这个以 Katy Perry – 《This Is How We Do》还有 Taylor Swift – 《Shake It Off》 为例子。视频来自:
作曲,选新迪杰,名师教学,助您轻松学编曲,学不会退还学费!名师一对一指导,助您实现音乐梦想!
视频来自:你可以发现他们的编曲和画面 15 秒内一定会转换风格或增加新的音色,就是为了让人不感到厌倦。而新的音色加入也是为了增强Hook 。
用超级电脑分析出所有流行歌的平均值这个可不是科幻电影,这是 David Cope 在Sony 巴黎电脑实验室在做的事情,他们利用超级电脑输入了各种知名作曲家的歌从 Paul MaCartney 到巴哈,就是试图分析出人脑所受欢迎的曲调的平均值,要找出全部的流行音乐究竟是哪一些部份容易引起注意,或者是分析出流行趋势。同时这也是 Big Data 的运用之一,他可以让作词作曲者有研究资料可以分析出下一首白金单曲应该要使用哪种曲风或者是帮流行歌手分析出他接下来的路线,甚至还可以在分析后歌曲中加入几个冲突点让歌曲的辨识度提升。这让作曲者可以更快的设计出新一代的流行单曲。有兴趣者可以点击这里参考Sony FlowMachine计划网站。以人工智慧运算出合理的编曲甚至作曲目前有在做编曲工作的音乐家应该很熟悉目前已经有许多关于编曲的资料库和音色方便你的使用,Cope 尝试着将他所分析的资料进而重新演算出新的音乐, Emily Powell 就是他的计划之一,Emily Powell 是他所设定的 AI 作曲家之一, Cope 还试着写出新的巴赫音乐。视频来自:
视频来自:而 Arne Eigenfeldt 作曲家兼电子声学教授则是以 Cope 的资料为根基在 2012 年也推出 AI 作曲计画 Eigenfeldt,目标就是开发人工智慧作曲和编曲并且运用机器人技术达到现场的效果。
视频来自:以及伦敦大学的”达尔文调” 计划,他们用 100 个八秒 Riff 放在网路上让网友票选最喜爱的片段并且回传自电脑程式中试着让电脑运算出最受欢迎的曲调,研究团队希望能够让音乐进化成众人百分之百欢迎的曲调。
视频来自:以上都是在进行中的人工智慧作曲编曲的研究,虽然都还是雏形,不过这也代表着流行音乐是种可被科学分析归纳并创作的歌曲。电脑在进化……那人类呢?讽刺的是,电脑自动作曲的作品其实在大部分的听众感觉上面已经无法分辨出来了,那人类只赢在现场生动的表现力以及一些乐器上微妙的表现和技巧。这也算是给现在使用电脑编曲的人一个警惕,过度依赖电脑的人总有一天会你会失去作为音乐家的特色而面临淘汰,人还是要试着学习感受乐器那微妙的演奏以及许多用声音表现我们所感觉到的各种情绪与心境。当音乐工业也进入自动生产时,我们到底是在品味音乐?还是纯粹的接受音乐给我们的感官刺激? 这或许是值得思考一下的问题。 来源:Roxyrocker文/ Hammer采编:能小毛PS:个人对最后一首的作品表示很有兴趣。其他内容有兴趣的可以去音乐人攻略。
电脑自作曲,相比于国内的概念化,国外已经进入实践阶段。
难怪我最喜欢60s末到80s中期的通俗音乐
这也算是给现在使用电脑编曲的人一个警惕,过度依赖电脑的人总有一天会你会失去作为音乐家的特色而面临淘汰,人还是要试着学习感受乐器那微妙的演奏以及许多用声音表现我们所感觉到的各种情绪与心境。——————————————————————这段话与科学和音乐都不沾边,作者并没理解这些研究是什么。曾经有网站登出电脑作曲、真人演奏的音乐,混在古典音乐和先锋派音乐中让网友识别,外行往往就分辨不出,那也不存在什么失去乐器“微妙演奏”的问题。
作词作曲排版出书音乐制作,高效中文歌词,中国标准吉他谱,自动配器,加载音源出mp3.满足音乐需求的作曲软件
这个分析流行歌的研究,以前的唱片制作人一直专门干这个。不过,不会说出来。说出来顾客会不高兴的
用科学来解释音乐的这种动机本身就有问题。换句话说,这不科学。
时尚、文化的发展是一个过于复杂的事物,虽然可以研究其规律却无法预测其发展,也许永远无法预测,就像地震无法预测一样。研究流行文化来指导创作恐怕未必比艺术家的直觉更管用。但从学术角度肯定是有价值的。
时尚是可以一定程度预测和引导的。过去的唱片制作人为了盈利十次预测成功一次,成功一次的盈利可以支持再做二十次预测。农业电子代表作打吊针我就觉得会火,果不其然。现在的流行音乐商业预测还必须考虑关键的一点,奇葩指数
就像现在的美剧编剧,专门研究人性。先挖个大坑让人跳,能不能填起来再说。大众缺什么就给什么,哪怕是给毒药。就像电脑和网络是穷人的假上帝一样,没办法,就缺这个
有营养的主题。
不错 。 顶一个
【过度依赖电脑的人总有一天会你会失去作为音乐家的特色而面临淘汰,人还是要试着学习感受乐器那微妙的演奏以及许多用声音表现我们所感觉到的各种情绪与心境。】
大概看一下,挺有意思的。收藏在电脑看。
音乐,以及任何艺术,带给人的享受都来自多巴胺,原因也没什么神秘的,就是进化的副产品而已。音乐能否带给一个人快乐不取决于音乐的艺术性、复杂性、技巧性等等的高低,而只取决于该人的生活经历、成长环境、性格喜好等等。人们本能地喜欢熟悉的作品,喜欢风格类似熟悉作品的新作品,不喜欢完全陌生的作品——这只是天性而已,所以我们听到老歌就很容易感动。每个人都可以支持自己喜欢的艺术、反对自己不喜欢的艺术,但这背后唯一的科学依据是人类有与生俱来的偏见,仅此而已。所以欣赏范围越广,熟悉的风格越多,在审美上就越容易宽容。或者我们也可以尝试主动宽容一些。评判艺术作品水平高低的客观标准是不存在的,因为艺术性不是一个客观概念。一切评论都是主观的。但这丝毫不影响我们欣赏作品、评判作品、讨论作品。和任何文化一样,音乐的发展亦是一种弥因的进化,遵循遗传、变异、选择的法则,没有目的、没有方向、没有优劣。背后没有冥冥之中的剧本,不要相信历史决定论。机器有没有可能取代艺术家?艺术创作是非常复杂的工作,我猜当机器达到这种程度后不仅艺术家,也许所有职业都可以被取代,不过这一天即使会到来我们也看不到了。但机器可以通过别的捷径达到艺术创作的结果,甚至以假乱真,现在的电脑“作”曲应该已经可以弄出学生习作水准的作品,说不定以后可以用程序写作业作弊。电脑“写”诗更是家常便饭。——但要再强调一下,目前电脑的“创作”不是我们理解的创作,而是偷梁换柱,只求结果不求过程,运用的是图灵检验人工智能的方法。
机器并不具有创造新东西、新思想、新软件的能力。永远不可能淘汰拥有创造和创新能力的人。
机器是一定是可以取代任何职业的,如果人类有足够的时间比如几万年,几百万年去发展的话~作曲家、编曲人、歌手、演奏家,只不过是被替代的众多职业中的一个很小的组成部分而已。
lrc:王成习惯了我的世界有你习惯了你的暧昧语气陪着我的每一刻我懂了什么和珍惜听到心里那种复杂情绪怕失去和你在一起我已经习惯了失去不愿意再此失去你你永远不要离我而去爱说出口不太清晰牵着你的手也就没关系你的歌声我太熟悉没有你谁唱给我听你能不能陪在我身边呢?我们习惯了暧昧语气爱总是在嘴边不愿离去习惯了有你,舍不得你离去那我到底能不能永远爱着你我们习惯用暧昧语气希望你永远不要离我而去你已经藏在我的心里回忆不允许我失去你习惯了你玩笑语气习惯了和你在一起陪着我的每一刻回忆注定舍不得离去习惯了没有你的失落习惯了失去你的难过这次我还能不能抓紧如果童话表成了灰色如果彩虹褪去了颜色你能不能陪在我身边呢?我们习惯了暧昧语气爱总是在嘴边不愿离去习惯了有你,舍不得你离去那我到底能不能永远爱着你我们习惯用暧昧语气希望你永远不要离我而去你已经藏在我的心里回忆不允许我失去你你能不能陪在我身边呢?我们习惯了暧昧语气爱总是在嘴边不愿离去习惯了有你,舍不得你离去那我到底能不能永远爱着你我们习惯用暧昧语气希望你永远不要离我而去你已经藏在我的心里回忆不允许我失去你
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你可能喜欢科学是什么?——兼谈“非科学、伪科学、反科学”和一些常见谬误
★引子
★写在前面的话
★预备知识(这节很重要哦)
★啥是科学哲学?
★划界问题及其流派
★为啥只讲波普尔的证伪主义?
★如何定义科学?
★证伪主义的积极作用
★啥是非科学?
★啥是伪科学()?
★啥是反科学()?
★列举常见谬误
★对待科学和科学理论的正确态度
★引子
  俺之前已经说过要聊一聊何为科学的话题。
  近期因为屠呦呦获得诺贝尔医学奖的事情,网上再度出现关于中医的口水战。俺发现很多参与口水战的人,没有搞清楚科学的定义。还有一些网友,虽然知道可证伪性,但是对何为科学的理解,依然存在偏差。
  所以,借着诺贝尔奖的机会,就来聊聊这个话题。
★写在前面的话
  本文立足于扫盲和科普。由于本文【不是】学术论文,所以俺注重的是通俗性,而不是严肃性和严密性。
  另,虽然本文重点聊的是科学哲学,但俺本人【不是】哲学领域的科班出身。
★预备知识(这节很重要哦)
  首先要介绍预备知识。只有当你清楚这些预备知识,后续的内容才能看懂。
  如果你已经知道这些,请直接略过本章节;反之,如果你不了解这些,请仔细看完本章节。
◇普遍概念、个别概念
  关于这两个词汇,完备且严密的定义,会比较冗长枯燥。所以俺通过举例子的方式,来通俗地说明这两个词汇。
  比如说:国家属于普遍概念;中国属于个别概念。
  比如说:独裁者属于普遍概念;希特勒属于个别概念。
  上面的例子好理解,再来说一个稍微容易混淆的。
  思考一下纳粹党卫军统帅属于哪种?是个别概念。
  俺个人是这样理解这两种概念的区别:普遍概念是无法逐一枚举其包含的实体;而个别概念要么是单一实体,要么其包含的实体是可以逐一枚举的。
  有人可能会反驳说:可以逐一列举出历史上的独裁者,为啥还把独裁者当成普遍概念。
  因为独裁者一词,既可以用来表示过去和现在的独裁者,也可以表示未来的独裁者。而未来的独裁者尚未出现,你不可能进行逐一枚举。
◇全称陈述、单称陈述、存在陈述
  这三个概念,还有另一种说法叫做:全称命题、单称命题、存在命题。
  同样用举例子的方式,来辅助大伙儿理解。
全称陈述所有人(任何人)的身高都小于米
单称陈述姚明和郭敬明的身高都小于米
存在陈述至少存在一个人,其身高小于米
  请注意,全称陈述对应的主体(主语)就是前面提及的普遍概念;单称陈述对应的主体就是前面提及的个别概念。
  为了巩固你对普遍概念的印象,再来做一个练习:
这一届政治局的成员,身高都小于米这句话是哪一种陈述?
如果你【误以为】这句话是全称陈述,请你回过头重新复习前一个小节(普遍概念个别概念)。
◇客观陈述、主观陈述
  客观主观这两个概念是哲学领域的常见词汇,而且对这俩的定义,可说是五花八门。
  由于本文聊的是科学哲学,所以这里只给出波普尔用于科学哲学的定义(这个定义是比较简洁,而且【不】牵扯到形而上学)。
  波普尔说:陈述句(命题)的客观性在于它们能通过不同的主体间进行相互检验。(出处:《科学发现的逻辑》第章)
  因此,无法做到上述这点的,就是主观的陈述。
◇经验、理性
  (本文所说的经验是经验主义相关的;本文所说的理性是理性主义相关的。【不要】用日常的含义来理解)
  哲学有一个很重要的领域叫做认识论(有时也称为知识论)。经验主义和理性主义是该领域的两大流派。
  经验主义所说的经验,通俗地说就是:用人的感官通过外界进行认识。理性主义所说的理性是跟前面的经验相对的也就是说,不依赖于人的感官,单靠自我思考而进行认识。
  举例:
  对数论的研究,属于纯理性的范畴不需要依赖外部客观世界,也可以思考数论的问题。
  相对的,物理学和化学的研究,需要依赖经验需要通过做实验,研究外部客观世界,从而进行认识。
◇可验证性、可重复性、可操作性
  可验证性指的是某个命题可以通过【经验】的方式进行检验。(何为经验,参见前一个小节)
  为了便于大伙儿理解,俺来举一个不可验证的例子隐身精灵。
  假设某人声称地球上存在某种隐身精灵。这种精灵非常牛逼,你用任何技术手段都无法探知其存在。
  那么,这种所谓的不可知的精灵,就是不可验证的。(下面俺会聊到不可验证的命题,在科学上是没有意义的)
  可重复性指的是,对某个命题的验证,必须是对多人可重复的。
  说个反面教材:
  去年()科学界出了一个重大丑闻(细胞),关注科技动态的同学应该都听说了。日本理化所的研究员小保方晴子号称搞定了人工多能干细胞(轰动了干细胞研究领域)。但是她论文中的实验方法,无法被任何一个生物学同行重现。后来日本理化所进行内部调查,认定她的论文造假。之后小保方的指导教授笹井芳树上吊自杀。
  在上述案例中,小保方的学术成果被质疑,关键原因在于:其他同行无法复现其实验结果在科研领域中,这是非常致命的。
  可操作性指的是对命题的验证要能够通过切实可行的、有限的技术步骤来完成。
  举例:
  如何判断某个软件是否具有智能?
  普通人可能会说:只需要让这个软件跟人比一下智力,看它是否跟人一样聪明。
  但是,上述这种说法,【不具备】可操作性首先,聪明程度是很难量化的;其次,如何进行比智力,也很难化解为可操作的步骤。
  再来看计算机领域的绝对大牛图灵,他就给出了一个【可操作的】判定过程叫做图灵测试(具体介绍参见维基词条)
  图灵测试的优点就在于其可操作性。
◇证伪、证实
  通过检验,判定某个命题为真,称之为证实;反之,判定该命题为假,称之为证伪。
◇演绎法、归纳法
  关于这两个词汇,完备且严密的定义,会比较冗长枯燥。所以俺通过举例子的方式,来通俗地说明这两个词汇。
  演绎法在某些学术文章中也被称为分析的。通俗的说法是推理。下面是一个演绎推理的三段论:
  大前提:人都是会死的。
  小前提:哲学家都是人。
  结论:哲学家都是会死的。
  归纳法在某些学术文章中也被称为综合的。通俗的说法是总结。下面是举例:
  因为每天都看到太阳从东边升起,于是就总结出(归纳出):太阳永远都会从东边升起。
  古代的欧洲人只看到过白天鹅,于是就总结出(归纳出):天鹅全都是白色的。
  演绎法和归纳法具有本质上的差异。
  演绎法是严密的如果大前提和小前提都成立,则结论【必定】成立。
  反之,归纳法是【不严密】的因为归纳法企图通过有限次观测来得到一个普适的结论。
  用逻辑学的术语:归纳法企图通过次单称陈述,推导出一个全称陈述。这必定是不严密的(始终存在例外的可能性)
★啥是科学哲学?
  科学哲学顾名思义,是哲学的一个分支,用来研究科学。
  它研究的内容包括:科学的定义(划界问题)、科学研究的方法论、科学知识的结构、科学的目的性
★划界问题及其流派
  关于科学的定义也称为划界问题。意识是说:划一条边界,把科学与非科学区分开。
  (请注意,此处说的是非科学,而不是伪科学。非科学是伪科学的超集。关于这两个概念,后面还会聊到)
  为了解决划界问题,历史上出现多个不同的流派。下面大概描述一下:
 逻辑实证主义逻辑经验主义
  这玩意儿洋文叫做或。
  这个流派统治了科学哲学很长时间。其代表人物包括马赫、维也纳学派等。
  关于该流派,简而言之就是:以【可证实性】作为划界标准。
  (实际上该流派的理论有一大砣。比如对分析命题和综合命题的区别对待诸如此类的。因为该流派不是本文的重点,所以俺就一笔带过。)
 证伪主义批判理性主义
  这玩意儿洋文叫做或。
  (为了避免歧义,本文后续部分一律采用证伪主义一词)
  该流派由大名鼎鼎的卡尔波普尔开创。关于这位大牛,俺在之前多次提及(当时主要是聊:他对马克思理论体系的批判)。
  关于该流派,本文后续会详述。这里先大致说一下其核心观念是:以【可证伪性】作为划界标准。
  (请注意,该理论同样有一大砣,可证伪性只是最关键的要素,而【不是】唯一要素)
  波普尔不但用证伪主义创立了一个新的划界理论,而且他也指出了逻辑实证主义的致命缺陷。从那之后,逻辑实证主义的理论体系逐渐地破产。如今提及逻辑实证主义,大都是拿来当反面教材进行批判。
  逻辑实证主义的根本缺陷是啥捏?这个问题如果详述的话,又是一篇长博文。因为本文已经很长了。为了照顾某些阅读障碍的读者,这里俺长话短说。
  假设某理论包含如下命题天鹅都是白色的(这是一个全称命题)。
  逻辑实证主义强调的是证实,它可以对这个命题做许多许多次的验证(观察许多许多的天鹅),发现果然都是白色的。但是无论你观察的次数有多么大,你都无法担保这个命题为真。因为你不可能穷举所有的天鹅。哪怕你把当今世上所有活着的天鹅都检验一遍,也不够。因为出生在未来的天鹅,你无法检验。
  这就是逻辑实证主义的根本性缺陷永远无法证实全称命题。
  波普尔之后的划界理论
  波普尔之后,又有若干哲学家提出其它的划界理论。简要列举其中几个:
  托马斯库恩提出了基于释疑的划界标准。
  夏佩尔提出了基于合理性的划界标准。
  萨伽德提出了多元划界标准,包括了思维方式、经验验证、理论简单性、进步性等判定标准。
  这些人里面,以库恩的影响力最大,其代表作是《科学革命的结构》。他与波普尔生活的年代大致重叠,两人都批评对方的划界标准有缺陷。
  对划界问题的消解
  在波普尔之后,还有一批哲学家改换思路来解决划界问题他们没有提出新的划界理论,而是致力于论证划界问题无意义(或者论证它是一个伪问题)。
  这里面的代表人物包括威拉德蒯因、费亚阿本德、劳丹等人。
★为啥只讲波普尔的证伪主义?
  本文俺会以波普尔开创的证伪主义来定义:何为科学?
  由于前一章节已经介绍了划界理论的几个不同流派(证伪主义只是其中一个流派)。所以,肯定有读者会问:为啥只介绍这个流派。
  为了增加本文的说服力,在聊证伪主义之前,先说说证伪主义相对于其它流派的优势。
◇举例理论物理大牛对波普尔的认可
  波普尔开创了证伪主义之后,不但在哲学界造成轰动,甚至在理论物理领域也造成很大反响。
  要知道,理论物理学界的风气,通常是看不起其它学科的,尤其看不起哲学家。下面插几段理论物理学家的八卦。
  那个聪明绝顶的费曼(,创立路径积分与费曼图)有次给朋友写信,其中提到:最近一切都好,就是我儿子让我担心他居然想当个他妈的哲学家。
  看过美剧《生活大爆炸》的同学,还可以回顾一下男主角谢耳朵()的形象。据说谢耳朵的原型是长期执教加州理工的盖尔曼(,创立夸克理论)。这个盖尔曼,不但鄙视哲学,而且鄙视其它自然科学以及实验物理学。
  甚至连口碑极好的玻尔(,哥本哈根学派的精神领袖)也曾经发过一句牢骚:我发现了,哲学家们都是在胡扯!。
  因为这种传统,你很难找到某个哲学家,能被同时代的多个理论物理大牛认可。而波普尔恰恰做到了这一点。
  有一年,波普尔到美国普林斯顿大学演讲,包括爱因斯坦、玻尔、薛定谔在内的多位理论物理学家,亲自到场听他讲演。(请注意:俺列的这位,都是大师级的;而且他们不是光去捧场的,是真的去听讲的)。
  理论物理学家邦迪(,创立稳态理论)甚至说过这么一段话:科学中,方法是最重要的;而科学方法中,波普尔的科学方法是最重要的。
◇举例当前的心理学权威教材依然使用证伪主义
  俺曾经分享过一本《对伪心理学说不》(洋文名:)。
  作者基思斯坦诺维奇是权威的心理学家,发了多篇论文,而且论文引用率很高。此书被全球几百所高校(包括一流高校)用作教材。
  而这本书中,用大量的篇幅讲述证伪主义。
★如何定义科学?
  下面,俺用逐层递进的方式,来描述科学理论应该符合的条件。当你搞清楚啥是科学理论,自然就明白啥是科学。
◇首先,必须是个【理论】
  所谓的理论,起码得是【相互关联的】命题的集合。
  举个反例:
  像诗歌、小说是不能称之为理论的,自然也就不能称为科学理论。
◇理论中的命题必须是【客观陈述】
  科学理论中的命题陈述,必须是【客观】陈述。
  (对客观一词,采用波普尔的定义,详见前面的预备知识章节)
  如果你仔细阅读某些宗教理论,其命题陈述不满足这条标准。
◇理论中的命题必须是【全称陈述】
  科学理论中的命题陈述,必须是【全称】陈述。
  因为全称陈述才有价值,单称陈述和存在陈述,几乎没有价值。
  (数学理论中虽然会有存在陈述,但这些存在陈述都是基于纯理性来验证的。等到下一个小节说到可验证性,俺就会提到科学理论是基于经验来验证的这是科学理论与数学理论的主要差异之一)。
  下面以牛顿第二定律举例(大伙至少都上过中学吧,应该知道这玩意儿)
任何物体都符合(这是全称陈述)
编程随想这个人符合(这是单称陈述)
至少存在一个物体符合(这是存在陈述)
  很显然,第一句话最有价值。因为该陈述指明的是【任何物体】,不管这个物体是大是小、是天然还是人造、是固态还是液态还是气态总之都符合
  因此,牛顿定律可以被广泛运用到多个不同领域(比如机械工程、空气动力学等)。
  反之,后面两个命题,就没啥价值包含的信息量(知识量)太少。
◇基于【演绎法】建立理论体系
  科学理论必须是基于演绎法来建立整个理论体系的。
  说得更具体一点:
  要建立科学理论,首先提出若干前提,这些前提是不言自明的(有点类似数学公理)。然后基于这些前提,进行演绎推理。得出各种各样的推论。
  举例:
  爱因斯坦建立狭义相对论主要是基于两个原理:狭义相对性原理和光速不变原理。然后由这俩推导出理论的其它内容(比如尺缩效应和钟慢效应)
◇科学理论中的命题必须是【可验证】的
  关于可验证,俺强调几点:
此处所说的验证,必须是可重复验证。
此处所说的验证,是基于经验的验证,而【不是】基于理性的验证。(关于经验、理性二词,不要望文生义,请仔细看预备知识)
◇科学理论中的命题必须是【可证伪】的
  前面已经说了不可验证的理论,不能算科学理论。下面来讨论不可证伪。
  不可证伪包括如下几种:
因为不可验证,所以无法证伪
(关于这种,参见前一个小节)
恒真命题、重言命题、套套逻辑
为了通俗化,俺举几个例子,都是【永远为真】的命题:
菱形有条边(基于定义的恒真句)
直角三角形的三条边,要么是直角边,要么是斜边(基于定义及枚举的恒真句)
任何人的身高,要么比我高,要么不比我高(基于排中律的恒真句)
存在命题存在陈述
前面的预备知识中已经介绍了何为存在命题。
存在命题是不可能证伪的。
◇命题的【可证伪程度】越高,则理论越好
  聊完可证伪性,再来聊聊可证伪的程度。
  先看如下两个命题:
命题:所有三角形的内角和必定等于度
命题:所有三角形的内角和必定大于度
  假设有人找到一个三角形,其内角和是度那么就可以推翻第个命题,但却无法推翻第个命题。
  因此,咱们就说:这两个命题中,第个命题更容易被推翻。用行话就是:第个命题可证伪的程度更高。
  如果你稍微聪明一些,自然就明白:某理论可证伪的程度越高,说明该理论给出的预测越丰富和详细;因此,该理论包含的信息量(知识量)也就越大。用通俗的话来说就是:越容易被推翻的命题,知识量越大。
  所以,那些看起来好像很容易被推翻,但是又迟迟没有被推翻的理论,那才是真正的牛理论。(广义相对论和量子力学,就属于此类)
◇只允许某种类型的【特设性修正】
  早在波普尔写《科学发现的逻辑》的时候,他就料到有些人会采用特设性修正来规避理论的反例,因此也就可以让理论逃避被证伪的命运。
  上述这句话比较抽象,俺第次举例:
比如俺给出一个全称陈述:所有的人,身高都小于米
假如有一天,利用基因工程让某人的身高突破米,那么俺上述那个命题,就被证伪了(找到反例了)。
为了补救上述命题,俺可以给命题加上一个定语,变成如下:
所有未经过基因改造的人,身高都小于米
  在上述这个例子中,俺玩的把戏,波普尔称之为利用特设性修正逃避证伪。
  为了防范这种下三滥钻空子的行为,波普尔在他的证伪主义理论中加了一个约束条件,大意如下:
对理论进行特设性修正应该要【提高】理论的可证伪程度。只有这样,才算是科学理论;否则的话,就不是科学理论。
  前面说了:可证伪程度越高,则理论的价值越高。正派的科学家,应该不断完善理论,于是理论的可证伪程度会上升(也就是越来越容易被推翻);而如果通过特设性修正让理论的可证伪程度越来越低,那就相当于耍无赖了,同时理论也变得越来越没价值。
◇上述每一个要求,单独只构成必要条件
  本来写到这里,这个章节就结束了把上述这些条件汇总起来,就是判定科学理论的【充分条件】。
  但是考虑到很多人犯了一些低级错误,俺再多费点口水。
  本章节提到了很多判定科学理论的依据标准。这里面的每一个标准,【单独】都只构成【必要条件】,而不是【充分条件】。
  再来举例:
  比如很多占星术的理论,也具有可检验性和可证伪性。然后那帮占星术的粉丝就跳出来说,这玩意儿也是科学。他们的谬误在于错把必要条件当成充分条件。实际上大部分占星术理论(甚至有可能是全部的占星术理论),都缺乏演绎体系也就是说,他们不是基于演绎法建立起来的。
  具备上述某个单一标准的理论,【不一定是】科学。但是不具备的,就【一定不是】科学。
★证伪主义的积极作用
  俺觉得大致有如下几条:
破除了科学理论是绝对真理的观念
强调了基于经验证伪的重要性(证伪比证实更重要)
由于鼓励了对科学理论的证伪,促进科学理论更快更好地发展
提供了一种指导思想来建立科学理论(比如前面提及的:越容易被证伪被推翻的理论,越有价值)
★啥是非科学?
  从语言逻辑上讲,非科学等价于不是科学。根据排中律,任何一个玩意儿,要么是科学,要么是非科学。
  在此,俺要提醒一句:千万不要把【非科学】当成贬义词。
  下面列举一些常见非科学:
◇文学、艺术
  这些领域的理论,是【主观】的,而不是【客观】的。用波普尔的定义就是无法在不同的主体间进行相互检验。
  有句老话叫做:文无第一、武无第二。因为文艺领域是主观的,很难建立一个公认的评价标准。
◇宗教
  前面俺已经提到了:大多数宗教理论,其命题陈述,【不是】客观陈述。
  另外,大多数宗教的理论的命题,有的是缺乏可验证性,有的命题直接在逻辑形式上就是无法证伪(比如前面提及的存在命题是不可能证伪的)。
◇大部分的数学分支
  大部分的数学分支,都属于纯理性的认识领域(再次唠叨:此处的【理性】不是通常的用法含义,请参见预备知识)。也就是说,这些领域不依赖于客观世界。比如:集合论、数论、算术
  那么,数学的哪个部分属于科学捏?俺认为几何学属于科学。几何学是研究空间的,因此几何学是需要通过【经验】进行检验的,也可以通过【经验】进行证伪的(再次唠叨:此处的【经验】不是通常的用法含义,请参见预备知识)。与之相比,数学的其它分支,都是【纯理性】的。
  实际上,传统的欧氏几何已经通过【经验】证伪了。
  咱们在小学中学教的几何就是欧氏几何,它描述的是平坦的空间(空间曲率为零)。在平坦空间中,过直线外的一点只能作一条平行线(这就是欧氏几何中大名鼎鼎的平行公理)。而咱们生活的宇宙,空间曲率大于零(也称为椭圆空间)。在这种空间中,过直线外的一点不可能作平行线(总是会相交)。实际上还有一种空间叫做双曲空间,曲率为负数,过直线外一点,可以作不止一条平行线。
  有兴趣的同学可以去看看维基百科关于非欧几何的词条
 补充说明:
  本文发出后,关于几何学是否可以被证伪,产生了大量的讨论。于是俺加上这个补充说明
  很多网友不同意俺的观点,他们的理由是:数学是无法证伪的,几何学属于数学,所以几何学也无法证伪。
  这些网友的立论有问题,他们忽略了本文预备知识中强调过的,可证伪性是带有定语的,那就是基于经验的可证伪性。
  再来看几何学和数学的其它分支,有何不同。
  几何学是研究空间结构的。当年康德写《纯粹理性批判》的时候,认为空间和时间都是【先验的】(不依赖经验)。如果按照康德的说法,那么几何学跟其它数学分支本质是类似的都是【纯粹理性】的学科。
  但是,到了爱因斯坦发表《狭义相对论》和《广义相对论》之后,空间和时间已经被证明,不是先验的,而是经验的。如此一来,几何学也就跟其它数学分支有了根本差异几何学的命题,是可以根据经验进行检验的,因此也就有可能基于经验进行证伪。
◇逻辑学
  逻辑学也不是科学。
  原因在于逻辑学中的真理是绝对真理,是无法证伪的(比如:矛盾律、排中律)。
◇技术
  还有一类常见的非科学是技术。
  咱们经常说的科技是科学和技术的总称。但这两者有本质区别:
科学理论是基于【演绎法】(逻辑推理)建立起来的。
技术理论是基于【归纳法】(经验总结)建立起来的。
  俺说个软件开发领域的例子:
  比如软件工程,就属于技术而不是科学。软件工程中强调的那些措施(每日构建、代码评审、短周期迭代),都是基于前人的经验总结出来的,而【不是】通过逻辑推理得到的。
  再来聊个容易引发口水战的例子:
  实际上中国古代就没有诞生过真正的逻辑学【体系】。诸子百家中,墨家晚期的典籍,开始出现少量朴素的逻辑思想(但远远称不上体系);可惜独尊儒术之后,就荒废了。另外,印度传入的佛教典籍中包含的因明,也达不到古希腊逻辑学那么完善的程度(而且因明仅限于佛教领域)。
  所以,中国古代那些能拿出来夸耀的东西,严格来讲都仅仅是【技术】,而不是【科学】。
  比如建筑、历法、造纸、瓷器、医术等成就,都是基于经验总结,而【不是】演绎推理。
★啥是伪科学()?
  所谓伪科学,通俗地说就是:本身不是科学,但是又伪装自己是科学。
  从范畴上,伪科学是非科学的【真子集】。
  举例:
  俺再来说说共产党经常吹捧的科学的共产主义(有时也称科学的社会主义)。
  马教主的这套理论,冠以科学的作定语,显然就是标榜该理论是科学。到底是不是捏?俺偷个懒不点评了,直接引用波普尔著作《猜想与反驳科学知识的增长》中的一段:
尽管经过其支持者不断的辩护,马克思主义的历史观最终仍然流于江湖郎中算命的水平。
在其最早的版本中(比如马克思对于即将来到的社会革命的特征分析),那些预言是可以被实证的,也是可以被证伪的。
然而随着历史逐渐否定其预言,后代的马克思追随者拒绝承认错误,反而重新解释马克思的理论来搭配现实证据。他们这样做虽然救了马克思理论一命,但却使得这个理论框架本身变得无法被验证真伪。
他们重新包装了理论,却也毁掉了其原本标榜的科学性质。
★啥是反科学()?
  科学研究本身是以思维作为主体的活动,而且科学理论是欢迎质疑和反驳的。如前所述,对科学理论的证伪,往往会触发新理论的建立。
  而反科学就是采用科学之外的力量来打击科学活动。有的采用政治手段,有的采用宗教手段,有的采用直接暴力手段。
  举几个例子:
  中世纪时期,伽利略被宗教裁判所判刑(关于这事儿,列位看官应该是耳熟能详)
  纳粹德国时期,相对论被当成犹太人的物理学加以批判,禁止传授。
  天朝文革时期,相对论、量子力学、大爆炸理论被当成资产阶级的物理学加以批判,禁止传授。
  在某些伊斯兰教国家,传播进化论或其它与古兰经不符的理论,会有生命危险。
  (列位看官是否感觉到:纳粹时期和文革时期,反科学的手法很像,如果你再看看俺的另一篇博文《人类自由的三大死敌谈谈共产运动、纳粹主义、政教合一的共性》,就明白为啥两者这么像了)
★列举常见谬误
◇常见谬误:把科学理论等同于绝对真理
  如果根据证伪主义的划界标准,科学恰恰是【最不可能】成为绝对真理的。
  科学理论总是存在被推翻的可能性,所以科学理论要么已经被推翻,要么是暂时尚未被推翻。
◇常见谬误:混淆非科学与伪科学
  前面俺已经说了:伪科学只是非科学一个很小的【真子集】。
◇常见谬误:以为科学总是比非科学更牛逼
  其实不一定。
  比如科学理论需要依靠逻辑演绎法来建立。所以逻辑学是科学的基石。逻辑学应该比科学更牛逼,对吧。
  但逻辑学属于非科学。
◇常见谬误:觉得只有科学是重要的,非科学不重要
  前一条俺说了逻辑学比科学更重要,并逻辑学属于非科学。
  另外,人文领域全部都是非科学。人文领域同样是非常重要的。尤其像人文领域中的伦理学重要性不亚于科学。
◇常见谬误:已经被证伪的科学理论就没用了
  这个是【不一定】滴!
  有些科学理论被证伪之后,确实没啥用了,比如曾经的燃素理论,以太理论。如今已经没人用到了。现在提到这两个,也都是拿来当反面教材。
  但是,还有一些科学理论,虽然被证伪了,依然还在使用。为啥捏?
  比如当爱因斯坦发表《狭义相对论》和《广义相对论》之后,牛顿的经典力学体系就被彻底证伪了。但是现在的工程学科(比如机械工程)还在用牛顿力学。因为在速度远远低于光速,质量远远没有达到天文学尺度的前提下,牛顿力学与实际观测的误差,非常非常小,工程上可以忽略不计。所以工程上依然用牛顿力学。
★对待科学和科学理论的正确态度
◇不要盲目崇拜科学
  这种现象貌似还挺普遍很多人把科学理论当成是永恒真理,并对科学崇拜不已。
  首先,对科学理论而言既然每一个科学理论总有可能被证明是错的,没必要把它看得太过神圣。
  其次,对科学本身而言,应该把它视作某种【手段】而不应该视作终极目标或崇拜对象。
  (关于崇拜的话题,还可以参考另一篇博文:《不要成为粉丝谈谈偶像崇拜的成因和危害》)
◇不要以为科学是万能的
  实际上,没有任何东西是万能的。
  如果有人跟你说:某某东西是万能的,这人要么是傻子要么是骗子。
◇证伪(推翻)比证实更有价值
  看完本文前面的部分,大伙儿应该明白:证伪(推翻)某个科学理论,其贡献是很大,超过了对科学理论的证实(验证)。
  如果某人能够基于经验的观测,对某个理论进行证伪(找到反例),就可以把该理论推翻。推翻之后,科学家自然会去想办法创造出更好的理论,于是科学就进步了。
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