轉(zhuǎn)載：奧卡姆剃刀
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標(biāo) 題: 轉(zhuǎn)載：奧卡姆剃刀
發(fā)信站: 水木社區(qū) (Wed Jun 25 22:48:38 2008), 站內(nèi)
Phil Gibbs 著
杉原廣 補(bǔ)充
柯南 譯
奧卡姆剃刀（Occam's Razor, Ockham's Razor）是由14世紀(jì)邏輯學(xué)家、圣方濟(jì)各會(huì)修
士奧卡姆的威廉（William of Occam）提出的一個(gè)原理。奧卡姆（Ockham）在英格蘭的薩里郡，那是他出生的地方。
這個(gè)原理稱為“如無必要，勿增實(shí)體”（Entities should not be multiplied
unnecessarily）。
威廉使用這個(gè)原理證明了許多結(jié)論，包括“通過思辨不能得出上帝存在的結(jié)論”。這使他不受羅馬教皇的歡迎。 許多科學(xué)家接受或者（獨(dú)立的）提出了奧卡姆剃刀原理，例如萊布尼茲的“不可觀測事物的同一性原理”和牛頓提出的一個(gè)原則：如果某一原因既真又足以解釋自然事物的特性，則我們不應(yīng)當(dāng)接受比這更多的原因。
對(duì)于科學(xué)家，這一原理最常見的形式是：
當(dāng)你有兩個(gè)處于競爭地位的理論能得出同樣的結(jié)論，那么簡單的那個(gè)更好。
在物理學(xué)中我們使用奧卡姆剃刀切掉形而上學(xué)的概念。愛因斯坦的狹義相對(duì)論與洛侖茲
的理論就是一個(gè)范例。洛侖茲的理論認(rèn)為在以太中運(yùn)動(dòng)的尺收縮、鐘變慢。愛因斯坦關(guān)于空—時(shí)變換的方程與洛侖茲方程在鐘慢尺短效應(yīng)上一致，但是愛因斯坦和龐加萊（法國數(shù)學(xué)家——譯注）認(rèn)為以太不能根據(jù)洛侖茲和麥克斯韋方程組檢測到。根據(jù)奧卡姆剃刀，以太就被排除了。
這一原理也被用來證明量子力學(xué)的不確定性。海森堡從光的量子本性和測量效應(yīng)中推出了不確定原理。
史蒂芬·霍金在他的《時(shí)間簡史》中解釋說：我們?nèi)匀豢梢韵胂瘢瑢?duì)于一些超自然的生物，存在一組完全地決定事件的定律，它們能夠觀測宇宙現(xiàn)在的狀態(tài)而不必干擾它。然而，我們?nèi)祟悓?duì)于這樣的宇宙模型并沒有太大的興趣。看來，最好是采用稱為奧卡姆剃刀的原理，將理論中不能被觀測到的所有特征都割除掉。
但是“不能確定以太的存在”和“以太的不存在”都不能僅僅根據(jù)奧卡姆剃刀推出。它可以區(qū)分兩個(gè)能做出同樣結(jié)論的理論，但是不能區(qū)分其他可能做出不同結(jié)論的理論。實(shí)驗(yàn)的證據(jù)仍然是必需的，并且奧卡姆本人支持經(jīng)驗(yàn)主義，而不是反對(duì)。
厄恩斯特·馬赫提倡奧卡姆剃刀的一個(gè)版本，他稱作“經(jīng)濟(jì)原理”，表述為：“科學(xué)家應(yīng)該使用最簡單的手段達(dá)到他們的結(jié)論，并排除一切不能被認(rèn)識(shí)到的事物”。把它引入哲學(xué)就形成了實(shí)證主義哲學(xué)，即認(rèn)為某物存在但無法觀測與根本不存在是一碼事。馬赫影響了愛因斯坦關(guān)于時(shí)空不是絕對(duì)的論述，但是他（馬赫）也把實(shí)證主義應(yīng)用到分子的概念。馬赫和他的追隨者認(rèn)為分子是形而上學(xué)的概念，因?yàn)樗鼈兲《荒鼙恢苯犹綔y到。這種主張不顧分子論在解釋化學(xué)反應(yīng)和熱力學(xué)上的成功。具有諷刺意味的是，當(dāng)使用經(jīng)濟(jì)原理拋棄了以太和絕對(duì)參照系的時(shí)候，愛因斯坦幾乎同時(shí)發(fā)表了一篇關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的論文，它證實(shí)了分子的實(shí)在性，這就打擊了實(shí)證主義的使用。這個(gè)故事意味著，我們不能盲目使用奧卡姆剃刀。正如愛因斯坦在他的《自傳筆記》中寫道：
即使是大膽而天才的學(xué)者也會(huì)因?yàn)檎軐W(xué)上的偏見而妨礙他認(rèn)清事實(shí)，這是一個(gè)很有趣的例子。
人們常常引用奧卡姆剃刀的一個(gè)強(qiáng)形式，敘述如下：
如果你有兩個(gè)原理，它們都能解釋觀測到的事實(shí)，那么你應(yīng)該使用簡單的那個(gè)，直到發(fā)現(xiàn)更多的證據(jù)。
對(duì)于現(xiàn)象最簡單的解釋往往比較復(fù)雜的解釋更正確。
如果你有兩個(gè)類似的解決方案，選擇最簡單的。
需要最少假設(shè)的解釋最有可能是正確的。
……或者以這種自我肯定的形式出現(xiàn)：
讓事情保持簡單！
注意到這個(gè)原理是如何在上述形式中被加強(qiáng)的。嚴(yán)格的說，它們應(yīng)該被稱為吝嗇定律，或者稱為樸素原則。最開始的時(shí)候我們使用奧卡姆剃刀區(qū)分能夠做出相似結(jié)論的理論。現(xiàn)在我們?cè)噲D選擇做出不同結(jié)論的理論。這不是奧卡姆剃刀的本意。我們不用檢驗(yàn)這些結(jié)論嗎？顯然最終不是這樣，除非我們處于理論的早期階段，并且還沒有為實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。我們只是為理論的發(fā)展尋求一種指導(dǎo)。
這個(gè)原理最早至少能追溯到亞里士多德的“自然界選擇最短的道路”。亞里士多德在相信實(shí)驗(yàn)和觀測并無必要上走得太遠(yuǎn)。樸素原理是一個(gè)啟發(fā)式的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，但是有些人引用它，仿佛它是一條物理學(xué)公理。它不是。它在哲學(xué)和粒子物理中使用的很好，但是在宇宙學(xué)和心理學(xué)中就不是特別好，這些領(lǐng)域中的事務(wù)往往比你想象的還要復(fù)雜。或許引用莎士比亞的一句話要?jiǎng)龠^引用奧卡姆剃刀：“天地之大, 赫瑞修, 比你所能夢(mèng)想到的多出更多”（出自《哈姆雷特》，第一幕，第五景——譯注）
樸素是主觀的，宇宙并不總是像我們認(rèn)為的那樣簡單。成功的理論往往涉及到對(duì)稱、美與簡單。1939年保羅·狄拉克寫道：
研究者在把自然法則轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)形式的時(shí)候，應(yīng)該為數(shù)學(xué)的美而努力。對(duì)于簡單和美的需求往往是等價(jià)的，然而當(dāng)它們發(fā)生沖突的時(shí)候，后者應(yīng)該優(yōu)先。
吝嗇原理不能取代洞察力、邏輯和科學(xué)方法。永遠(yuǎn)也不能依靠它創(chuàng)造或者維護(hù)一個(gè)理論。作為正確性的判別方法，只有邏輯上的連貫性和實(shí)驗(yàn)的證據(jù)才是絕對(duì)的。狄拉克的理論很成功，他構(gòu)造了電子的相對(duì)論場方程，并用它預(yù)言了正電子。但是他并沒有主張物理學(xué)僅僅應(yīng)該基于數(shù)學(xué)的美。他完全贊同實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的必要性。
最后的結(jié)論來自愛因斯坦，他本身也是一位格言大師。他警告說：
“萬事萬物應(yīng)該盡量簡單，而不是更簡單。”
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如果我們仔細(xì)的研究唐詩宋詞，就會(huì)發(fā)現(xiàn)里面有全部已知和未知的現(xiàn)代數(shù)學(xué)和物理學(xué)定理。現(xiàn)在我確知李衛(wèi)公所寫的春宮解說詞里包含了費(fèi)爾馬定理的證明，但我沒法把它讀出來——這是因?yàn)橘M(fèi)爾馬定理的證明應(yīng)該是怎樣的，現(xiàn)在沒有人知道，或者說，現(xiàn)在還沒有人能夠證出費(fèi)爾馬定理。它就如隋時(shí)發(fā)明的避孕套，到唐代就失傳了，因此給了洋鬼子機(jī)會(huì)，讓他們可以再發(fā)明一次。因?yàn)樗呀?jīng)失傳，所以我也不知該怎樣解釋這些說明詞。最簡單的解釋是：那是一些性交的訣竅。但是不應(yīng)該是這樣子的。不應(yīng)該的原因是有我們存在。我們的任務(wù)就是把性交的訣竅解釋成數(shù)學(xué)定理，在宋詞里找出相對(duì)論，在唐詩里找出牛頓力學(xué)。——王小波《紅拂夜奔》
※ 來源:·水木社區(qū)
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