科学方法中如何体现第一性原理思维?

Cheryl Jones
Cheryl Jones
Philosophy student, exploring first principles in ethics.

哈喽,这个问题挺有意思的,我试着用大白话给你聊聊我的理解。

你可以这么想,第一性原理思维,说白了就是让你像个“杠精”一样,别管别人怎么说、以前是怎么做的,凡事都往最根源、最基础的那个点上去刨,刨到那些“公理”一样、再也拆分不了的事实上,然后从这些事实出发,重新推导出一个结论。

那科学方法是怎么体现这一点的呢?简直是教科书级别的示范。

1. 怀疑一切,不接受“自古以来”

科学研究的第一步通常是观察和提问。它不会因为“大家都这么说”或者“书上就是这么写的”就停止思考。比如,亚里士多德说重的物体比轻的物体下落得快,这个结论统治了大家近两千年。这就是一种基于“经验”和“类比”的思维。

但伽利略不信这个。他想,这事儿的最基本原理是啥?是重量吗?还是空气阻力?他回到了第一性原理——“我得亲眼看看,亲自验证”。于是他从比萨斜塔上扔铁球(虽然这个故事可能有争议,但精神是对的),通过实验这个最根本的方式,去检验那个最基础的问题。这就是典型的从源头思考,而不是接受现成答案。

2. 寻找最底层的“积木”,而不是照搬“图纸”

第一性原理就像是把一个复杂的玩具车拆成一堆最基础的“乐高积木”,然后研究每个积木的特性。而科学方法,就是那个拆解和研究的过程。

举个例子,以前人们看到火,觉得火是一种叫“燃素”的神秘物质。东西能烧,是因为它里面有燃素;烧完了,是燃素跑掉了。这就是一个基于表象的、类似“类比”的模型。

但拉瓦锡不满意。他想,燃烧这个事,最根本的变化是什么?他没有去研究“燃素”这个别人发明的概念,而是去研究最基础的元素:物质、重量、空气。他做了个密闭实验,精确测量燃烧前后所有东西的重量,发现总重量没变,只是物质形态变了。他找到了最基础的“积木”——质量守恒定律和氧气。

从“氧气”和“质量守恒”这些最基础、最无可辩驳的公理出发,他重新搭建了“燃烧”的理论,彻底推翻了“燃素说”。他用的就是科学方法,而这个方法的内核,就是第一性原理思维:别管别人给你的“图纸”(燃素说),我自己找到最基础的“积木”(元素、质量),然后自己搭一个看看。

3. 从基础公理出发,进行逻辑推演

科学理论的建立,就是一个从第一性原理出发的逻辑链条。比如爱因斯坦的相对论,他不是修修补补牛顿的理论,而是回到了几个最基本的公设(第一性原理)上,比如“光速不变”和“相对性原理”。

他当时就想,如果我承认这两个前提是绝对正确的,那会推导出什么结果?顺着这个逻辑链条走下去,结果就推出了时间膨胀、质能方程这些颠覆性的结论。整个过程就是:

  • **找到基石(第一性原理):**确定几个无可争议的公理。
  • **严密推理(逻辑演绎):**从这些基石出发,一步步往上盖楼。
  • **接受结果(结论):**不管这个结果多颠覆三观,只要逻辑链是完整的,就得承认它。

总结一下:

科学方法的核心,就是不盲从权威和经验,而是通过实验和观察,去寻找事物最底层的、不可再分的客观规律(这就是第一性原理),然后基于这些规律,通过逻辑推理,构建出对世界的解释。

所以,可以说科学方法本身就是第一性原理思维的最佳实践和制度化流程。它强迫你回归本源,用最可靠的事实作为思考的起点。