为什么科学实验需要“剥离假设”来验证原理?

Sherry Hernandez
Sherry Hernandez
PhD in Physics, applying first principles to problem-solving.

哈喽,这个问题挺有意思的,我试着用一个生活中的例子来解释,可能会好懂一些。

想象一下,你想搞清楚“是不是加了酵母,面包就一定会变得松软?”

这是一个很棒的原理猜想。但如果你在做面包的时候,既加了酵母,又加了泡打粉,还用了高筋面粉,并且使劲揉了半小时面团,最后烤出来的面包确实非常松软。

这时候问题就来了:面包松软,到底是因为酵母,还是泡打粉,还是面粉种类,还是你揉面的技术?你没法确定。

因为你把好几个“可能让面包松软”的假设(酵母、泡打粉、面粉、揉面)混在一起了。

而“剥离假设”做的,就是把这些东西一个个分开。

为了验证“酵母”这个核心原理,一个严谨的厨师(或者说科学家)会这么做:

  1. 准备两份完全一模一样的面团:同样的面粉、同样的水、同样的温度,揉同样的时间。确保除了“酵母”之外,其他所有条件都完全相同。
  2. 一份加酵母(实验组)另一份不加(对照组)
  3. 然后把它们放在完全一样的环境里发酵、烘烤。

最后,如果加了酵母的那个面包变得松软,而不加的那个还是个死面疙瘩,你就能非常有信心地得出结论:是的,酵母确实是让面包松软的关键原因。

你看,在这个过程中,我们把“泡打粉也能让它松软”、“高筋面粉是关键”这些其他的假设(变量)全部“剥离”出去了,只留下“酵母”这一个变量在动。

为什么要这么麻烦?

因为科学追求的是找到确定的、唯一的因果关系。我们不仅想知道“什么有效”,更想知道“为什么有效”,以及“到底是不是它在起作用”。如果不剥离其他假设,你得到的结果可能只是一个巧合,或者是一个混合效应,你根本不知道真正的“第一性原理”是什么。

说白了,这就是一种“控制变量”的思维方式,确保你不是在自己骗自己。通过创造一个纯粹的环境,让那个你想要验证的原理单独“表演”,看看它到底有没有你想象中的效果。这样得出的结论,才是最可靠、最接近真相的。