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小小雪空
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Edwin H.-C. Hung 的 The Nature of Science: Problems and Perspectives (1997, p. 76)提到另一个与辅助假设有关的科学故事,这件事发生在 15 至 16 世纪,发生在哥白尼提出日心说的时候。
在哥白尼以前,天文学家普遍采用托勒密地心说,认为地球位於宇宙中心,连太阳也是围绕地球而转动。到 16 世纪初,哥白尼力排众议,主张太阳才是宇宙的中心,地球只是围绕太阳运转的星球之一。这主张马上遭受激烈反对,其中一个便与恒星视差有关。

上图的 S 代表太阳, E1 和 E2 分别是地球相隔半年的位置, R 代表某一颗恒星。地球以一年为周期绕著太阳转一圈,每半年会位於轨道上完全相对的位置,因此可透过每半年观察恒星 R 计算出视差角 ∠E1RE2 ,也就是 A 的角度。若果地球真的如哥白尼所说,围绕太阳转动,那麼我们便可以观察到行星视差。「可是」反对者继续说:「我们没有发现这种恒星视差,因此哥白尼日心说是错的。」
哥白尼对此的回应是,这反对有一个隐藏的辅助假设:地球与恒星的距离不远,至少未远得令我们无法观察到恒星视差。因此,这个反对论证其实是:
(MH). 地球一年为周期围绕太阳运转
(AH). 地球与 R 的距离不远
—————————————————————
(OP). 我们可观察到地球与 R 的恒星视差
反对者认为我们观察不到视差(OP为假),所以驳倒了哥白尼日心说(MH为假)。哥白尼的回应指出,整个论证的毛病不在日心说(MH),而在於关於地球与恒星距离的辅助假设(AH):由於地球与恒星的距离过远,使我们的工具无法有效测出恒星视差。
哥白尼的例子正好反映出,科学家在遇到违反理论的现象时,总可以透过丢弃辅助假设来捍卫自己想保留的主要假设。
2014年08月17日 15点08分
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在哥白尼以前,天文学家普遍采用托勒密地心说,认为地球位於宇宙中心,连太阳也是围绕地球而转动。到 16 世纪初,哥白尼力排众议,主张太阳才是宇宙的中心,地球只是围绕太阳运转的星球之一。这主张马上遭受激烈反对,其中一个便与恒星视差有关。

上图的 S 代表太阳, E1 和 E2 分别是地球相隔半年的位置, R 代表某一颗恒星。地球以一年为周期绕著太阳转一圈,每半年会位於轨道上完全相对的位置,因此可透过每半年观察恒星 R 计算出视差角 ∠E1RE2 ,也就是 A 的角度。若果地球真的如哥白尼所说,围绕太阳转动,那麼我们便可以观察到行星视差。「可是」反对者继续说:「我们没有发现这种恒星视差,因此哥白尼日心说是错的。」哥白尼对此的回应是,这反对有一个隐藏的辅助假设:地球与恒星的距离不远,至少未远得令我们无法观察到恒星视差。因此,这个反对论证其实是:
(MH). 地球一年为周期围绕太阳运转
(AH). 地球与 R 的距离不远
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(OP). 我们可观察到地球与 R 的恒星视差
反对者认为我们观察不到视差(OP为假),所以驳倒了哥白尼日心说(MH为假)。哥白尼的回应指出,整个论证的毛病不在日心说(MH),而在於关於地球与恒星距离的辅助假设(AH):由於地球与恒星的距离过远,使我们的工具无法有效测出恒星视差。
哥白尼的例子正好反映出,科学家在遇到违反理论的现象时,总可以透过丢弃辅助假设来捍卫自己想保留的主要假设。