Page 67 - 信息的脉络

·第二部分·
又能作为形容词，表示为探索客观规律为目的的手段、方法。科普作家张天蓉在《科
学是什么》一书中认为，在科学的要素中，如果除去与其他知识体系的共同部分
不谈，唯“现代自然科学”所独有的，有四个不可或缺的主要特征，即可质疑性
（questionable）、量化（quantitative）、可被证伪性（falsifiable）及可证实性、普
适性（universal）。

◆ 质疑（questionable）
质疑是科学的第一要素，“不质疑，就不成其为科学”。“质疑”的核心是
以怀疑的眼光看待任何实验事实和理论。“科学”并不等于“正确”，而是可以质疑，

这正是科学的精髓所在。中国著名学者胡适说：“做学问要在不疑处有疑，待人
要在有疑处不疑”“大胆假设，小心求证”，胡适这两句名言的核心就是鼓励质疑。
质疑促进科学的进步。物理学和生物学中的多次革命都是质疑旧理论，提
出、建立并证实新理论的过程。例如，组成世界的本源是什么？这个问题从古

希腊一直问到现在。答案曾经是水、火、数、气、实心球、行星模型、原子、
基本粒子、夸克……每一个模型都是质疑的结果。并且，这个问题还会一直质
疑、一直探究下去。

◆ 量化（quantitative）
科学的第二要素是量化，也就是科学的数学化。数学是建立在公理和逻辑基
础上的“形式化科学”，与“现代自然科学”的关系密不可分。
信息论是科学数学化的经典实例。在克劳德·香农之前，信息这个词，与“知
识”“智慧”这些词类似，与数学无关的。香农给予了信息概念一个定量而精确

的描述：
H=∑（-pi）log pi
该式中，H 为信息熵，pi 为每个字母在信息中出现的概率。如果计算中的对

数 log 是以 2 为底的，那么计算出来的信息就以比特（bit）为单位。
香农的信息论影响深远。香农认为，“信息是对事物运动状态或存在方式的
不确定性的描述，1949 年，控制论创始人维纳将度量信息的概念引向热力学，与
热力学及统计物理中熵的概念联系起来。”这个联系让我们对信息、熵、概率等

概念都有了更深层的理解，也有可能使我们得到启发，将信息量化的方法推广到
更为一般的范围。
◆ 可被证伪性（falsifiable）及可证实性
哲学与科学，在古代几乎不分，在现代则渐行渐远。近一百多年来，科学迅

猛发展，特别是物理学中相对论和量子力学的建立带来的革命，给予现代科学以
及人们的哲学观极大的冲击。波普尔的所谓“证伪”，是相对于“证实”而言。

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