葉多涵／科學的界限（一）：當證據無法決定理論
科學透過觀察自然（和社會）來尋找真理，並且會根據新的資料來修正錯誤。在不少人心目中，在「解釋自然」這個目標上，科學方法是唯一、最好、最正確的方法。本系列「科學的界限」六篇文章將從科學哲學的角度告訴各位，為什麼即使在實證研究中，科學方法仍然有其限制。
想像你眼前有一個長、寬、高各30公分的木盒，無法打開也沒有縫隙，重量約五公斤，搖動的時候會發出喵喵聲，而且可以感覺到有東西在裡面移動。照X光或MRI會看到裡面有一隻貓，放了幾天之後喵喵聲越來越微弱，又放幾天之後開始有屍臭味飄出來。
問：造成上述現象的是一隻黑貓還是一隻白貓？
顯而易見，根據現有的資訊我們沒辦法判斷，黑貓和白貓都會造成一樣的結果，這就叫作「殊途同歸」（Equifinality）。在科學界，這樣的麻煩確實存在，常常許多不同的假說都可以解釋我們觀察到的現象，而且根據我們能夠取得的資料，仍無法判斷哪個假說才是正確的。
哪個理論才是對的？
科學史上有許多這樣的例子。在解釋光速和移動有關的研究時，勞侖茲以太論主張以太存在、空間會收縮，造成光速雖然改變了但卻無法察覺；狹義相對論則主張光速是恆定的，造成時間膨脹，不需要以太這個概念。這兩個理論都可以解釋一樣的結果，就像木盒裡的黑貓跟白貓一樣，兩個理論無法分別。
目前科學界是偏好狹義相對論，因為不用以太比較簡單，但實際上我們無法直接證明哪一個理論才是真的。另一個例子是天擇演化和中性演化。透過調整天擇的強弱，或是調整生物族群的大小，往往可以產生相同的基因分布，造成我們不太容易判斷某個基因是天擇還是中性漂變的結果。
樂觀的人會說隨著科學和科技的進展，收集到更多資料之後，我們總有一天會有辦法知道貓是黑的還是白的。像前面演化的例子，後來有了分子資料，我們可以比較「會改變蛋白質的DNA突變」和「不會改變蛋白質的DNA突變」的比例，來推論有沒有天擇。
但有些情況就無法那麼樂觀。勞侖茲以太論和狹義相對論在數學上是等價的，就好像有兩條公式說明x 和a、b的關係，一條是x = a + b，另一條是x =（2a+2b）/ 2，但我們只能操控a和 b、觀察算出來的x，永遠無法知道到底哪一條公式才是對的。
我們永遠無法用科學方法找到真理？
當然，如果兩個理論應用起來效果完全一樣，那在實務上其實沒差。對我們來說，那就是一個會喵喵叫的箱子，可以拿來當壓艙重物、門擋、噪音來源、或是吸引動保人士的注意。但如果我們的目標是用科學方法找到真理，殊途同歸意味著：我們永遠無法用科學方法找到真理。
除了不同的科學假說可能殊途同歸，神學或哲學立場也可能和科學假說殊途同歸，造成更嚴重的問題。例如化石是怎麼來的？它是上億年的地質堆積和生物演化造成的結果，還是惡魔故意放在那邊誤導我們的？這兩種不同的解讀，會對人生觀和宗教信念造成非常不同的影響。
天主教會的立場是前者，認為演化論是神用來創造人類的工具。有些保守派基督徒則主張後者，因此認為學校不應該教演化論，科學家不應該研究化石，地球只有七千年的歷史。對講究實證觀察的科學方法來說，這兩個解釋殊途同歸；但對社會來說，兩個解釋背道而馳。
科學只是追求真理的手段之一
另一方面，哲學和神學倒是可以解決一部份殊途同歸的問題：科學家虛心求教、誠心追尋真理，如果神是全能全善的，就不應該讓這個世界上有專門用來誤導人類的化石。也就是說，有些看似單純的科學問題，還必須用上價值判斷來協助解決，包括目前還無法證明的立場，比如神真的是全能全善？
科學的力量是有限的。許多科學家認為科學可以解決一切、是唯一可以找到真理的工具，於是看不起其他追求知識的手段。讀到這裡大家應該可以看出來，科學只是追求真理的手段之一，應該跟其他手段合作和對話，才能有效地帶領人類向前邁進。
有的人可能會說：你想太多，我們用最簡單的理論就好，箱子裡面就是一隻貓，任何提到顏色的理論都不該接受；以太沒有證據，所以是多餘的假設；神也沒有證據，所以化石不是神放的。如果你這樣想的話，請期待本系列下一集。
