奥卡姆剃刀原理:保持简单
某化妆品公司收到客户抱怨,买来的肥皂盒里面是空的。于是
他们为了预防生产线再次发生这样的事情,工程师想尽办法发明
了一台 X光监视器去透视每一台出货的肥皂盒。同样的问题也发
生在另一家小公司,他们的解决方法是买一台强力工业用电扇去
吹每个肥皂盒,被吹走的便是没放肥皂的空盒。
这则小故事蕴含着一个重要的原理—奥卡姆剃刀定律
(Occam's Razor, Ockham'sRazor)又称“奥康的剃刀”。奥卡
姆剃刀定律,是由 14世纪逻辑学家、圣方济各会修士奥卡姆的威
廉(William ofOccam,约 1285年至 1349年)提出。这个原理称
为“如无必要,勿增实体”(Entities should not be
multiplied unnecessarily)。
奥卡姆剃刀常用于两种假说的取舍上:如果对于同一现象有两
种不同的假说,我们应该采取比较简单的那一种。
对于科学家,奥卡姆剃刀原理还有一种更为常见的表述形式:
当你有两个处于竞争地位的理论能得出同样的结论,那么简单的
那个更好。这一表述也有一种更为常见的强形式:如果你有两个
原理,它们都能解释观测到的事实,那么你应该使用简单的那个,
直到发现更多的证据。对于现象最简单的解释往往比较复杂的解
释更正确。如果你有两个类似的解决方案,选择最简单的。需要
最少假设的解释最有可能是正确的(或者以这种自我肯定的形式
出现:让事情保持简单!)。注意这个原理是如何在上述形式中
被加强的。严格的说,它们应该被称为吝啬定律(Law of
parsimony),或者称为朴素原则。最开始的时候我们使用奥卡姆
剃刀区分能够做出相似结论的理论。现在我们试图选择做出不同
结论的理论。这不是奥卡姆剃刀的本意。我们不用检验这些结论
吗?显然最终不是这样,除非我们处于理论的早期阶段,并且还
没有为实验做好准备。我们只是为理论的发展寻求一种指导。
这个原理最早至少能追溯到亚里士多德的“自然界选择最短的
道路”。亚里士多德在相信实验和观测并无必要上走得太远。朴
素原理是一个启发式的经验规则,但是有些人引用它,仿佛它是
一条物理学公理,它不是。它在哲学和粒子物理中使用的很好,
但是在宇宙学和心理学中就不是特别好,这些领域中的事务往往
比你想象的还要复杂。或许引用莎士比亚的一句话要胜过引用奥
卡姆剃刀:“天地之大, 赫瑞修, 比你所能梦想到的多出更多”。
许多科学家接受或者(独立的)提出了奥卡姆剃刀原理,例如
莱布尼兹的“不可观测事物的同一性原理”和牛顿提出的一个原
则:如果某一原因既真又足以解释自然事物的特性,则我们不应
当接受比这更多的原因。奥卡姆剃刀以结果为导向,始终追寻高
效简洁的方法,600多年来,这一原理在科学上得到了广泛的应
用,从牛顿的万有引力到爱因斯坦的相对论,奥卡姆剃刀已经成
为重要的科学思维理念。
看看他们是如何描述奥卡姆剃刀原理的:
1.爱因斯坦:万事万物应该都应尽可能简洁,但不能过于简单。
2.罗伯特-格罗斯泰斯特:在其他条件相同的情况下,要求得
越少的那个就越好,越有价值。
3.亚里土多德:自然界选择最短的道路。
4.艾萨克·牛顿:如果某一原因既真又足以解释自然事物的特
性,则我们不应当接受比这更多的原因。