原文選自the conversationwhere』s the proof in science? there is none
研究到底是什麼意思？研究如何幫助我們理解事物？那些要尋找科學證明的人可能要失望了。
作為一名天文物理學家，科學在我的生活中須臾不可或缺。我每天所讀所聞相當一部分都是科學，這些在科學圈外人看來，僅僅是些術語黑話，不知所云。但是關於科學，有乙個詞在科學圈的人中鮮有提及，而圈外人卻總掛在嘴邊，這個詞就是「證明」。事實上，科學幾乎沒證明過任何事情。
這可能會讓你滿臉寫滿疑惑。**不是天天告訴我們，科學證明了這個，科學證明了那個，並且意義重大，比如科學證明薑黃可以取代14種藥物，還有科學證明馬蘇里拉乳酪是做披薩的最佳乳酪之類的冷知識。（博主補充：中文**類似的新聞也很多，比如院士證明中藥複方科學性、科研證明中藥防治甲型流感安全有效、科學證明綠茶能美容祛斑）
科學當然已經證明了諸如此類的事情。非也！
眾所周知，數學家天天在做證明。數學家如何做證明呢？數學家先羅列出一套具體的基本規則，稱為公理。然後在公理確定的規則框架下，判定某些話（數學家稱為命題）是對還是錯。
幹這個活最有名的人是古代幾何學家歐幾里得。他確立了理想的完美平面的幾條規則，幾千年來，無數孩子絞盡腦汁證明畢達哥拉斯定理，證明一條直線與圓至多交於兩點，還有其他各種各樣的命題。
歐幾里得
不管歐幾里得用直線和圓定義的世界多麼完美，但我們生活真實的世界卻並非如此。用筆在紙上畫出的幾何圖形只是絕對能判斷出命題真偽的歐幾里得世界的近似。
在過去的幾百年裡，高斯、羅巴切夫斯基、黎曼等幾位數學大師創立了曲面和變形曲面，讓我們認識到還有比歐幾里得幾何更複雜的幾何。
在非歐幾何裡，我們有另一套新的公理和基本規則，用來證明新的種種命題。
這些規則對於地球導航非常有用。被愛因斯坦用來描述彎曲的時空，以此來解釋萬有引力，這是愛因斯坦的偉大成就之。
非歐幾何的數學世界純粹完美，只是我們這個亂糟糟的世界的近似。
可能有讀者大聲質問，科學裡也有數學。確實如此，我剛剛講完的課程裡有磁場、線積分、向量微分等，相信我的學生也同意，科學裡有大量數學。
另外，科學研究方法與數學也是一樣的：定義公理，檢驗結果。
乙個典型的例子就是愛因斯坦著名公式\(e=mc^2\)。愛因斯坦假設不同參考係中電磁學定律都應該是一樣的，由此創立的狹義相對論，推導出質能公式。
愛因斯坦
但是這樣的數學證明只是科學的一部分。
科學定義中的很重要的一小部分是確定數學定律能否準確的描述我們所看到的世界。
要確定這一點，我們需要通過對自然現象進行觀察和實驗，收集有關資料，與數學預言的結果對照。這些行為的核心就是「證據」。
數學非常純粹清晰，而觀測和實驗卻受到技術和不確定性的限制。比較這二者的結果，則屬於統計和推理領域。這個活很多時候（不是所有時候）要靠貝葉斯推斷這種專門的方法，這種方法將觀測和實驗證據與已知的數學描述相結合，評估數學描述的可信程度。
這裡，可信程度指我們對乙個特定的數學模型精確描述自然有多大信心。你可以理解為對某個特定結論進行下注。
我們對萬有引力的描述看起來相當的好，所以賭蘋果會落在地球上，勝算會很大。
但是我對電子是同時在旋轉和迴旋的弦圍成的小圈圈這種結論就沒什麼信心。超弦理論給出的這個描述正確的賠率給到1000:1我也不會下注。
蘋果必將落地
因此科學就像一部永不落幕的法庭劇，證據源源不斷提交給陪審團。但是犯罪嫌疑人卻不止乙個，新的嫌疑人不斷被送入法庭。陪審團判斷誰是對資料負責的嫌犯。面對越來越多的證據，陪審團不斷修正自己的判斷。
但是陪審團不可能給出乙個言之鑿鑿的的判據，指出誰絕對有罪誰絕對無辜。陪審團所能做的就是指出誰的嫌疑更大。
儘管人類已經花費無數時間研究世界的執行規律，但是這些科學知識在數學意義上什麼都沒有證明。
每個理論模型都是對我們所處的世界給出乙個很好的描述，至少在一定範圍內，這些描述是有用的。
但是，新領域的探索會揭示出某個理論描述的不足，降低我們對這個理論的信心，增強對另乙個替**論的信心。
但是我們會得到宇宙執行的終極真理和法則嗎？
我們對某些數學模型的信心可能會越來越大，但是我們不可能無限測試下去，我們又怎麼會知道這些模型就是事實呢？
偉大的物理學家費曼對科學家的論述特別適合結束本文。費曼說：
譯成中文：
對不同的事物，我有一些近似的答案和幾種看法，我對這幾種看法有不同程度的信心。但我對任何事都沒有絕對的把握。博主注：張郁乎譯《發現的樂趣》第24頁有這幾句話，但我感覺譯的不夠好。張郁乎的翻譯是：
對不同的事物，我有近似的答案、可能的信任以及不同程度的確信，但我對任何事都沒有絕對的確信。
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