(二)将这形式推到一般去,“假定”它是对的;
(三)校勘这假定的形式,是否再能往前推去;
(四)如果校勘的结果是肯定的,那么我们的假定就可认为合于事实了。
前面我们曾经说过:
由这几个式子我们知道:
观察这四个式子,可以得出一个共通形式,就是:左边是从1起的连续奇数的和,右边是这和所含奇数的“个数”的平方。
将这形式推到一般去,假定它是对的,那就得出:
1+3+5+……+(2n_1)=n2
到了这一步,我们就要来校勘一下,这形式再往前推一个奇数究竟对不对,我们在式子的两边同时加上(2n_1)下面的一个奇数(2n+1),于是:
从这结果可知,我们的假定如果对于n是对的,那么对于(n+1)也是对的。依我们的观察,假设n等于1、2、3、4的时候都是对的,所以对于5,对于6,对于7、8、9……一步一步地往前推都是对的,所以可认为我们的假定合于事实。
将数学的归纳法和一般的归纳法相比较,这是一个很有趣的问题。大体来说,它俩并没有什么根本的差异。我们无妨说数学的归纳法是一般的归纳法的一种特殊形式,试从我们所截取的步骤来比较一下。
第一步,在它俩当中,都离不开观察和实验,而观察和实验的对象也都同是一些特殊的事实。在我们前面所举的例子当中,似乎只用到观察,并没有经过什么实验。事实上,我们所研究的对象,有些固然是无法去实验,只能凭观察去探究。不过这是另外一个问题。若就步骤上说,我们所举的例子的第一步当中,也不是完全没有实验的意味。比如最后一个例子,我们从1=12这个式子是什么意义也发现不出来,于是只好去看第二个式子1+3=22,就这个式子说,我们能够得出许多假定来。前面所用过的,说左边要乘方的2就是表示右边的项数,这自然是其中的一个。但我们也可以说,那指数2才是表示右边的项数。我们又可以说,左边要乘方的2是右边的末一项减去1。像这类的假定可以找出不少,至于这些假定当中哪一个接近真实,那就不得不用别的方法来证明。到了这一步,我们无妨用各个假设到第三、第四个式子去试验一下,结果,便可看出,只有我们所用过的那一个是合于实际的。一般的归纳法,最初也是这样下手,将我们所要研究的对象尽量收集起来,仔细地去观察,遇着必要且可能的时候,小心地去实验。由这一步,我们就可以看出一些共同的现象来。
至于这些现象由何产生?会生出什么结果?或是它们当中有什么关联?这,我们往往可以提出若干假定来,正和我们上一节所说的相同,在这些假定当中,自然免不了有一部分是根基极不稳固的,只要凭一些仔细的观察或实验就可推翻的。对于这些,自然在这第一步我们就可以将它们弃掉了。
第二步,数学的归纳法,是将我们所观察得到的形式推到一般去,假定它是真实的。至于一般的归纳法,因为它所研究的并不一定只是一个形式的问题,所以推到一般去的话很难照样应用。虽是这样,精神却没有什么不同,我们就是将自己观察和实验的结果综合起来,提出一些较普遍的假设。
有了这假设,进一步自然是要校勘它们,在数学的归纳法上,如前面所说过的,比较简单,只需将所假定的一般的式子当中的n推到n+1就够了。若在一般的归纳法中,却没有这种便宜可讨。到了这境地,我们得利用演绎法,把我们的假定当作大前题,臆测它们对于某种特殊的事象应当发生什么结果。
这结果究竟会不会有呢?这又得靠观察和实验来证明了。经过若干的观察或实验,假如都证明了我们的臆测是分毫不爽的,那么,我们的假定就有了保障,成了一个定理或定律。许多大科学家往往能令我们起敬、吃惊,有时他们简直好像一个大预言家,就是因为他们的假定的基础很稳固,所以臆测的结果也能合于事实的缘故。
在这里,有一点必须补说明白,若我们提出的假设不止一个,那么根据各个假设都可得出一些臆测的结果来,在没有别的事实来证明的时候,它们彼此之间绝没有什么价值的优劣可说。但到了事实出来做最后的证人时,自然“最多”只有一个假定的臆测可以胜诉。换句话说,也“最多”就只有一个假定是对的了。为什么我们还要说“最多”只有一个呢?因为,有些时候,我们所提出的假设也许全都不对。
一般的归纳法,应用起来虽不容易,但原理不过如此。我们经过了上面所说的步骤,结果都很好。自然我们就可得出一些定理或定律来,不过有一点必须注意:在一切过程中,无论我们多么小心谨慎,毕竟我们的能力有限,所能探究的领域终不是全体,因此我们证明为对的假定,即使当成定理或定律来应用,我们还得虚心,应当常常想到,也许有新的,我们以前所不曾注意到的现象出来否定它,我们应当承认:“科学只能诊断事实,不能否定事实。”
这句话是什么意思呢?
科学本来只是从事实中去寻出法则来,若有了一个法则,遇见和它抵触的事实,便武断地将这事实否定,这只是自己欺骗自己。因为事实的存在,并不能由我们空口说白话地否认,便烟消火灭的。
我还是举个例子来说,从这个例子当中,可以看出我们常有的两种态度都不大合理。
一年多以前就听说我们中国的中西医的斗争很激烈,这自然是一个极好的现象!从这斗争中,我相信总会有一些新的东西从医学界产生出来。现在的结果如何,我不曾听见,不敢臆断,好在和我此处要说的话无关,也就无妨丢开。我提到这个问题,只是要说明两种态度——对于中医的两种比较合理的态度。
一种是拥护的,他们所根据的是事实,毕竟中医已有了几千年的历史,医治好了不少病人,这是无可否认的。虚心而有经验的医生,对于某几种病症,也确实有把握,能够着手成春。
一种是反对的,他们所根据的是科学上的原理或法则,无论中医有什么奇效,都没有科学根据,即使有奇效,也只好说是偶然。至于一般中医的五行生克的说法,尤其玄妙,不客气地说,简直是荒唐。
依照前一种人的意见,中医当然应当存在;依照后一种人的意见,它就该被打倒。平心而论,各有各的理由,不全是也不全非。多少免不了一些情感掺杂在里面。若容许我说,那么,中医有它可以存留的部分,不过必须另外打个基础;同时它也有应当被打倒的部分,但并非全盘推翻。然而,这并不是根于什么中庸之道的结论。
既然中医有一部分成功的事实,我们就应当根据科学上的原理或法则去整理它们,找出合理的说明。比如说某种汤头治某种病症是有特效的,我们已从西医知道某项病症发生的原因和要医治它所必需的条件,那么,我们正可以分析一下那汤头合于这个条件的理由。这样,自然就有合理的说明可以得出一个稳固的基础了。拥护的人固然应当这样,才真正能达到目的,就是要推翻的人也应当这样才不是武断、专制!
事实和理论不合,可以说有两个来源:一是我们所见到的事实,并非真的事实。换句话说,就是我们对于那事实的一切认识未必有科学的依据。譬如,患疟疾的人,画一碗符水给他喝到肚里,那病就好了。这事,我也曾经试做过,真有有效的时候,但我宁可相信,符水和疟疾的治疗风马牛不相及,只不过这两个事实偶然碰在一起,我们被它蒙混着罢了。真的,我从前给别人画符水,说来就可笑,我根本就不知道应当怎么画!
还有一个来源,便是科学上的原理或法则本身有缺点,比如对于某种病,西医用的是一种药,而中医用的是汤头,分析的结果和它全不相关,那么这种病就可以有两种治疗法,并非中医的就不对,因为已经有了对症治好的事实,这无可否认。
所谓科学诊断事实,由这个例子大致就可以说明白:第一,是诊断事实的真伪;第二,倘使诊断出它是真实的了,进一步就要找出合理的说明。所以科学的精神,最根本的是不武断、不盲从!我们常常听人家说,某人平时批评起别人来都很有道理,但事情一到他手里一样糟。这确实也是一个事实!对于这个事实,有些人就聪明地这样解释:学理是学理,事实是事实。从这解释当中还衍生出一个可笑的说法,那就是“书呆子”这个名词含有不少的轻蔑意味。其实凭空虚造的学理,哪里冒充得来真的学理?而真的学理,哪儿有不能应用到事实上去的理由呢?
话说得有些远了,归结一句,科学的态度是要虚心地去用科学的方法。