在科學中，我們時不時會聽到「某某理論已經被新理論取代」的新聞。拋開內容農場之類的假新聞不說，究竟在科學之中，說一個理論「被取代」或者「錯」的意思是什麼？

Well，如果你有留意，牛頓的萬有引力理論在 100 年前已經被愛因斯坦的廣義相對論取代了。

(賣個廣告：2016 年是廣義相對論發表 100 週年，敬請留意我將為立場寫的專題)

在廣義相對論之中，萬有引力不再被描述為一種力，而是時空的扭曲結果。

萬有引力理論預言光線不受重力影響，但廣義相對論說會；萬有引力理論說時間與空間互相獨立，但廣義相對論說時空本為一體；萬有引力理論預測的水星近日點進動與廣義相對論預測的數值不同。還有其他許多不同之處，而實驗與觀測證據皆顯示廣義相對論才是「正確」的。

換句話說，萬有引力理論是「錯」的。但很明顯，直到今天仍然很不幸地有許多跳樓輕生或失足墜樓的新聞。

為什麼？不是說萬有引力已被新理論取代了嗎？

精確的說，科學理論其實不是自然現象的解釋。大自然從來不需要解釋；科學理論是人類對自然現象的描述。

舊的科學理論之所以被說是「錯」的，純因它們對自然現象的描述沒有新理論那麼精確。在萬有引力理論對廣義相對論的例子中，其精確程度其實在很多情況下都可以忽略。例如水星近日點進動，現代儀器測量得到的數值是每世紀 0.1594 度，比萬有引力理論預測的多了每世紀 0.0119 度。這好比一個人在田徑場繞圈跑，跑了一個世紀才跑偏了 30 厘米。而廣義相對論的預測則與觀測吻合。

非常好。可是，很多人只著眼於新理論如何在精確程度要求高的情況下比舊的優勝，卻忽略了同樣重要的一點：在精確程度要求低的情況下，新理論必須還原至 (reduce to) 舊有理論。當我們用比較差的實驗儀器和望遠鏡時，廣義相對論與萬有引力理論的預測必須互相吻合。舉個極端的例子，當我們以身做試驗 (大家千萬不要學)，從崖邊跳出去時，我們必須向下墜落。因為這是我們對於「重力」這個東西最最最根本的觀察：物質往下墜落。

換句話說，假使愛因斯坦的廣義相對論預測物質並非往下墜落而是往上上升，那麼即使他的理論在先進的實驗觀測結果下如何精確也沒有用，因為它未能還原至舊理論。

另一個我想討論的科學理論，是達爾文的演化論。拋開那些不知所謂的偽科學不說，很多人仍然以為新的理論將能夠取代「物種會演化」這個概念。

很遺憾，物種會演化的證據，就如同物質會墜落的證據一樣，多如天上繁星。物種演化不是比卡超進化，是經過很多代的遺傳加上環境壓力才能顯著地顯示出來。因為物種演化的時間尺度比物質墜落的長很多，所以人類的腦袋比較難直觀感受。順帶一提，其實在星系的尺度，物質墜落的時間也能夠長至億萬年之久。

換句話說，物種會演化，就如同物質會墜落一樣，是基本的觀察事實。最簡單的例子就是細菌會變種，人人皆知。這不是細菌有智能可以知道如何抵抗藥物，而是細菌的繁殖速率高 (以天甚至小時計)，所以自然汰擇能夠在人類感知得到的時間內使細菌帶有抗藥性。在細菌變種的例子中，人類發展的藥物就是環境壓力。

總而言之，假使有朝一日，新的理論出現，提供了對於物種變遷更精確的描述，它也不可能完全推翻演化論的根本：物種會演化和物質會墜落的證據，皆鐵證如山。任何新的物種理論都必須還原至演化論。就如同任何新的時空理論都必須還原至廣義相對論、萬有引力理論。阿門。

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