不同的科学家在观察同样的现象时，可能会得出不同的假设或解释。我们已经提到了一些判断科学假设优劣的标准：假设应当与被研究的问题相关，使用精准的语言，能够提供可检验的解释。而评价科学解释的其他标准则包括一致性、简洁性、可证伪性和预测力。
好的假设应当与研究问题相关
首先，一个好的假设或解释应当与研究问题相关。也就是说，它应当与试图解释的现象有关系。很明显，人们不能在一个假设中包含所有的观察和事实。相反，人们需要判断哪些内容与正在观察的问题存在相关。例如，波兰化学家居里夫人（1867—1934）主要专注于镭和钋的原子特性，从而提出关于放射性的最初假设；希尔则在他的假设中关注球队队服的颜色。
好的假设应当与完善的理论保持一致
科学是由逻辑上保持一致的假设或理论组成的系统。如果科学解释与相关领域内的完善理论保持一致，那么它便是比较好的解释，美国科学史家托马斯·库恩将其称为“常规科学”（本章后面将详细介绍库恩关于常规科学和范式的概念）。科学体系组成了一个范式，或者称为看待和解释世界的特殊方式。例如，在环境学家看来，最新提出的假设“大陆边缘海床上的海洋甲烷水合物矿床的释放等海洋内部过程是导致全球变暖的主要原因”是一个很好的假设，它与已经建立起的科学范式“全球变暖是地球上的人类活动和自然界物理化学变化引起的综合性结果”相一致。而从另一方面来说，智能设计理论就没有达到这一标准，因为它与已经确立的进化论相矛盾。
然而，科学家并不会轻易放弃与现有理论相冲突的解释，尤其是当这些假设符合良好解释的其他标准时。爱因斯坦的相对论认为时间和空间是相对的，而牛顿经典力学则认为时间和空间是固定的和绝对的，因此，相对论与牛顿经典力学是对立的，起初令人非常困惑。可结果却证明，它能够更好地解释某些现象。在一般情况下，对于人们能够通过“正常”能力观察到的现象，牛顿理论仍然能够有效预测，但是在光速等极端条件下（30万公里/秒），牛顿力学已经无法适用。爱因斯坦的相对论促使人类开始站在宇宙的高度上对物理学进行彻底的重新思考。
独立思考
阿尔伯特·爱因斯坦，大发明家
爱因斯坦的一位中学老师曾经告诉他的父亲：“无论爱因斯坦以后做什么，都将一事无成。”然而，年轻的爱因斯坦（1879—1955）却不是一个任由别人的观点来左右自己命运的人。作为学校的一名普通学生，他更喜欢按照自己的计划学习，并自学了数学和科学。爱因斯坦拥有一颗好奇的、创造性的和善于分析的头脑，很快意识到了牛顿物理学的不足，在16岁时，他便已经形成了相对论的雏形。
1900年，爱因斯坦从瑞士苏黎世联邦工业大学毕业，获得了物理学学士学位。他没有申请到教师职位，只好接受了一份瑞士专利局的工作。在业余时间，他继续从事物理研究，并于1905年拿到了博士学位。同年，他发表文章阐述自己提出的相对论，后来该理论给物理学带来了彻底的变革。最初，他的文章遭到了质疑和嘲笑，但最终获得了广泛的支持。1914年，爱因斯坦获得了柏林大学的教授职位。1921年，他获得了诺贝尔物理学奖。
到了20世纪30年代，由于自身的犹太血统，爱因斯坦成为希特勒黑名单上的重要人物。他只好于1933年移居美国，在新泽西州的普林斯顿高等研究所担任教授。爱因斯坦同时还是一位人道主义者和反战主义者，站在广阔的社会背景下审视科学。由于担心德国正在研制原子弹，爱因斯坦于1939年给罗斯福总统写了一封信，敦促总统加紧研制原子弹。他还在信中一再强调，永远不能将原子弹用于平民。当听说美国向日本投下了原子弹时，他无比震惊。
在广岛遭到原子弹轰炸后，爱因斯坦成为一名反核武器和反战活动家，同时也是世界政府运动的主要领导人。以色列政府曾邀请他担任第二届总统，但是被拒绝了。爱因斯坦在晚年致力于研究建立物理学大统一理论，将自己的相对论与量子理论统一起来，但是没有成功。1955年他在睡梦中安详逝世。
讨论问题
1. 年轻的爱因斯坦反抗权威的性格，对其保持心智开放和质疑已经建立的科学范式起到了什么作用？你对公认的科学持什么态度，将你的答案与自己的态度联系起来。
2. 在问题解决和科学发展过程中，爱因斯坦十分重视科学家共同体的重要性，包括以往的科学发现。讨论为什么相互协作的方式和接纳他人的观点在科学思维中如此重要。
3. 科学家在道德上是否有义务拒绝从事可能用于生产杀伤性武器的研究？将你的答案与自己希望从事的工作联系起来。有些技术可能对人类和环境有害，作为一名消费者，你是否也有义务拒绝购买基于此类技术的产品？给出答案并说明理由。
好的假设应当简单
如果一对互相矛盾的假设或解释都能满足基本的科学标准，科学家一般会接受更简单的假设，这一逻辑原则被称为奥卡姆剃刀原理（以中世纪哲学家奥卡姆的威廉的名字命名）。例如，绝大多数科学家拒绝接受智能设计理论，其中一条重要原因便是，进化论比智能设计理论更简单。科学家提出，仅仅是进化的过程便能够解释复杂器官的逐渐发展，例如人类的眼睛是由简单有机体拥有的光敏感细胞进化而来的。没有必要画蛇添足地为这一过程添加智能设计的观点。
从另一方面来说，没有迹象表明，物质世界本身喜欢更简单的事物。简单是科学家们更喜欢的东西。可是当有竞争性的假设存在时，更加复杂的假设也有可能是正确的。例如，爱因斯坦的相对论并不符合简单的标准。然而，将它与相对更简单的、以绝对空间和时间为基础的牛顿理论相比，相对论却能够更好地解释某些现象，并拥有更好的预测力。
好的假设应当是可检验的和可证伪的
一项假设或解释应当以可检验的形式呈现，可被其他科学家重复验证。除了可检验以外，一项解释必须能够被科学实验或观察证伪。因为人们无法百分之百地确定并证明某种科学解释是正确的，所以用于判断科学解释优劣的并不是证实，而是可证伪性。例如，根据对成千上万只天鹅的观察，其中每一只天鹅都是白色的，人们做出假设：“所有的天鹅都是白色的。”但是，这项假设是可以证伪的，因为只要有一只天鹅不是白色的，就可以证明该假设是错误的。而事实上这种事情确实发生了，人们在澳大利亚发现了一只黑色的天鹅。由于证实偏见的存在，对可证伪性的抵制是科学领域长久以来一直存在的难题。一名好的科学家应当努力寻找可能否定自己理论的证据，并进行相关的实验。
从另一方面来说，能够接受所有挑战的理论往往存在致命的弱点，因为人们不能对它们进行可证伪性检验。例如，西格蒙德·弗洛伊德关于俄狄浦斯情结的理论就无法满足可证伪的标准。因为如果一个人声称自己没有俄狄浦斯情结，弗洛伊德的理论就会宣称他将这种情结压抑在了无意识中。*然而，就其本质来说，无意识思维是无法接受检验的。因此，弗洛伊德的理论就无法被证伪。
好的假设应当拥有预测力
最后一点，好的假设或解释应当拥有预测力，并能够准确预测和解释类似事件的发生。一项假设的预测力越强，说明其越有效。如果假设为未来的研究提供了新思路，那就说明该假设是富有成效的。
例如，大爆炸理论不仅预测了宇宙正在膨胀，而且预测了宇宙中氦的数量和星系的分布。1965年人们第一次探测到宇宙微波背景辐射的存在，而大爆炸理论能够单独对其进行解释。同理，爱因斯坦的广义相对论之所以能够被广泛地接受，也是由于其强大的预测力。与牛顿理论相比，广义相对论更加精确地预测了某些日月食的出现。
好的科学解释应当满足上述所有或大多数标准。下一节，我们将学习科学解释或假设与伪科学之间有哪些不同。
鉴别科学与伪科学假设
伪科学（pseudoscience）是指伪装成科学并试图证明自身合理性的解释或假设。然而，与科学不同的是，伪科学的基础是情感诉求、迷信行为和夸张言辞，而科学解释却是基于系统的观察、推理和检验等科学方法。占星术、精神治疗、数字命理学（研究数字代表的超自然含义，例如，根据某人出生于2001年9月11日可以推算出此人的命运）、塔罗牌占卜以及读心术都是伪科学的例子。
诺查丹玛斯的预言如此模糊不清以至于只能在预言发生之后才能被“证实”。
科学解释和假设要求尽可能使用精确的语言，而伪科学的解释和假设却经常使用模棱两可的语言，因此无法确定什么能够证实该假设。例如，占星术的描述往往是非常模糊的，这样的描述放在任何人身上都是适用的。因此，伪科学的论断是无法证伪的。
对绝大多数的伪科学解释而言，没有相应的检验或实验来证明其有效性。当某一预测不准确时，没有人努力去查明原因或者寻找所谓的现象背后的因果机制。即使开展了少量研究，例如关于超感官感知或鬼魂等方面的研究，这些研究设计也很粗糙，其过程往往难以复制。当某个精心设计的科学实验未能找到支持伪科学的证据时，这样的实验通常会被忽略。为了对抗科学提出的质疑，伪科学在澄清错误的解释时常常会将责任推卸给实验对象。例如，当一个接受信仰疗法的人未得到治愈时，伪科学可能会说，那是因为这个人不够虔诚。
伪科学的解释也无法满足预测性的标准。由于大多数伪科学的解释使用极具概括性的语言，所以几乎任何可能性都出自其预言。此外，当预测恰好支持伪科学家的论断时，他们主要依赖于轶事证据；伪科学家往往忽视失败的预测。这一伎俩导致了难忘事件错误。伪科学还善于利用人类思维中的认知错误。例如，被当做超感知能力证据的某些预兆，其实不过是基于概率错误和难忘事件错误的巧合而已。
不足为怪的是，大多数伪科学的预测都是在事件发生之后做出的。16世纪的预言作家诺查丹玛斯，被现代人认为成功预测了诸如法国大革命和德国纳粹崛起等大事件，并且预测了2001年9月11日的世贸大厦袭击事件。但是与前两次预言一样，对“9·11”事件的“预测”也是在袭击发生之后才进入人们的视野的。由于预言所使用的语言往往模糊不清，人们可以随意篡改来迎合很多类似的事件。就如同诺查丹玛斯在“预测”“9·11”事件时所说的：
地球的中心燃起了大火，
将会震动这座新城，
两块巨石长时间地对峙，
在那之后，阿瑞图萨把水染成红色。
尽管预言缺乏科学性、合理性，但人们对它的信仰却普遍存在，并且自20世纪90年代以来愈演愈烈。
预言最大的隐患之一便是诈骗钱财。美国人每年都会为此花费数十亿美元，这些预言善于利用情感诉求，并向人们承诺可以治疗绝症、获得幸福和财富、拥有超乎寻常的神秘力量，许多人抵制不住诱惑而受骗。
伪科学的字面意思是“虚假科学”。为了避免被伪科学的空头承诺所骗，人们需要了解如何批判性地评价伪科学的论断，前面列出的标准可供参考。此外，人们还应当意识到认知和社会错误会扭曲我们的思维，并且让我们容易受到伪科学的蛊惑。
分析图片
科学VS伪科学
讨论问题
1. 对漫画中给出的四个例子，应用本节所讨论的标准确定两者之中哪个是科学，哪个是伪科学。
2. 在中学和大学，是否应当教授伪科学的内容？讨论学习伪科学是否会提高或阻碍学生的批判性思维能力发展，具体表现在哪些方面？
