這是一本內容精簡、適用於各種情境的思維指南書，教你如何生活得更科學一些，完整闡述了科學活動的從事理由與方法。凡是想在這個瘋狂年代了解遵循科學有何意義與價值的人，我都推薦你讀一讀這本書。
「殺人是不對的。」如果殺一個人能拯救上百萬名無辜的人，「殺人」還是錯的嗎？ 「占星師說週二星星將排成一列，你會收到好消息。」結果老闆真的幫你升職。事件驗證了，所以占星就是科學嗎？
「看不到黑天鵝，所以世界上只有白天鵝。」
而是透過這本精練、適用於各種情境的思維指南，談談如何生活得更科學一點─用「科學實在論」原則分辨真假新聞，掌握「預防原則」避免落入道聽塗說的窘境；謹記「奧坎剃刀原理」，避免過度簡化議題；深入資訊與決策之前抱著懷疑與不確定的態度，反而能減少「認知失調」。
在繼續閱讀下去之前，或許你可以先花一點時間問自己：我想認識世界真正的面貌嗎？我想以世界的知識為決定依歸嗎？我是否想感受希望、可能性，甚至興奮期待，並以這些感受化解對未知的恐懼？假使對於這些問題，你很樂意給予肯定的回答，或者，你仍不清楚自己的想法，這本書或許能幫上你的忙（也許我能大膽地說，特別是當你還不清楚自己想法時，幫助更大）。
我是以科學維生的職業科學家，但我並不打算在這裡推廣深奧的科學知識，我當然也不希望，這本書讓人讀起來感覺高傲或自命不凡。我的目的只是單純想要解釋，科學思維能如何幫助你管理世界一股腦兒扔出來的、這些複雜又矛盾的資訊。
自信客觀的判斷
這本書沒有倫理哲學的教誨，也沒有提供所謂能使你快樂和掌握人生的生活或療癒技巧。我在書中闡述的是科學的核心概念和運作方式，它通過了人們的嘗試和檢驗，數世紀以來，成功增進人類對世界的理解。
更進一步來說，科學對人類的幫助在於，科學帶你我理解複雜事物和知識的欠缺之處，使大多數的人能夠自信地帶著更客觀的判斷力，面對未知。科學長久以來成功帶給人們許多幫助，我認為，有必要好好與各位讀者分享何謂科學思維。
我將在書中闡述，為何我們都應該多從科學的角度思考。在那之前，我要先談一談科學家如何思考。科學家和所有人一樣生活在真實世界裡，有一套共通的邏輯思維，可供每一個人在面對未知和日常決策時運用。
本書目的在與大家分享這套思維。這一直是所有人都能運用的思考方式，只不過不知從何時起，再也不是這樣了。
利用解解代數方法
首先，我們要知道，科學並不如許多人所認為是世界事實的匯總。那些事實是「知識」。科學其實是用於思考和理解世界的方法，導引我們獲取新知。當然，還有許多方法能帶給我們知識和洞見，藝術、詩歌、文學、宗教典籍、哲學辯論、冥想、省思都能辦到。但如果你想了解的是世界的真實樣貌（像我這樣的物理學家又稱其為「現實的真正本質」），仰賴「科學方法」的科學，非常管用。
當我們說科學「方法」時，似乎隱含「做科學」的方式只有一種。那樣想就錯了。宇宙學家發展太空理論，解釋天文現象；醫學人員進行隨機對照試驗，檢驗新藥或新疫苗的效力；化學家用試管製作複合物，觀察反應；氣候學家建立複雜的電腦模型，模擬大氣層、海洋、陸地、生物層、太陽的互動與動態；愛因斯坦則是利用解代數方程式的方法，加上不停深思，發現了時空會在重力場彎曲。例子還有很多，這裡只粗談幾例，但我們已經能從中看出一項共通點──那就是，這些活動都涉及對世界某一部分（時間與空間的本質、物質的特性、人體的運作機制等）所抱持的好奇心，以及想要深入探究事物的求知慾。
科學有獨到特色
以好奇心作為科學方法的定義，是否過於籠統？歷史學家一定也有好奇心。他們也會尋找證據、檢驗某個假說，或挖掘不為人知曉的事件。應該要將歷史看作一門科學嗎？那主張「地球是平的」的陰謀論者呢？他們不也跟科學家一樣有好奇心、熱衷於尋找支持論點的理性證據嗎？
為什麼說他們「不科學」呢？答案是相信地球是平的的陰謀論者不像科學家，甚至不像歷史學家，願意在無可否認的證據出現時（例如，從美國太空總署拍攝的外太空照片，可看見地球的彎曲形狀），否決自己的理論。顯然對世界抱持好奇心，並不代表擁有科學的思維。
與其他思想體系相比，科學有一些獨到特色，例如：可否證性（falsifiability）、可重複性（repeatability）、對不確定性的重視，以及認為承認錯誤具有價值，我們將在書中逐一探討。
現在，先簡單了解，其他或許不屬於正統科學的思考方式，與科學思維的一些共通之處。目的是從探討這些特質知道，光是符合其中一項，並不構成定義嚴謹的科學方法。
被證實不正確
在科學領域，即使某一項主張或假說有不可忽視的證據支持，我們也應該持續不斷地檢驗和提出質疑。這是因為科學理論要可以「被否證」。也就是，科學理論必須能夠被證明不是正確的。
舉一個經典例子來說明。我可以提出「所有天鵝都是白色的」的科學理論，這個理論符合可否證性，只要你看見一隻不是白色的天鵝，就能證明理論不正確。一旦發現證據牴觸我的理論，這條理論就必須修正或揚棄。陰謀論並非真正的科學，原因就在於不論有多少相反證據，都無法說服倡導者放棄。
事實上，深信不疑的陰謀論者自有一套先入為主的論調，在他們眼裡，任何證據都是支持這套論調的證據。科學家則採用與此相反的方法，我們會隨新佐證資料出現而改變看法。因為我們受過訓練，不能像堅持世上只有白天鵝的狂熱份子那般絕對。
有人說，最簡單的解釋往往最好。畢竟，為何事情要弄得比需要的更複雜？我們經常在日常生活套用這個假設，只可惜它並非永遠正確。
比起複雜解釋，簡單解釋更有可能是正確的──這個概念稱為「奧坎的剃刀」（Ockham’s razor），命名自英格蘭中世紀修士與哲學家「奧坎的威廉」（William of Ockham）。
奧坎剃刀原理在科學領域有個知名的例子，是它推翻了古希臘人的地心說模型──即地球位於宇宙中心，太陽、月亮、行星、恆星，全都圍繞地球運轉。所有天體以完美的同心球形態繞著我們轉，這美麗又吸引人的核心概念盛行了兩千年之久。然而人們觀察到行星的運行是有變化的，例如：火星的移動時快時慢，甚至會向後折返。必須想辦法解釋那些現象使得地心說日益繁複。
根據牴觸理論
為了配合行星的「逆行」，地心說在原本的行星軌道上，加入了小圓軌道「本輪」（epicycle），以確保模型與天文現象相吻合。後來又增添其他解釋，例如：地球的位置與其它天體共同繞行軌道的中心略有差距。後來，哥白尼在十六世紀提出地球不是宇宙的中心，太陽才是，以更簡練的日心說推翻了湊合解釋天文現象的地心說，並取而代之。
地心說和日心說模型都「能預測」天體的運行軌跡，但我們現在知道，只有一個模型是對的，就是哥白尼所提的、較為簡明扼要的日心模型──這個模型沒有一大堆額外添加的彆腳解釋，符合奧坎剃刀原則。
舉一個經典例子來說明。我可以提出「所有天鵝都是白色的」的科學理論，這個理論符合可否證性，只要你看見一隻不是白色的天鵝，就能證明理論不正確。一旦發現證據牴觸我的理論，這條理論就必須修正或揚棄。
陰謀論並非真正的科學，原因就在於不論有多少相反證據，都無法說服倡導者放棄。事實上，深信不疑的陰謀論者自有一套先入為主的論調，在他們眼裡，任何證據都是支持這套論調的證據。
科學家則採用與此相反的方法，我們會隨新佐證資料出現而改變看法。因為我們受過訓練，不能像堅持世上只有白天鵝的狂熱份子那般絕對。
【小心，事情比那更複雜】
有人說，最簡單的解釋往往最好。畢竟，為何事情要弄得比需要的更複雜？我們經常在日常生活套用這個假設，只可惜它並非永遠正確。
比起複雜解釋，簡單解釋更有可能是正確的──這個概念稱為「奧坎的剃刀」（Ockham’s razor），命名自英格蘭中世紀修士與哲學家「奧坎的威廉」（William of Ockham）。
奧坎剃刀原理在科學領域有個知名的例子，是它推翻了古希臘人的地心說模型──即地球位於宇宙中心，太陽、月亮、行星、恆星，全都圍繞地球運轉。所有天體以完美的同心球形態繞著我們轉，這美麗又吸引人的核心概念盛行了兩千年之久。然而人們觀察到行星的運行是有變化的，例如：火星的移動時快時慢，甚至會向後折返。必須想辦法解釋那些現象使得地心說日益繁複。
為了配合行星的「逆行」，地心說在原本的行星軌道上，加入了小圓軌道「本輪」（epicycle），以確保模型與天文現象相吻合。後來又增添其他解釋，例如：地球的位置與其它天體共同繞行軌道的中心略有差距。後來，哥白尼在十六世紀提出地球不是宇宙的中心，太陽才是，以更簡練的日心說推翻了湊合解釋天文現象的地心說，並取而代之。
考量各種因素評斷
地心說和日心說模型都「能預測」天體的運行軌跡，但我們現在知道，只有一個模型是對的，就是哥白尼所提的、較為簡明扼要的日心模型──這個模型沒有一大堆額外添加的彆腳解釋，符合奧坎剃刀原則。
人難免會在理解渾沌世界的過程，將複雜議題簡化成明確簡潔的觀點，而忘了當我們選擇淡化或凸顯某些環節，別人也可能用他們的方法去化約。以至於一個複雜的議題往往能歸結出兩種以上截然不同的觀點，不同觀點的擁護者皆視自身觀點為無庸置疑的真相。
現實人生與科學裡有太多混亂難解的事，我們應該考量各種因素和斟酌點後再作評斷。只可惜，現在有太多人只停留於表面，不願多深入了解一些。他們說，簡單就好，別用細節來混淆我。可是，當你正視事情的複雜度，並從不同的觀點檢視，反而會驚訝發現：事情清晰、簡單許多，也更容易理解了。
外在世界不受左右
物理學家深知這個概念。我們說「視參考座標系而定」（reference frame dependent），所以將一顆球從移動的汽車丟出去，球以什麼速度移動，視觀察者的參考座標系而定。例如，在車內的人和在路邊的人，兩個人看一顆球，速度不一樣。球速沒有絕對值。車內外的觀察者說球速不同並沒有不對。他們在各自的參考座標系裡，所說的都是對的。
有時，視角和規模會影響觀察者對事物的理解。一隻螞蟻看見和體驗到的世界，與一個人、一隻老鷹、一隻藍鯨看見和體驗到的世界大不相同。同樣地，太空裡的太空人觀察到的，也與地球上的人類同胞觀察到的不同。
參考座標系會影響我們對世界的觀察，這層關聯性會使我們更難找出世界的「真相」。事實上，許多科學家和哲學家主張，我們不可能確知世界的真相，因為我們只能表達我們的認知（即心智對感官訊號的詮釋）──這麼說是對的。但外在世界並不受人左右，我們應時時刻刻盡最大努力，去尋找非主觀、與參考座標系無涉的理解方式。
真實世界無法簡單
將解釋、描述或主張簡化，不總是壞事。事實上，這麼做也許很管用。科學家為了真正理解某個物理現象、揭示本質，會試著除去非必要細節，使梗概顯現（總是做到「事情愈簡單愈好，但不過於簡化」）。例如，在實驗室進行實驗時，通常會控制一些特定條件，以人工方式打造理想環境，讓現象的重要特性更容易被研究。但可惜，我們很難用這個方式去研究人類行為。
真實世界不僅混亂，還經常複雜得不得了，無法簡單化。有一則知名（至少物理學家都曉得）的笑話是這樣說的。有個酪農業者在找辦法增加牛奶的產量，於是找上理論物理學家。仔細研究後，物理學家告訴他方法找到了，只不過前提是牛身要是一個球形，而且牛隻生活在真空的環境。並不是每一件事都能予以簡化。
幾年前，我在BBC廣播節目《科學化的生活》（The Life Scientific）訪問希格斯粒子命名由來的英國物理學家彼得‧希格斯（Peter Higgs）。我問他，能不能用三十秒講解希格斯玻色子是什麼。他嚴肅地望著我搖搖頭──而且不得不說，他的表情不帶歉意。他解釋，他花了數十載投入量子力學，鑽研希格斯機制的物理學原理，大家憑著哪一點認為自己有權期待如此複雜的題材能三言兩語地濃縮成簡短的金句？
偉大的物理學家理查‧費曼（Richard Feynman）也曾有類似的故事。一九六○年代中期，他榮獲諾貝爾獎時，一名記者問他，能不能用一句話來解釋讓他得獎的研究。費曼的反應史上有名。他說：「老天！要是我能用幾個字來解釋整套理論，那這套理論就不值得拿諾貝爾獎！」(章文/輯)
《為什麼你看不到黑天鵝？《悖論》作者帶你用科學思考，突破偏見、無知與真偽的迷霧》
作者： 吉姆．艾爾—卡利里
出版社：三采