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科研:可别忘记“充要条件”哦

已有 2307 次阅读 2018-5-3 19:29 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦| 充要条件

 

记得上中学时,物理老师说:要弄明白两个事物之间的逻辑关系,得起码知道充分条件、必要条件和充要条件三者之间的关系【1】。这事儿,对上过理工类大学的童鞋们,本来是张飞吃豆芽——小菜一碟”,可在“实战”中,好多童鞋早就忘记了这码事,故有必要复习下,以提升其科学素养。

什么是充分条件 就是说,如果有P(条件),就必然有q(结论);而没有P是否有q不能确定(即可能有q,也可能没有q)。这样,P就是q的充分条件。例如,“摩擦 ”对于“生热 ”来 说 , 就是一个充分条件 ,因为只要“摩擦 ”就必然生热,而无“摩擦 ”,未必不“生热 ”。 

什么是必要条件 ?就是说,如果没有P,就必然没有q;而有了P,却未必有q(即可能有q,也可能没有q)。这样,P就是q的必要条件。例如,两个力大小相等 ”对于 “二力平衡 ”来 说 ,就是一个必要条件 ,因为没有 “两个力大小相等 ”,就不可能有 “二力平衡 ”,但是有了 “两个力大小相等 ”,未必就有 “二力平衡 ”。

什么是充分必要条件 就是说 ,如果有P,必然有q;如果没有P,必然没有q。这样,P就是q的充分必要条件。

看了上面这些介绍,估计有些童鞋还是晕菜,俺就解剖下面这只“麻雀”演示下。

例如,有吃瓜群众说“小震闹,大震到”,这句话靠谱吗?

显然,P=“小震闹”,q=“大震到”。先看看Pq的充分条件吗?从全球地震活动性上看,每天的小地震多如牛毛,但后续的大地震很少,且越大的地震越少。更为要命的是,具体到某个地震区,小地震与大地震的对应性很差,如果根据“小震闹”预测“大震到”,命中的概率很低,不可能通过“Null  hypothesis”检验,乃猜测耳。这说明在条件P成立的情况下,并非必然有q,故P不是q的充分条件。

再看看Pq的必要条件吗?先看看这个,如果没有“小地震”,就一定没有“大地震”吗?确实,在大地震(≥7.0)前,每个地震区都将发生许多micro- to strong earthquakes,这样,不仅小地震可视为大地震发生的必要条件,而且中强震、强震也是大地震发生的必要条件。再者,从时间尺度上看,小地震、中强震乃至强震的发生并不会马上伴随着“大震到”,这得满足一定条件且具有“长期的延迟效应”。这样理解下来,P也不能作为q成立的严格必要条件。

总而言之,“小震闹”既不是“大震到”的充分条件,也不能视为大震到的严格必要条件,纯属无稽之谈也。

本来仅想举一个实际例子,无奈上瘾了,那就再来一个吧。

某“大师”说,他根据热异常、云图异常等,“成功预测”了2014年云南鲁甸6.5级地震,然后说地震是可以预测的,这事儿该如何看呢

咱长话短说,运用上述“充要条件”准则,可得出这样的推论:既然6.5级地震事前有所谓的“异常”,那么更大的地震事前应有更大的异常才对,也就是说震级越大的的地震,越容易预测。这样,至少对我国来说,所有6.5级以上的地震应全部拿下,如去年的九寨沟7.0级地震、新疆精河6.6地震、林芝7.0地震等,可后来再也见不到大师的踪影了。这说明了什么?说明了:即使每天玩剪刀石头布的游戏,也没啥进步。

做科研也好,判断某件事儿是否扯淡也罢,严密的逻辑推理是科学家伙的基本功,这个必须有!必须扎实!如果做到了这一点,别人想忽悠你,那是“墙上挂门帘——没门”。如此,忽悠者也只能感叹:撼山易,撼科学家伙难!

参考

【1】朱文军 贾丽例谈初中物理中的充分条件、必要条件和充要条件,物理教师,2013,34(3)。




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4 杨正瓴 陈楷翰 吴斌 文克玲

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