直覺上，一個理論如果能成功預測未知現象，我們往往會認為它更接近真相。像是我們可以透過理論預測下一次日全食的時間，或預測蘋果何時會從樹上落下。
然而，錯誤的理論也能做出成功預測嗎？這聽起來很反直覺，但科學史上卻屢見不鮮。如果連錯誤理論都能成功預測，我們是否還能把「預測成功」視為理論真實的證據？

為什麼氧氣叫 oxygen?

在談錯誤理論如何成功預測之前，我們先來看看一個由錯誤理論留下的名字──Oxygen（氧）。
Oxygen 源自希臘文，意思是「產酸者」（acid generator）。這個名稱來自十八世紀化學家拉瓦傑（Antoine-Laurent de Lavoisier），因為他相信：所有的酸都含有氧，而氧正是酸性的來源。

拉瓦傑的理論中，所有的酸都是由氧 (在當時被當作產酸者) 以及一個酸根 (radical) 所組成，舉例來說: 硫酸就是「氧＋硫酸根」，磷酸就是「氧＋磷酸根」。

然而，這套理論後來被證明是錯的。科學家陸續發現了許多不含氧的酸，例如鹽酸（HCl）和氫氰酸（HCN），因此「氧是所有酸不可或缺的成分」的說法也隨之被推翻。

有趣的是，這個後來被證明錯誤的理論，卻沒有因此走進歷史。它反而引導化學家設計出一場實驗，最後發現了一種全新的元素。

硼，一場意料之外的發現

給呂薩克（Joseph Louis Gay-Lussac）和泰納爾（Louis-Jacques Thénard）接受了拉瓦傑的酸理論。他們相信，只要將氧從酸中移除，便能留下理論所預測的「酸根」。

為了驗證這個想法，他們選擇了一種名為 boracic acid 的物質進行實驗，並利用與氧具有高度親和力的鉀，將其中的氧奪走。

以今天的眼光來看，這個實驗成功並不令人意外。因為我們知道，boracic acid 的成分確實含有氧（現今記作 B₂O₃）。然而，真正令人訝異的不是氧被移除了，而是氧離開後留下的物質，那並不是拉瓦傑理論所預測的酸根，而是一種必須重新理解、重新命名的新元素：硼（boron）。而被用作實驗的 boracic acid 正是今天所說的「硼酸」。

換句話說，給呂薩克和泰納爾並不是在尋找元素硼，而是試圖找到理論預測存在的酸根。硼，反而是在追尋那個錯誤理論的過程中，意外被發現的。

哲學家怎麼看待這場意外

回頭來看這段科學史，它真正引發的問題其實不是「硼是如何被發現的」，而是：成功預測，是否代表一個理論是真的？

在這個案例中，拉瓦傑的理論確實引導了給呂薩克等人設計出成功的實驗，但這套理論後來又被證明是錯的。那麼，我們該如何理解這場成功？有人認為，既然它能成功引導新的發現，就代表理論至少抓住了世界的一部分真實結構；也有人認為，這只是一次「因錯誤的理由得到正確結果」的例子，成功並不足以證明理論是真的。

這正是科學哲學中「科學實在論」與「反實在論」長期爭論的核心之一：一個理論之所以能成功，是因為它真的描述了世界，還是因為它只是恰好在某些情況下有效？ Jonathon 老師的研究，也正是在探討這類問題。

或許，這也是科學最迷人的地方。科學並不是一路朝著真理直線前進，而是在一次次試錯、修正，甚至誤解之中逐漸逼近對世界的理解。錯誤的理論未必會把科學帶向死胡同；有時候，它反而會帶領科學家發現那些原本沒有預料到的新事物。

參考資料
Hricko, J. (2022). The true story of how a false theory led to the discovery of boron. Jargonium.https://www.jargonium.com/post/the-true-story-of-how-a-false-theory-led-to-the-discovery-of-boron 
Hricko, J. (2021). What Can the Discovery of Boron Tell Us About the Scientific Realism Debate? In T. D. Lyons & P. Vickers (Eds.), Contemporary Scientific Realism: The Challenge from the History of Science (pp. 33–55). New York: Oxford University Press. https://doi.org/10.1093/oso/9780190946814.003.0003