邢鴻飛/編譯
為狂想辯護(hù)
邢鴻飛/編譯
和許多人一樣,我經(jīng)常收到許多不請(qǐng)自來的手稿,里面總是有一些驚人的、革命性的主張。在過去的幾年里,那些滿是大寫字母、感嘆號(hào)和手繪圖表的手寫或打印的稿件紛至沓來。最近,他們又發(fā)來電子郵件,稿件看起來更像傳統(tǒng)的科學(xué)文獻(xiàn)(甚至狂想家都知道如何使用文字處理器和幻燈片演示文稿)。否定愛因斯坦的狹義相對(duì)論似乎變得非常普遍。
盡管上述努力的缺點(diǎn)往往顯而易見,但他們投入的熱情和精神還是讓人頗生欽佩。偶爾有些文章值得引起關(guān)注,也只是因?yàn)樽髡叩南敕_破了傳統(tǒng)思維的束縛。遺憾的是,文章的內(nèi)傷往往是根本性的問題,即缺乏對(duì)科學(xué)本質(zhì)及相關(guān)性的理解。我把它們稱作第一類瘋狂的想法,最常見又最無趣。
大多數(shù)公開的科學(xué)很平庸,所以最容易發(fā)表的論文,也最容易在適度的、可持續(xù)的層面上獲得研究資助,盡管當(dāng)下經(jīng)費(fèi)資助已經(jīng)不是容易的事。這很有可能是正確的,因?yàn)榇祟愌芯渴菨u進(jìn)式的。人們只做常規(guī)的研究,正如穩(wěn)健的金融投資是任何平衡投資組合的重要組成部分一樣,常規(guī)的科學(xué)在科研組合中也至關(guān)重要。不過,我懷疑很多科學(xué)家,甚至是那些被認(rèn)為是領(lǐng)域內(nèi)的“執(zhí)牛耳者”,都不愿意承認(rèn)自己缺乏冒險(xiǎn)精神。他們會(huì)抗議說自己是別出心裁、勇于創(chuàng)新的科學(xué)家,但由于現(xiàn)代科學(xué)世界的精細(xì)劃分,他們個(gè)人的權(quán)衡標(biāo)準(zhǔn)可能顯得太局限。在科學(xué)領(lǐng)域里,我們大多數(shù)人在挖更深的洞去鉆研,而且可能還正好和鄰居的洞連在一起,但很少有人會(huì)冒險(xiǎn)去翻山越嶺走向另一個(gè)山谷。
第二類瘋狂的想法,就是那些在各自領(lǐng)域鉆研深刻的科學(xué)家在其他領(lǐng)域產(chǎn)生瘋狂想法。他們從自己鉆研的洞里跳出來,翻山越嶺,沖上別人的山頭,一覽眾山小,然后指點(diǎn)江山。當(dāng)然了,這樣的行為看起來就像外行干的事,因?yàn)闆_上山頭比真正去鉆個(gè)深洞輕松多了。所以,這樣的瘋狂想法很容易被扣上推測(cè)的罪名。我有時(shí)候從同事那里感覺到他們對(duì)科學(xué)推測(cè)的不屑一顧,也許是因?yàn)槌杀咎停簬缀醪灰M(fèi)什么力氣和承諾。實(shí)際上,做不好的推測(cè)很容易的,在當(dāng)?shù)氐木瓢伞⑿前涂嘶蛘唑T自行車的時(shí)候就可以作推測(cè)。不費(fèi)力氣的實(shí)驗(yàn)或觀察當(dāng)然也好不到哪里去。其實(shí),要想做出好的推測(cè)是很難的事,有價(jià)值的推測(cè)往往很難在第一時(shí)間獲得,因?yàn)槠渲幸恍┮蛩厥请[性的:不同推測(cè)方向一次又一次的失敗,廢紙簍里被揉皺丟棄的草稿紙堆就是證據(jù)。
理查德·費(fèi)曼曾經(jīng)說過,科學(xué)的本質(zhì)是(或者應(yīng)該是)“相信專家也是無知的”。一個(gè)領(lǐng)域的大??绲搅硪活I(lǐng)域,反而比另一領(lǐng)域的專家更有優(yōu)勢(shì)做出重要突破,因?yàn)樗麄儾皇苁`。他所指的“無知”肯定不是完全無知,應(yīng)該說基本的科學(xué)常識(shí)和科研套路還是要有知的,所以“無知”是對(duì)某個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的無知,而不是人本身的無知。那些整天鉆研的人對(duì)于他們挖掘的東西以及他們的領(lǐng)域了如指掌,但對(duì)其他領(lǐng)域的創(chuàng)新就知之甚少了。
第三類瘋狂的想法最有趣卻又最少見。某個(gè)領(lǐng)域的重量級(jí)人物從自己的洞里跳出來后,認(rèn)為自己研究領(lǐng)域的根基有些已經(jīng)腐爛。實(shí)際上,他們已經(jīng)確定之前鉆研的東西有錯(cuò),或者那個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容已經(jīng)全部被挖掘出來,無論其研究領(lǐng)域有多大,研究人員有多少。
更重要的是,有價(jià)值的瘋狂想法不一定非要成真才有價(jià)值。著名的天體物理學(xué)家弗雷德·霍伊爾(FredHoyle)和他的同事們就有一個(gè)瘋狂的想法:流感來自太空?;粢翣柕南敕ㄊ恰坝猩凑f”的一個(gè)典型例子,而其更加普遍的概念則相當(dāng)有趣。
一個(gè)更好的例子是霍伊爾在他那本精彩的科幻小說《黑云壓境》中描繪的,他認(rèn)為智慧生命以一團(tuán)巨大的星云形式飄向我們生存的太陽系。這是一個(gè)瘋狂卻令人著迷的想法:是否存在相對(duì)環(huán)境的高熵生命?其實(shí),一些液體動(dòng)態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出秩序,想想木星上的大紅斑,而生命的構(gòu)成形式究竟是什么的問題,則給了我們很多解答空間。
另一位知名的天體物理學(xué)家托馬斯·戈?duì)柕拢═homasGold)也有一個(gè)瘋狂的想法,他認(rèn)為天然氣曾是地球初始物質(zhì)的一部分,而不是產(chǎn)生于地球歷史后期的生物過程。聽到這個(gè)想法,地球化學(xué)家可能會(huì)笑(的確有人笑了),但大量的碳傳送到地球并不是可笑的想法。我們?nèi)匀徊恢赖厍蛏咸嫉目們?chǔ)存容量,因?yàn)橛行┛赡茉诘貙由钐?。盡管戈?duì)柕聦?duì)于天然氣的想法是錯(cuò)誤的,但他的這個(gè)想法有挑釁性,這就夠好。
更著名的是開爾文男爵(LordKelvin)的瘋狂想法:通過求解半空間中熱傳導(dǎo)的擴(kuò)散方程可以算出地球年齡。他認(rèn)為,地球是一個(gè)球體,但整個(gè)地球的擴(kuò)散時(shí)間如此之大,以至于一半空間就夠了。
開爾文的想法非常有意思,當(dāng)時(shí)他的想法倒沒有被視為瘋狂,但現(xiàn)在應(yīng)該可以被人們視為瘋狂了。他忽略了時(shí)間膨脹的地質(zhì)證據(jù),不過并沒有合適的計(jì)算地質(zhì)學(xué)時(shí)間的計(jì)時(shí)器。此外,他還忽略了對(duì)流的可能性,這是不能讓人接受的。瘋狂的想法往往不長久,因?yàn)橐郧隘偪竦南敕ìF(xiàn)在可能是“自然而然的”想法,反之亦然。
至于第三類瘋狂想法會(huì)有所不同,但認(rèn)為引力是一種突生現(xiàn)象也許是一個(gè)瘋狂的想法,人們通常認(rèn)為這是安德烈·薩哈羅夫(AndreiSakharov)的主意。橡皮筋的張力基本符合胡克定律,這是純熵,它和材料中原子之間的力沒有關(guān)系,那么可以說,這種情況下,力的定律就來自玻爾茲曼(Boltzmann)對(duì)于熵的定義。再或是羅杰·彭羅斯(RogerPenrose)和他的離散時(shí)空理論,可以算作第三類瘋狂想法。物理學(xué)界很多偉大的發(fā)現(xiàn)——開始都與現(xiàn)在的想法矛盾,例如麥克斯韋的分子漩渦。
我的論文導(dǎo)師艾德·薩爾皮特(EdSalpeter)常常和我說:“這個(gè)想法瘋狂到能夠成真嗎?”我想他的意思是,當(dāng)你嘗試著去解釋一些重要的東西,而它在某一個(gè)重要的時(shí)間里沒有解決方案,那么平庸的解釋是沒用的,因此你應(yīng)該找“瘋狂的”解答。盡管薩爾皮特總是在寫關(guān)于堅(jiān)固性和沖擊力的論文,但他與卡爾·薩根(CarlSagan)合寫了一篇關(guān)于木星大氣層中生命的文章。這篇論文里的想法非常瘋狂,木星大氣層中的生命出現(xiàn)在伊恩·班克斯(IainBanks)的科幻小說《代數(shù)學(xué)家》中。
無獨(dú)有偶,尼爾斯·玻爾(NielsBohr)在回應(yīng)沃爾夫?qū)づ堇╓olfgangPauli)的一次演講時(shí)說:“我們一致認(rèn)為你的理論是瘋狂的,但使我們產(chǎn)生分歧的問題是,它是否足夠瘋狂到有可能是正確的?!悲偪竦南敕ú⒉豢膳?,但困難在于弄清楚想法是否足夠瘋狂,一旦它瘋狂到足以成真,那它一定是科學(xué)的大突破。
[資料來源:PhysicsToday][責(zé)任編輯:松 石]
本文作者大衛(wèi)·史蒂文森(DavidStevenson)是美國加州理工學(xué)院行星科學(xué)系的教授,他以流體力學(xué)和磁流體動(dòng)力學(xué)來研究行星和衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)為著名,1984年曾奪得H.C.UreyPrize獎(jiǎng)項(xiàng)?,F(xiàn)為英國皇家學(xué)會(huì)名譽(yù)會(huì)員。