当人们开始像信教一样“信仰”科学

更糟糕的是，科学的拥护者也闻到了骗局的味道。

每隔几周，我们总能在媒体上找到一些“被解决了”的宇宙基本问题。但我们想知道为什么我们在知道答案之前，根本就不知道有这些难题的存在？

然而，一些“正确”的结果最终无法复制出来，看上去，所谓的科学胜利是被反向创造出来的。这使得一些修正主义历史学家和哲学家开始怀疑“科学”其实是一种欺诈，一种被社会公认但没有实证基础的虚构。它与社会上其他被广泛接受的其它虚构的东西没有什么不同。说白了，就是一种信仰（其他信仰的捍卫者也会这么说）：一些古代的宗教信徒发现了一些古老的牙齿和骨折，就称之为“圣骨”；今天，我们带着另外一种信仰，称这些骨头为“证据”。

我们和古代的宗教信徒有什么不同？

当人们开始像信教一样“信仰”科学......

文 | Adam Gopnik

来源 | 凝听

什么造就了科学？对这个问题最虔诚的回答可能是：对神秘自然的无尽好奇，经验客观性的绝对优势，新数据的积累，以及科学研究中使用的酷机器。我们只是“盯着”，科学家却能“看看到”；当我们目瞪口呆时，科学家能平静地盯着；我们只是猜测，但他们什么都知道。

然而，一些修正主义学者质疑科学家作为“圣人”的角色。许多人相信达尔文的预言，但反对者指出，化石记录中发现的所有类人、原人和半猿类动物繁殖的证据都是基于对一些发黑的塞伦盖蒂下颌骨的解释。要评估这些化石，一个人得接受一辈子的训练。但话说回来，那些真正受过古生物学训练的人现在正在争吵。

更糟糕的是，科学的拥护者也闻到了骗局的味道。每隔几周，我们总能在媒体上找到一些“被解决了”的宇宙基本问题。但我们想知道为什么我们在知道答案之前，根本就不知道有这些难题的存在？然而，一些“正确”的结果最终无法复制出来，看上去，所谓的科学胜利是被反向创造出来的。这使得一些修正主义历史学家和哲学家开始怀疑“科学”其实是一种欺诈，一种被社会公认但没有实证基础的虚构。它与社会上其他被广泛接受的其它虚构的东西没有什么不同。说白了，就是一种信仰（其他信仰的捍卫者也会这么说）：一些古代的宗教信徒发现了一些古老的牙齿和骨折，就称之为“圣骨”；今天，我们带着另外一种信仰，称这些骨头为“证据”。我们和古代的宗教信徒有什么不同？

在这一点上，想为科学辩护并不容易。原因很简单，科学作为一种社会活动，很容易受到社会活动固有的戏剧性属性——如群体思维、自我取悦、扼杀竞争对手以赢得顾客的钱包（政府科学基金）——的伤害。关于科学史的书籍实际上应该描述科学和科学家二者，描述他们发现了什么以及他们发现的方式。一个优秀的科学作家应该告诉我们，创造科学理论的人也是会犯错误的人；也应该让我们知道，在人性的弱点被消除之后，为什么这些仍然是可信的。

没有一个公认的科学概念比乔治·穆瑟的新书《幽灵般的超距作用》中的主人公更令人震惊。表面上看，这本书的主题是量子纠缠原理，但实际上，它讨论的是现象观察者，即科学家之间的“纠缠”。作者指出了物理学中令人费解的非定域性问题。然而，他关注的不是这个奇怪的概念是否真实，而是为什么这个怪事人们已经知道那么久了，可是科学家们却不愿意面对它？究竟是什么阻止了科学真理的传播？

这个故事可以追溯到量子理论形成的早期，即20世纪二三十年代，当时爱因斯坦在反对一小群年轻的理论物理学家对粒子和波的性质的概率解释。他创造了一个归谬法，即假设一个命题是真的，然后推理出矛盾，从而证明这个命题不是真的。他假设，如果光子和电子等粒子的行为像这些新理论所说的那样像波，那么它们的性质就只能像量子物理学家所倡导的那样，在被观察时才能确定。

然后他指出，如果这是真的，我们可以推断出如下情况：无论相距多远，同一波函数中的粒子都将永远纠缠在一起。如果你有一个由波函数描述的充满光子的盒子，其中一个光子逃逸了，那么逃逸光子的命运将永远与剩下的一盒光子纠缠在一起。如果同时测量这些粒子，在星系中观察到的一个纠缠粒子的自旋方向或动量总是与另一对粒子的自旋方向或动量相同或相反，它们之间可能相距数百万光年。

爱因斯坦的观点是，这种现象意味着两个粒子之间存在着即时通讯，其通讯速度超过光速，这违反了自然法则。这就是为什么爱因斯坦称这种现象为“幽灵般的超距作用”。

事实上，最初的归谬法思想实验变成了一种证明宇宙在某种意义上是荒谬的证据。一开始，理论的“漏洞”成为理论的代表性特征，后来被证明是事实。马瑟带我们去了教授恩里克·加尔维斯（Enrique Galvez）的实验室，他制造了一个简单的仪器，可以用来纠缠一对光子，并证明“这对光子的行为就像魔法硬币”。

在《幽灵般的超距作用》这本书完成之际，这一领域又发生了一个突破性的实验：荷兰代尔夫特大学的科学家们测量了245对纠缠电子，更有力地证明了纠缠现象。根据马瑟的说法，超距作用的存在挑战了定域性原理。直觉告诉我们，有些事情只能在这里发生，有些事情只能在那里发生。其实，真正的现象并不是超距作用，而是揭示出幽灵般距离的动作。

那么为什么爱因斯坦的问题总是被排除在著名的物理理论之外呢？一代又一代的物理学家向我们揭示了这个问题背后的原因：这个问题具有巨大的社会影响，值得小说家去研究科学家个人的不满如何影响公共决策。马瑟告诉我们，时尚、性情、时代潮流和当事人的固执态度都影响了讨论和人们的证据和论据。对年轻的欧洲物理学家来说，原子的“不确定性”是“现代主义给人类的一个教训，是启蒙运动带来的错位信任的解毒剂，而启蒙运动正是20世纪20年代德国第一次世界大战失败的根本原因”。科学家的脾气和腔调之间的差异，正如他们引用的证据一样千差万别。

马瑟追溯了索尔维会议上发生的事情。索尔维会议是20世纪20年代由比利时布鲁塞尔一家研究机构举办的科学会议，爱因斯坦和尼尔斯·玻尔在会上相遇，他们日夜辩论，但这更像是自说自话，而不是交谈。马瑟写道，“玻尔对爱因斯坦提出的超距问题视而不见”，他更愿意把话题转移到自然界的或然性和随机性上。正如马瑟所说，“不确定性”问题——被测物体在测量前是不确定的还是未知的——确实是一个重要的问题，但不是关键问题。

马瑟解释说他们解决这个大问题的方法，就是是把问题扔在一边。几代科学家对这个问题的强制性忽视，最终压制了证据。爱因斯坦成了公众想象中可爱的天才，也成了人们俯首帖耳的对象。热血的年轻理论物理学家对爱因斯坦不可谓不恭敬，以至于玻尔的一位同事用“我本来认为这个人既聪明又有前途”来嘲笑那些敢于反对爱因斯坦的学生。

学术界从来没有进行过一场决定性的辩论，也没有进行过关键性的实验，甚至没有最后的结论。一位物理学家承认：“大多数物理学家（包括我）都承认玻尔赢了，但和其他大多数物理学家一样，我没有太多动力用语言描述他的胜利过程。”关于非定域性的争论已经过时了。

在当代科学回到对非定域性的可能性的讨论时，科学界跟风的模式就重演了。马瑟指出，杰弗里·丘对物理学基本定律的攻击是“激进的，60年代伯克利盛行激进主义”。英国数学家罗杰·彭罗斯在90年代对弦论的攻击非常有趣，但也过于激进，无法说服人们：“彭罗斯公开的怀疑主义对他实现目标毫无用处。他的批评可能是合理的，但不够详细，不足以吸引他的同事。”

尽管马瑟忠于事实证据，但他提出了一个大胆的假设：非定域性在物理学领域的复兴，是因为我们发现它的隐喻越来越现实。从技术上来看，现代通信技术并不具有非定域性，但人们主观上会觉得它是非定域性的表现，“人虽然住得很远，但可以即时地相互交流。在印度班加罗尔发生的事情也会在美国波士顿发生。我们越来越能够接受“宇宙中有一个奇怪的秩序”的观点。

马瑟用了一句绝妙的话来形容这一现象：“如果说诗歌是人们在平静中获得的情感，那么科学就是人们在情感中获得的平静。”大自然看似中立的秩序成了物理学家表达激情的传声筒。

那么，科学是否也像一个俱乐部，有拜物教和流行风，阴谋家、梦想家和被排斥在外的申请入会者？科学和其他社会活动之间真的有明确的界限吗？马瑟的观点之一是，无法解释的、神奇的事物和可解释的物理现象之间的界限是模糊的。潮汐的月球理论就是一个例子。伽利略反对这个理论，就像爱因斯坦反对量子理论一样。伽利略认为月球在海洋上的秘密力量是无稽之谈。但他的反对意见却被牛顿所使用：月球隐藏的影响可以得到清楚的解释，而这个理论可以用来解释恒星和行星的运动。

神奇的现象一旦被数学化，它就会变得司空见惯。历史上，“超距作用”等神奇解释不断出现，然后被驳斥，最后被理解和接受。科学和魔法之间的界限并不明确和固定。它一直在变化。就像在卡通《兔八哥》里，兔八哥在地上划了一条线，然后逗山姆跨过线。当山姆真的过了线，兔八哥又画了另一条线，一条接一条，直到山姆最终掉下了悬崖。马瑟的故事告诉我们，在现实中，科学和魔法的界限就像兔子画的一样，有引导作用，但它会变成一个陷阱。

在过去的几十年里，占星术和天文学、炼金术和化学之间的古老界限变得越来越模糊，科学革命的历史学家也不再坚持科学和古代魔法之间的明确差别。人们曾经十分重视科学与非科学（或伪科学）的关系，试图找到区分科学与非科学（或伪科学）的逻辑标准。卡尔·波普尔的可证伪性标准也许是最著名的标准，他认为可靠的理论原则上应该通过实验加以证伪。但一些科学史学家和哲学家开始怀疑波普尔天真的科学观是否真的合理。他们认为，在现实社会实践中，科学发现往往是多种因素——如高压法则、古老的魔术思想、偶然的实验、掩盖的错误——共同作用的结果，这个过程没有逻辑。

但最近，“科学革命确实存在”的观点再次赢得了人们的信任。约克大学历史学教授大卫·伍顿在他的新书《科学的发明》中写道，尽管他意识到魔法和科学之间的界限越来越模糊，但他仍然坚信科学革命的本质是大众化。他写道，扼杀炼金术的不是实验，而是在出版物上公开报道的实验过程和结果，结果必须可以被其他研究人员重复（最好是独立的）。

炼金术士追求的是秘密学习。他们坚信只有少数人适合掌握炼金术的神圣秘密。如果黄金变得不那么稀有，社会秩序就会崩溃。但后来，一种新的知识形式取代了炼金术的秘密系统，这类知识的科学属性取决于论文的发表和公开或半公开的表演。封闭的社会也被开放的社会所取代。沃尔顿鄙视波普尔的可证伪性标准，对波普尔进行了尖锐的反击。他借用了波普尔的“政治哲学”判断标准，他认为科学社会是一个开放的社会。从前，月球潮汐是神秘的，但后来它们变成了科学。在这个过程中，改变的只是人们表达自己的方式。

伍顿还坚信当代学术界尚未广泛接受的一种观点，即一个单一的观察事实，他称之为“杀手事实”，确实可以打败古代权威。事实本身并不明显：事实理论必须经过发明、辩论、反复检验等一系列过程，才能被广泛接受。但一旦我们承认事实就是事实，它们就会产生令人惊讶的效果。托勒密传统天文学已有数千年的历史，但最终被伽利略发现的金星相位推翻。伽利略写道，这个事实“作为一个独立可靠的有力论据，证明金星确实围绕太阳而不是地球旋转，这是毋庸置疑的。”

伍顿为这段话进行了解释：“没有人愚蠢到质疑这些命题。”实验观察总是受到理论预设的影响。伍顿展示了一幅由一位“敬业”的英国天文学家绘制的月球陨石坑的美丽图像，这个陨石坑实际上并不存在。天文学家刚刚读过伽利略。事实总是受我们愿望的影响，但事实总是存在的，使我们逐渐放弃错误的理论，接受新的理论。

伍顿的观点可以有一些推论，其中一个就是科学中的“群体思维”往往指向真理。科学总是在社会网络中诞生的，但只有当科学家们愿意关注“杀手事实”时，这种群体认同的力量才有价值。哈佛大学理论物理学家丽莎·兰德尔（Lisa Randall）的新书《暗物质与恐龙》有一个有趣的主题：银河系中可能存在一个暗物质圆盘，它影响彗星的轨道，使彗星周期性地经过地球。这些彗星可能是造成巨大陨石坑和灭绝的原因。这个理论之所以合理，是因为有一个杀手事实推翻了以前的理论。以前的理论认为，一颗看不见的恒星干扰了银河系中彗星的轨道，导致了恐龙的灭绝。但是新一代的轨道望远镜已经扫描了天空，但是从来没有发现一颗叫做“涅墨西斯”的恒星。在没有它的情况下，暗物质盘最终可以出现在太空中。

在搜寻祝融星时也出现了类似的模式。科学家在19世纪就认为祝融星是一颗位于太阳和水星之间的行星。他们认为祝融星扰乱了水星的轨道，使其呈现出与理论不符的模式。麻省理工学院的科学作家托马斯·莱文森（Thomas Levenson）在其著作《寻找祝融星》（the hunt for Vulcan）中写道，19世纪的天文学家对失踪行星的想法如此着迷，以至于许多人被偶然的阴影所迷惑，并坚称他们是通过望远镜看到了这颗行星的。直到1915年爱因斯坦对水星轨道的扰动提出了新的解释，这与时空曲率有关，天文学家才最终停止寻找这颗不存在的星球。