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淺議:二流的“混子”與一流的科學(xué)家或許只是一線之隔

星夜筆談
原創(chuàng)
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第二次引用一句話(照我的習(xí)慣是不應(yīng)該的),只是因?yàn)橄氲搅诉@句話的更深一些的涵義,也許不能稱為揶揄,但至少是有所隱晦,甚至可能是自我調(diào)侃。愛因斯坦在紀(jì)念開普勒誕辰的演講中說:“如果不相信我們世界內(nèi)在的和諧性,就不會有任何科學(xué)?!?/p>

這就要從開普勒的研究歷程說起。眾所周知,開普勒以他的“行星運(yùn)動三定律”留名于世,但起初他試著把數(shù)學(xué)上僅有的五個正多面體和當(dāng)時已知的六個行星的軌道相聯(lián)系(畢竟六個物體間正好有五個縫隙,這簡直太像是天意的和諧安排),但其實(shí)這個構(gòu)想與實(shí)際的觀測數(shù)據(jù)有著較大差距,開普勒甚至想當(dāng)然地怪罪于可能的觀測誤差。直到他獲得了第谷的詳細(xì)而精準(zhǔn)的觀測數(shù)據(jù),才不得不放棄原本思路,開始新的嘗試,最終發(fā)現(xiàn)“三定律”。

從結(jié)果上看,開普勒起初的想法只是留在歷史記載里,他的這個努力顯得頗為霸王硬上弓,甚至有一種說法,當(dāng)開普勒把他的所謂研究成果告訴伽利略,伽利略根本沒有理睬他。在某個歷史時刻,開普勒也許更像個二流的混子,硬是擠出些并不著調(diào)的結(jié)論。這樣地看,似乎并沒有錯,畢竟科學(xué)研究也是由人從事的一種行為活動,機(jī)會主義式的評價在所難免。但這樣看事物和歷史未免過于狹窄,而且如果細(xì)究他后面的研究工作,也未見的就不是“霸王硬上弓”了,只是獲得了成功罷了。先看第一定律,從托勒密到哥白尼都將星體運(yùn)動的軌道賦予了看上去最為完美的圓形,但又由于明顯存在的偏差,不得不將中心天體(區(qū)別只在于一個是地球一個是太陽)的位置不完美地偏離圓心,做了“偏心”處理,再附以“本輪”、“均輪”等技術(shù)手段進(jìn)一步地彌補(bǔ);到了開普勒面對這些問題時,依舊靠著原本的手法已經(jīng)難以為繼,于是試著把其他圖形套用進(jìn)去,比如圓錐曲線,最終找到了相當(dāng)吻合的橢圓軌道;如果詳細(xì)的歷史研究發(fā)現(xiàn)他當(dāng)年甚至試過拋物線或者雙曲線,我個人是不會覺得奇怪,可能有人會說,拋物線和雙曲線都是開放的圖形,而行星的軌跡是封閉且循環(huán)的,所以他不可能做這種嘗試,那同樣是看得太狹窄,因?yàn)榧偃缒硞€這樣的開放線條具有相對程度的吻合性,那完全有可能再去設(shè)立某種條件來彌合封閉性上的不足,就像前人們試過的“偏心”、“本輪”、“均輪”這類手段,呵呵。更加明顯的事例或許是他的第三定律,要知道在發(fā)現(xiàn)第一“橢圓定律”、第二“面積定律”后十年,開普勒才總結(jié)出了第三定律,即“比例定律”:行星公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長徑的立方成正比。他在這十年中顯然是沒閑著,尋找了各種各種參數(shù)之間的比例關(guān)系,不亞于在人的壽命和身高的統(tǒng)計數(shù)據(jù)里苦苦搜尋對應(yīng)關(guān)系。但畢竟開普勒是發(fā)現(xiàn)了這一系列叫做“定律”也好、實(shí)屬“規(guī)律”也罷,假如沒有這些成果,顯然“開普勒”這個名字必然被科學(xué)史所遺忘,這樣的“機(jī)會主義”確實(shí)是人間的現(xiàn)實(shí)。

寫到這里,讓我們跳脫出來一小會兒,聊一點(diǎn)稍微抽象的問題:“為什么世界是有規(guī)律的?”世上有規(guī)律似乎顯而易見,所謂“潮起潮落”、“冬去春來”,都是規(guī)律性的體現(xiàn)。不但有看上去很“硬”的規(guī)律,還有很多似乎只是指向性的規(guī)律,比如,看到魯莽駕駛的人,自然會覺得他出事故的幾率更大而不是相反,否則交通法規(guī)就不會是排斥野蠻操作而不是相反。但這依然是一般性的認(rèn)知,并不能否決謹(jǐn)慎駕駛的遭遇了事故、魯莽駕駛的反而逃過了事故的個例存在。(這相反了又相反,肯定了又否定,到底幾個意思???)只能說,“是否世界本質(zhì)上是有規(guī)律的?”或者“是否世界在本質(zhì)上遵循規(guī)律?”這類問題很難回答,但是不妨從低階一些的角度去理解,在不否認(rèn)世界存在一定的甚至相當(dāng)?shù)囊?guī)律性的前提下,認(rèn)識到人只有從規(guī)律入手才可能建立起所謂的“認(rèn)識”,或者說“規(guī)律性”是人類認(rèn)知的基本切入點(diǎn),沒有“規(guī)律”就無所謂“認(rèn)知”,所以我們是相信著天定的“和諧”,否則一切的一切都成了愛因斯坦所說的“上帝擲色子”,既非常無望也與現(xiàn)實(shí)不符。

說到愛因斯坦了,他也有一個“十年”,就是,在1905年推出了狹義相對論之后,又用十年時間研究出廣義相對論。我個人是曾經(jīng)想過比較下他們兩個人這兩個十年,似乎愛式的成就更大一些;但后來發(fā)覺這是個無聊的對比。想起個小笑話,有個人肚子餓了吃饅頭,吃了五個吃飽了,于是他說:“早知道直接吃第五個饅頭就好了!”這人無疑是很傻,但是硬是非要去比較不同歷史階段的科學(xué)家和科學(xué)成果,好像也不見得機(jī)靈到哪去??茖W(xué)的歷史乃至于所有的歷史,都是個逐步建構(gòu)的過程,就像蓋房子不可能不蓋一樓、直接蓋二樓。如果有個人說,阿基米德只研究過杠桿和浮力、伽利略只研究過輕、重物體的下落速度這些“小”題目,那只能說對科學(xué)了解得還不夠深入。

扯遠(yuǎn)了,拉回來。廣義相對論無疑是愛因斯坦最高的成就,此后他就沒有取得什么大的成果,但不要以為他就甘于寂寞,其實(shí)一直在憋個大招。進(jìn)入晚年,愛氏試圖推出所謂“大統(tǒng)一理論”,就是把那時物理學(xué)已知的兩個基本力(引力和電磁力)統(tǒng)一到一個理論框架里??墒墙Y(jié)果卻相當(dāng)不如人意,不僅當(dāng)時的學(xué)界無人接受,之后的物理學(xué)更是發(fā)現(xiàn)了存在于微觀層面的另外兩個基本力(強(qiáng)相互作用力和弱相互作用力),并且后來的研究將新找到的兩種基本力與電磁力整合進(jìn)了統(tǒng)一的理論,但引力卻依然孤懸事外,愛因斯坦終于研究了個寂寞。當(dāng)時就有物理學(xué)家私下議論:愛因斯坦已經(jīng)不算是物理學(xué)界的人了。我還讀到過一個更夸張的故事,有個人到普利斯頓大學(xué)物理系任教,初來乍到自然想拜見下物理學(xué)的大佬愛因斯坦,于是找老愛同志的秘書約時間并且索要了他的最新論文,畢竟見到他總不能還是夸相對論多么多么偉大吧,愛老爺子必定早就聽膩了,還是討論一下最新的研究更實(shí)在,可是回去看了論文,發(fā)現(xiàn)太垃圾,于是爽約沒有去見,因?yàn)樽鳛橥泻茈y忍住不指出來,那樣會很尷尬??磥恚瑦垡蛩固巩?dāng)時有多不靠譜可見一斑,或許說他已經(jīng)滑向民科的等級也不算過分。這下好了,本文涉及的兩個人物,開普勒和愛因斯坦,前者從二流的“混子”進(jìn)階到了一流的科學(xué)家,后者從一流的科學(xué)家退位到了二流的“混子”。據(jù)說秩序井然的“科學(xué)”怎么這么亂?不著急,請繼續(xù)往下看??茖W(xué)和科學(xué)研究需要遵循一定的規(guī)范,這正是庫恩的范式理論的主要意涵,這一點(diǎn)似乎不言而喻,這里不再展開,不過還有一個更為小眾的科學(xué)哲學(xué)理論,就是費(fèi)耶阿本德的無政府主義科學(xué)理論,用俗語解釋就是:科學(xué)研究怎么來都行。

什么?開玩笑呢?科學(xué)研究這么嚴(yán)肅的事情也可以怎么來都行?前文說到了,對科學(xué)研究的評價會有機(jī)會主義,那么對于科學(xué)研究本身會有機(jī)會主義也同樣不必大驚小怪。那科學(xué)這個東西還有譜嗎?有的!愛因斯坦曾經(jīng)對近代科學(xué)做過極盡簡略而又極為精準(zhǔn)的概括:形式邏輯思維與系統(tǒng)性的驗(yàn)證。自從人類文明伊始,人們就思考著各種問題,哲學(xué)、宗教甚至神話傳說也都包含著思維的過程、體現(xiàn)著思維的結(jié)果。而近代科學(xué)更加本質(zhì)的特征則正是驗(yàn)證,例如原本屬于哲學(xué)的許多問題和領(lǐng)域,如今都?xì)w屬到實(shí)證科學(xué)門下,有了驗(yàn)證的方法,這樣的變動就自然形成。驗(yàn)證、系統(tǒng)性的驗(yàn)證這一方式又正是由前文所提及的伽利略在研究輕、重物體的下落速度這個“小”題目時所創(chuàng)造出來的,也因此愛因斯坦將伽利略稱為近代物理學(xué)之父暨整個近代科學(xué)之父。雖然論述清晰何為驗(yàn)證、何為系統(tǒng)性的驗(yàn)證甚至何為證據(jù),會更難更復(fù)雜,需要比這篇短文更大得多的篇幅和能力,因?yàn)榭茖W(xué)尤其是現(xiàn)代科學(xué)所要解決的問題,已經(jīng)是阿基米德、伽利略所要解決的“小”問題所無法比擬,驗(yàn)證是需要同樣巨大的智慧去應(yīng)對的題目。而且很多情形下,驗(yàn)證并不能證明某個想法是正確的,而只是證明至少不是錯誤的,這可能也是波普爾的證偽理論的由來之一。

但總之,驗(yàn)證的方法確保了科學(xué)成為人類迄今為止最為可靠的認(rèn)知方式,實(shí)證科學(xué)的證據(jù)比上帝顯靈、神仙下凡的傳說可靠得多,讓很多科學(xué)的論證和結(jié)論成為眼見為實(shí)的可靠經(jīng)驗(yàn)。也正是因?yàn)轵?yàn)證作為科學(xué)正確性的有效保障,所以允許科學(xué)家提出各種新穎性、創(chuàng)造性的科學(xué)理論,科學(xué)的驗(yàn)證守住了科學(xué)的底線。用胡適的話說就是:大膽的假設(shè),小心的求證。甚至讓科學(xué)具有了某種“草根性”,即:不是誰的名聲大、職稱高,誰就是正確的,而是誰的理論能通過驗(yàn)證,誰就離正確更近。就比如愛因斯坦,他后來當(dāng)然是個科學(xué)的巨匠,但在研究出狹義相對論之前,其實(shí)也很“草根”,而后來即便已經(jīng)是權(quán)威,他的想法依然要接受科學(xué)的檢驗(yàn)。

在一輪又一輪的“假設(shè)”、“求證”的輪回中,更有效的理論被留下、更無效的理論被淘汰,科學(xué)也就取得進(jìn)展。這里要提醒人們不該忘記的卻是那些淘汰了的、失敗了的未結(jié)出果實(shí)的智慧之“花”,倒不是曾經(jīng)被否定的理論有可能反敗為勝,而是因?yàn)榈玫秸_答案的人,有可能是在前人和他人嘗試的各種不正確答案都被否定后,在僅剩的可能答案中選到了正確的解答,即所謂的“試錯法”,這始終是科學(xué)研究相當(dāng)現(xiàn)實(shí)的手段,所以試錯的人、沒有成果的所謂二流的“混子”也同樣為科學(xué)事業(yè)做出貢獻(xiàn),有時甚至可能是關(guān)鍵貢獻(xiàn)。

再回到愛因斯坦,他的“統(tǒng)一理論”研究沒成功,他甚至“出糗”了,但他的嘗試依然有意義,畢竟找尋更簡單、更概括的理論一直是科學(xué)的一個目標(biāo)。愛因斯坦進(jìn)行了某個不成功的研究,不影響他作為最了不起的科學(xué)家之一的歷史定位,因?yàn)榭茖W(xué)家不是神而是人,而人終究不是宇宙之主而是大地之子,最后還是像開頭一樣,引用他的一段話做結(jié)尾:“純粹的邏輯思維不能給我們?nèi)魏侮P(guān)于經(jīng)驗(yàn)世界的知識;一切關(guān)于實(shí)在的知識,都是從經(jīng)驗(yàn)開始,又終結(jié)于經(jīng)驗(yàn)?!?/p>

評論
科普錦繡中華
學(xué)士級
2023-11-25
????
貢士級
學(xué)習(xí)了
2023-11-27
袁應(yīng)科kpyun_9030450393
太師級
已經(jīng)閱讀。
2023-11-26