|
回首历史，天马行空的想法成了推动科学进步的核心力量，它们背后优秀的先驱思想家们却湮没在历史的尘埃中。 6:06 Le Papillon-Nicolas Errèra 来自未来论坛 小编友情提示，本文配合吴国盛老师在理解未来第15期讲座上的演讲（丨未来·头条丨吴国盛：科学的人文起源）一起阅读，风味更佳。 现代科学家用大爆炸理论解释了宇宙的诞生，用狭义相对论和量子力学阐释了这一宇宙的根本特点。当多元宇宙和弦理论横空出世，他们又开始抛出各类假设。这些假设之宏大，即使是它们所依傍的理论框架也难以承受。现在，研究微小有粒子加速器，研究广袤有大型望远镜，带着这些充足的装备，研究者们开始回身向复杂的根本问题进发，追问宇宙及其包括人类在内的构成部分究竟为何存在以及如何存在。 许久之前，前苏格拉底前的哲学家们也曾对同样的问题苦苦探寻，而且在苏格拉底于公元前470年出生前，这些智者就已作出了自己的回答。他们是西方世界的第一批经验主义者。巴门尼德和阿纳克萨哥拉将地球融入了宇宙学，而恩培多克勒、留基伯和德谟克利特则摒弃了形而上的神学转向客观世界。在当时，他们的理论被认为是谬论、空想和臆断。但后来，他们的许多假设都被希腊人一一证实，有些时至今日也依然成立。即便如此，这些前苏格拉底哲学家的贡献仍被许多现代科学家和历史学家们所忽略，这在很大程度上是因为他们的理论大都源自猜想。但是，如同任何弦理论家都可以解释的那样，猜想必定先于证明。 今天的思想家也面临这样一个选择：严肃对待与直觉相悖的假设，或直接完全不予理会。正如前苏格拉底哲学家一样，许多现代科学家也都面临被讥讽的风险。如果历史曾给我们任何启示，那一定是：即使现代科学家发现了通往新知的道路，他们也有可能被未来的研究者忽略或批判。不过，至少今天的科学家理解这个循环：理论家是实验者的引路人，而荣誉簿上却鲜少有他们的名字。 丹尼尔·格雷厄姆是杨百翰大学的古典哲学教授，他写的《前苏格拉底科学》一书，就是希望给予那些前苏格拉底哲学家迟到已久的肯定。格雷厄姆称，自他们建立理论之初，这些哲学家就开始被怀疑。历史给出的结论是，原科学家的想法很酷，但却“无法对他们的任何理论进行证实或证伪。”格雷厄姆说，“他们提出了许多理论，证明的却极少，而且也没有一个系统的方法去证明”。 但是，其中有一些猜想的确为后来被证明的概念描绘出了理论蓝图。恩培多克勒提出了宇宙构成元素理论，虽然他自己仅想象出了四个元素（即所谓的“四根说”）。巴门尼德在他的《论自然》中发展了宇宙学，在“意见”章节，他提出，晨星与晚星相同；月亮的光芒得自太阳；地球是一个球体。就我们目前所知，他是史上第一个正确指出地球形状的人。 这些想法给下一代的科学家们带来了启发。比如阿纳克萨哥拉利用这些发现，提出了日蚀和月蚀的正确理论。格雷厄姆说，这些理论后来被亚里士多德称为“科学解释的范式”。“亚里士多德说，阿纳克萨哥拉的理论是一记漂亮的进球。这是天文学史上具有革命性意义的一刻。突然之间，一个假设被证实，所有的其他假设被同时证伪。他的理论成了对天体持续存在的有力解释。” 公元前5世纪末，留基伯和德谟克利特提出假设称原子存在。这个假设后来一直存在，但也仅仅是停留在假设阶段——直至1905年爱因斯坦实际证明原子的确存在。爱因斯坦因为这一发现受到举世称颂，这自然是理所应当。但是，他所使用的概念，其实要追溯到历史深处那两位充满想象力的哲学家。先有猜想，而后才是证明。但由于他们所用的方法在今天看来不够科学，这些前苏格拉底哲学家常被视作过时的哲学家，而非照亮科学前进的闪耀星辰。 今天的哲学家已经不再仰望星空，也不是正在成长中的经验主义者，而只是忙于埋头咬文嚼字、剖析论据——今天的哲学已经退化，失去了原有的功能。前苏格拉底哲学家为科学方法奠定了基础，而后亚里士多德和其他后苏格拉底哲学家将其打造成一门技艺。格雷厄姆解释说，“当哲学家发现了某种严谨的方法，这方法就会逐渐衍生为一门新的学科——比如物理学、经济学和心理学。哲学的进步方式很奇妙：它是其他科学的发源地。” 但格雷厄姆认为，今天的科学家可以在古典哲学中找到“灵魂伴侣”。“那时的哲学家已经开始像科学家一样思考，即使他们尚未拥有科学的工具，也并没有找到严谨的实验方法。”现代宇宙学家也可以通过回溯到最初的哲学根源找到慰藉，甚至灵感。“说来很有意思，因为前苏格拉底哲学家的出发点是‘这一切从何开始？’而这也正是现代宇宙论者正在探寻的方向：大爆炸如何开始？大爆炸之前是怎样？这一切究竟如何运作？诸如此类。从某种意义上来说，现代人探究的问题踏上了回归的历程。”格雷厄姆称。 这些宏大问题曾是前苏格拉底哲学家辛勤探寻的方向，今天又再度被重拾，但在这前后之间，它们无人问津。在20世纪初之前的许多世纪里，人们都对宇宙学不屑一顾，物理学家无心追溯宇宙的本源。到20世纪20年代，埃德温·哈勃等人意识到，宇宙是在不断扩展的。随着这一发现渐获支持，那些关乎宇宙根本的大问题才又重新回到公众的视线中。 格雷厄姆表示，“当你的范式正常运作时，你无须担心事情会如何发展；但当事情开始陷于混乱，你就需要跳出范式另辟蹊径。这常常意味着，你要开始像哲学家一样思考了。”而当你开始走向哲学时，有些科学家就会开始嘲笑你。“哲学中的假设无法被证明，”，而科学应该与那些可被证明的假设打交道。格雷厄姆补充说，“但是有些假设你不能逃避。” 野村泰纪是加州大学伯克利分校的理论物理学教授，他的研究方向是多元宇宙论和弦理论。他对前苏格拉底哲学家们深表同情。“那些古希腊科学家们一定曾基于他们的经验和思考提出过类似的合理猜想。”但和古希腊的哲学家们一样，野村也经常被他的同侪即其他现代顶尖物理学家批判，说他的研究中猜想的成分太重。 野村表示，“我们说可能存在多个宇宙，但许多人会辩称，‘你无法去到宇宙之外啊，简直是无稽之谈。’但科学的方法论亘古不变。一个人只能基于其可测量的东西去建立理论。”只要理论严谨、论据充足、可被证伪，科学家们就应该予以考虑。这三项要求，野村所做的工作全部符合。 此外，野村认为，多元宇宙理论符合直觉，也符合逻辑。“除了地球之外，太阳系中还有七个行星；除太阳系之外，星系中还有成千上万个太阳系；除了银河系之外，还有众多其他星系。所以在21世纪的今天，怎么就能确定，我们所认为的宇宙就是全部呢？”虽然这么说，但野村的方程其实是超越直觉的，而且他的方程也传达出了同一个“疯狂”的理念：可能存在多个宇宙。 现在，几乎所有科学家都认为，我们所在的宇宙理应就是唯一的宇宙，而大爆炸就是这一宇宙的起源。但这一理论最开始也只是猜想。野村表示，“我们从未穿越回过去直接检验大爆炸理论。我们只是理所当然地把他视为必然成立的先决条件，而后基于此推出各种结果。”宇宙扩张即是这样推出的结果之一。“我们一直在探索自然，也不断收集符合这一图景的证据。当有证据明显违背这一图景时，我们就把它弃之一旁。这是一个很高的标准。” 按照野村的理解，哲学是科学的培养皿。同时他也承认，几乎所有重大的科学飞跃最初都始于看似疯狂的猜想。野村认为，因为某种猜想“仅仅是哲学”就对它们不予理睬是很危险的。我们应该尝试去证实或证伪，因为这样的探索总会让我们有所收获。“放手去尝试，实践出真知。这就是我的哲学。原则上来讲，我们是有可被证伪的理论的。” 《科学革命的结构》一书的作者托马斯·库恩一定会欣赏野村的观点。革命者或守旧者，预言家或循规蹈矩的科学家，库恩都一样赞颂。野村说，“我认为保持科学家的多样性很重要。从历史的角度看，有一半的科学家所从事的工作最终都不会开花结果，但这种所谓的‘浪费’是必须的。”
而且，谁也无法揣测究竟什么能让一位科学家跻身伟大之列。格雷厄姆将爱因斯坦的成功归因于他惊人的想象力。正是因为有了这种想象力，爱因斯坦才会去思考如果以光速移动世界看起来会是什么样子。格雷厄姆说，“有些时候，你必须要有这种想象力，而不是只按部就班地埋头苦干。”先有启示，然后才有方法论。 前苏格拉底哲学家们就曾这样“以身试险”。他们藐视传统，并因此给下一代人照亮了前路。今天的理论物理学家们可能也扮演着同样的角色。与真正的古希腊哲学家不同，历史会决定他们是否会因为他们的贡献得到应有的认可。
普林斯顿大学的理论物理学家史蒂芬·格布瑟解释说，“严谨”确保了今天的物理学家在漫长的科学史中将占有一席之位。他说，尽管他们的理论距离数学概念还有差距，但“通常，从测量的现象到数学概念之间都有一条颇为直接的道路。”他说，共形场论就是一个极佳的例子。“虽然这项工作很多都是抽象的，但是它也很容易面向经实际研究的事物，比如磁铁或天然气-蒸汽系统等。” 对格布瑟和许多其他科学家而言，创造力和勤奋之间并没有严格意义上的分水岭。一个实验导向另一个，如此往复，所得的结果就会推进研究领域的进步。有时，要得出突破性的推论是需要一些想象力的，但好的、方法论的科学仍然最重要。
格布瑟表示，“很多时候，科学的进程都是非线性的。即使把时间限制在短短十年之内，我们也很难确切知道到底什么工作最终会是重要的。所以我们能做的就是去研究那些有意义、有可能推动人类认知的东西，然后保持一颗开放的心态，看最终它们会如何以出人预料的方式为我们所用。” 格布瑟不会否认前苏格拉底哲学家的历史地位，而爱因斯坦毋庸置疑可以永垂不朽。天马行空的想法应该受到欢迎。只要理论家和实验家之间还存在共生，科学就会进步。科学家和理论家不会将这些自古已有的宇宙问题抛之脑后，他们会继续步步追问探索。而我们，也会给予那些最初看起来疯狂的猜想应有的重视。
宇宙的下一扇大门正等待着我们的开启。 作者：Joe Carmichael 来源：Inverse编译：未来论坛 饭小羯审校：未来论坛 商白
未来论坛，是民非企业性质的公益组织，是承载人类科技梦想，用科技改变世界的公益平台；也是连接前沿科技，解读未来趋势的思想平台。 “理解未来”系列讲座，由未来论坛倾力打造，是面向社会大众开放的高质量月度科普讲座。“理解未来”系列讲座邀请富有洞察力、创新性和前瞻性的知名科学家和创业者与大众分享交流对未来的认知，促进社会大众对未来的理解与思考。 |
|
|
