科学在人们意识到自己错了时才会进步

科学意味着能够根据新的证据改变你的想法

Illustration of multiple researchers in a lab smacking the palm of their hand on their heads

斯科特·布伦德奇

科学家身上被期望具备的许多特质——冷静、客观、对细节的惊人关注、对一切都加上保留意见,以及总是把最重要的信息放在最后——在日常生活中不太有用。例如,科学对话和日常对话之间的对比,是如此多的科学传播未能触及更广泛受众的原因之一。(一位观察家直言不讳地指出:“科学写作往往……是很糟糕的写作。”)然而,科学的一个方面是我们行为的良好榜样,尤其是在像现在这样的时代,当如此多的人似乎确信自己是对的,而他们的对手是错的时候。那就是承认“等等——等一下。我可能错了”的能力。

当然,并非所有科学家都能达到这个理想。但历史提供了令人钦佩的例子,证明科学家们承认自己错了,并在面对新的证据和论点时改变了自己的观点。我最喜欢的例子来自板块构造学说的历史。

在 20 世纪早期,德国地球物理学家和气象学家阿尔弗雷德·魏格纳提出了大陆漂移理论,认为大陆并非固定在地球表面,而是在地球历史上广泛迁移。魏格纳并非怪人:他是一位著名的科学家,对气象学和极地研究做出了重要贡献。现在分离的大陆曾经以某种方式连接在一起的观点得到了地层学和古生物学的大量证据的支持——这些证据已经启发了其他大陆移动理论。他的提议并没有被忽视:在 20 世纪 20 年代和 30 年代早期,整个欧洲、北美、南非和澳大利亚都在讨论它。但大多数科学家,特别是美国的科学家拒绝了它,美国的地理学家反对该理论的形式,而地球物理学家则坚持一种似乎与大陆移动不相容的地球模型。


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在 20 世纪 50 年代末和 60 年代,随着新证据的涌入,特别是来自海底的证据,辩论重新开启。到 20 世纪 60 年代中期,一些顶尖科学家——包括伦敦帝国学院的帕特里克·M·S·布莱克特、普林斯顿大学的哈里·哈蒙德·赫斯、多伦多大学的约翰·图佐·威尔逊和剑桥大学的爱德华·布拉德——赞同大陆运动的观点。在 1967 年至 1968 年间,这种复兴开始凝聚成板块构造学说。

然而,这种情况并没有发生在当时被称为哥伦比亚大学拉蒙特地质实验室的地方。在地球物理学家莫里斯·尤文的领导下,拉蒙特是 20 世纪 50 年代和 60 年代世界上海洋地球物理研究最受尊敬的中心之一。在美国海军的财政和后勤支持下,拉蒙特的研究人员积累了大量关于海底热流、地震活动、测深和结构的数据。但尤文领导下的拉蒙特是抵制新理论的堡垒。

尚不清楚尤文为何如此强烈地反对大陆漂移。可能是因为他接受过电气工程、物理和数学方面的培训,所以他从未真正对地质问题产生兴趣。证据表明,尤文从未接触过魏格纳的工作。在 1947 年撰写的一份资助申请书中,尤文甚至将“魏格纳”与“瓦格纳”混淆,称之为“瓦格纳大陆漂移假说”。

在拉蒙特,尤文并非唯一一个不了解地质学辩论的人。一位科学家回忆说,在 1965 年,他个人“只是模糊地意识到[大陆漂移]假说”,而拉蒙特熟悉该假说的同事大多“持怀疑和不屑一顾的态度”。尤文也以专断著称;一位海洋学家称他为“海洋学界的巴顿将军”。这不是一个鼓励异议的环境。

一位改变了想法的科学家是泽维尔·勒皮雄。1966 年春天,勒皮雄刚刚完成了他的博士论文答辩,论文否定了区域地壳移动的可能性。在拉蒙特看到一些关键数据——这些数据刚刚在那一周的美国地球物理联合会会议上展示过——后,他回到家,让他的妻子给他倒了一杯酒,说:“我的论文结论是错误的。”

勒皮雄曾使用热流数据“证明”赫斯的海底扩张假说——玄武岩岩浆从地幔中沿大洋中脊涌出,产生压力,使海底分裂并推动两半分开——是不正确的。现在,新的地磁数据使他确信该假说是正确的,并且热流数据或他对热流数据的解释存在问题。

勒皮雄将这一事件描述为“极其痛苦的”,在一篇文章中解释说,“在 24 小时内,我感觉我的整个世界都在崩溃。我拼命地想拒绝这个新证据。”但随后他做了所有优秀的科学家都应该做的事情:他抛开受伤的自尊心(大概是在喝完那杯酒之后),重新开始工作。在两年内,他与他人合著了几篇关键论文,帮助确立了板块构造学说。到 1982 年,他成为世界上被引用次数最多的科学家之一——也是仅有的两位获得此殊荣的地球物理学家之一。

在随后的几年里,拉蒙特的科学家为板块构造学说做出了许多关键贡献,勒皮雄也成为他那一代最杰出的地球科学家之一,获得了无数奖项、荣誉和奖章,包括(具有讽刺意味的是)美国地球物理联合会颁发的莫里斯·尤文奖章。在科学中,就像在生活中一样,能够承认自己错了并改变想法是有益的。

这是一篇观点和分析文章,作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。

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