本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
过去两周我参加了一个非常棒的会议——更多内容将在以后的文章中介绍——但一回到家就得了重感冒。唉。鼻子不通气,喉咙嘶哑,头昏脑胀,很难连贯地写博客。幸运的是,我的朋友吉姆·卡卡里奥斯,明尼苏达大学的物理学教授和一位非常棒的人,发表了一篇客座博文,灵感来自潜在的总统候选人里克·佩里最近在竞选活动中的评论。
鉴于刚刚结束的共和党候选人辩论,其中反科学主题尤为突出,这篇文章尤其及时。我认为任何真正热爱和尊重科学及其为社会带来的所有益处的人——无论政治意识形态如何——都应该关注老牌政党中这种日益明显的倾向。但是,接下来——我将让吉姆解释我们在科学领域是如何了解我们所知道的,以及为什么对于一个文明社会来说,重视基于事实、好奇心驱动的科学探究如此重要。交给您了,吉姆!
* * * * *
关于支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
德克萨斯州州长里克·佩里,共和党总统候选人提名人,最近在竞选活动中被问及他认为地球有多老。他回答说:“我不确定是否有人真正完全知道它有多老。” 虽然技术上是正确的——科学测量不断改进,可以更准确地确定地球的年龄——但这是一种回避的回答。
我想人们不能责怪佩里州长试图回避直接回答——毕竟他是一位政治家。作为一名科学家,为了获得更富有成效的回应,我会稍微不同地措辞这个问题。
我会问佩里州长:“您认为哪个更接近地球的真实年龄——45亿年还是六千年?” 我还有一个后续问题。
如果他回答说地球的年龄更接近45亿年,我就会问——您为什么这么认为?
如果他引用科学界对这个年龄的压倒性共识,那么我想知道为什么他没有发现科学家们在气候变化或进化论方面也有同样令人信服的共识。去年发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文发现,超过 97% 的接受调查的气候科学家都认为全球变暖是真实存在的现象,并且人为原因导致了这种变暖。这不是勾结的迹象——相信我,科学家最喜欢的事情莫过于证明他们的同事是错的。如果除了少数科学家之外的所有人都同意某个特定的结论,那是因为证据表明了这一点。为什么同意科学推导出的地球年龄,却忽视气候变化的科学证据呢?
如果他回答说六千年更接近地球的真实年龄,我就会问——那手机呢?
科学确定的地球年龄不是凭空捏造的。它是基于对岩石和陨石中不稳定铀和钍核浓度的测量,采用类似于碳 14 测年法的技术。从这些测量中提取自岩石形成以来的时间需要理解量子力学,量子力学是描述原子和原子核行为的物理学领域。自 1945 年第一颗原子弹开发以来,我们对原子核放射性衰变机制的理解不断提高,地球年龄的不确定性也相应降低,这是从这些测量中得出的。
此外,量子力学与统计力学相结合,为固态物理学和半导体物理学奠定了基础。现代量子力学是在 20 世纪 20 年代中期发展起来的,晶体管和激光器大约在一个世代之后问世。如果没有量子力学,就不会有计算机硬盘驱动器、磁共振成像、发光二极管、手机、笔记本电脑或 iPod。
当然,无视任何他们不喜欢的科学结论是每个美国人的权利。但理性的连贯性会表明,人们会不信任任何利用这门科学的电子设备。至少阿米什人言行一致,而不只是说说而已。
为什么佩里州长或任何来自任何政党的民选官员认为地球有数十亿年还是数千年历史很重要?因为科学不是事实的集合,而是一种我们如何获得关于自然世界的可靠信息的过程。我敢打赌,大多数研究领域不直接涉及陨石放射性测年的科学家都不熟悉从中确定地球年龄的同位素衰变曲线。但是,通过获取证据,然后对其进行测试、质疑并最终接受为正确的过程,使人们有信心,当那些致力于此类主题研究的人得出地球年龄为 45 亿年的结论时,结果是值得信赖的。
科学进程延长了我们的寿命,消灭了疾病,养活了数十亿人,正如去年 CBS 喜剧《生活大爆炸》一集中指出的那样,在莱特兄弟在基蒂霍克飞行仅仅六十年后,就使人类能够登上月球。作为公民和选民,我们应该了解我们的候选人是否认为科学只是另一种观点,然后在选举日,我们可以分享我们对他们的看法。
詹姆斯·卡卡里奥斯是明尼苏达大学物理与天文学院的泰勒特聘教授,也是《超级英雄的物理学》和《量子力学的奇妙故事》(Gotham,2010年)的作者。