本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
受《大众科学》关于爱因斯坦相对论的特刊的启发,我最近发布了一个修订版的关于爱因斯坦的文章,这篇文章是我十年前为《纽约时报》撰写的。为了平衡这篇赞扬爱因斯坦的文章,我决定发表另一篇《泰晤士报》文章的编辑和更新版本,这篇文章是批判性的,相对而言。约翰·霍根
1915年,爱因斯坦发表了他的广义相对论,这是一个关于引力的激进新理论。十年前,在爱因斯坦所谓的奇迹年,他撰写了六篇论文,为相对论和量子力学奠定了基础,这两者共同构成了现代物理学的基础。正如《大众科学》在其九月刊中所述,“在21世纪,没有其他科学家的遗产比爱因斯坦的更重要。”
尽管我是爱因斯坦的粉丝,但我感到有必要谴责他的遗产的一个方面:科学与常识不相容的普遍信念。在爱因斯坦时代之前,T.H.赫胥黎,又名“达尔文的斗牛犬”,可以将科学定义为“只不过是训练有素和有组织的常识”。
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量子力学和相对论打破了我们关于世界如何运作的常识观念。这些理论要求我们相信,一个电子可以同时存在于多个地方,并且空间和时间——现实的工字梁——不是刚性的而是有弹性的。不可能!然而,这些反常识的主张经受了一个世纪以来一丝不苟的实验检验。
因此,许多科学家开始将常识视为进步的障碍,不仅在物理学领域,而且在其他领域也是如此。“毕竟,我们有什么可以展示的……常识,”行为主义者B.F.斯金纳问道,“或者通过个人经验获得的见解?”
英国生物学家刘易斯·沃尔珀特在1992年的著作《科学的非自然本质》中将这种观点提升到教条的地位,他宣称,“我几乎要断言,如果某件事符合常识,那么它几乎肯定不是科学。”沃尔珀特的观点被广泛认同。当我援引常识来捍卫或——更常见的是——批评一个理论时,科学家们总是会翻白眼。
科学家对常识的蔑视有两个不幸的含义。一个含义是,荒谬性远非一个理论的问题,而是其深刻性的衡量标准。因此,也许,多重人格障碍和多重宇宙理论等可疑主张的吸引力。
另一个,甚至更阴险的含义是,只有科学家才有资格评判其他科学家的工作。不用说,我反对这种立场,不仅因为我是一名科学记者(主修英语)。我发现常识——普通的、非专业化的知识和判断——对于判断科学家的声明是必不可少的,即使在最深奥的领域,或者尤其如此。
例如,爱因斯坦的知识继承人长期以来一直痴迷于寻找一个“统一”理论,该理论可以涵盖量子力学(解释电磁力和核力)和广义相对论(描述引力)。这两个理论使用非常不同的数学语言,描述了非常不同的世界,一个是不均匀和随机的,另一个是无缝和确定性的。
统一理论的主要候选者认为,现实源于微小的弦、环、膜或在由10个、16个或1,000个维度组成的高维空间中蠕动的东西(数字取决于理论的变体,或一周中的某一天,或理论家的邮政编码)。一套相关的“量子引力”理论假设存在平行宇宙——有些可能是我们自己宇宙的变异版本,就像旧超人漫画中的“比扎罗世界”——存在于我们小宇宙的边界之外。
这些理论是荒谬的,但这不是我对它们的问题。我的问题是,没有可想象的实验可以证实这些理论,正如大多数支持者不情愿地承认的那样。弦(或膜,或其他任何东西)太小了,任何可建造的仪器都无法辨别,而平行宇宙太遥远了。因此,常识说服我相信,这些投机取巧的途径最终将是死胡同。
常识——以及一点历史视角——使我对人类思维的宏大统一理论同样持怀疑态度。在观察自己和我的同胞半个世纪之后——更不用说看了大量的电视和电影——我得出的结论是,作为个体,我们是非常复杂、多变、不可预测的生物,我们的人格会受到广泛因素的影响。因此,我对于将我们行为的某些重要方面追溯到单一原因的假设持谨慎态度。
此外,在过去的一个世纪里,心智科学像青少年对音乐的品味一样时尚,因为一种理论让位于另一种理论。科学家向我们保证,我们思考和做的一切都可以用俄狄浦斯情结、条件反射、进化适应、X染色体中的基因或杏仁核中的血清素缺陷来解释。鉴于范式的快速更迭,在一种范式的证据变得压倒性之前,怀疑所有范式才是明智之举。
具有讽刺意味的是,虽然许多科学家贬低常识,但人工智能研究人员已经发现它是一种多么微妙而强大的属性。在过去的几十年里,研究人员已经对计算机进行编程,使其能够出色地执行某些定义明确的任务;计算机可以下国际象棋冠军赛,计算两个星系之间的碰撞,处理一百万个航班预订。但是,计算机在模拟普通人度过普通日子所依赖的普通、基于经验的智能方面却一败涂地。换句话说,计算机缺乏常识,这就是为什么即使是最聪明的计算机也如此愚蠢。
是的,仅凭常识可能会误入歧途,科学对自然的某些最深刻的见解违反了常识;最终,科学真理必须在经验基础上建立。爱因斯坦本人曾经贬低常识为“18岁之前获得的偏见的集合”,但他保留了一些关于现实如何运作的基本偏见。他关于“上帝不掷骰子”的言论反映了他顽固地坚持特定原因产生特定结果;他永远无法完全接受量子力学的奇异含义,即在小尺度上,现实会溶解成概率云。
到目前为止,爱因斯坦似乎在上帝厌恶机会游戏方面是错误的,但他没有放弃他对现实的常识性直觉是正确的。在证据尚不确定的许多情况下,我们不应羞于求助于常识来指导。
延伸阅读:
物理学泰斗仍然认为弦理论走在“正确的轨道上”。” 另请参阅我对物理学家 乔治·埃利斯、 卡洛·罗韦利、 加勒特·利西、 保罗·斯坦哈特、 李·斯莫林 和 史蒂文·温伯格——以及 我对温伯格的简介 的问答,其中详细讨论了对物理学最终理论的追求。