科学不是为了获得更多“赞”

非同寻常的群体思维导致非同寻常的无知

LIGO天文台的长时间曝光照片。

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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


社交媒体通过“赞”的数量来衡量一个想法的成功程度。科学上的成功则通过该想法与真理的接近程度来衡量。在物理科学中,真理等同于实验证据。因此,人们会期望物理学家通过他们的想法与数据的匹配程度来衡量成功,而不是通过这些想法在同行中的受欢迎程度来衡量。令人惊讶的是,这种幼稚的期望并没有在当前理论物理学的领域中得到体现。

超对称性弦理论霍金辐射、反德西特/共形场论(AdS/CFT)多元宇宙的数学构造目前被理论物理学的主流认为是无可辩驳和不言而喻的,即使没有实验证据支持它们。正如我在几个月前参加的一个会议上,一位著名的物理学家所说:“这些想法一定是正确的,即使没有实验证明它们,因为成千上万的物理学家相信它们,而且很难想象如此庞大的、具有数学天赋的科学家群体会犯错。”

一旦主流文化发展到这种自我维持的阶段,它就不需要外部验证。它所倡导的想法被认为本质上是正确的,基于它们的数学之美,实验的作用是缩小灵活的数学框架所允许的各种可能性。过去几代的理论物理学家不那么自负;他们考虑的可能性之一是允许他们的理论被实验数据证明是错误的。


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但是,目前的自我维持文化在自己的理论酱汁中蓬勃发展,因为它获得的“赞”较少而否定了其他选择。当奖项或拨款分配委员会由流行范式的倡导者组成时,纠正一开始就不应该采取的道路可能需要几个世纪的时间。足够大的群体可以使投机性概念合法化,而无需遵守卡尔·萨根的说法:“非凡的主张需要非凡的证据。”

对此,我还要补充伽利略·伽利莱的基本教训,即实验至关重要,因为非同寻常的群体思维导致非同寻常的无知。在伽利略的观察之前,在重力作用下,重物比轻物下落得快,以及太阳围绕地球旋转的假设下,构建精美的抽象框架是很流行的。

关于一些当前物理学家的自我维持文化,有什么新鲜的和令人担忧的事情吗?还是即使在伽利略之后,它也一直存在?我个人的印象是,半个世纪前,理论物理学家更倾向于实验验证的概念。但是现在,如果我们加倍强调超对称性即将出现,而大型强子对撞机没有发现它的证据;如果我们坚持认为霍金辐射必然存在,尽管它在爱因斯坦的广义相对论和量子力学中信息不丢失的基本原则之间存在悖论;如果我们假设多元宇宙必然存在,并且任何可能发生的事情都会在其中发生无限次——在没有证据支持这种概念的情况下——那么我们就是在背叛物理学的标志,即努力描述我们所生活的现实。

毕竟,当我在理论上考虑我银行账户中可能拥有的所有金额时,我会感到非常兴奋。特别是,我是一个亿万富翁这个有吸引力的可能性。但是,去自动取款机 (ATM) 查看我实际有多少钱,会给我的消费习惯带来清醒的基调。获取数据并将其与我们的理论思想进行比较,可以让我们意识到我们没有产生幻觉或沉迷于一厢情愿的想法。

即使我自己从未尝试过这种体验,我也可以想象避免实验数据的反馈一定类似于吸毒。根据那些有过这种经历的人的报告,“你漂浮在你想象的构造中,感觉很幸福。”一群梦想家可以通过分享经验和互相支持而感到更快乐。

然而,这种活动错过了重点。物理学不应该是一种让我们感觉良好的娱乐活动。历史告诉我们,人类群体可以在彼此的陪伴下感到快乐,同时倡导错误的想法。科学是一种关于自然的学习体验,它有可能向我们展示错误,而不管我们在 Twitter 上的受欢迎程度如何。物理学是与自然的对话,而不是独白。我们应该参与其中并做出可测试的预测。

然而,甚至有一些物理学家倡导这样一种假设,即我们可能生活在计算机模拟中。在这里,适当的回应是受证据指导。只有当我们注意到时空中的像素,就像我们在计算机屏幕上看到的那样,或者如果我们检测到表明模拟崩溃的错误,这种建议才应该受到关注。到目前为止,现实对我来说似乎非常真实。也许这是因为,与这种想法的一些拥护者不同,我必须检查我的银行账户余额,以避免不负责任行为的后果。

社会压力不仅塑造了理论领域的流行推测,而且还限制了对我们现有的仪器进行的不那么投机的概念的实证探索。例如,如果不是因为主流不愿从事这项任务,那么对系外行星上文明的技术特征(以工业污染、人造光或热、光伏电池、结构人工制品或人造卫星的形式)的搜索可能会进行得更加严谨。相关的偏见和同侪压力呼应了一些哲学家拒绝通过伽利略的望远镜观察。

在社交媒体时代,物理学如何才能恢复其对证据的传统谦逊态度? 前进的道路很简单:应优先收集实验数据并排除理论思想。没有什么比受数据指导更令人谦卑的了。与其花费整个职业生涯沿着数学死胡同走下去,而这些死胡同可能会被后代的物理学家宣布为无关紧要,不如年轻的科学家明智地专注于那些思想的价值可以在他们的一生中得到检验和兑现的研究领域。

如果没有在附近的 ATM 进行实验,我们就有可能在某一天发现我们破产了。而多元宇宙的某些部分可能存在更富有的我们自己的投机性概念,也无法在这个我们对其负责的现实中拯救我们。

Avi Loeb is the head of the Galileo Project, director of the Institute for Theory and Computation at the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, founding director of Harvard University’s Black Hole Initiative, and the former chair of the Harvard astronomy department (2011-2020). He is a former member of the President’s Council of Advisors on Science and Technology and a former chair of the Board on Physics and Astronomy of the National Academies. He has published more than a thousand peer-reviewed papers and is the bestselling author of Extraterrestrial and Interstellar and a co-author of the textbooks Life in the Cosmos and The First Galaxies in the Universe.

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