思想从何而来?

它们在容忍错误和鼓励批判性思维的环境中,通过非正式对话孕育而生

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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


最近,一家荷兰电视台摄制组来到我家,就我最新的天文学研究进行采访。当我告诉他们我在淋浴时获得了很多新想法时,他们决定拍摄一个场景,展示淋浴还在开着,我穿着浴袍从浴室冲到电脑前。

但是,尽管他们尽了最大努力,他们也无法直观地看到我的想法以及它们实际来自哪里。同样的视频也可以用这所房子的前一位住户来拍摄,他并没有分享我的任何科学想法。我和他碰巧使用了同一个淋浴间,在同一个厨房吃饭,在同一个卧室睡觉,总共共享相同的空间(在不同的时间),但结果却截然不同。思想从何而来?

思想源于孕育着的心灵,正如婴儿从母亲的腹中诞生一样。是什么使心灵 fertile 肥沃?首先,是摆脱传统思维束缚或实际担忧负担的自由。如果一个量子系统被探测得太频繁,它往往会停留在相同的状态。


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对于个人的心灵来说,如果它经常被他人打断,情况也是如此。沉浸在 common wisdom 常识的琐事中,就像阅读日报上昨天的旧闻一样,看不到做出改变的前景。资深研究人员旨在建立回音室,让他们的声音通过他们的团队成员清晰响亮地传播。这是新思想 pregnancy 孕育的解药。如果年轻的职业科学家接受他们的导师设定的限制,他们可能无法充分发挥他们的发现潜力。当研究人员偏离群体思维或时尚时,创新就会发生。

保守主义本质上注定会遭受文化冲击。2013年12月,我在耶路撒冷早期星系形成理论物理冬季学校第30届会议上,为学生们就“引力波天体物理学”这一主题做了一场教学讲座。在我讲座大约10分钟后,学校一位专门研究传统天文学的年轻讲师举手问道:“你为什么要浪费这些学生的时间?我们都知道这个领域对他们的职业生涯没有用处。”

2015年9月,当许多相同的学生仍在攻读博士学位时,LIGO 探测到了来自黑洞合并 GW150914 的引力波。随后,中子星合并 GW170817 的电磁对应体的探测开启了多信使天文学的新时代,这位讲师的预言被2017年诺贝尔物理学奖的宣布正式证明是错误的。事后看来,这个错误可能并不令人惊讶。想想乘坐马车的人如何看待福特的 T 型车,或者《不列颠百科全书》的管理者如何在早期看待维基百科。

另一个“抗怀孕药丸”涉及生活的世俗负担,这些负担使心灵专注于实际的担忧。这解释了为什么我倾向于在淋浴时获得想法,因为它为我提供了从与我作为天文系主任和两个中心主任的职责相关的干扰中抽身的时间。如果没有从干扰中抽身的时间,想法就会稀少。有很多替代淋浴的方法可以提供相同的基本益处;假期有时是通过它们逃避的东西来定义的,而不是通过它们提供的替代品来定义的。

我们如何才能培养一个滋养思想的环境?秘诀始于创造一种鼓励非正式提问和探究、容忍错误并促进创新的文化。例如,苏格拉底式的对话方法——鼓励批判性思维和挑战权威——在哲学和伦理学中产生了丰富的见解文献,也适用于科学。但是,即使是肥沃的土壤,如果没有种子,也不能保证植物开花结果。我们如何才能在学术环境中播种思想?

思想通常源于对话,在对话中,一个人听到一个挑战,并认识到解决它的新途径。因此,至关重要的是创造一个空间,让挑战可以在公开和无所畏惧的情况下进行讨论,从而激发新的解决方案。贝尔实验室就是一个极好的历史例子,在20世纪中期,它将有创造力的物理学家和工程师聚集在一个走廊里,他们的日常对话促成了射电天文学和宇宙微波背景的发现,以及晶体管、光伏电池、激光和 CCD 等发明,以及许多其他突破。将年轻人纳入对话至关重要,因为他们没有包袱,并且愿意进军未知的领域。

创造创新环境的愿望远远超出学术界,因为它为亚马逊、谷歌、苹果、微软或 SpaceX 等企业带来了巨大的经济效益。然而,科学中最美丽的发现是免费发生的,而不是由公司董事会设计的。众所周知,如果你希望获得一个方差很小的传统结果,你所需要做的就是组建一个大型委员会;这个结果是由统计学的中心极限定理保证的。

最后,给创新者一句忠告:仅仅播种是不够的。一旦思想诞生,就需要被关注和发展,就像婴儿需要喂养才能成长为成年人一样。许多优秀的想法因被忽视而丢失。与初创公司类似,一个好主意必须进行可行性研究,评估其前景,并在它看起来有希望的情况下促进其进一步发展。风险是不可避免的,因为在创新的浓雾中,你无法判断你面前是高原、陡峭的山丘还是悬崖。但是,一旦成功,一个优秀的想法就可能值得投资于一百个失败的想法。当然也值得一家荷兰电视台摄制组的充分关注。

参考文献

苏格拉底的智慧:柏拉图早期对话中的知识模型。 休·本森。牛津大学出版社。2000年。

发明与发现的周期:重新思考无尽的前沿。 文卡泰什·纳拉亚纳穆蒂和托卢瓦洛戈·奥杜莫苏。哈佛大学出版社。2016年。

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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