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
2013年诺贝尔物理学奖今天颁发给了两位非常杰出的人士——彼得·希格斯和弗朗索瓦·恩格勒。但正如事实正迅速证明的那样,诺贝尔奖——以及其他奖项——越来越发现自己与当今科学的实际运作方式脱节。他们所认可的东西是值得的,但他们不认可的东西的总和正在呈指数级增长。
诺贝尔奖由阿尔弗雷德·诺贝尔在 113 年前设立,当时科学的面貌截然不同。个人做出发现,通常使用花费几百美元的设备。主要在西方的少数几个国家几乎承担了所有尖端科学的研究。用于科学的联邦资助正式系统不存在,大多数科学家为少数几所精选大学工作,这些大学与慈善组织和个人的网络相结合,不成比例地向这些精选的少数人倾注资金和声望。因此,这是一个孤独的思想仍然在科学前沿拥有相当大影响力的时代。
时代已经改变。虽然杰出人才仍然充斥着科学界,但几乎每一项重大的科学发现现在都被认为是团队的努力。在中国发现重要科学突破的潜力与在美国发现的可能性一样大。总会有一些聪明的头脑显著贡献想法和灵感,但除了像纯数学这样一些稀有领域外,孤身一人埋头苦干的时代几乎已经过去了。如今,个人仅仅为了利用现在已成为常态而非例外的联邦和国际科学资助,就必须跨越州界和国界进行联网和合作。此外,通信技术使各个研究人员的努力凝聚成一个无缝的整体,以至于很难说清楚是谁贡献了什么想法。
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毫无疑问,阿尔弗雷德·诺贝尔不会预测甚至不会认可 21 世纪的这种科学发现模式。我个人认为,如果他还活着,他很可能会修改遗嘱的条款,以更准确地反映现实。
去年在发现类似希格斯的粒子后,《大众科学》的编辑呼吁诺贝尔基金会开始向团队和组织颁奖;实际上,诺贝尔的遗嘱中没有任何内容阻止这一点。虽然这种功劳分享的后勤工作可能不容易,但我认为这是一个非常明智的想法,它的重要性早就应该得到了重视,而今年的颁奖真正突显了这一点。首先,尤其是今年的奖项,是许多想法在同一时间“在空中”的结果,具体而言是在1964年。当然,在科学史上,有时你会发现有人独立于他人提出一些全新的东西——爱因斯坦的广义相对论就是其中之一——但这里绝对不是这种情况。至少有六个人和希格斯和恩格勒有相同的想法。此外,诺贝尔奖获得者 P.W. 安德森在几年前就有了大致的想法,正如数学家彼得·沃伊特在这篇文章中所阐述的那样。很明显,希格斯玻色子不是希格斯和恩格勒的孤立顿悟的结果。与某些其他发现相比,这项发现异常地是许多人共同努力的结果。
然而,尽管存在这些复杂性,正如沃伊特所说,诺贝尔奖仍然停留在 20 世纪早期的“伟人”模式中,即一两个杰出的男性或女性对一项发现做出了不成比例的贡献。这导致他们在可能存在几个不那么伟大但仍然重要的男性和女性的情况下,去寻找少数伟人。首先,当然,甚至不是任何数量的伟人,而是恰好三个或更少。正如马克·杰克逊的文章充分证明的那样,这导致了多年来许多非常重要的遗漏,从物理学家弗里曼·戴森到化学家加博·索莫贾伊,再到——就在今年——生物学家理查德·谢勒,他曾与两位获奖者共同获得了另外两项重要奖项。但更重要的是,在奖项的任何其他方面,都没有比未能承认欧洲核子研究中心(CERN)的实验团队更能体现“伟人”综合症的了,如果没有这些团队,实际上就不会有与希格斯相关的诺贝尔奖(尽管我们中的一些人希望他们能在不久的将来得到单独的认可)。在接下来的几年里,“伟人”模式几乎总会对实验人员不公平。以下是沃伊特列出的问题:
首先,这是一个最重要的实验成就,但实验人员及其工作仍然没有得到认可。欧洲核子研究中心、大型强子对撞机和阿特拉斯的数千名物理学家和工程师通过共同努力完成了一项惊人的成就,但这使得他们 somehow 不符合获得诺贝尔奖的资格。就诺贝尔奖而言,他们的错误在于以相对民主的方式运行他们的合作,而没有一个可以脱颖而出并获得奖项的“伟人”(或“伟大的女性”)。今天选择的另一个问题是,如果你确实想强调科学研究的模式,即进步来自特定的“伟人”理论家,那么在这种情况下,他们遗漏了参与其中的最伟大的一个人。在大型强子对撞机上测试的特定模型不是恩格勒和希格斯的模型,而是温伯格和萨拉姆已经因此获奖的模型。新奖项是针对一般机制的,但这是一种早在恩格勒和希格斯几年前就被菲利普·安德森理解的东西。有关该历史的一些细节,请参见这里。通常提出的论点是安德森的模型不是相对论的,但这是一种相对论不相关的现象,这是安德森所理解的。
并非每一项发现都会像希格斯那样充满多个同时贡献的问题,但在协作的、基于大数据的和高度网络化的科学发现时代,这种情况很可能会更频繁地发生。
现在,我们当然可能会问,我们真的关心吗?不仅仅是物理学家,任何读过几本关于希格斯的优秀科普书的人——我将特别指出肖恩·卡罗尔的书——都会意识到现实要复杂得多。但事实是,广大公众仍然不明白这一点;如果他们明白这一点,那么卡罗尔的书的销量可能会愉快地与《秘密》的销量相媲美。他们看到的是,大量的复杂性和功劳分散在多个人、团队和几十年之间,最终简化为两三个名字的简单列表。他们对科学领域的“伟人”的信念得到了重申。他们认为我们仍然生活在达尔文和爱因斯坦的时代,但我们不是。他们仍然不了解科学发现的根本变化性质,这种性质保留了旧的元素,但又添加了许多新的元素。这是一个令人担忧的原因,因为正是同样的公众将资助导致像希格斯这样的发现的科学研究。如果他们不断地看到错误的科学模式,他们不太可能支持正确的科学模式。我认为诺贝尔基金会应该认真思考这一点。