科學家身上被期望具備的許多特質——冷靜、客觀、對細節的驚人關注、對一切都加上保留意見,以及總是把最重要的資訊放在最後——在日常生活中不太有用。例如,科學對話和日常對話之間的對比,是如此多的科學傳播未能觸及更廣泛受眾的原因之一。(一位觀察家直言不諱地指出:“科學寫作往往……是很糟糕的寫作。”)然而,科學的一個方面是我們行為的良好榜樣,尤其是在像現在這樣的時代,當如此多的人似乎確信自己是對的,而他們的對手是錯的時候。那就是承認“等等——等一下。我可能錯了”的能力。
當然,並非所有科學家都能達到這個理想。但歷史提供了令人欽佩的例子,證明科學家們承認自己錯了,並在面對新的證據和論點時改變了自己的觀點。我最喜歡的例子來自板塊構造學說的歷史。
在 20 世紀早期,德國地球物理學家和氣象學家阿爾弗雷德·魏格納提出了大陸漂移理論,認為大陸並非固定在地球表面,而是在地球歷史上廣泛遷移。魏格納並非怪人:他是一位著名的科學家,對氣象學和極地研究做出了重要貢獻。現在分離的大陸曾經以某種方式連線在一起的觀點得到了地層學和古生物學的大量證據的支援——這些證據已經啟發了其他大陸移動理論。他的提議並沒有被忽視:在 20 世紀 20 年代和 30 年代早期,整個歐洲、北美、南非和澳大利亞都在討論它。但大多數科學家,特別是美國的科學家拒絕了它,美國的地理學家反對該理論的形式,而地球物理學家則堅持一種似乎與大陸移動不相容的地球模型。
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在 20 世紀 50 年代末和 60 年代,隨著新證據的湧入,特別是來自海底的證據,辯論重新開啟。到 20 世紀 60 年代中期,一些頂尖科學家——包括倫敦帝國學院的帕特里克·M·S·布萊克特、普林斯頓大學的哈里·哈蒙德·赫斯、多倫多大學的約翰·圖佐·威爾遜和劍橋大學的愛德華·布拉德——贊同大陸運動的觀點。在 1967 年至 1968 年間,這種復興開始凝聚成板塊構造學說。
然而,這種情況並沒有發生在當時被稱為哥倫比亞大學拉蒙特地質實驗室的地方。在地球物理學家莫里斯·尤文的領導下,拉蒙特是 20 世紀 50 年代和 60 年代世界上海洋地球物理研究最受尊敬的中心之一。在美國海軍的財政和後勤支援下,拉蒙特的研究人員積累了大量關於海底熱流、地震活動、測深和結構的資料。但尤文領導下的拉蒙特是抵制新理論的堡壘。
尚不清楚尤文為何如此強烈地反對大陸漂移。可能是因為他接受過電氣工程、物理和數學方面的培訓,所以他從未真正對地質問題產生興趣。證據表明,尤文從未接觸過魏格納的工作。在 1947 年撰寫的一份資助申請書中,尤文甚至將“魏格納”與“瓦格納”混淆,稱之為“瓦格納大陸漂移假說”。
在拉蒙特,尤文並非唯一一個不瞭解地質學辯論的人。一位科學家回憶說,在 1965 年,他個人“只是模糊地意識到[大陸漂移]假說”,而拉蒙特熟悉該假說的同事大多“持懷疑和不屑一顧的態度”。尤文也以專斷著稱;一位海洋學家稱他為“海洋學界的巴頓將軍”。這不是一個鼓勵異議的環境。
一位改變了想法的科學家是澤維爾·勒皮雄。1966 年春天,勒皮雄剛剛完成了他的博士論文答辯,論文否定了區域地殼移動的可能性。在拉蒙特看到一些關鍵資料——這些資料剛剛在那一週的美國地球物理聯合會會議上展示過——後,他回到家,讓他的妻子給他倒了一杯酒,說:“我的論文結論是錯誤的。”
勒皮雄曾使用熱流資料“證明”赫斯的海底擴張假說——玄武岩岩漿從地幔中沿大洋中脊湧出,產生壓力,使海底分裂並推動兩半分開——是不正確的。現在,新的地磁資料使他確信該假說是正確的,並且熱流資料或他對熱流資料的解釋存在問題。
勒皮雄將這一事件描述為“極其痛苦的”,在一篇文章中解釋說,“在 24 小時內,我感覺我的整個世界都在崩潰。我拼命地想拒絕這個新證據。”但隨後他做了所有優秀的科學家都應該做的事情:他拋開受傷的自尊心(大概是在喝完那杯酒之後),重新開始工作。在兩年內,他與他人合著了幾篇關鍵論文,幫助確立了板塊構造學說。到 1982 年,他成為世界上被引用次數最多的科學家之一——也是僅有的兩位獲得此殊榮的地球物理學家之一。
在隨後的幾年裡,拉蒙特的科學家為板塊構造學說做出了許多關鍵貢獻,勒皮雄也成為他那一代最傑出的地球科學家之一,獲得了無數獎項、榮譽和獎章,包括(具有諷刺意味的是)美國地球物理聯合會頒發的莫里斯·尤文獎章。在科學中,就像在生活中一樣,能夠承認自己錯了並改變想法是有益的。
這是一篇觀點和分析文章,作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。
