愛因斯坦與科學對常識的衝擊

愛因斯坦令人難以置信的理論的成功鼓勵了一種觀念,即科學與常識是不相容的。

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


受《大眾科學》關於愛因斯坦相對論的特刊的啟發,我最近釋出了一個修訂版的關於愛因斯坦的文章,這篇文章是我十年前為《紐約時報》撰寫的。為了平衡這篇讚揚愛因斯坦的文章,我決定發表另一篇《泰晤士報》文章的編輯和更新版本,這篇文章是批判性的,相對而言。約翰·霍根

1915年,愛因斯坦發表了他的廣義相對論,這是一個關於引力的激進新理論。十年前,在愛因斯坦所謂的奇蹟年,他撰寫了六篇論文,為相對論和量子力學奠定了基礎,這兩者共同構成了現代物理學的基礎。正如《大眾科學》在其九月刊中所述,“在21世紀,沒有其他科學家的遺產比愛因斯坦的更重要。”

儘管我是愛因斯坦的粉絲,但我感到有必要譴責他的遺產的一個方面:科學與常識不相容的普遍信念。在愛因斯坦時代之前,T.H.赫胥黎,又名“達爾文的鬥牛犬”,可以將科學定義為“只不過是訓練有素和有組織的常識”。


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量子力學和相對論打破了我們關於世界如何運作的常識觀念。這些理論要求我們相信,一個電子可以同時存在於多個地方,並且空間和時間——現實的工字梁——不是剛性的而是有彈性的。不可能!然而,這些反常識的主張經受了一個世紀以來一絲不苟的實驗檢驗。

因此,許多科學家開始將常識視為進步的障礙,不僅在物理學領域,而且在其他領域也是如此。“畢竟,我們有什麼可以展示的……常識,”行為主義者B.F.斯金納問道,“或者透過個人經驗獲得的見解?”

英國生物學家劉易斯·沃爾珀特在1992年的著作《科學的非自然本質》中將這種觀點提升到教條的地位,他宣稱,“我幾乎要斷言,如果某件事符合常識,那麼它幾乎肯定不是科學。”沃爾珀特的觀點被廣泛認同。當我援引常識來捍衛或——更常見的是——批評一個理論時,科學家們總是會翻白眼。

科學家對常識的蔑視有兩個不幸的含義。一個含義是,荒謬性遠非一個理論的問題,而是其深刻性的衡量標準。因此,也許,多重人格障礙和多重宇宙理論等可疑主張的吸引力。

另一個,甚至更陰險的含義是,只有科學家才有資格評判其他科學家的工作。不用說,我反對這種立場,不僅因為我是一名科學記者(主修英語)。我發現常識——普通的、非專業化的知識和判斷——對於判斷科學家的宣告是必不可少的,即使在最深奧的領域,或者尤其如此。

例如,愛因斯坦的知識繼承人長期以來一直痴迷於尋找一個“統一”理論,該理論可以涵蓋量子力學(解釋電磁力和核力)和廣義相對論(描述引力)。這兩個理論使用非常不同的數學語言,描述了非常不同的世界,一個是不均勻和隨機的,另一個是無縫和確定性的。

統一理論的主要候選者認為,現實源於微小的弦、環、膜或在由10個、16個或1,000個維度組成的高維空間中蠕動的東西(數字取決於理論的變體,或一週中的某一天,或理論家的郵政編碼)。一套相關的“量子引力”理論假設存在平行宇宙——有些可能是我們自己宇宙的變異版本,就像舊超人漫畫中的“比扎羅世界”——存在於我們小宇宙的邊界之外。

這些理論是荒謬的,但這不是我對它們的問題。我的問題是,沒有可想象的實驗可以證實這些理論,正如大多數支持者不情願地承認的那樣。弦(或膜,或其他任何東西)太小了,任何可建造的儀器都無法辨別,而平行宇宙太遙遠了。因此,常識說服我相信,這些投機取巧的途徑最終將是死衚衕。

常識——以及一點歷史視角——使我對人類思維的宏大統一理論同樣持懷疑態度。在觀察自己和我的同胞半個世紀之後——更不用說看了大量的電視和電影——我得出的結論是,作為個體,我們是非常複雜、多變、不可預測的生物,我們的人格會受到廣泛因素的影響。因此,我對於將我們行為的某些重要方面追溯到單一原因的假設持謹慎態度。

此外,在過去的一個世紀裡,心智科學像青少年對音樂的品味一樣時尚,因為一種理論讓位於另一種理論。科學家向我們保證,我們思考和做的一切都可以用俄狄浦斯情結、條件反射、進化適應、X染色體中的基因或杏仁核中的血清素缺陷來解釋。鑑於正規化的快速更迭,在一種正規化的證據變得壓倒性之前,懷疑所有正規化才是明智之舉。

具有諷刺意味的是,雖然許多科學家貶低常識,但人工智慧研究人員已經發現它是一種多麼微妙而強大的屬性。在過去的幾十年裡,研究人員已經對計算機進行程式設計,使其能夠出色地執行某些定義明確的任務;計算機可以下國際象棋冠軍賽,計算兩個星系之間的碰撞,處理一百萬個航班預訂。但是,計算機在模擬普通人度過普通日子所依賴的普通、基於經驗的智慧方面卻一敗塗地。換句話說,計算機缺乏常識,這就是為什麼即使是最聰明的計算機也如此愚蠢。

是的,僅憑常識可能會誤入歧途,科學對自然的某些最深刻的見解違反了常識;最終,科學真理必須在經驗基礎上建立。愛因斯坦本人曾經貶低常識為“18歲之前獲得的偏見的集合”,但他保留了一些關於現實如何運作的基本偏見。他關於“上帝不擲骰子”的言論反映了他頑固地堅持特定原因產生特定結果;他永遠無法完全接受量子力學的奇異含義,即在小尺度上,現實會溶解成機率雲。

到目前為止,愛因斯坦似乎在上帝厭惡機會遊戲方面是錯誤的,但他沒有放棄他對現實的常識性直覺是正確的。在證據尚不確定的許多情況下,我們不應羞於求助於常識來指導。

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