本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
在我的上一篇部落格文章中,我介紹了馬修·莫里,一位美國海軍軍官,他在19世紀中期啟動了一個公民科學專案,該專案改變了航海業,並拉近了社會與科學的距離。現在讓我們來認識一下他的英國同行,威廉·惠威爾,一位精英學者,他動員公眾來理解潮汐,但在這樣做的過程中,他幫助鞏固了業餘科學家和專業科學家之間的區別。
惠威爾在劍橋大學三一學院取得了輝煌的職業生涯。惠威爾於1812年開始在三一學院求學,擔任過兩個教授職位,先是礦物學,然後是哲學,最終在1841年至1866年去世前升任三一學院院長。儘管惠威爾的同事們接受了新興的專業化特定學科的趨勢,但惠威爾仍然是一位博學家,在包括地質學、天文學、經濟學、神學、法律和科學哲學在內的多個學科都具有專長。
莫里繪製了海洋地圖,惠威爾則繪製了海岸地圖,在那裡,不可預測的潮汐週期導致了沉船事故,並使沿海航行變得危險。潮汐令人費解:早在1953年,泰晤士河上一次“意外”的高潮就淹死了300人。歷史上偉大的思想家們一直在研究潮汐的奧秘,早在伽利略時代,人們就懷疑月球的影響。潮汐研究的進展並非因缺乏偉大和好奇的思想家而受阻,而是因缺乏資料——而惠威爾找到了獲取資料的方法。惠威爾採用公民科學方法進行潮汐研究,專案被稱為“偉大的潮汐實驗”。
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在英國海軍部的同意下,惠威爾協調了9個國家和殖民地的數千人,在大西洋兩側同步測量潮汐。在超過650個潮汐站,志願者們按照惠威爾的指示,在1835年6月的同一兩週期間,每隔15分鐘、晝夜不停地測量潮汐。參與“偉大潮汐實驗”的志願者包括造船廠官員、水手、港務長、當地潮汐表標記員、海岸測量員、職業軍人和業餘觀察員。許多參與者不僅測量潮汐,還整理、繪製和製表資料。惠威爾將所有資料彙總成地圖,展示了潮汐如何在大西洋上推進,併到達海岸、海灣、港口,以及河流和河口。1837年,最古老的科學學會,英國皇家學會,因惠威爾在潮汐方面的工作向他頒發了皇家獎章。皇家獎章是他們最高的榮譽之一,他們後來也將其授予了查爾斯·達爾文。
惠威爾在兩個重要方面與海軍軍人莫里截然不同:寫作風格和學術傳統。首先,莫里的寫作吸引了大眾讀者;惠威爾的寫作則吸引了學者。莫里的風格平易近人,有時富有詩意,有時他還使用筆名哈里·布拉夫撰寫幽默而坦率的政治評論。另一方面,惠威爾是科學術語的鼻祖。他創造了許多術語,包括他自己在物理天文學中的利基領域——潮汐學(但它從未流行起來)。當其他學者需要描述一個新的概念或發現時,惠威爾是他們的首選,他發明了諸如離子、陽極和陰極等詞語。早在1833年,惠威爾就創造了“科學家”這個詞:在它流行起來之前,這樣的人被稱為“科學人士”或“自然哲學家”,他們更有可能在業餘時間而不是作為職業追求科學。
第二個重要的區別是學術傳統。這兩位男性在19世紀中期都採用了非常相似的公民科學方法進行研究,但他們屬於非常不同的知識傳統。作為一所成立於1546年的學院的教授,惠威爾屬於一個由來已久的學術等級制度。莫里是一位軍人,後來在一所成立僅十多年的機構(弗吉尼亞軍事學院)教授物理學。惠威爾在著名的英國皇家學會(如上所述,成立於1660年),而莫里是1848年美國對等機構——美國科學促進會(AAAS)成立大會上的關鍵人物。
莫里和惠威爾之間的這兩個差異轉化為他們對科學與社會之間關係的不同看法。兩人都產生了具有實踐和理論重要性的成果,但莫里普及了科學,並讓普通人參與應用研究,而惠威爾則讓人們參與支援專業精英的工作。在關於科學哲學的兩本備受推崇的書中,惠威爾定義了科學家的社會和知識角色。惠威爾強調,科學家不僅要進行和彙集觀察,還要綜合概念並發展理論來解釋觀察的模式。在與約翰·斯圖爾特·密爾關於歸納推理的博學論證中,惠威爾將觀察視為珍珠,將歸納視為理性思維過程,透過這種過程,思維可以將珍珠串在一起形成項鍊。在惠威爾的公民科學專案的背景下,成千上萬的人收集了珍珠(他將成千上萬的合作者稱為他的“下屬勞動者”),而他,這位科學家,則組裝了項鍊。他選擇“下屬勞動者”這個詞語說明了階級制度構建了他的思想。
惠威爾的書籍為科學建立了一個社會等級制度,區分了業餘愛好者或兼職愛好者與專業人士和專家。他將精英理論家置於等級制度的頂端。下面是那些受僱幫助製作潮汐表和進行復雜數學計算的人。“下屬勞動者”不屬於專業科學的等級制度。今天,許多人認為公眾參與科學是使科學民主化的一種方式,或者至少更好地將科學融入社會。乍一看,惠威爾——最早讓廣大公眾參與到正式、高度結構化的研究專案中的人之一——領導了科學專業化和將科學家與社會分離的運動,這似乎很諷刺。
然而,有時我們只能透過其對立面來定義事物。正如馬克·吐溫思考的那樣,“沒有悲傷,何來快樂?沒有失敗,何來成功?沒有失敗,何來勝利?沒有疾病,何來健康?如果你要欣賞對方,你就必須體驗每一個。”在“科學家”成為一個明確定義的職業之前,發現通常是那些有閒暇時間的人的集體努力。早期科學與社會之間的合作通常採取富裕的博物學家向博物館捐贈標本的形式。我認為上層社會志願者的偉大貢獻更代表了當時科學(而非公民科學)是如何完成的。透過區分職業與休閒,惠威爾定義了兩者。現在,如果沒有專業研究,我們就無法擁有公民科學——定義為公眾參與專業研究。
莫里和惠威爾開展的大陸級公民科學專案很好地提醒了我們,在網際網路和行動通訊時代之前,什麼是可能的。莫里和惠威爾能夠彙編大量資料,這些資料以手寫日誌的形式裝在粗麻布袋子裡,透過帆船運送,筆記則由驛站馬車送達。他們沒有GPS,但他們繪製了有用的地圖。如今,如果沒有手機或電子郵件,就很難計劃一次簡單的午餐約會,但過去人們在沒有這些技術的幫助下,也能夠進行溝通、協調和計劃複雜的活動。甚至在莫里和惠威爾之前,1779年金星凌日的同步全球觀測就允許計算出太陽的距離和太陽系的大小。事實是,缺乏快速的通訊技術並沒有阻止全球合作、資料眾包或志願者協調大規模資料收集。
透過各行各業對科學好奇的人們之間的合作,發現始終是可能的。科學和技術的進步促進公民科學的最重要方式往往被忽視:感謝科學,我們擁有的閒暇時間比19世紀的人們更多。社會和科學家們正在復興一種來自科學事業高度融入社會的時代的時尚;一個愛好是極其嚴肅、有意義和複雜的承諾的時代。我認為我們在公民科學領域的時尚潮人正在以原始的方式進行科學研究:這種方式會帶來重大發現和重大的社會變革。速度不是必需的,但它是一種美麗的時尚配飾:它帶來了獨特的前景(其中許多我將在未來的部落格文章中介紹)。我們不是第一代認識到,要回答重大問題,你必須協調全球龐大的人員網路。當前技術驅動的這種復古科學時尚的爆發,是否會帶回那個發現對任何人來說都是公平競爭的時代?