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
現實生活中的大多數事件都源於多種原因的匯合。正如我們難以僅憑一碗濃湯的外觀來推斷其配方一樣,這些複雜的事件也難以用簡單的解釋來說明。因此,在整個人類歷史上,人們一直在試圖對生活中那些原因無法輕易理解的元素進行神秘或宗教的解讀。
科學試圖透過隔離更簡單的子系統來清除日常生活中的迷霧。一旦這些子系統被理解並用自然界的普遍規律來解釋,這些規律就可以結合起來解釋現實生活中複雜湯汁的相關部分。
儘管科學取得了令人矚目的成就,但在許多主導我們日常生活的生物、心理和社會現象方面,科學仍然是粗略的。科學的解釋顯然還在進行中,代表著無知海洋中的知識島嶼。我們生活中仍然存在許多無法解釋的主要方面,讓專業科學家可以選擇是否接受以下普遍觀念:即它們也將有一天被科學方法解決。科學家們也可以在面對這些無法解釋的現實部分時,求助於神秘主義或宗教。這種模稜兩可的狀態解釋了為什麼一些最優秀的科學家是虔誠的宗教信徒。
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數千年來,天氣就是這樣一種現象。在人類歷史的早期,沒有辦法可靠地預測天氣,因此我們的祖先將天氣的變化歸咎於神的意志。今天,我們瞭解了天氣的原因和變化的原因,並且,由於有了氣象衛星和強大的計算機,我們可以越來越準確地預測天氣情況,不僅是明天,還有下週。 我們甚至知道地球上的大氣條件會受到我們自身作為文明的行動的影響。
但是,對於我們的無知,除了宗教和精神上的回應之外,還有另一種選擇——即在不尋求解釋的情況下,對現實進行世俗的適應。這被社會普遍接受為“表現得像一個成熟的成年人”,從經驗中瞭解到事情就是這樣,試圖弄清楚它們毫無意義。這種感覺瀰漫在弗蘭茨·卡夫卡的書《審判》中,被指控的約瑟夫·K 弄不清楚自己犯了什麼罪。事情發生在我們身上,沒有解釋,我們最好習慣它們。
有了這種新的視角, “我們對X無能為力”的常見論點應該被顛倒過來,並被這樣一種認識所取代:我們可以像影響地球上的大氣條件一樣,敢於塑造現實的各個方面。這種更新的思維模式使我們能夠足夠大膽地在實驗室中創造合成生命,並且在這樣做時不將我們的想象力侷限於早期地球特定地質條件選擇的生物配方,這些條件構成了我們所熟知的生命湯。
作為一名物理學家,我反對對生活持宿命論的態度。科學實踐鼓勵我為我看到的一切建立模型。成為一名物理學家不僅僅是我的日常工作,更是我的生活方式。我不能在不為其新增可能的解釋的情況下感知赤裸裸的現實。我的家人有時會取笑我徒勞地試圖解釋那些籠罩在不確定性迷霧中的複雜情況。
但正如物理學一樣,為我們日常生活的任何方面建立模型的優勢在於,它們可以與新的證據進行比較,並隨著時間的推移而改進。如果沒有模型進行比較,新的證據可能毫無意義,並且會像最初的現象一樣隨意。構建模型並根據新證據穩步完善模型可以讓我們瞭解世界。它還迫使我們保持謙虛,並在我們改進有限的理解時容忍錯誤。
正如天氣例子一樣,擁有關於生活任何方面的模型的一個巨大好處是允許我們預測未來。將這種預測與實際發生的情況進行比較可能意味著我們的模型是錯誤的,但這對於我們的智力成長與模型成功時同樣重要。
成年期的正確定義是積累足夠的經驗,從而使我們得出的模型在預測現實方面具有很高的成功率。但是要達到這一點,我們必須允許自己跌跌撞撞,並放下我們的偏見。我們不應緩和我們對模型與新證據之間衝突的解釋,而應始終尋求最簡單的解釋,並願意放棄失敗的模型。
這說起來容易,做起來難,即使對於那些尋求對他們來說顯得“自然”的最簡單模型的物理學家來說也是如此。當我們沒有檢測到弱相互作用的大質量粒子(即使其引數的自然範圍遠低於暗物質範圍時);當我們在大型強子對撞機中沒有發現超對稱的證據時;當第一顆被報告的星際彗星看起來不像我們認為的那樣時;或者當最簡單的宇宙膨脹模型被來自普朗克衛星的資料排除時,物理學家應該繼續考慮替代方案,並承認我們最初的“自然性”概念可能是錯誤的。
在決定主流科學議程時,公正地關注證據應優先於慣性或社會壓力。科學家對失敗模型做出誠實的回應,將為知識領導樹立榜樣,說明如何在證據要求我們必須這樣做時,踐行並不僅僅是談論修訂我們對現實的看法。這對生活的各個方面——包括公共政策——都有影響。
隨著時間的推移更新我們對現實的模型的能力是智慧的標誌。承諾使用我們對現實的最佳模型來前進是傑出領導力的標誌。
