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
幾年前，我的家人來到夏威夷的毛伊島度假，這使我有機會參觀了位於哈雷阿卡拉山（在夏威夷語中恰如其分地意為“太陽之家”）上的丹尼爾·K·井上太陽望遠鏡（DKIST）。這個不同尋常的望遠鏡——最近產生了其首批太陽影像，僅在白天執行，幷包括一個廣泛的冷卻系統，以消除其聚焦陽光帶來的巨大熱量。
令我驚訝的是，現場的天文學家抱怨說，望遠鏡無法收集到足夠的光來跟蹤太陽表面所有解析度元素的運動和光譜特徵。對著太陽看還不夠光嗎？他們的抱怨讓我想起了我們對收集更多資訊的持續渴望，無論我們已經擁有多少資訊。事實上，我們擁有的知識越多，就越想學習。只有無知才會導致缺乏進一步學習的熱情。
對知識的不斷追求賦予了科學家回答難題時能夠說“我不知道”的特殊特權。他們不需要假裝比實際知道的更多，他們的成功也不是透過他們在社交媒體上獲得的贊數來衡量的。其他專業學科，如商業、政治或宗教，不能容忍空洞的答案，也不允許這種坦率的交易。
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但宇宙學家可以拿到全額工資，同時承認他們不知道宇宙的大部分是由什麼組成的，因為他們不瞭解暗物質和暗能量的本質。在商業或政治領域，他們會被拒絕支付工資，除非他們表現出至少假裝知道他們在說什麼的樣子。
這種不同尋常的特權源於對科學是進行中的工作的理解，在這個過程中，我們的理解是不完整的，並且應該容忍錯誤。對未知的研究不可避免地會涉及錯誤。我們透過發現我們的先入為主的觀念與實驗資料之間的差異來教育自己。伽利略·伽利雷敢於檢驗重物是否比以前認為的輕物下落得更快，並發現它們並非如此；塞西莉亞·佩恩-加波施金檢驗了太陽的成分是否與地球相同，並發現它主要由氫組成。
不幸的是，伴隨我們永無止境的學習經歷的謙遜有時會被那些吹噓初步成就並透過過早宣佈勝利來提升自我，同時假設調查已經結束的科學家因傲慢而忘記。讓我用幾個例子來說明這一點。
鑑於 19 世紀後期物理學的巨大進步，著名物理學家阿爾伯特·邁克爾遜在 1894 年認為：“……似乎大多數宏大的基本原理已經牢固確立……一位傑出的物理學家評論說，物理科學未來的真理將在小數點後第六位找到。” 相反，在隨後的幾十年裡，物理學家見證了狹義相對論、廣義相對論和量子力學的出現，這些理論徹底改變了我們對物理現實的理解，從而駁斥了邁克爾遜的預測。
同樣，弦理論在 20 世紀 80 年代初開始被吹捧為統一引力與量子力學的終極“萬有理論”的競爭者——這是阿爾伯特·愛因斯坦曾試圖徒勞地完成的事情。但四十年後，我們仍然沒有弄清楚它是否真的是關於某事的理論。甚至超對稱性，該理論最初與之相關聯，也如許多人所希望的那樣，沒有被大型強子對撞機發現。
1908 年，擔任哈佛大學天文臺臺長的愛德華·查爾斯·皮克林認為，望遠鏡已經達到了大約 70 英寸（大約一個人的身高）的最佳直徑，尋求更大的孔徑沒有任何好處。今天，同一機構是巨型麥哲倫望遠鏡建設的合作伙伴，其直徑比他宣告的限制大一個數量級。
即使當專家在教科書中密封定理時，實驗證據也可能證明它們是錯誤的，並暴露他們想象力的侷限性。一個值得注意的例子是準晶體，它是原子的有序但非週期性結構，在它們在自然界中被發現之前被認為是不可行的。雖然晶體學限制定理斷言晶體只能具有二重、三重、四重或六重旋轉對稱性，但準晶體的布拉格衍射圖案顯示了其他對稱順序，例如五重對稱性。
自然沒有義務遵守我們想象力或儀器的限制。就像觀察太陽的情況一樣，收集精煉的資料只能激發更多未解決的問題。我們對知識的追求永無止境。
就像位於太平洋中的毛伊島一樣，我們的科學知識體系只是廣闊無知海洋中的一個小島。科學研究旨在將該島的陸地面積擴大到前方無限的視野。