諾貝爾的複雜性:希格斯獎如何產生誤導

2013年諾貝爾物理學獎今天頒發給了兩位非常傑出的人士——彼得·希格斯和弗朗索瓦·恩格勒。但正如事實正迅速證明的那樣,諾貝爾獎——以及其他獎項——越來越發現自己與科學實際運作方式脫節 [...]

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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


2013年諾貝爾物理學獎今天頒發給了兩位非常傑出的人士——彼得·希格斯和弗朗索瓦·恩格勒。但正如事實正迅速證明的那樣,諾貝爾獎——以及其他獎項——越來越發現自己與當今科學的實際運作方式脫節。他們所認可的東西是值得的,但他們不認可的東西的總和正在呈指數級增長。

諾貝爾獎由阿爾弗雷德·諾貝爾在 113 年前設立,當時科學的面貌截然不同。個人做出發現,通常使用花費幾百美元的裝置。主要在西方的少數幾個國家幾乎承擔了所有尖端科學的研究。用於科學的聯邦資助正式系統不存在,大多數科學家為少數幾所精選大學工作,這些大學與慈善組織和個人的網路相結合,不成比例地向這些精選的少數人傾注資金和聲望。因此,這是一個孤獨的思想仍然在科學前沿擁有相當大影響力的時代。

時代已經改變。雖然傑出人才仍然充斥著科學界,但幾乎每一項重大的科學發現現在都被認為是團隊的努力。在中國發現重要科學突破的潛力與在美國發現的可能性一樣大。總會有一些聰明的頭腦顯著貢獻想法和靈感,但除了像純數學這樣一些稀有領域外,孤身一人埋頭苦幹的時代幾乎已經過去了。如今,個人僅僅為了利用現在已成為常態而非例外的聯邦和國際科學資助,就必須跨越州界和國界進行聯網和合作。此外,通訊技術使各個研究人員的努力凝聚成一個無縫的整體,以至於很難說清楚是誰貢獻了什麼想法。


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毫無疑問,阿爾弗雷德·諾貝爾不會預測甚至不會認可 21 世紀的這種科學發現模式。我個人認為,如果他還活著,他很可能會修改遺囑的條款,以更準確地反映現實。

去年在發現類似希格斯的粒子後,《大眾科學》的編輯呼籲諾貝爾基金會開始向團隊和組織頒獎;實際上,諾貝爾的遺囑中沒有任何內容阻止這一點。雖然這種功勞分享的後勤工作可能不容易,但我認為這是一個非常明智的想法,它的重要性早就應該得到了重視,而今年的頒獎真正突顯了這一點。首先,尤其是今年的獎項,是許多想法在同一時間“在空中”的結果,具體而言是在1964年。當然,在科學史上,有時你會發現有人獨立於他人提出一些全新的東西——愛因斯坦的廣義相對論就是其中之一——但這裡絕對不是這種情況。至少有六個人和希格斯和恩格勒有相同的想法。此外,諾貝爾獎獲得者 P.W. 安德森在幾年前就有了大致的想法,正如數學家彼得·沃伊特在這篇文章中所闡述的那樣。很明顯,希格斯玻色子不是希格斯和恩格勒的孤立頓悟的結果。與某些其他發現相比,這項發現異常地是許多人共同努力的結果。

然而,儘管存在這些複雜性,正如沃伊特所說,諾貝爾獎仍然停留在 20 世紀早期的“偉人”模式中,即一兩個傑出的男性或女性對一項發現做出了不成比例的貢獻。這導致他們在可能存在幾個不那麼偉大但仍然重要的男性和女性的情況下,去尋找少數偉人。首先,當然,甚至不是任何數量的偉人,而是恰好三個或更少。正如馬克·傑克遜的文章充分證明的那樣,這導致了多年來許多非常重要的遺漏,從物理學家弗里曼·戴森到化學家加博·索莫賈伊,再到——就在今年——生物學家理查德·謝勒,他曾與兩位獲獎者共同獲得了另外兩項重要獎項。但更重要的是,在獎項的任何其他方面,都沒有比未能承認歐洲核子研究中心(CERN)的實驗團隊更能體現“偉人”綜合症的了,如果沒有這些團隊,實際上就不會有與希格斯相關的諾貝爾獎(儘管我們中的一些人希望他們能在不久的將來得到單獨的認可)。在接下來的幾年裡,“偉人”模式幾乎總會對實驗人員不公平。以下是沃伊特列出的問題:

首先,這是一個最重要的實驗成就,但實驗人員及其工作仍然沒有得到認可。歐洲核子研究中心、大型強子對撞機和阿特拉斯的數千名物理學家和工程師透過共同努力完成了一項驚人的成就,但這使得他們 somehow 不符合獲得諾貝爾獎的資格。就諾貝爾獎而言,他們的錯誤在於以相對民主的方式執行他們的合作,而沒有一個可以脫穎而出並獲得獎項的“偉人”(或“偉大的女性”)。

今天選擇的另一個問題是,如果你確實想強調科學研究的模式,即進步來自特定的“偉人”理論家,那麼在這種情況下,他們遺漏了參與其中的最偉大的一個人。在大型強子對撞機上測試的特定模型不是恩格勒和希格斯的模型,而是溫伯格和薩拉姆已經因此獲獎的模型。新獎項是針對一般機制的,但這是一種早在恩格勒和希格斯幾年前就被菲利普·安德森理解的東西。有關該歷史的一些細節,請參見這裡。通常提出的論點是安德森的模型不是相對論的,但這是一種相對論不相關的現象,這是安德森所理解的。

並非每一項發現都會像希格斯那樣充滿多個同時貢獻的問題,但在協作的、基於大資料的和高度網路化的科學發現時代,這種情況很可能會更頻繁地發生。

現在,我們當然可能會問,我們真的關心嗎?不僅僅是物理學家,任何讀過幾本關於希格斯的優秀科普書的人——我將特別指出肖恩·卡羅爾的——都會意識到現實要複雜得多。但事實是,廣大公眾仍然不明白這一點;如果他們明白這一點,那麼卡羅爾的書的銷量可能會愉快地與《秘密》的銷量相媲美。他們看到的是,大量的複雜性和功勞分散在多個人、團隊和幾十年之間,最終簡化為兩三個名字的簡單列表。他們對科學領域的“偉人”的信念得到了重申。他們認為我們仍然生活在達爾文和愛因斯坦的時代,但我們不是。他們仍然不瞭解科學發現的根本變化性質,這種性質保留了舊的元素,但又添加了許多新的元素。這是一個令人擔憂的原因,因為正是同樣的公眾將資助導致像希格斯這樣的發現的科學研究。如果他們不斷地看到錯誤的科學模式,他們不太可能支援正確的科學模式。我認為諾貝爾基金會應該認真思考這一點。

Ashutosh Jogalekar is a chemist interested in the history, philosophy and sociology of science. He is fascinated by the logic of scientific discovery and by the interaction of science with public sentiments and policy. He blogs at The Curious Wavefunction and can be reached at curiouswavefunction@gmail.com.

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