通过观测超新星爆发,科学家发现宇宙正在加速膨胀

 

  今年的诺贝尔物理学奖授予了美国科学家索尔·珀尔马特、亚当·里斯和澳大利亚科学家布莱恩·施密特。这三位天体物理学家发现了宇宙膨胀在加速;今年的化学奖奖给了以色列科学家丹尼尔·舍特曼,他发现了非周期不重复的准晶体。
 
  这两项科学成就,都与已有的科学理论相冲突。大爆炸宇宙学认为,发生在137亿年前的一次宇宙大爆炸是宇宙的起点。这一学说认为,大爆炸发生后,宇宙不断膨胀,温度不断下降,膨胀不断减速。宇宙微波背景辐射(三K背景辐射)和红移的发现,为这一学说提供了证据。人们据此认为,宇宙的膨胀在不断地减速,总有一天可能会停止。但是,美国科学家珀尔马特等对超新星的观测发现,宇宙的膨胀不仅没有减速,而且在加速。这个结论与主流科学结论是矛盾的,许多科学家不以为然,甚至珀尔马特自己在获得观测结果时也一度感到大失所望,原本他们是想通过观测找到宇宙膨胀不断减速的证据的。
 
  今年诺贝尔化学奖的获奖成就准晶体的发现,也与主流科学结论不一。主流晶体学认为,晶体是严格对称、有序的周期性排列。这个结论得到了大量晶体研究的证明。但是,舍特曼的研究却表明,晶体中存在着一种非周期性的、不重复的对称有序方式,这种晶体就是准晶体。
 

如何看待与主流科学结论不相一致的科学现象或科学理论

  不少科学家会加以否定,认为这种现象是根本不可能的,根本不存在。有些甚至认为这是伪科学,是有害的。美国著名科学家、两届诺贝尔奖得主莱纳斯·鲍林曾说:“准晶体是不存在的。世界上没有什么准晶体,只有准科学家。准晶体的发现者是在胡言乱语。”
 
  以现有的科学知识否定新发现的科学现象或科学理论的情况,在科学史上屡见不鲜。人们曾普遍认为原子是物质不可再分的微粒,放射性现象的发现使许多人将信将疑;传统遗传学认为基因是固定的,而“玉米夫人”芭芭拉·麦克林托克却发现了玉米“转座因子”。物种起源论、人猿同祖论、日心说,等等,都曾经遭到相当大的反对和怀疑。
 
  即使如博学多才的恩格斯,也曾经从现有知识出发,怀疑真实的生物鸭嘴兽的存在。他坚信,哺乳动物是胎生而哺乳的;哺乳的动物不卵生,卵生的动物不哺乳。但是,人们发现,澳大利亚卵生的鸭嘴兽却哺乳。恩格斯听说后断然加以否定,认为这是假象,或者是欺骗。后来,当鸭嘴兽在英国展览时他才发现,被自己否定的鸭嘴兽原来活生生地存在着。恩格斯毕竟是恩格斯,他为自己的武断“请求”鸭嘴兽原谅。
 
  为什么新发现的科学现象和科学规律屡遭人们排斥、否定和反对,原因何在呢?
 
  第一,它与人类根深蒂固的感觉发生冲突。日心说的艰难是因为与人们的感觉不相一致。千千万万人每天明明看到太阳东起西落,在围着地球转,日心说却认为是地球围着太阳转,人们认为这是睁着眼睛说瞎话。对感觉的过分信任致使人们忘记了感觉可能是靠不住的,这是日心说被人们拒绝的重要原因,也是布鲁诺被火刑的重要原因。
 
  其次,它与人类深层的无意识相冲突。例如,人类的潜意识中,有强烈的人类优越感,自认为是世界的精华,万物之灵长。但是,达尔文发现人是猿猴变来的,弗洛伊德发现人的潜意识充满着兽性的渴望,于是人们认为这是对人类的亵渎,纷纷口诛笔伐,加以排斥和否定。
 
  再次,它产生于对已经发现的科学真理或科学经验的盲目崇拜。人们有时候会过分地崇拜已经发现的真理,把它绝对化,自觉或不自觉地扩大它的适用范围,有意或无意地去维护它的纯洁和权威,反对一切与它背离的现象。
 

哥白尼提出的“日心说”,推翻了长期居于宗教统治地位的地心说,实现了天文学的根本变革(左);一生未婚的“玉米夫人”芭芭拉·麦克林托克,以玉米遗传学的研究成果推动和促进了细胞遗传学这一遗传学分支学科的建立

 

如何对待与原有理论相矛盾的科学现象或科学理论

  事实上,人们所认识的科学真理,都是相对的、有条件的。它只是一定范围和一定层次上对规律的把握。它可能只是更大范围或更深层次的真理的一部分。就如牛顿力学只是相对论和量子力学的局部应用一样。用牛顿力学的真理性来否定相对论和量子论,是20世纪物理学革命时有些科学家感到迷茫、甚至自杀的认知原因。
 
  科学新现象的发现,对于科学的发展有着积极意义,对于检验已有的真理有着积极意义。新现象可能是发现科学新规律的向导,可能是检验原有科学结论的试金石。因此,正确认识和处理这种令人左右为难的科学现象,是非常重要的。总体而言,要对这类与原有科学理论相冲突的发现抱着慎重、容忍、思考、讨论的态度。不要一棍子打死。
 
  第一,要允许自由讨论。不要用反科学、伪科学等棍子简单地加以否定,不要剥夺发现新现象一方的话语权。谁也不要充当真理的裁判官,科学的真理是在争论中发展的,争论是辨别是非的重要方法。努力维持一种自由讨论的气氛,对于防止假科学流行和真科学淹没以致创造一种良好的学术风气,很有好处。
 
  第二,要允许时间的检验。时间是最好的真理的检验师,如果暂时否定不了或者暂时肯定不了的,不妨承认矛盾的存在,允许保留分歧,让时间来检验。有些问题,不一定急于得出结论,不急于分清是非,要留有充分的空间与时间。相信,随着时间的推移和认识的深化,历史总会作出科学的结论。这种结论的延迟效应,比匆匆而简单地作出结论要强。
 
  第三,对待新的现象和理论,要抱着宽容、理性的态度。与常规的和已有的科学理论相冲突的科学现象和科学理论时有发生,这是科学发展的正常现象。其中,有些可能是错误的,有些可能是科学新发现的开端。将错误当成真理,固然有害于科学;将科学的萌芽当成毒草来铲除,也不利于科学的发展。如果将宇宙加速膨胀和准晶体两种科学发现当成伪科学而加以批判和剿杀,客观上会损害科学的发展。
 
  在科学领域内,即使将来有可能证明它不是禾稻,而是稗草,也不必刚发芽时就匆匆连根拔掉。因为,说不定它是一棵苗,等它长大了,看清它是稗草了,再拔除也不算晚。这样一种理性的态度,可能更有利于新事实的发现和新理论的成长。
 

责任编辑 则 鸣