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方舟子:科学家看到了什么事情?   

2013-07-31 11:17:52|  分类: 好文章强力推荐 |  标签: |举报 |字号 订阅

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科学家看到了什么事情?

作者:方舟子

一些人文学者在反对所谓“科学主义”时,喜欢引用一些科学原理以子
之矛攻子之盾,似乎科学原理本身恰恰揭示了科学方法的缺陷。这些常被提
到的科学原理,除了我以前讨论过的光的波粒二像性,还有海森堡测不准原
理和哥德尔不完备性原理。但是正如我在讨论波粒二像性时已指出的,引用
者往往实际上对这些科学原理缺乏起码的了解,只是望文生义随意发挥罢了。

“测不准原理”更确切的译法为“不确定原理”,这条量子力学的基
本原理是德国物理学家海森堡于1927年提出的。它的内容很简单,说的是我
们作为观察者,不可能同时准确地测定一个微观粒子的位置和动量,其中一
个量愈确定,另一个量的不确定程度就愈大。这是因为我们在观察的时候,
为了获得数据,就要与被观察对象发生能量交换,从而不可避免地改变了被
观察对象的能量状态。如果要测定一个粒子的位置,那么在测定时施加的能
量就会改变其动量,反之亦然。由于一个微观粒子的位置和动量不可能同时
测得,我们只能确定一个微观粒子在某处出现的几率。

不确定原理只适用于微观世界,并不能推广到宏观世界,更不应该随意
发挥,否定科学观察的客观性,掉进相对主义的泥坑。海森堡引申说:“自
然科学并非简单地描述和解释大自然;它是大自然和我们自身相互作用的一
部分。”“我们所观察到的并非大自然本身,而是我们的探究方法所揭示的
大自然。”这是在阐明观察方法会对观察结果产生影响,即我们所获得的观
察结果与采用的观察方法有关,但是并不是在否定观察结果的客观性。不同
的观察者采用相同的观察方法,仍然应该得到相同的结果,而不是各不相同。

有人归纳出一条“科学原理”,声称“科学家只看到他想看的事情”,
将其发明权归在海森堡名下。这说好听点,是误解了海森堡的论述,说难听
点,是在为主观偏见和弄虚作假开脱罪责。科学研究特别强调独立可重复性,
正是为了避免犯下“科学家只看到他想看的事情”这种主观偏见的错误,尽
量获得客观的结果。虽然单个科学家做为凡人,难免会有种种人性弱点和主
观偏见,但是科学方法之奇妙,就在于它能够超越人性的弱点,消除主观偏
见,最终得出客观的研究结果。

科学方法是我们所能拥有的最可靠的方法。如果连科学方法也靠不住的
话,那么没有别的什么方法是更值得我们信赖的。如果连科学家也只看到他
想看的事情,那么其他人士更是戴着有色眼镜,或者干脆不长眼睛了。比
如说,对该如何评价海森堡为纳粹德国研制核武器一事,历史学者就很难得
出一个确定的结论,为此争论不休,也将会一直争论下去。

海森堡在第二次世界大战期间留在德国,并负责德国的核武器研制项目。
核裂变是1938年在德国首先发现的,但是直到战争结束,纳粹德国都未能研
制出原子弹。海森堡战后声称这是由于他出于道德良心,有意拖延、阻挠该
项目。但是其他人(包括因为海森堡与纳粹合作而与之断交的波尔)对这种
说法嗤之以鼻,认为纳粹德国没能研制出核武器的原因是由于海森堡的无能。
有一个笑话说,我们也许可以确定海森堡在这一事件中的道德良心,或者他
的能力,但是没法同时确定两者,这才是真正的“海森堡不确定原理”。

2005.5.15.

(中国青年报2005.5.25.)



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