杰出的错误

2014-11-22 23:07马里奥·利维奥
中国经济报告 2014年7期
关键词:开尔文稳态宇宙

马里奥·利维奥

据说,托马斯·爱迪生曾说过,“我从没有失败过。我只是发现了10000种不对的办法。”这句话总结了一条科学研究的基本真理,但这条真理经常被错误的理解。科学以及其他所有创造性学科的进步,并不是通往答案的笔直大道,而是一条曲折坎坷的道路,其中包括了各种错误的起点和歧路。错误不但是不可避免的,也是创新性思维的必要条件,因为它们为其他探索者指明了方向。

你也许会感到好奇,当今的科学界高度竞争、争抢资金,以发表数量和引用数量作为成功的首要标准,还能否容忍这些错误?直接的回答是肯定的。这些错误和过去一样重要,并且,不仅仅学术界才是如此。

事实上,科学方法都建立在一种概念基础上,就是发现什么不管用是寻找什么管用的关键。任何科学理论都必须是可证伪的,即建立在已有的观察或实验结果的基础上。被认为是科学的理论,必须能够产生关于未来观察或实验结果的具体预测。如果这些观察或结果与预测相矛盾,理论就被推翻,或至少需要作出修改。

成为科学进步一部分的错误,并不同于那些因为轻率、马虎或经验不足产生的错误。相反,它们是来自深思熟虑、大胆假设、小心实验求证的错误,来自那些可能带来重大突破的思想。

20世纪最伟大的天体物理学家之一弗雷德·霍伊尔,提供了这一“杰出的错误”的完美例子。霍伊尔和两位同事提出了现在被称为稳态的宇宙模型,根据这一模型,宇宙在所谓的“大爆炸”中并没有发生演化,而是保持恒定状态并一直维持到永恒。

这一思想非常漂亮:我们的宇宙是同质的(空间的每一点都是相同的)、各向同性的(所有方向看上去都一样),因此它在每一个时点都是相同的。

稳态理论最终被证伪了,因为我们的宇宙是扩张的,并且极有可能以大爆炸为起点。尽管如此,它刺激了整个宇宙学,因为他把必须解决的问题拿到了聚光灯下。事实上,最新流行的多元宇宙论(认为宇宙是多个宇宙的巨大合体),便与它们总体上处于一种稳态的观点相符。

19世纪物理学家威廉·汤姆森,即后来的开尔文勋爵,也犯过“杰出的错误”。他测算地球的寿命不超过1亿年,比用现代辐射测量测定的年龄年轻50倍。尽管开尔文的估算出现了严重错误,但他的努力仍有重要地位,因为他将真正的科学——物理学定律,应用于长期以来只靠模糊猜测的问题。

开尔文的洞见,帮助引发了地质学家和物理学家间的对话。这场对话甚至解决了达尔文进化论实施起来需要多久的问题。而导致开尔文测算失准的疏忽——流体运动可以在地球内部有效传热的可能性,后来也成为理解板块构造论和大陆漂移学说的关键。

创业公司是冒险的潜在收益的范例。只有49%的制造业创业企业和37%的信息产业制造企业能活过四年,但越过了这个门槛的企业都能推出突破性创新。

领导IBM实现几十年强劲增长的小汤姆·沃森,是支持犯错的杰出例子。他说,“我们应该有勇气冒险,只要所冒之险是有思想的……我们必须原谅错误,只要错误原因是有人为了公司利益而采取了激进行为”。

学术研究的出资机构也应该采取类似的思想,拿出一部分资金用于有思想的、非常规的方案。由于成功概率较低,这些方案被认为风险很高,但它们可能带来重要发现。这样的机制能够为意外发现创造机会,而意外发现乃是科学发现的主要组成部分。

直到大约十年前,空间望远镜科学研究所才采取了类似的政策,分配哈勃空间望远镜的观测时间。此外,每年该研究所主任都能获得一定的观测时间分配权,授予他认为有价值的特别项目。1995年,罗伯特·威廉姆斯用这笔时间冒了一个很大的险:将望眼镜对准一个看似兴味阑珊的区域长达十天时间。结果看到了120光年外相当于3000多个银河大小的影像,即所谓的哈勃深空。

类似地,在与我们距离更近的医疗领域,一半以上新药的研制最初都是源于偶然。比如,异烟肼最初是作为结核病药物接受测试的,而其衍生药物异烟酰异丙肼,后来证明在治疗抑郁症方面很有效果。

错误能获得多大空间,是实现创造性突破、推动科学进步的关键,投资机构应该认识到这一点。

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