《追捕祝融星》:瘟疫來自太空?用科學思維在災難中從容自處

瘟疫、饑荒、地震、戰爭,一直是人類生存發展的大威脅,其中瘟疫以其會傳染的特性尤其令人膽寒。面對這種無法控制的災難,古時候的人往往會把這種不確定性和同樣不可捉摸的星空聯繫在一起。東西方歷史上的瘟疫記載中,往往伴隨著特異天文現象的記載,“掃把星”的壞名聲就是這樣來的。

這可不單純是古人的“愚昧無知”,在科學技術有了一定發展的現代,英國兩位傑出的天文學家維克拉馬興格教授和黴伊爾爵士提出過一個引起不小爭論的觀點:地球上的許多瘟疫,並不是在地球上原生的,而是彗星攜帶的宇宙塵埃進入地球大氣層後造成的。

中國古人所說的“掃把星”就是一顆著名的彗星:哈雷彗星。哈雷彗星每70多年就會出現一次,1957年蔓延全球的亞洲流感在77年前也流行過一次,兩位天文學家認為兩次瘟疫均在哈雷彗星出現的週期之內,這不是巧合。

這種說法雖沒有主流的科學研究成果可據,但咋一看要讓人不相信,還非得具有一些科學的思想方法才行。2020年肆虐的新型冠狀病毒,就在當下考驗著我們,科學技術在發揮強大作用的同時,民眾也有著諸多不理性的行為,各種關於病毒來源的離奇說法甚囂塵上,各種防護方法也層出不窮。普通人怎樣才能具備科學思維以在疫情中正確自處?是值得去思考的一個問題。

《追捕祝融星:愛因斯坦如何摧毀了一顆行星》是一本絕佳培養科學思維的科普書籍。萬物都有兩面性,茫茫的太空,實在有太多人類尚且未理解的現象,宇宙帶給我們未知恐懼的同時,人類也在探索宇宙過程中發展出了偉大的自然科學。人類的科學思想發展從一開始就與認識太空緊密相連,譬如令宗教神權欲燒之而後快的“日心說”。《追捕祝融星》展現了翔實天文學家探索太空的細節,從牛頓萬有引力定律的驗證,到愛因斯坦相對論的建立,無不與那些陌生而迷人的天體息息相關。

《追捕祝融星》:瘟疫來自太空?用科學思維在災難中從容自處

《追捕祝融星:愛因斯坦如何摧毀了一顆行星》

《追捕祝融星》作者托馬斯·利文森是美國麻省理工學院研究生科學寫作項目的教授和主任,有許多本精彩的科普著作,譯者高爽曾任北京師範大學天文系講師也是非常優秀的科普作者“河馬老師”。翻過前面一小部分略顯枯燥的天文往事,中間部分突然精彩起來。看似是一本講天文的書,其實是一部簡潔的科學思想發展史。在牛頓理論指導下,渺小的人類僅僅通過紙和筆的計算便預言了一個巨大的天體:海王星的存在。但即便達成這樣偉大成就的科學家也會犯人性的錯誤。完成這一發現的天文學家的勒維耶又發現水星運動軌跡的異常,預言有一顆“祝融星”的存在。歷時半個多世紀曲折探索,愛因斯坦相對論橫空出世,最終證明了祝融星並不存在。

《追捕祝融星》語言平實,歷史細節翔實生動,不僅講述了一個完整天文學發展的故事,更是對認知和思維的一次洗禮,是真正起到了科普的一本書。

1、科學家和騙子誰更快?


在預言了祝融星的存在後,實際觀測到它成為天文學家們的迫切想要實現的目標,這可是一個難得的獲得榮耀的機會——首次發現一個行星。太陽的光芒會淹沒一些天體,只有發生日食的時候太陽的光芒被擋住,那些平時隱藏在太陽光輝裡的星星會短暫地露出它們的行蹤。所以觀測日食是20世紀以前最重要的天文科研活動。

《追捕祝融星》:瘟疫來自太空?用科學思維在災難中從容自處

古代西方天文觀測

不過這樣的探索通常漫長且困難重重,第一是日食每年次數有限。第二是一次日食的過程持續僅僅為數分鐘,最佳的日全食觀測時間甚至只有幾秒鐘,真正的稍縱即逝。第三是每次日食理想的觀測地點天南海北,天文學家為了趕赴理想的觀測點要跨越半個地球,觀測點的天氣狀況也尤為重要,如果觀測點是陰雨天氣那就什麼都看不到了。

專業科學研究性質的日食觀測,十分耗費人力物力。在《追捕祝融星》書中提到了兩次歷史上著名的日全食觀測。一次是1878年,當時在美國的最佳觀測點還處於戰爭狀態中,聯邦政府投入了8個兵營的的力量協助科學家們追蹤日食。這次觀測日食的科學家們有好幾個隊伍,其中一個隊伍裡有一位世界聞名的發明大王——愛迪生。

科學家們在這次觀測中遭遇了沙塵暴,附近軍事要塞的士兵幫忙用鐵路上的防雨柵欄遮擋風沙,觀測之前又出現了操作失誤,儀器失靈等等各種困難。

1914年,一支日食觀測隊伍,從德國遠赴俄國黑海觀測日食,他們是要通過觀測驗證愛因斯坦預言的在太陽附近會發生星光的彎曲現象,同時還有天文學家仍然準備在日食中搜尋祝融星。而戲劇性的是,觀測還沒開始,就爆發了一戰,德俄雙方變成敵對國,在俄國的德國科學家被拘禁,這次觀測就錯過了。

天體物理學家們在1917年末就開始準備了1919年的日食觀測,他們提前拍攝了星空照片,以便和日食發生時候的星空做對比,無論是根據牛頓還是愛因斯坦的理論,發生日食的時候,星星的位置都會發生變化。

《追捕祝融星》:瘟疫來自太空?用科學思維在災難中從容自處

日食

觀測過程遇到了暴風雨,直到日食開始才勉強完成觀測,最後結果證明,愛因斯坦的相對論更加符合真實情況。自此人類的物理知識進入了相對論的時代,大到原子能的利用,小到手機裡面的GPS精確導航,這一偉大的成就讓人類認識世界的水平躍進了一大步。

愛因斯坦的理論完美解釋了水星運動軌跡的異常,也就宣告了祝融星的不存在,從1860年到1919年,人類通過半個多世紀的不斷探索才徹底解決了這個問題,羅馬不是一天建成的,雖然進入信息時代後,信息技術的革新頻率大大提高了,但是基礎科學領域的進步還是要一代一代的科學家艱難地推進。

2020年爆發的新冠狀病毒,許多人寄希望於疫苗,但是醫學專家表示有效的疫苗至少要半年以上甚至更長時間才能問世。面對恐慌的時候,人會出於“有總比沒有好”的心理,相信一些毫無效果的“救命稻草” ,而有時候這些非理性行為不亞於謀財害命。

稍具科學思維就會明白,那些宣傳效果奇好,見效奇快的手段,大多都是收你智商稅的。

2、科學思維的三點特徵

胡適在一次演講中提到,英國有個科學家洛奇爵士,相信鬼魂存在,但是科學是要講究證據,從來就沒有確切的存在的證據。胡適評價這位科學家說他的“科學思想放了假”。《追捕祝融星》書中科學家探索祝融星的故事也闡述了這個道理,勒維耶通過計算,預言了海王星的存在,後來果然被證實,又用類似方法和同一個理論預言了祝融星的存在。按當時勒維耶的名望,祝融星的存在應該毫無疑問才對,但是科學家中始終有人在搜尋直接的證據,沒有證據,無論多麼完美的預言,都成不了真。

當然,科學的思維還有另外一重保障,那就是不僅需要有證據,還需要可重複觀測,一次偶然的發現,不能作為下結論的證據,祝融星在半個世紀裡反覆被發現又反覆被推翻,其中不乏有十分重量級的科學家宣稱發現了祝融星,最終還是被其他科學家所推翻。

1878年在美國的日食觀測結果,天文學家沃森宣佈發現了祝融星,但是隨即科學界就有了不同的爭論。在同一次日食中其他科學家,在不同地點,用不同設備,並沒有相同的發現。所以沃森的發現並不令人信服,沃森發現了許多彗星、小行星、大行星,很有名望,但是這次觀測到的祝融星只是一個觀測錯誤,和之前許多次一樣,觀測者只是看到了自己渴望看到的東西,而不是事實。這就是科學思想的嚴謹之處。

《追捕祝融星》:瘟疫來自太空?用科學思維在災難中從容自處

黑洞

最妙的地方來了,那既有證據,也經得起反覆驗證的事情是不是就永遠正確呢?在科學的世界裡,答案是不。

愛因斯坦跳出了牛頓經典力學體系的框架,證明了以前無比正確的理論,也存在不足之處。曾經完美的牛頓理論體系,在宇宙中大部分情況下都是正確的。正因為如此,在這個思想體系下的科學家,永遠不會搞清楚祝融星真實情況。如果沒有對過去正確事情的勇敢超越,人類認識太空的步伐也就停滯不前了。

這就是科學最大的魅力所在:可證偽。也許在將來的某一天,會有更接近真實世界的理論替代相對論。

孔子在一次流亡的途中七日都未進食,弟子顏回在煮米的時候用手抓鍋中的米吃,看到的人以為顏回自己在偷食。孔子問清楚後才知道,是因為鍋灰掉到米上,顏回又捨不得丟掉,所以拿了吃掉。孔子感嘆,即便是自己親眼看到的,也不一定是自己所想的那樣,要了解真實情況,瞭解一個人,是多麼的不容易。

《追捕祝融星》書中通過祝融星的命運和牛頓、愛因斯坦的理論發展歷程,訴說了這樣一個事實:科學在人類的思想中是獨一無二的,它可以自我校正。無論當下多麼完美的理論,都是暫時的,隨著科學的發展,一定會有更進步、更全面的發現。

整個曲折的祝融星的故事告誡人們,一心想得到自己想要的、期望的結果會很容易實現。但這個結果正不正確,世界另有說法。天文、科學實驗室也許離我們的生活很遠,但擁有科學的思維會令我們在生活工作中處處受益。


分享到:


相關文章: