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引言:科学的核心魔力

宇宙中充满了神奇的事物,耐心地等待着我们变得更加睿智以去探索。

——伊登·菲尔波茨(EdenPhillpotts)[1]

没有什么比知道真相更令人愉快了。

——迈克尔·法拉第(MichaelFaraday)

大约360万年前,三个类人猿经过一片火山喷发地时,在新近落下的火山灰上留下了脚印。今天,在坦桑尼亚的莱托里(Laetoli)仍然可以看到这些脚印。这唤起了人们强烈的好奇。正如生物学家理查德·道金斯(RichardDawkins)所写:“谁会不对这些类人猿感到好奇呢?他们彼此之间有着怎样的关系?他们会不会手牵着手?甚至他们能否用语言交谈?比如在上新世[1]的某个黎明探讨着什么被遗忘的使命?”[2]

当然,我们无从知道这些问题的答案,但我们可以大胆地猜测,这三个原始人可能是阿法南方古猿(Australopithecusafarensis),以及在那遥远的日子里(远在现代人类出现之前),他们可能看到的和思考的事情。自然界的大部分事情都是混乱不堪、不可预测的,但有些事情是有规律可循的,比如太阳的升落、四季的更迭、月亮的盈亏、夜空中的斗转星移等。我们最古老的祖先也必然会对这样的自然规律印象深刻。

那些脚印被印在莱托里之后的数万个世纪,人类对这些自然规律的认知并没有取得任何进展。然而,大约在公元前3000年,一项重要的发明——文字——在中东地区出现了。从此,一切开始发生改变。文字不仅为记录天空中发生的事件提供了手段,还有助于人类更深入地掌握天体的运动模式。在古巴比伦(即现在的伊拉克),已经有人能够对月食、日食这样的天文奇观进行预测了。那些有能力做出此类预测并控制相关信息传播的人,能够让其他人心生敬畏。他们即使不想冒充神,也好像拥有超越常人的巨大魔力一样。

然而,这点魔力与科学的压倒性魔力相比,完全不值一提。诞生于17世纪的自然科学找到了描述物质世界行为方式的定律,而且这些定律大多具有可移植性。比如,虽然艾萨克·牛顿(IsaacNewton)著名的万有引力定律是从苹果的掉落和月球绕地球的运动中得出的,但在其他领域也同样适用,比如解释为什么每25小时海洋中会出现两次潮汐。[3]

掌握某种运动模式,比如日食,仅能预测未来的日食。但是,利用普适定律,科学可以预测未知现象的存在。第一个也是最引人注目的例子就是奥本·勒维耶(UrbainLeVerrier)对未知行星的预测,1846年在夜空中发现的海王星的方位,几乎就是这位法国天文学家计算出的方位。这在国际上引起了轰动,勒维耶也因此成了超级巨星。法国生物学家让·罗斯丹(JeanRostand)后来写道:“科学把人变成了神。”[4]

海王星的发现,戏剧性地展示了科学的核心魔力:能预测到超乎想象的天体的存在,当人们去寻找时,发现这个天体确实存在于实际的宇宙中。这种能力如此神奇,就连科学界的大咖们也很难相信。众所周知,阿尔伯特·爱因斯坦(AlbertEinstein)并不相信自己的引力理论导出的两个预测:黑洞(blackhole)和大爆炸(bigbang)。他甚至对第三个预测——引力波(gravitationalwaves)——是否存在犹豫不决。1916年,爱因斯坦预测了引力波的存在,但一年后,又开始怀疑它不存在,直到1936年才再次预测其存在。最终,他预测的引力波于2015年9月14日被发现。

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