當代常規科學已達到極限,科學革命需要逆行者更需要預言家

2020-12-12 天文同好樂園

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一些讀者看到這個標題,也許會認為標題有譁眾取寵或聳人聽聞之嫌。當今人類社會科技的高速發展,依賴的不正是常規科學嗎?科技發展並沒有停步,何來「已達到極限」之說?這其實是一個深層次的問題,要理解這個問題,首先要弄清楚什麼是「常規科學」,什麼是「科學革命」。

美國著名科學哲學家託馬斯·庫恩曾經出了一本書,名為《科學革命的結構》,在這本書中,他清晰地闡述了常規科學和科學革命的含義。「常規科學」基於一定的範式,那是業已確立的關於固定理論、固定問題、固定實驗方法和計算技術的實踐,比如牛頓範式和粒子物理學標準模型範式等等。當範式被打破時,即,當常規科學所基於的理論不再能預言或解釋實驗結果時,科學革命就發生了。

縱觀整個人類科學史,常規科學和科學革命都曾經佔據了一定的歷史時期,比如說,當牛頓範式被打破的時候,愛因斯坦的兩個相對論就被視為科學革命。在常規科學時期,只需要能用現有科學技術好好工作的人,他們不需要有豐富的想像力和對深層問題的洞察力(當然並不排除有這樣能力的人)。而當科學革命來臨的時候,科學革命需要的則是另一種類型的人,他們是能透過黑暗看清大方向的人,他們可能是懷疑現有科學理論的「逆行者」,也可能是真正的科學「預言家」。

最近幾十年來,基礎物理學的發展已經進入了停頓期,儘管偶有新發現,如夸克和希格斯粒子,但大部分都是對前人理論中的預言的驗證而並非新的理論預言。對於我們身處的這個宇宙所深藏的奧秘,當代物理學和宇宙學所基於的範式理論已經束手無策,而現在迫切需要的,就是出現如當年的牛頓、狄拉克、愛因斯坦、玻爾、海森堡、薛丁格等等這一類人物,他們都曾經是特定科學歷史時期的預言家。他們的理論都曾經是科學革命的基礎,為後世的「常規科學」打下了天下。

對於當今支持弦理論的那部分人來說,也許會反對這種說法。在弦理論家的眼裡或者在支持弦理論的旁觀者眼裡,弦理論所有的工作都旨在發現新的自然法則以探究宇宙的奧秘,蟲洞、高維時空、膜世界、多元宇宙等等表面上看極富想像力,甚至是對當今所不能理解的宇宙的預言,所以弦理論家往往視弦理論為科學革命,視自己為科學「預言家」。但是仔細深究下來,在卡魯扎和克萊因的思想經過了大半個世紀之後,隱藏的維度和多元宇宙的概念則一點也不新鮮了。在物理學界有數以百計的人都思考過、研究過同樣的思想後,很難說弦理論具有先見之明,更談不上是新時代科學革命中的「預言家」。

那麼,當代有科學革命所需的「預言家」嗎?確實有一小部分科學家一直在質疑常規科學,所謂的質疑並非完全反對基礎理論,而是視基礎理論為實用主義物理學,認為基礎理論有重大缺陷,如果不另闢蹊徑創立背景獨立的新理論,則很難有根本性的突破。這一類科學家的代表性人物包括彭羅斯、貝茲、德維特、伊沙姆、羅維利、特胡夫特、巴伯等等。他們是一群特殊的人,是真正的逆行者,他們中的有些人為了全心投入學術研究,甚至放棄了知名大學教授的職位,只是為了逃離科學政治的禁錮。因為如果身處傳統學術機構,學術自由就只能是一個夢想,這也是當代科學的悲哀。

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