不斷的否定過去來接近真理：科學史上的十大錯誤結果

人類總是要犯錯誤的，即使是科學家也不例外。實際上，錯誤在科學中相當普遍，大多數科學家認為他們別無選擇，因為犯錯是發現真理的必經之路。錯誤的實驗可能會引發更進一步的實驗，這些實驗不僅可以糾正原始錯誤，而且可以發現以前從未懷疑過的新事實。

藝術家的印象中的金星。

M.KORNMESSER / ESO，加州理工學院/ JPL / NASA

前段時間，有關金星上發現生命跡象的新聞很有熱度，人們對在距離地球這麼近的地方可能存在外星生命顯得非常有興趣。但是如果仔細了解相關細節以及最新的相關發現，這個紅極一時的新聞又有點靠不住了。所謂發現生命跡象，證據來源於觀測發現了磷化氫的光譜——這種化合物被認為只能由微生物產生或者由人類製造，排除後者的話，就成了發現生命的證據。但是許多獨立的觀測認為，要確認那段光譜就是磷化氫很困難，因為塵埃、大氣或者光汙染都有可能是信號噪聲，在沒有完全排除這些因素之前，是不可能有確切的結論的。

當然科學界對公布發現的團隊和質疑他們的團隊都非常理解，因為這是現代科學研究工作的常態，任何創新的發現和成果都必須經過足夠多的重複觀測或實驗，才有可能被確認為真正的進步。而在科學史上，也曾有過許多「著名的錯誤」，這些錯誤未必是有意為之，但是在它們被證偽之前的確都曾經引起極大地關注和影響。

科學史上的十大錯誤結果

10.一種奇怪的元素替代

2010年來自NASA的一份論文宣稱，一種細菌的DNA內，一些地方砷代替了磷，這顛覆了之前磷元素不可取代的結論。這個聽起來有些可疑，但是論文中的證據似乎還不少。但是很快這個研究被推翻了：質譜分析表明該DNA僅包含微量的游離砷酸鹽，而沒有可檢測到的共價結合的砷酸鹽。

9.奇怪的水

1960年代，蘇聯科學家聲稱，他們生產了一種新形式的水，這種水在石英玻璃毛細管中加熱後性質反常：500℃沸騰，-8℃才結冰。到1960年代末，世界各地的化學家都開始大力開展這種「聚合水實驗」。從1962～1973年，世界上發表了有關「聚合水」的學術論文有450餘篇，當然，也有許多科學家極力反對聚合水的存在。1973年，分析化學家羅西友以一種巧妙而又令人信服的方法證明，「聚合水」不過是溶有鈉、鉀、氯離子和硫酸根的水。

8.中微子的速度比光還快

中微子是奇怪的小重量級亞原子粒子，2011年科學家宣稱這種粒子的速度比光速還快。當時他們測量了中微子從日內瓦附近的CERN原子粉碎機飛到義大利的探測器需要多長時間。最初的報告發現，中微子到達的時間比光束快了60納秒。快於光速的中微子馬上登上了頭條新聞，這引起了大多數物理學家的懷疑，「愛因斯坦的棺材板快蓋不住了」。但是很快2012年他們的理智恢復了，研究團隊發現由於一根鬆動的電纜使實驗的時鐘不同步，從而產生了錯誤的結論。

7.來自早期宇宙的引力波

微波輻射瀰漫了所有空間，而大爆炸的餘輝則在138億年前使宇宙開始活動。解釋早期宇宙細節的通俗理論稱為膨脹，它預測了宇宙最早出現的原始引力波在微波輻射中會出現斑點。

2014年，科學家報告稱精確地發現了預期的信號，同時驗證了愛因斯坦廣義相對論所預測的引力波的存在，並提供了有利於通脹的有力證據。然而，令人懷疑的是，對於大多數版本的膨脹理論，所報告的信號要強於預期。可以肯定的是，該團隊的分析沒有適當考慮導致數據傾斜的太空塵埃。原始引力波仍未被發現，但是類似的引力波，如黑洞碰撞產生的引力波，最近幾年已經檢測到了很多次。

6.一個單星系的宇宙

在20世紀初期，大多數天文學家認為，模糊的漩渦星雲位於銀河系中，當時被認為是整個宇宙的組成部分。也就是說，宇宙中只有一個銀河系。但是一些專家堅持認為，旋渦星雲距離更遠，它們本身就是一個星系。到了1924年，埃德溫·哈勃確信，至少有一部分旋渦星雲實際上就是河外星系，與銀河系相距甚遠。

天文學家觀看超新星1987A的照片，如圖所示，他們認為看到了一個快速旋轉的中子星發出的信號，非常奇怪，無法理解。但是結果卻是用於瞄準望遠鏡的相機電子裝置的產生的幹擾現象。圖源：NASA

5.超新星的超快脈衝星

1987年，當超新星出現在大麥哲倫星雲中時，天文學家欣喜不已，這是幾個世紀以來最接近地球的恆星爆炸。隨後觀測到了來自脈衝星的信號，脈衝星是一個旋轉的中子星，該星應該位於某些類型的超新星爆炸所產生的碎片中間。但是直到1989年1月，潛在的脈衝星仍被隱藏起來，當時高速重複的無線電信號表明存在超新星遺留下來的超旋子。它每秒發出近2000次的蜂鳴聲，比任何人預期的（或可以解釋的）快得多。但是經過一夜穩定的搏動，脈衝星消失了。理論家們競相設計巧妙的理論來解釋離奇的脈衝星及其發生的事情。然後在1990年初，望遠鏡操作員將一臺電視攝像機（用於引導望遠鏡）重新投入使用，然後信號又出現了—在另一個超新星殘餘附近。所謂的脈衝星的信號實際上是引導相機電子裝置中的幹擾，並非來自太空的信號。

4.繞脈衝星運轉的行星

1991年，天文學家報告了一個大發現，那就是發現了圍繞恆星旋轉的行星。當然這個發現中的「恆星」是一顆脈衝星，它是一個距地球約10,000光年的旋轉中子星。脈衝星的無線電脈衝的時間變化表明存在一個伴星，每六個月圍繞脈衝星旋轉一周。不過，很快天文學家意識到他們對脈衝星在天空中的位置使用了不精確的數據，使得信號異常不是由行星引起的，而是由地球繞太陽運動引起的。

3.地球的年齡

在1700年代，法國博物學家喬治·路易·勒克萊爾（Georges-Louis Leclerc）伯爵夫人（Comte de Buffone）認為地球年齡約為75,000年，但他承認地球的年齡可能更長。19世紀的地質學家認為，它的年齡還要長一些—幾億年甚至更長，以便解釋對地球埋藏歷史的逐層觀察。1860年以後，查爾斯·達爾文（Charles Darwin）提出的新的進化論也暗示了一個非常古老的地球，為物種多樣性的進化提供了時間。但是，據推測是對這樣一個古老地球的明確裁定來自一位物理學家，他計算出原本熔融的行星需要多長時間才能冷卻。他採用了大約1億年的年齡限制，後來又提出實際年齡甚至可能比這個年齡小得多。但是，他的計算有誤—不是因為他數學不好，

地球中元素的放射性衰變為混合物增加了很多熱量，從而延長了冷卻時間。最終，根據放射性衰變速率（特別是在與地球同時形成的隕石中）估算出地球的年齡，從而提供了大約45億年左右的正確年齡估算。

2.宇宙的年齡

當1920年代末天文學家首次發現宇宙正在膨脹時，隨之而來的問題就是：它已經膨脹了多長時間？通過測量當前的膨脹率並向後推算，他們發現宇宙的年齡必須小於20億年。然而，放射性測量已經確定了地球的年齡要比地球大得多，而且宇宙是否比地球年輕還很令人懷疑（因為這很荒謬）。然而，那些關於宇宙膨脹的早期計算是基於依靠造父變星的距離測量得出的。

天文學家根據造父變星的亮度波動速度來計算其距離，這又取決於它們的固有亮度。將固有亮度與視在亮度進行比較可以得出造父變星的距離，就像知道燈泡的瓦數就可以測量出燈泡的距離一樣。然而，事實證明，就像燈泡一樣，造父變星不止一種，這幹擾了膨脹率的計算。如今，收斂計算方法使宇宙的年齡達到了138億年，終於讓人們放心了——地球的年齡小於宇宙年齡。

地心圖

天文學家長期以來以最大和最熟悉的錯誤科學信念之一，認為地球是宇宙的中心。

BARTOLOMEU VELHO（公共領域）

1.地球是宇宙的中心

我們必須指責亞裡斯多德——他不是第一個說地球佔據了宇宙中心的人，但是他是最堅定的那個人，並相信他已經使用邏輯將其確立為無可爭議的真實。他堅持認為地球必須在中間，因為地球（元素）總是試圖向其「自然位置」移動，即宇宙中心。即使亞裡斯多德發明了形式邏輯，他顯然也沒有在論證中注意到一定程度的循環性。許多許多年後，在1543年，哥白尼為證明亞里斯多德的錯誤提供了有力的證據。然後在1610年，伽利略（Galileo）觀察到金星經歷了完整的公轉——圍繞太陽而非地球。

整個科學史表明，各種各樣的錯誤實際上是不可避免的。上述這些例子的正面價值在於：它們都曾流行一時，但是最終都被科學的證偽了，這很重要。與某些哲學和思想觀念糾纏千年依然一團亂麻不同，科學在不斷犯下和修正錯誤中，已經走出了很遠很遠……

參考文獻：

1. https://www.sciencenews.org/article/science-top-10-erroneous-results-mistakes

2. https://www.sciencenews.org/article/venus-phosphine-possible-sign-life-doubts-how-science-works