解笑棠
普通人打賭就是打賭而已,而科學(xué)家打賭可能會(huì)導(dǎo)致新思想的出現(xiàn)。
科學(xué)打賭打出新高度,真理越賭越清晰。
在科學(xué)界,你可以用有力的論點(diǎn)和重量級(jí)的數(shù)據(jù)來(lái)讓對(duì)手印象深刻,或者使用真金白銀來(lái)賭一把。從博物學(xué)家阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士到物理學(xué)家史蒂芬·霍金,科學(xué)賭局火花四濺。
現(xiàn)在,就讓我們來(lái)看看歷史上5場(chǎng)著名的科學(xué)賭局吧。
第一個(gè):地球是圓的
人物:阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士 VS 約翰·漢普登
時(shí)間:1870年
在現(xiàn)代,“地球是圓的”這個(gè)觀點(diǎn)恐怕極少有人反對(duì)了,因?yàn)橐呀?jīng)深入人心——藍(lán)色的、圓圓的地球照片不是在那擺著嘛!但在維多利亞時(shí)代,很多人不相信地球是圓的,這其中就包括老頑固約翰·漢普登。為此,他特意擺了一個(gè)沸沸揚(yáng)揚(yáng)的賭局,要和堅(jiān)信“地球是圓的”的華萊士賭上一把,說(shuō)后者能證明此觀點(diǎn)純屬胡說(shuō)八道。兩人商量后,一致同意通過(guò)測(cè)量英國(guó)諾??说睦县惖赂5潞?,一條大約幾千米長(zhǎng)的河流的高度作為驗(yàn)證的方法——如果地球是圓的,那么,在不同的地方河流的高度應(yīng)該會(huì)發(fā)生變化。
經(jīng)過(guò)一番折騰,賭局中間人認(rèn)為河流高度的確隨距離不斷下降,所以證明地球是有曲率的,即地球是圓的,判華萊士贏。但漢普登本人卻并沒(méi)有被這個(gè)測(cè)量結(jié)果說(shuō)服,他拒絕承認(rèn)這個(gè)結(jié)果,也不肯付賭金。后來(lái),這場(chǎng)賭局不了了之。
心理學(xué)上有一個(gè)觀點(diǎn):越爭(zhēng)論越頑固。從這個(gè)實(shí)例看確實(shí)如此?,F(xiàn)在,就是有了地球圓圓的衛(wèi)星照片,仍有一小撮食古不化的人相信地球是平的,并否認(rèn)所有證據(jù),很神奇吧?
最后,再分享一個(gè)20世紀(jì)七八十年代幾個(gè)“平坦地球協(xié)會(huì)”關(guān)于太陽(yáng)的觀點(diǎn):太陽(yáng)是一根51.5千米寬的光柱。
第二個(gè):黑洞存在
人物:基普·索恩 VS 史蒂芬·霍金
時(shí)間:1975年
這次的兩位主角基普·索恩和史蒂芬·霍金,是同等量級(jí)人物,而且還是非常要好的朋友。
史蒂芬·霍金,英國(guó)著名的天體物理學(xué)家,他的黑洞輻射理論廣為人知,著有發(fā)行量過(guò)百萬(wàn)的《時(shí)間簡(jiǎn)史》。基普·索恩雖然不如霍金名氣大,但也是美國(guó)理論物理學(xué)家,現(xiàn)擔(dān)任加州理工學(xué)院費(fèi)曼理論物理學(xué)教授,是天體物理學(xué)研究領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者之一,而且還是著名科幻電影《星際穿越》的科學(xué)顧問(wèn)。
對(duì)手越強(qiáng),賭局越精彩,內(nèi)容越高深。所以,你瞧,這次他們賭的是天體物理學(xué)中一類神秘的天體:黑洞。
黑洞是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言的一類致密天體——密度非常大,以至于包括光在內(nèi)的物體都逃脫不了它的引力。史蒂芬·霍金是研究黑洞起家的,一直在研究有關(guān)它的理論,所以當(dāng)他在1975年開(kāi)玩笑地說(shuō)“黑洞實(shí)際上不存在”的時(shí)候,小伙伴們都驚呆了。
事實(shí)上,霍金跟索恩賭的是天鵝座X-1,一個(gè)亮X射線源,不存在黑洞。當(dāng)時(shí),許多科學(xué)家都認(rèn)為天鵝座X-1極有可能存在黑洞,包括索恩。他們意見(jiàn)不一致,所以打了賭。兩人關(guān)系很不錯(cuò),小賭可以怡情,談錢似乎太傷感情,所以他們賭了一本雜志:如果霍金輸了,就給索恩訂閱一年雜志。
索恩后來(lái)如愿以償,因?yàn)?990年,天鵝座X-1存在黑洞的證據(jù)被坐實(shí)。證據(jù)一出來(lái),霍金就開(kāi)心地認(rèn)輸,并兌現(xiàn)了諾言。
第三個(gè):裸奇點(diǎn)并不存在
人物:約翰·普雷斯基VS 史蒂芬·霍金和基普·索恩
時(shí)間:1997年
物理學(xué)家霍金似乎特別喜歡打賭,而且樂(lè)此不疲。1991年,霍金又要求開(kāi)賭。而且,他的朋友索恩,這次與他統(tǒng)一了“戰(zhàn)線”。他們賭“裸奇點(diǎn)不存在”,而他們的對(duì)手,另一位物理學(xué)家約翰·普雷斯基則押注裸奇點(diǎn)存在。雙方還像模像樣地立下了賭約,輸?shù)囊环揭蛄硪环劫?zèng)送能夠“遮蔽裸體”的T恤,并且要在上面寫(xiě)上服輸?shù)淖盅邸?/p>
“高級(jí)賭注”裸奇點(diǎn)是比黑洞還晦澀的概念,所以我們有必要對(duì)其做個(gè)形象的、簡(jiǎn)單的介紹。
宇宙中任何物質(zhì)都會(huì)像人一樣“生老病死”,經(jīng)歷生命的各個(gè)階段,最終走向死亡,大質(zhì)量恒星亦不例外。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,大質(zhì)量恒星死亡的時(shí)候會(huì)變成黑洞,變成一個(gè)密度特別大的致密天體。因?yàn)閺?qiáng)大的引力,光線逃不出來(lái),所以我們接收不到來(lái)自黑洞的光線,這樣理論上外界觀察者便無(wú)法直接觀測(cè)到黑洞內(nèi)部的現(xiàn)象。黑洞外圍有一個(gè)邊界,好像圍繞黑洞的一個(gè)空間界限,界限內(nèi)光無(wú)法逃脫,而界限外光卻可以出來(lái),這導(dǎo)致我們看不到的是邊界的內(nèi)部,即黑洞內(nèi)部??茖W(xué)家給這個(gè)邊界起了個(gè)名稱,叫做視界。
不過(guò),在許多理論模型中,一些科學(xué)家,比如普雷斯基并不同意一定有視界的觀點(diǎn),他們認(rèn)為,大質(zhì)量恒星死亡時(shí)塌縮形成的奇異點(diǎn)存在,但阻礙觀察者觀察天體內(nèi)部的視界并不存在,即不存在所謂的光的界限。奇異點(diǎn)沒(méi)有了視界,就“裸”了,即“裸奇點(diǎn)”。在裸奇點(diǎn)中,光與其他粒子還是有機(jī)會(huì)逃離奇點(diǎn)射入我們的眼睛里,所以外界觀察者有機(jī)會(huì)觀察到發(fā)生在奇點(diǎn)附近劇烈扭曲的時(shí)空現(xiàn)象。
最后,越來(lái)越多的證據(jù)顯示,“裸奇點(diǎn)”確實(shí)可能存在,而霍金又輸了,但他知錯(cuò)就改,永遠(yuǎn)向真理看齊:他于1997年修正了他的理論,指出裸奇點(diǎn)可能存在。
第四個(gè):黑洞不能摧毀信息
人物:約翰·普雷斯基VS 史蒂芬·霍金和基普·索恩
時(shí)間:1991年,1997年
霍金輸了一局又一局,但似乎有越挫越勇的苗頭。裸奇點(diǎn)的賭局剛剛落下帷幕,他又開(kāi)始拉著索恩和普雷斯基打另一個(gè)賭:黑洞能夠摧毀信息?;艚鸷退鞫髦赋觯魏挝镔|(zhì)信息掉進(jìn)黑洞都會(huì)消失,黑洞發(fā)出的輻射是信息消失后,在黑洞里重新被創(chuàng)造出來(lái)的,與掉入黑洞的原物質(zhì)無(wú)關(guān)。而普雷斯基卻認(rèn)為,黑洞能把吞掉的物質(zhì)信息再吐出來(lái)。為了突出賭局的“物質(zhì)信息”特點(diǎn),他們選擇了信息量比較大的百科全書(shū)作為賭注:誰(shuí)輸了誰(shuí)給另一方買百科全書(shū)。
打完賭,霍金和他的科學(xué)家朋友們又勤勤懇懇投入到了相關(guān)研究之中。很意外地,2004年,霍金自己承認(rèn)這場(chǎng)賭局輸了,因?yàn)樗f(shuō)相關(guān)論文足以說(shuō)服他接受普雷斯基的觀點(diǎn)??墒?,索恩并沒(méi)有和霍金一樣買賬,他認(rèn)為現(xiàn)在下結(jié)論還早。所以最后,霍金自己掏了錢給普雷斯基買了本百科全書(shū),以示支持他的觀點(diǎn)。
第五個(gè):太陽(yáng)不會(huì)引起氣候變化
人物:加琳娜 VS 詹姆斯·安娜
時(shí)間:2005年
人類產(chǎn)生的溫室氣體是推動(dòng)全球變暖的主要因素。這是絕大多數(shù)氣候?qū)W家的看法。2005年,俄羅斯伊爾庫(kù)茨克地球物理研究所兩位太陽(yáng)物理專家加琳娜和她的同事,與英國(guó)一位氣候?qū)W家詹姆斯·安娜打了一個(gè)賭,賭這樣一個(gè)觀點(diǎn):全球變暖與太陽(yáng)活動(dòng)息息相關(guān)。即太陽(yáng)的活動(dòng),比如太陽(yáng)風(fēng)等會(huì)影響到地球的氣候。而到2017年冬天,誰(shuí)輸誰(shuí)贏才能見(jiàn)分曉,因?yàn)樗麄儗⒈容^1998年~2017年間的地表平均溫度來(lái)決定輸贏。
這是一場(chǎng)未來(lái)的賭局。記得2018 年關(guān)注一下,學(xué)一下經(jīng)賭局驗(yàn)證的新知識(shí):太陽(yáng)活動(dòng)與全球變暖之間的關(guān)系。
(摘自2018年01期《科學(xué)之謎》,本刊有刪改)