在此期间,剧作家亚瑟·米勒以萨雷姆女巫案审判为题材创作了《严酷考验》一剧。当这部作品在欧洲首演时,美国外交部拒绝为米勒签发护照,理由是他的出国之行将对美国利益有不利影响。在布鲁塞尔举行的开幕式上,他的剧作得到了观众暴风雨般掌声的欢迎。美国大使当场起立并鞠躬致谢。在国会非美人员活动委员会,米勒由于在作品中影射国会调查与女巫案有共同之处而受到了严厉谴责。在那里,他回答:“先生,这种比较是无法回避的。”不久之后,托马斯即以欺诈罪被投入监狱。
在我还是研究生的时候,我曾做了康顿一个夏天的学生。我至今仍能清晰地忆起他讲述的被带到忠诚调查委员会接受检查的经历:
康顿博士,据说你曾处于被称做——说到这,审讯者停了一下,缓慢而仔细地的读了一下这几个字:
“量子力学——的物理学革命的前沿,这很令听证会注意,既然你能站在这一场革命运动的前沿,为什么你就不可能站在另一场革命的前沿呢?”
康顿很机敏地回答说对他的指控是不正确的。他举起右手说他并非物理学的革命者:“我信奉早在公元前3世纪就已经创立的阿基米德定律,也相信17世纪发现的开普勒行星运动定律。同时我还笃信牛顿定律…”,他接着又列举了一系列如伯努利、傅立叶、安培、波尔兹曼和麦克斯韦等显赫的人名。但是,他的这种物理学家式的回答方式并没有使他的处境有多大改善。因为,在诸如对国家是否忠诚这样的严肃问题上,法庭是不会欣赏任何幽默的言辞和举动的。不过,在我的印象中,他们对康顿最有力的指控是说他在上高中时曾经骑着自行车挨家挨户递送社会主义者们办的报纸。
试想一下你非常认真地想要理解量子力学是什么,首先,你必须打下坚实的数学基础。只有当你掌握了数学各个分支的知识后,你才能迈过通往很高层次的知识的门槛。你必须依次学习算术、欧几里德几何学、高中代数、微积分学、常微分方程和偏微分方程、矢量微分、数学物理方法中某些特殊函数、矩阵代数和群论。对于大多数学习物理的学生而言,这一过程大概要占去从小学三年级到研究生低年级之间大约15年的时间。这些课程的学习实际上并不涉及任何量子力学知识,恰恰相反,所有这些努力只不过是为深入了解量子力学建立的数学知识框架而已。
科学普及者的工作,试图令没有经过这一过程的普通听众理解量子力学的观点,是令人畏缩的。事实上,在我看来至今仍没有谁能成功地普及量子力学,这种情况很大程度上是由上述原因造成的。量子力学的数学复杂性和量子理论的绝对的非直觉性结合起来,使得一般的常识在理解这些问题上显得束手无策。里查德·费因曼曾说:“没有谁知道为什么要用这种方法。它就是用这种方法解决问题。”
假设现在我们以怀疑的态度去研究一些难解的宗教。新时代教义或萨满教的信仰体系。假定我们都是思想开放的人,而且我们确信在这些宗教或信仰里面存在一些有趣的事情。在我们向这些宗教的信徒简单地自我介绍之后,就请求他们对他们的宗教或信仰作个可以理解的概括。无一例外的是,在我们提出请求之后,他们总是告诉我们说这是个非常复杂、充满着神秘意味的问题,不是三言两语就能说得清楚的。不过,如果我们愿意花上15年左右的时间去实践一下虔诚的僧侣生活的话,那么,届时我们就会比较严肃地思考这个问题了。我想我们中的大多数人都会说我们根本就没有时间这么做。很多人还会怀疑所谓15年只能初窥门径恰好证明这整件事是个骗局:如果一件事难到让人无法理解,那不也就意味着我们无法有理有据地对它进行评判了吗?这样一来不就使得欺骗行为更加肆无忌惮了吗?
那么,萨满教、神学、新时代教义与量子力学之间又有什么区别呢?回答似乎是显然的:即使我们无法理解量子力学,但我们能够证明它的科学性和合理性。例如,我们可以比较量子力学理论的定量预测结果与实测到的特定化学元素的光谱线波长、半导体与液态氦的行为特征、微处理器,及它们的构成原子组成什么样的分子形态、白矮星及特性、微波发射器与激光发生器的机制以及不同物质对磁场的不同响应等。我们不理解量子力学的理论并不妨碍我们去看其预测的结果,而且,并不是只有物理学家才能明白这些实验结果揭示了什么问题。在每一次这样的实验中,与其它例子一样,量子力学的预测结果以惊人的高精度为实验数据所证实。
但问题是,萨满教徒同样会说他们的教义是合理的,因为它同样是有效的。尽管他们的教义不能解决诸如数学物理学这一类神秘的问题,但却可以解决另外一些问题。例如,他们有一套医治病人的特殊方法。那么,好吧,让我们来对萨满教徒的治病案例进行统计分析,看看他们较之于通常的安慰疗法有什么优越性。如果萨满教徒的治疗方法确实比普通安慰疗法更有效的话,那么,就让我们乐意地认为他们的方法的确有其特殊的效力,而毋庸考虑他们所治疗的疾病多数是些源于心理的疾病,即使没有进行治疗,只要病人能够获得一种比较良好的心态的话,这些病是完全可能不治而愈或得到减轻的。同时,我们还可以比较不同的萨满教派别的治疗效率的差异。
至于萨满教徒知不知道他们的治疗方法产生效果的机制,这就是另外一回事了。量子力学中,我们提出的对自然的理解是有根据的。这种理解建立在对一些前人没有做过的实验结果的渐进的、定量的预测基础上。当实验结果证实了理论预测,特别是如果二者在数量上精确吻合时,我们就会认为自己掌握了自然规律。但是,在萨满教徒、牧师和新时代宗师中却很少有这样的例子。
1931年,著名的科学哲学家莫里斯·科恩在他的著作《理性与自然》中还讨论了另外一种重要的差异:
可以肯定,绝大多数没有接受过良好教育的人之所以会接受科学完全是因为权威的影响。但是,尽管如此,我们仍旧能够明显地察觉到两种体制之间的差别。前者(即科学)是一种开放的体系,它欢迎每一个人的参与、研究并对之作出改进;而后者(宗教)则认为对它的教义的怀疑根源于内心的邪恶,像红衣主教纽曼指责那些怀疑《圣经》的绝对正确性的人那样。理性的科学它的可信的观点在必要时是可以改进的,而非理性的权威主义则规要求修改他们的教义为缺乏忠诚的表现。
作为前现代文化组成部分的神话与民间故事具有一定的解释或至少是帮助回忆历史的价值。因为在那些妇孺皆知、雅俗共赏的故事中常常嵌入了特定的环境条件与历史事件。例如,当我们记住了鹊桥相会的优美传说,也就记住了在一年中的某一天哪个星座正在升起或知道了银河系的方位。由于识别天象对于农作物的播种和收割以及跟踪猪物都是至关重要的,因此这样的神话传说就具有了重要的实际意义。同时,这样的神话还可以帮助进行心理学映射测试,或确认人类在宇宙中的位置。不过,这并不意味着银河就真的是条河,当然,也不存在真正的独木舟在我们的眼前,使我们横渡银河。
热水浸泡亚马逊雨林中的一种树皮可以提取出奎宁。但是,令人难解的是古代人们是怎样从成千上万种植物中发现由这种植物制取的茶叶可以缓解疟疾的症状的?他们一定曾对各种各样植物的根、茎地、叶和树皮进行了如咀嚼、捣碎或浸泡等各种尝试,这样一代一代地继续着大规模的科学实验(今天由于医学伦理的原因已经不可能重复这些实验了)。想想吧,曾有多少其它树皮的浸泡物被发现无效,或引起人的呕吐反应甚至致人死命啊。在这些情形下,原始医生们从可能有药用价值的植物名单上把它们划去,然后又进行对其它未知性质的植物的实验。这种民族药理学的资料积累过程是零碎、非系统的,甚至是无意中获得的。然而通过反复的试验和失败,仔细记下哪些药物有效,他们终于达到了目的——从植物王国中很丰富的分子中积累了一部有效的药典。因此,从民间医药学中汲取有关挽救生命的知识绝对是至关重要的。我们应该更进一步地在世界范围内从这些民间知识里挖掘宝藏。
同样地,在预测奥里诺科河附近的峡谷天气方面,也存在类似情况。完全可能,工业文明前的居民们已经注意到了在特定地理区域内近千年的规律性,各种前兆及种种现象间的因果关系,而这些是那些远处的大学里的气象学或气候学教授一无所知的。不过,这并不等于说这些地方的萨满教僧侣就有能力预测遥远的巴黎或东京的天气,更毋庸说是全球的气候了。
一些特定的民间知识是非常有效和珍贵的,其它一些则至多是一些隐语或典籍。显然,民族药理学属于前者,而天体物理学则属于后者。虽然所有的信仰和神话都值得我们充满景仰地聆听,但是这并不意味着所有这些信仰和神话都是同等有用的。尤其当我们的注意力集中在如何了解外部客观世界,而不是内在的思想形式时。
近几个世纪以来,科学经历了一系列的攻击。这些攻击与其说是伪科学,毋宁说是反科学。目前,对科学,或者更广义地被称为学术的最主要的批评主要是针对它的过分强烈的主观性。一些学科,例如历史学,甚至被宣称为是彻头彻尾的主观主义。历史的撰写者全都是那些历代的胜利者,他们编纂历史书的目的无非是要为他们的各种行为辩护,或者是要唤起爱国热情并压制被征服者的合法权利。当两方面都未能取得压倒性的胜利时,对真正发生的历史,他们将各自写下自我吹嘘的记载。例如,英国的历史书对法国进行了大肆谴责,反之亦然。直至近年,美国历史书还忽略了早期对美洲土著居民实施的实际上是类似于纳粹“生存空间”理论和种族灭绝政策的事实;而日本的历史书对于导致二次大战的事件的描述淡化了他们的穷凶极恶,而认为他们的动机显然是试图将亚洲从欧洲和美国的殖民主义统治下解放出来;1939年,纳粹军队攻占波兰,但纳粹的历史学家却公然宣称波兰无缘无故对德国进行了无情的攻击;苏联分别在1956和1968年对匈牙利和捷克的革命进行了镇压,但苏联的历史学家却借口说苏联军队并不曾入侵这些国家,是应他们正常的声明,而不是俄国人的傀儡的邀请而去的;比利时的历史书则拼命地粉饰对曾是其藩地的刚果的残暴统治;在那些保留着奴隶制的基督教社会中,讲道坛和学校常常会对上帝对奴隶制的宽容甚至提倡进行热烈的争论,而与此同时,那些废除了奴隶制的国家却对此缄默不语。即使是像爱德华·吉本这样一位才华横溢、学识渊博而又沉着冷静的历史学家有时也不免感情用事。由于关于美国革命的观点不同,他和本杰明·富兰克林之间曾经闹得很不愉快,甚至同在一间英国乡村酒吧中相遇时也行同陌路。(后来,如富兰克林确信的那样,当吉本的研究从罗马帝国的衰落转向不列颠帝国的衰落时,他主动向吉本提供了大量的素材。关于不列颠帝国的衰落,富兰克林的观点是正确的,只不过他的时间表比实际的历史进程提早了大约200年左右。)
以上所援引的历史历来都是由那些受人尊敬的专业历史学家撰写的。常常,这些历史学家都是现存体制的重要支持者。因而,在他们撰写的历史书中,那些代表个别地方或民众的反对意见就常常被一笔带过。为了达到“更重要”的目的,客观性被牺牲掉了。正是由于存在这种可悲的现象,有人进一步推断说,根本就没有什么“历史学”可言,重构实际发生的事件是不可能的,那么,人们所作的最多也只不过是些带有偏见的自圆其说;这种关于历史学的推断往往被推广到所有知识领域,自然也包括科学。
即使我们完全重构历史的能力极其有限,即使那些有助于重构历史的有用信息往往与其它自我吹嘘的喧嚣声混为一体,谁又能否认那些由偶然因果链所决定的历史进程的客观实在性呢?历史学从一开始主观和偏见的危险就很明显。修昔底斯曾经对这种情况提出过警告。西塞罗曾写道:
历史学第一定律是历史学家不能记下虚构的历史;第二定律是历史学家不能隐瞒真相;第三定律是历史学家的工作不能带有任何偏见或喜好的嫌疑。
萨马沙塔的卢奇安在公元170年发表的《如何撰写历史》中指出:“历史学家必须是正直无畏的;他们热爱坦率和真理,而不依附于任何势力。”
试图真实地重现历史事件是那些真诚的历史学家的责任,尽管,这一责任可能是令人失望和担忧的。历史学家必须学会压制由于其国家受到冒犯而引起的愤慨,承认的确本国的领袖可能犯下了残暴的罪行。因此,这些历史学家就会面临这样一种职业危险,那就是受到愤怒的爱国者的攻击。历史学家应当认识到对历史事件的记载已经过了有偏见的人的过滤。认识到历史学家自身也是带有偏见的,那些想知道历史上到底发生了什么的历史学家,必须去熟悉那些其他的,一度是敌对的国家的同行的观点。我们所能期望的是,不断地接近真实,循序渐进地提高自己的知识水平,使得我们对历史事件的理解更正确。
类似的,科学中也存在主观和偏见。我们无一例外地怀有偏见,我们同别的人一样生存于偏见盛行的环境当中。科学家们无法脱俗,他们偶然也会为那些臭名昭著的理论提供帮助和方便(例如,他们通过测量脑容量的大小或脑颅骨的突起或智商的高低来论证所谓的种族优越性或性别优势等)。通常科学家们不愿意冒犯金钱和权势,他们中的少数人甚至进行欺骗和剽窃。不少科学家曾经毫无愧疚地为纳粹工作,并且,科学家们也常常表露出与人类沙文主义或智力局限相连的偏见。正如前面所讨论的,科学家对那些致命的技术负有不可推卸的责任。在一些情况下,他们是因为没有对这些技术的始料未及的副作用给以足够的警惕而研制它们的。而在另一些情况下,他们是故意发明这些技术用于生命的摧残和毁灭。不过,不可否认的是,在大多数情况下,率先对这些危险的技术发出警报的也是科学家。
科学家与普通人一样也不能避免犯错误。如前所言,科学家的职责是识别人类的弱点、调查各种各样的观点和主张并进行无情的自我批判。科学是一项集体性的事业,在大多数情况下,一切纠错功能都在顺利地起作用。科学相对于历史学有着巨大的优势,即,可以借助科学实验进行研究。对历史学而言,如果你对导致1814-1815的《巴黎条约》的那些谈判过程不清楚,重演这些历史事件是一个不可行的选择,并且,你也不可能向参加者提出问题,他们早已不在人世了。因此,你唯一能做的就是在各种历史记录中挖掘证据。
而对于自然科学而言,为了获得或验证某些科学知识,你可以无数次地重复你所希望了解的过程,或者应用各种新方法对原来研究过的问题进行研究,检验各种各样的可能假说。当新的设备被制造出来以后,你还可以用这些设备重新做以前做过的实验,看一下灵敏度的提高带来了什么新的结果。对那些以历史为对象的科学问题,即使我们不能进行相应的重复性实验,但是通过分析各种相关的情况可以寻到其间的关联和共性。尽管我们不能随心所欲地让恒星爆炸,也不能通过实验重复哺乳动物的进化历程,但是我们仍能够在实验室中模拟超新星爆发的一些物理学现象,或者极其详尽地比较哺乳动物和爬行动物的基因组成。
尽管如此,许多人仍然声称自然科学并不比其它任何类型的知识更富于民主和理性,甚至有人认为推理本身也只不过是一种错觉而已。美国革命者、在泰孔德罗加堡被俘的绿色山地童子军领袖埃特安·爱伦曾对此作过如下评述:
那些断言推理无效的人必须认真地思考这样一个问题,即他们在驳斥推理的过程中是否应用了推理的手段。如果他们用了推理方法,那么,他们无疑是在支持他们竭力攻击的原则。反过来,如果他们没有使用推理(为了不自相矛盾他们必须如此),那么他们就不可能得到理性的断言或进行理性的辩论。
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凡是亲自经历过科学进步的人都可以观察到这一过程中所存在的相当个人化的奋斗。总有那么一些少数人,他们或是出于简单的好奇和极大的真诚,或是出于对现存知识体系不完整的失望,甚至仅仅是被想象出来的自己与别人相比在理解问题方面的无能所困扰,于是,他们提出了一个又一个意味着巨变的关键问题。少数品格高尚的人超然于嫉妒、野心、背后诽谤、压制异己与可笑的自负组成的汹涌波涛之外进行着这样的工作。在一些领域,特别是成果卓著的领域,这样的行为几乎成为了规范。
我觉得似乎是社会的混乱和人类的缺陷帮助了科学事业的存在与发展。对科学而言,存在一种已经建立的框架,使得任何科学家都能够证明别人是错误的,而且能确保所有人都能够知道这一点。即使有时候我们的动机是卑下的,我们仍然不由自主地在摸索一些新的事物。
诺贝尔化学奖得主、美国化学家哈罗德·C·尤利在他70多岁时向我透露说,在过去的很多年中,随着时间的流逝,越来越多的人都在向着一个目标努力,那就是要证明他是错的。他把这种情况称为是“西部最快枪手”并发症:年轻的快枪手在战胜了著名的上一辈的快枪手之后,将继承上一辈快枪手的荣誉并赢得人们的尊敬。他埋怨说这是一种恼人的状况。不过,也正是这种情况的存在引导了那些年轻而狂傲的家伙涉足那些他们本不会涉足的重要领域。
作为一个人,科学家有时也会犯选择性观察的错误,例如,他们总是倾向于记住那些他们成功的经历而遗忘那些犯错误的经历。但是,在很多情况下,错误却往往蕴含着正确的部分,或是能够激励其他人去发现真正正确的东西。弗雷德·霍伊尔是当代最杰出的天文物理学家之一,他对于我们理解恒星演化、化学元素合成、宇宙学及其它许多问题做出了不可磨灭的贡献。有时,在任何人都没有想到存在需要解释的问题的时候,他已经获得了关于这类问题的正确答案,而在另外一些时候,他却提出或这或那的错误的、恼人的、不能让人容忍的古怪观点,以致观察人员与实验人员觉得必须去进行验证。不过,尽管那些冲动的、集中的试图证明弗雷德错了的努力胜败交错,不可否认的是,在几乎每个问题上这些人的努力将相应领域的研究向前大大地推进了。即使是弗雷德的最不能让人容忍的观点,例如,弗雷德曾提出流感病毒和艾滋病病毒来源于彗星,并认为星际灰尘颗粒是些细菌,在论证或反驳他的观点的过程中,获得了极其丰富和有意义的新知识,尽管最终也没有找到任何证据证明这些特别的见解。
也许列出一些科学家犯错误的例子对科学家们不无益处,也许揭去科学神秘的面纱将有助于启迪年轻的科学家。在历史上,即使是像乔哈尼斯·开普勒、伊萨克·牛顿、查尔斯·达尔文、格雷格·孟德尔和阿尔伯特·爱因斯坦这样伟大的科学家也曾犯过严重的错误。幸运的是,科学事业是一种集体的事业,任何个人的影响都不能超过集体的作用。因此,即使那些最有才华的科学家犯了错误,这些错误也能被其他远不如他们的科学家发现并弥补。
就我个人而言,我曾在过去的书中记述那些我被证明是正确的一些例子,现在再来看一看我所曾犯过的错误。在宇宙飞船能够探测金星以前,我曾认为那里的大气压只是地球大气压的几倍,但实际上,探测结果表明是几十倍;我曾认为金星上的云层主要由水组成,而探测结果却表明金星云层中的水分含量仅为25%;我曾认为火星存在板块构造,但宇宙飞船的近距离观察的结果表明在火星上几乎不存在板块构造的迹象;我曾认为土卫六上偏高的红外温度是由那里强烈的温室效应引起的,而实际上却是由大气同温层的逆温效应引起的;在1991年1月伊拉克燃烧科威特的油井之前,我曾警告说油井燃烧所产生的烟气将会上升到很高的高度,从而会对大部分南亚地区的农业产生不良影响。但是,事实表明,除了使波斯湾的中午变得昏暗并使气温下降4-6℃之外,这些烟气很少能上升到同温层,因此不可能对南亚产生什么影响。在进行这些计算的时候,我显然没能对计算过程的不确定性予以充分的考虑。
不同的科学家有着不同的思考习惯,有一些可能更谨慎一些。如果科学家们不是彻头彻尾的教条主义者,而且各种新思想又都能够得到检验的话,那么,是不大可能对社会产生什么危害的。事实上,在这种提出思想和检验思想的过程中,科学将会发生显著的进步。在上面我被证明是错误的那四个例子的头一个中,在没有翔实的宇宙探测数据的条件下,我试图从一点点线索出发去了解遥远的世界,因而犯下了错误。实际上,当我们获得了越来越多行星的探测数据的时候,我们就会发现许多原来认为是正确的观点被新的事实推翻。
后现代主义者批评开普勒的天文学根源于他的中世纪的。一神论的宗教观,而达尔文的生物进化论是被一种使他所属于的特权社会阶层永存的愿望所驱使,或是出于证实他所提出的无神论的动机。如此种种,有些批评是正确的,而有些则显然是失之偏颇。
但是,如果科学家们确实是审慎诚实的,而且其他具有不同观念和倾向的人又能够检验他们的工作,那么,他们在进行研究工作时带点个人的偏见和感情偏好又有什么关系呢?可以肯定,没有人会争论说从保守的角度计算14和27的和不同于从自由的角度得到的结果,或者,一个函数的导数是它本身,这样的函数在北半球是指数函数,而在南半球却是另一个函数。同样,任何周期函数都可以在任意指定的精度下用傅立叶级数表示,而无论是印度的数学中还是在穆斯林国家的数学中。非交换性代数(即A乘B不等于B乘A)对于印-欧语系的人与芬兰乌戈尔语系的人来说都是内在一致和有意义的。数学也许会受到毁誉参半的评价,但不可否认它对于任何种族、文化、语言、宗教和意识形态都是同样正确的。
与此相反,尚有其它许多处于另一极端的问题。例如,抽象表现主义究竟是伟大的艺术形式,还是对伟大音乐艺术的亵渎?抑制通货膨胀与降低失业率究竟何者更重要?法国文化是否比德国文化更优越?是否可能在全国范围内推行抑制谋杀的法令或措施?所有这些问题都是过分简化了的,有些问题难置可否,无法用对或错简单地衡量,也有一些的答案基于一些难以言说的假定条件。对于这些问题,各种局部性的偏见将很可能决定对问题的回答。
在这样一种主观的连续体中,科学既有可能完全不考虑文化规范,也有可能完全依赖于文化规范,这样,科学是不是在说谎?尽管各种各样的偏见和文化沙文主义层出不穷,而且不断地改头换面,但是,科学仍然是接近于数学而远离时尚的。因此,那些认为科学发现总体上是主观偏见的观点本身也不仅只是一种偏颇之见,而且是似是而非的。
历史学家乔伊斯·阿普尔比、里恩·亨特和玛格利特·雅格布在1994年出版的《说说真实的历史》一书中对伊萨克·牛顿进行了批评,说他因为害怕威胁到传统的宗教并导致社会混乱和无神论而拒绝接受笛卡尔的哲学观点。这些批评无非证明了科学家也是凡人这一点。当然,牛顿是怎样被他同时代的知识界攻击的的确能引起研究思想的历史学家的兴趣。不过,这对于了解他的主张的正确性并无什么实质性的意义。事实上,这些主张要得到广泛的接受,它们就必须能够同时说服有神论者和无神论者。这正是历史上所发生的。