但是,科学家们并不满足于自我探索,并对自己的成绩孤芳自赏,他们坚持不懈地寻找牛顿观点中的缺陷。在高速及强引力方面,牛顿的物理学体系崩溃了。这就是阿尔伯特·爱因斯坦的伟大发现之一:狭义和广义相对论,这也是他的理论长期受到尊敬的原因之一。牛顿力学适用于许多领域,包括日常生活,但在某些对人类来说极不寻常的条件下——毕竟我们没有以近光速旅行的习惯——难以作出正确的回答。牛顿力学与人们对自然的观察不相一致。广义和狭义相对论在其有效性领域与牛顿力学没什么区别,但却在其他方面(高速、强引力)作出了不同的预测,这些预测与观察完全相吻合。牛顿力学被证明接近真理,适用于我们日常所熟悉的情形,但不适合其他情形。这是一个人类智力所取得的辉煌的。值得庆贺的成就,但却有其局限性。
但是,与我们对人类易犯错误的本性的了解相一致,我们已经注意到这样的看法,即,我们可以无限接近真理,却永远不能完全获得真理。科学家们如今正在研究广义相对论中站不住脚的地方。比如,广义相对论预言存在着一种被称为引力波的令人感到惊异的现象。人们从来也没有直接检测出这些引力波。但是,如果它们不存在,那么广义相对论从根本上就是错误的。脉冲星是迅速旋转的中子星,现在人们测量到它们的闪烁速度达到小数点后15位。人们预测在轨道上相互环绕的两颗密度很大的脉冲星会放射大量的引力波,这种引力波迟早会轻微地改变这两颗星的运行轨道和旋转周期。普林斯顿大学的约瑟夫·泰勒和拉瑟尔·赫尔斯使用了这种检验方法,从另一个全新的角度检验广义相对论所作的预测。就目前所知,他们得出的结果与广义相对论不一致,其结果可能会推翻现代物理学中的一个主要支柱。这件事情说明不仅他们自己愿意对广义相对论发起挑战,而且他们也受到多方鼓励。正如这样做的结果所显示的,通过对两个脉冲星的观察,对广义相对论的预测作出了精确的证实。为此,泰勒和赫尔斯共同获得1993年诺贝尔物理奖。其他许多物理学家通过各种不同的方法也在检验着广义相对论,比如试图通过直接探测的方法捕捉难以捉摸的引力波。他们希望不停留在理论阶段,而是找到突破口,发现在爱因斯坦所理解的自然王国中所取得的伟大成就是否到了该开始经受论证的时候。
只要有科学家在,这种努力就不会停止。广义相对论在量子水平上当然不可能对自然作出充分的描述,但是,即使能够作出充分的描述,即使广义相对论放之四海而背准,永远有效,那么,除了共同努力去发现其错误和局限性以外,还有什么更好的办法使我们更相信其有效性呢?
这就是为什么有组织的宗教不能使我对其信任的原因之一。哪些主要信仰的领袖们承认他们的观点可能是不完全的、有错误的,并建立研究机构来寻找其可能存在的说教中的缺陷呢?除了日常生活中的检验,谁在系统地检验传统的宗教学说可能不再适用的那些情形呢?(我们当然可以得出这样的结论:在父权制社会、早期或中世纪时期非常有效的教义和伦理观念在我们今天所居住的各种完全不同的世界中也许完全无效。)什么教义能公正地检验上帝的假设?已建立的宗教体系给与宗教的怀疑者们什么奖励吗?同样,社会学界和经济学界的怀疑者们在他们巡视的社会中又得到了什么回报呢?
安·德鲁彦关于科学的论述总是在我们耳边低声回荡:“记住,你对此完全不懂,你可能会犯错误,你以前犯过错误。”我不管那些谦逊的谈话,请告诉我可与宗教学说相提并论的东西。据说,《圣经》是上帝对人的启示一语具有多种涵义。但是如果它仅是由本质上就必定会犯错误的人写成的,其结果如何?令人无法置信的奇怪事情被说成确有其事,但如果它们是由骗术、我们尚不了解的意识状态、对自然现象及精神疾病缺乏了解而形成的综合产物呢?我认为,当代的任何宗教和新时期的信仰都不能像科学那样引起我足够的重视,因为它们不能像科学那样揭示出自然本身所具有的伟大壮观、雄伟壮丽、精美绝妙和错综复杂。《圣经》中所预示的东西在现代科学发现中如此之少这一事实使我对它神圣的启示的怀疑又加深了一层。
当然,我也有可能是错的。
请阅读下面两段文字,请你读这两段文字不是让你理解它们是如何描述科学的,而是体味作者的思维方式。他研究的是物理学上的异常现象,物理学上明显的目相矛盾现象,他将其称作“非对称性”。我们从中能够学到些什么呢?
现在人们一般认为,麦克斯韦的电动理论会导致一些不对称,而这看起来并不是现象本身所固有的。例如一块磁铁与一根导线之间相互的电动作用,我们所观察到的现象只依赖导线和磁铁之间的相对运动,但是从习惯的角度看‘磁铁运动’与‘导线运动’是截然不同的。因为,如果磁铁运动而导线静止,则在磁铁的附近形成一个具有有限能量的电场,从而在通过电场的导线里产生电流。如果磁铁静止,导线运动,磁铁周围不产生电场,然而在导线中,我们却发现有一个电动势,没有相应的能量产生它,但是它却在导线中产生了一个电流,假设这两个例子中的相对运动完全相同,则后者导线中电流的方向和大小都与前者相同。这一类例子,以及无法找到与‘以太’有关的地球运动,使人感到电动力学现象,以及各种力学现象,不具备与绝对静止观念相对应的性质。这些事例还使人感到,正如对于一阶小量已经证明的,电动力学和光学的相同的规律,在力学方程成立的任何参照系中都是有效的。
作者想告诉我们什么呢?在本书的后面我将解释一下有关背景。现在,也许我们可以意识到语言是简练的、技术性的、用词谨慎而清楚明了,比它所需要使用的语言简单得多。你不可能仅根据文章使用术语(或根据其并不矫揉造作的题目《论动体的电动力学》)不假思索地猜到这篇短文所说明的狭义相对论诞生到这个世界的关键步骤,成功地宣布物质和能量方程式所做的第一步工作。使我们的傲气有某些收敛的是,我们这个小小的世界所拥有的只是这个宇宙中“特别享有的观点”,在其他方面是人类历史上一个跨时代的事件。爱因斯坦1905年所写论文的开场白具有与其他科学报告完全不同的特点。它令人感到与众不同的是,无私的剖析,谦虚谨慎,对自己的重大成果没有进行张扬地表述。表述的语调与当今产品广告、政治演讲和权威的神学公告(甚至包括书皮上的内容简介)形成鲜明对照。
请注意爱因斯坦的论文是如何在开始时就尽可能交代清楚实验结果。只要可能,科学家们就做实验。这种实验通常根据当前占主导地位的理论来进行实验并拿出实验结果。科学家们总是要检测这些理论直至找到突破点。他们并不相信凭直觉感到很明显的东西。地球是平面的曾是明显的事实;重物比轻物坠落快曾是明显的事实;吸血的水蛭会治好许多病曾是明显的事实;某些人是奴隶,这是因为它们生下来就是奴隶,也是上帝的旨意,这也曾经是很明显的事实;宇宙有个中心,而地球则正在那个被称颂的中心点上,这也曾是明显的事实;静止有绝对的标准,这也曾是明显的事实;真理可能会使人感到惊讶无比,也可能与人们的直觉恰恰相反;真理可能与人们深信不移的看法完全不同;实验的作用就是使我们能够获得真理。
在几十年前的一次午餐中,有人向物理学家罗伯特·W·伍德祝酒时说:“为物理学和玄学干杯!”人们要求他对这句祝酒辞作出解释。那时,人们认为“玄学”是类似哲学似的东西,或者是通过思考就能认识到事情的真相的学问。这种玄学也可能包括伪科学在内。伍德作了如下回答:
如果一个物理学家有了一种思想,那么,他想得越深刻,就越想更深入地了解这种思想。他查阅科学文献,他读得越多,这个思想就变得越清晰。理论准备好后,他就到实验室,并设计一个实验来验证这个思想。实验是非常辛苦的工作,多种可能性都要验证。实验的精确度要求很高,错误尽可能减少。他严格按照实验过程进行实验,他仅为获得实验结果而废寝忘食。在经过严格实验后工作结束时,却发现这个思想毫无价值。这时,物理学家就将其抛弃一旁,让自己的头脑从杂乱的错误中解脱出来,转而去做其他事情。
伍德将酒杯高举过头,下结论说,物理学和玄学间的区别并不在于一类实践者比另一类实践者更聪明,而在于玄学家没有实验室。
我认为,电台、电视台、电影、报纸、书籍、电脑程序、主题公园和教室共同努力向所有公众传播科学有四个主要原因。在科学的所有用处中,培养出少量的、专业知识水平很高、高酬金的牧师似的专家是不够的,事实上也是危险的。相反,某些最重要的科学发现和科学方法必须在最大的范围内使公众得到了解。
*对新兴的民族来说,尽管有许多失误,但是,科学仍然是摆脱贫穷和落后的金光大道。科学能够使国家经济发展,全球文明程度不断提高。许多国家都明白了这一点。这也是为什么有这么多来自其它国家的研究生在美国的大学(目前仍是世界上最好的大学)里学习科学和工程学。美国有时没能有效地掌握科学,即放弃了科学,这样做的必然的结果,就是退回到贫穷和落后之中。
* 科学提醒我们要重视由于我们改变世界的技术而带来的严重后果,特别要关注我们赖以生存的全球环境。科学给我们设置了一个重要的早期警戒系统。
* 科学告诉了我们关于人类、生命、我们的星球和宇宙的起源、本质和命运等最深刻的问题。在人类历史上第一次我们能够确实真正了解了其中一些问题。地球上的每一种文明都提出了这样的问题并高度重视其所具有的重要意义。当我们领悟到这些重大问题时,我们所有的人都会惊出一身冷汗。从长期的发展过程来看,科学送给我们的最贵重的礼物可能就是,它告诉了我们人类能够了解我们的宇宙的产生和发展、我们来自何处、何时来到这个世界上以及产生我们自身的方式。
* 科学的价值观和民主的价值观是一致的,在许多情况下是无法区分的。科学与民主起源于——从它们文明的典型特征上说——同时间地,即公元前7世纪至6世纪的希腊。科学赋予任何一个刻苦学习(尽管非常多的人由于学习有方而避免受苦)它的人以权力。科学发达,确实需要思想的自由交流,其价值观与事事秘而不宣的价值观水火不相容。科学绝不改变自己的原则,即,科学本身没有特别的有利之处或特权地位。科学和民主鼓励非正规思想的自由发表和激烈的争论。科学和民主都需要具有足够的理性、有条理的论据、证据的严格标准和诚实。科学是防范假装有知识的人的有效方法。科学是反神秘主义、反迷信以及反对在不属于自己范围内的地方滥用教义的宗教的一座堡垒。如果我们忠实于科学的价值观,那么,科学就可以告诉我们,我们什么时候被欺骗了。科学在我们犯错误的过程中就能将其改正。科学的语言、规则和方法应用得越广泛,我们就越会有更好的机会来保留托马斯·杰斐逊和他的同行们思想中的东西。但是,科学的成果是比前工业时期那些鼓蛊人心的政客所梦想的东西更能彻底地破坏民主。
在困惑和迷惑的浩瀚大洋中发现偶尔浮现的真理的迹象,需要警觉清醒的头脑、忘我的工作热情和旺盛的斗志。但是如果我们不锻炼这种严谨的思考问题的习惯,我们就不要想解决我们所面对的确实非常严重的问题,那就是,我们面对这样一个危险:我们的民族将变成一个很容易受骗的民族,我们的世界是一个充斥着傻瓜的世界,如此世代相传,被今后四处招摇的骗子牢牢掌握在手中。
如果有一个刚刚降临到地球上的外星生物仔细地看看我们通过电视、广播、电影、报纸、漫画以及书籍所展示给我们的子女的东西后,可能很容易地得出这样的结论,我们在有意地教他们谋杀、强奸、残忍、迷信、轻信以及功利主义。我们一直在这样做,通过不断的重复,许多东西最终起到了作用。但是,如果我们向他们灌输科学和希望,我们又将创造一个什么样的社会呢?

 


第三章 月球上的人和火星上的人脸
月涌大江流
飘飘何所似
《旅夜书怀》杜甫(中国唐朝,765年)
科学的任何一个领域内都有与其相关的伪科学。地球物理学家中有地球平面说。地球中空说,有坚持认为地球是由猛烈挥动的斧子砍削而成的学说,迅速上升或下沉的大陆板块学说,还有地震预言家;植物学家中有人认为,植物强烈的情感变化可以用测谎器检测出来;人类学家中有人认为现今仍有猿人存活;动物学家中有人认为,恐龙并未灭绝;进化论生物学家中有些人认为可以用《圣经》来解释生物的进化过程;考古学家中有人宣称发现了古代宇航员,相信那些伪造的神秘的有魔力的符号和拙劣的雕塑品;物理学家中则有些人鼓吹永动机,可能还要加上冷凝术;号称推翻了爱因斯坦的相对论的业余人士;化学家中至今还有人相信炼金术;心理学家中有非常多的人使用的心理分析方法几乎全都是心灵学方法;经济学声称可以进行长期的经济预测;而气象学家从根据太阳黑子计算日期的《农民历书》出现以来就一直在进行长期天气预报(当然长期气候预测是另外一回事)。天文学家中拥有影响力最大的伪科学——产生于这个学科的占星术。伪科学有时与其他学科交叉,使人造成知识混乱,比如用心灵感应寻找大西洲下埋藏的珍宝,或用占星术来预测经济发展。
因为我主要研究星球,也因为我一直在对外星生命存在的可能性进行研究,因此,关于未知世界的各种伪科学就十分经常地光顾我的门槛。在我们这个时代,人们通常将外星生命称为“外星人”。在我即将开始的这章中,将介绍两种最近出现的、相互间有所关联的伪科学的学说。这些例子说明了人类理解和认知能力的不完善使得我们在非常重大的问题上受到欺骗。第一件事是关于自远古时代就存在于火星表面上的一个巨大的石脸,这个石脸在火星的沙地上毫无表情地凝望着太空;第二件是外星人从遥远的星球漫不经心地、不受任何伤害地造访地球的故事。
尽管我将这些事情概括得如此直截了当,但是,在仔细思考这些说法时是否会有一种令人感到惊恐的感觉呢?如果这些古老的科学上的幻想——毫无疑问与人类内心深处的恐惧和渴望具有重要的关系——实际上确实曾发生过,又会怎样?难道有谁能够对此不感兴趣吗?仔细看一下这些材料,即使是彻头彻尾的愤世嫉俗者也会有所触动。我们是否能够打百分之百的保票,确信自己能够保持怀疑态度,坚持不相信这些说法?如果说连坚决的认真的探索者也能感觉到这些说法具有吸引力的话,那么那些未受过科学的怀疑精神教育的像“巴克利”先生那样的人又会如何感觉呢?
在历史上的大部分时间内——在出现航天飞机和望远镜以前,当我们主要沉浸在幻想中的时候——月球一直是个谜。几乎无人认为它也是一个世界。
当我们用肉眼仰望月球的时候,我们实际上看到了些什么?我们看到的是不规则的明暗交错的斑点,与我们所熟悉的任何客观事物都无相像之处。但是,我们的眼睛会将那些斑点结合在一起,我们会将注意力集中在某些斑点,而忽略了其他斑点,这几乎是无法避免的人的本能。我们有意识地找一个图形,然后我们就会发现这个图形。在世界各地的神话和民间传说中,人们看到了许多形象:一个正在月桂树下织布的女人;一头正跳下悬崖的大象;一个背着篮子的姑娘;一只兔子;月亮的肠子被一只不会飞的暴躁的鸟啄出后撒满月球表面;一个正在捣塔帕维维布的女人;一只四眼美洲虎。生活在一种文化环境中的人很难理解生活在另一种文化环境中的人怎么会看出那么奇怪的东西。
普遍的说法是月亮里面有一个人。当然他并不是真的像人。这个人的面孔一边高一边低、歪扭并且下垂。在左眼的上面挂着一块肉排似的东西。那张嘴在表达一种什么情感呢?在喊表示惊讶的“嗷”吗?还是一种忧伤,或者悲痛的表情?还是沮丧地对地球上芸芸众生的艰辛努力表示了他的认可?显然这张脸是太圆了,耳朵不知跑到什么地方去了。我猜他的头也是秃的。尽管如此,每次我看月亮的时候,我就会看到一张人脸。
世界各地的民间传说把月球描述成一个无聊的东西。在阿波罗登月火箭前,人们告诉孩子们月亮是用绿(就是带有臭味的那种)奶酪制成的,这种比喻被认为并不美妙,但却很有趣。在孩子们的书中和编制的卡通片中,月亮上的人经常被简单地画成一个圆圈中的脸,与配有两个小黑点似的眼睛和一个两端上翘的嘴那种没有任何含义的“笑脸”没有任何区别。他和蔼慈祥地俯视着在月色中嬉戏的动物和儿童以及餐桌上的叉勺。
我们现在再考察一下我们用肉眼观察月球时所看到的两种地形:一个是比较明亮的前额、脸颊和下巴,另一个是比较暗淡的眼睛和嘴巴。通过我们的望远镜我们可以看到,明亮的面部一部分事实上是古火山喷发后形成的高地,据我们目前所知(使用放射方法测量阿波罗号上宇航员带回的样品从而得知火山形成的年代),这个火山形成于45亿年前;暗淡一些的形象则是被称做洼地(MARIA,单数形式是MMRE,源自拉丁文,海洋的意思,尽管就目前我们所知,这个洼地实际上干燥得就像一块骨头)的形成年代短些的玄武岩熔岩流。洼地是在月球历史上于最初几亿年前形成的,形成的部分原因是由于无数的小行星和陨石的高速撞击。右眼被称做英布里姆洼地,而左眼上方的那块下垂的牛排则是塞伦尼达提斯洼地和特郎奎里达提斯洼地(阿波罗Ⅱ登陆地点)的结合部,歪斜的张着的嘴是胡莫拉姆洼地(不借助仪器仅靠人们的肉眼是无法分辨的)。
月球上的“人脸”事实上是古代灾难的一种记录,人脸中的大部分形象是在人类出现以前形成的,甚至是在哺乳动物、脊椎动物、多细胞有机体,甚至可能是在地球上出现生命以前形成的。这是我们人类自高自大的特点——将人脸的形象强加
人类像其他灵长类动物一样,喜群居生活。我们还喜欢与别人的合作。我们是哺乳动物,对后代的亲情照料是保证世代繁衍的主要因素。父母对孩子微笑,孩子回报以微笑,亲情关系得以建立或加强。一旦婴儿能够视物,他便开始认识面孔,就目前我们所知,这种技能是大脑遗传的结果。那些在100万年前不能认识人脸并很少回报以笑容的婴儿不太可能赢得父母的欢心,因而也较少有机会活下去。而现在,几乎每一个婴儿都会很快地辨认出人脸,并对之报以傻傻的微笑。
我们大脑中的辨认形状的机能是如此有效,以至于能够从相似的其他人中辨认出一张人脸,以至于我们有时可能看到实际并不存在的人脸,而与此同时,这种机能也带给了我们一种尚未引起注意的副作用,那就是,在没有人脸存在的地方,我们也能看到脸。我们将一些毫不相关的明亮的或暗淡的独立图形组合在一起,并无意识地尽力看出一个人脸。月球上的人就是这样一种结果。米凯兰杰洛·安东尼奥尼的电影《爆炸》描述的就是另一种例子。其他的例子也很多。
有时还有地理结构形成的人形,比如说在新罕布什尔州福兰克·诺奇的老人山。我们认为它们是一些超自然的东西或者是新罕布什尔州未被发现的古代文明,然而,它们只不过是岩石表面的风化和崩塌的产物。无论怎样看它都不像人脸。在北卡罗莱纳州的魔鬼头,英格兰的威斯特沃特的司芬克斯石,法国的老妇人,亚美尼亚的瓦坦石。有时候人们又发现了一个斜躺的女人,如墨西哥的依克斯塔其豪特山;有时候人们又会发现人体的其他部分,如怀俄明州的伟大的泰坦,是由法国探险家命名的一对西部一直延伸过来的山峰(事实上是三座山峰);有时候是人们对变幻的云的图形的错觉。在中世纪晚期和西班牙文艺复兴时期,许多人“证实”在云中看到了圣母玛利亚(当我乘船行驶在斐济苏瓦的时候,曾看到一个在酝酿着风暴的乌云中下颚突出的真正面目狰狞的怪兽的头)。
有时你会看到一棵蔬菜、树皮或牛皮的某些部位上很像人脸。有一个很有名的茄子与里查德·M·尼克松非常相像。我们从这件事上能够推论出什么呢?是神明的旨意还是外星生命介入了我们的生活?共和党人对茄子遗传基因的干预?都不是。我们应该承认,世界上有大量的茄子,假如我们能够见到数量足够的茄子,我们迟早会发现有像人的面孔的茄子,甚至是像非常特殊的人脸的茄子。
当人们发现的脸像是宗教名人的时候——比如一块玉米饼据说是显现出耶酥的脸——信徒很容易将其推论为上帝的杰作。在一个充满疑惧的年代,人们渴望寻求解脱精神上的压力,然而这些人们创造出来的奇迹似乎并没有昙花一现。我们可以想一下,自从人类出现以来,人们做出了多少玉米饼,如果没有几个至少有点像我们熟悉的人物的玉米饼,那才真是令人感到奇怪呢。
人参和曼德拉草(有毒,用做麻醉、催眠药——译注)的根被人为地赋予了神奇的功效,部分原因是因为它们有点像人的形状。有些栗子的裂口就像是一张笑脸,有些珊瑚看起来像是手臂,耳蘑(有时被不太好听地称为“犹太耳”)的确很像一只耳朵。人们还可以在一些蛾子的翅膀上看出像是许多眼睛的图案,有些并不仅仅是一种巧合。像人脸的动物或植物一般不会被有脸的生物所捕食,或许是因为这些生物害怕有脸的食肉动物。“手杖”是一种巧妙地伪装成一节树枝的昆虫,它一般在树的表面或缠绕在树上生活,与树的天然形状和颜色浑然一体。它们在植物世界中保护性拟态使得它们免遭鸟类和其他食肉动物的捕食。把这说成是达尔文自然选择原理所描述的缓慢形成的形态是有充足的理由的。生命王国之间的这种界限的交叉使人疑神疑鬼。一个孩子看到一根手杖很容易地就会想象到出自植物险恶目的而布置的大量的树干、树枝和树。
在一本出版于1979年的题目为《自然界中的相似》的书中描述许多类似的例子,并配有插图。作者约翰·米歇尔是英国一个神秘学的狂热鼓吹者。他崇信理查德·谢弗,正是谢弗(下面我还要详述此人)在美国掀起UFO的热潮中起了重要的作用。谢弗在他威斯康星州农场里砍开石头,用一些象形文字记述说,只有他才能从中看出世界全面的历史,而其他人对此却是很难理解的。米歇尔还信以为真地接受了剧作家和超现实主义理论家安托南·阿尔托的学说。安托南·阿尔托在取自佩奥特掌的致幻药的作用下,从岩石风化的表面图形上能够看到正在经受拷打的人、凶猛的野兽和类似的东西。米歇尔说:“全部景象按照一种独立的思想的创造揭示出自身。”但是在此我们要问有一个关键的问题:这个思想存在于阿尔托的头脑之外还是之内?阿尔托下结论说,这些岩石上明显的图形是古代文明所制造的,米歇尔也同意这种说法,而不是阿托尔在迷幻剂的作用下被改变了意识状态的幻想的产物。当阿托尔从墨西哥回到欧洲后被确诊已经疯了。米歇尔所诋毁的“唯物主义观点”从怀疑主义的角度对阿托尔的观点提出了疑问。