对话穆蕴秋、江晓原:高能对撞机是物理学家的大玩具吗?——聊聊《地外文明探索》(之三)

来源:观察者网

2021-12-16 08:30

穆蕴秋

穆蕴秋作者

上海交通大学科学史与科学文化研究院副教授

江晓原

江晓原作者

上海交通大学科学史与科学文化研究院首任院长、交大讲席教授

【导读】 上海交通大学科学史与科学文化研究院副教授穆蕴秋与该院首任院长、交大讲席教授江晓原此前梳理了关于地外文明的主要“科学幻想”和科学探索,相关成果于近日出版。观察者网科普作者岑少宇就这本新书《地外文明探索——从科学走向幻想》与两位学者聊了聊。 在此前刊发的两部分对话中,学者们从“月球文明”,一直聊到虫洞与翘曲飞行,还穿插着对宇宙观、科学标准等等的探讨。在最后这部分中,将继续从“地外文明探索”出发,探讨“唯技术主义”,科学与科幻的边界,以及科学直觉等问题。

观察者网:之前我们聊到的虫洞、翘曲飞行确实还比较科幻,寻找地外生命的真正高潮应该是向外发送信号的METI项目。主流学界对其中蕴含的风险,应该说已经基本达成了共识,还出台了《准则声明》。

但这类东西对支持METI的人来说,并没有多少约束力,从当前的国际格局看,人类短期内似乎无法避免METI的冒进,我们是否也能“科幻”地想象下,未来可能出现怎样的管控机制?

meti.org网站页面

江晓原:这种事情很难管控,我知道一个例子,没直接关系但有点类似。1972年联合国通过了《防止倾倒废物及其他物质污染海洋的公约》,1993年,其中37个公约成员国,又表决支持全面禁止在海上倾倒核废料。这个公约到现在还是有点约束力的,美国这些国家确实不敢倒了。当他们想要继续倒的时候,“努力”的方向是把这个公约推翻或规避,要是它完全没有约束力,干脆不理它就好了嘛。

日本现在要排核污水,它也在找借口,比如说不是“倾倒”,或者废水不是“废料”。我们当然坚决反对日本的做法,但从它找借口的行径也可以看出,还是有点忌惮《公约》的。

但我觉得公约本身也没有什么强力保障,它就是一个大家愿不愿意遵守的问题,不遵守也只能谴责一下。回到METI上,我觉得大家还没有完全接受这样的约束,现在愿意搞类似活动的人其实还是很多的。

2017年11月,位于挪威特罗瑟姆附近、隶属于EISCAT科学协会的天线组向太空中发射了信号,包含特别谱写的电子音乐,以及关于几何与二进制的教程,图片来源:EISCAT,摄影:Craig Heinselman

观察者网:书中将METI的支持者们判定为“其实有着一种‘唯技术主义’思维倾向,所考虑的只是想尽办法要在技术上达到目的”。为什么会这样定性?

从字面上看,“唯技术主义”更多地是指那些认为技术可以解决一切问题的人。而他们像是为了好奇心不顾一切的人,我更愿意把他们叫作“好奇主义”。

打个比方,一个孩子不顾洞里可能有蛇,非要把手伸到洞里探索,如果把伸手视作孩子的“技术”,他或许并不认为伸手可以解决一切问题,而只是想满足好奇心。METI的支持者也是类似的,并不想“解决问题”,而只是解答疑问,满足好奇心。

穆蕴秋:他们也算是“唯技术主义”,就是说定了一个目标,不考虑它背后的伦理、可能带来的灾难之类,一心一意去实现它就行了。

江晓原:“唯技术主义”甚至可以不考虑目标,只考虑技术。当然,他们可以说自己是有目标的,是要跟外星人建立联系。

但在具体开展的过程中,会吸引世界上各种各样迷恋技术的人,他们其实对于目标是不思考的。现在有人在搞METI是吧?行,我也来搞,你们功率还不够大,我就给你搞大,你之前发出去的信号别人看不懂,咱们再发让人更容易看懂的信号。

1970年代,阿雷西博射电望远镜把这些图像信息发往太空

观察者网:但追求更高更快更强,本来就是人类进步的动力之一。METI项目里体现的好奇心,同样也是推动科学发展的动力之一。在METI上遇到的问题,可能是它们的边界究竟在哪里。

江晓原:人类的欲望和好奇心推动了科学发展,这是我们现在所接受的主流的说法,但其实想一想,这两个东西到底好不好?其实这两个东西都是非常有害的。

观察者网:对,它们到一定程度肯定会有害。欲望的边界可能讨论得比较多了,所以我想聊一聊好奇心合理的边界在哪里。

江晓原:“好奇害死猫”,这个是西方人的谚语。但其实仔细想想,好奇心害死的猫在现实生活中是很少见的,你见不着吧?那为什么会产生这样一句话?这就表明人们知道好奇心是有害的。

我觉得当科学家要用纳税人的钱给自己造“大玩具”,又讲不出任何用途来的时候,他们就说要满足人类的好奇心,其实是要满足他们的好奇心,对不对?

你想要造对撞机,让我们纳税人拿钱给你造,说要满足好奇心,满足谁的呢?我没这个好奇心,我没想造对撞机,现在要把我纳的税给你造,这合理吗?所以好奇心这种理由,它在伦理道德上是有问题的。我们就要问他是谁的好奇心?你的好奇心,还是我们的好奇心。

观察者网:但是我们如果回到科学早期阶段,确实很多科学家个人他真的就是好奇心推动……

江晓原:对啊,但他们没用纳税人的钱,牛顿一分纳税人的钱也没用过。那个早期阶段被我称为科学的“纯真年代”,科学家不用纳税人的钱,你随便有啥好奇心都没问题。

穆蕴秋:小科学时代你随便好奇,几乎是无限的边界,自己在一张纸上怎么算都行。但那时候,你能力也有限,无非就是推导公式,或做做小实验。

江晓原:我觉得现在就可以明确地画一条边界——只用你自己的钱。

穆蕴秋:但是不能是社会资金,那样就要有资金评估了,要看钱花得值不值。

江晓原:我就知道我们国内现在有一些企业家,有点小钱,他们自己搞什么永动机,你爱搞就搞去。你如果不用别人的钱,就自己弄是可以的。当然还有约束,比如说你不能犯法犯罪对不对?你在这些条件都满足的情况下,关着门在家里弄,当然没人管你了。现在事实上社会也是这么操作的。

观察者网:最后还是让我们回到书里最核心的科学与科幻的问题。书中在近结尾处举了一个赫歇耳论证太阳宜居的例子,认为他的论证方法,“完全符合西方天文学发展的根本思路:在已有的实测资料基础上,构造物理模型,再用演绎方法,尝试从模型中预言新的观测现象”。

但是,按书里先前引述的,赫歇耳的论证“采用的是‘认真考虑过的’类比方式”。后面一种说法,好像就没有前一种形容的那么严谨。科学家如何去建构一个类比,倒让我想到了他们的“直觉”。

现在科学家也要用到直觉,然而我们可否说其实仅仅指引了一个方向,结论与“预言”都需要得到比赫歇耳当年更严谨的科学验证?或者说他们不像赫歇耳那么“自由”了?

江晓原:我倒觉得也没多大的差别,现在有些事情想象的空间被压缩,只是因为确切的知识多了……

穆蕴秋:或者说仪器更精密了。

江晓原:对。其实光谱分析对科幻来说绝对是一个“杀手”,它出现以后,我们就知道太阳表面温度6000多度,再也不会想象太阳上的居民了。

观察者网:书里提到,赫歇耳当时想象的是双层云,上层云发出亮光,下层云可以为太阳生物挡住亮光,但6000度的高温确实会打破这样的构想。

穆蕴秋:威廉·赫歇耳是恒星天文学的权威了,太阳作为天空中最亮的星体,他当时最关注的问题,就是要搞清楚太阳的结构。他想象太阳可能是宜居的表面,因为当时主流的思想认为天体的光和热是分裂的,就是说它发出亮光也不一定产生高的热量。

江晓原:Nature创刊于1869年,第一任主编洛克耶就是一个太阳天文学家,用光谱分析方法发现了氦。他的时代太阳物理学非常热,光谱分析刚刚发明不久,就到每一颗恒星上都去用一通,一下子很多东西都分析出来,这个时候就知道太阳那么热了。

洛克耶制作的光谱分析图,出自1878年的《光谱分析研究》,图片来源:sciencemuseum.org.uk

而赫歇耳要比他早一个世纪,在18世纪的时候想象太阳上有人是合理的,因为并不知道太阳到底有多热。

穆蕴秋:当时他也只能用到那样的类比和直觉。而且,赫谢耳的这两篇论文还发在《哲学汇刊》上,它是第一份科学期刊,到今天名头也很大。

观察者网:你们觉得科学直觉,是不是可以理解为联系科幻与科研的直通车,或者是两者边界上真正的“模糊地带”?

江晓原:我觉得直觉可能并不扮演科学和科幻之间的桥梁。即使不在科学和幻想的边界上,而在非常传统的科学领域内,直觉也是非常需要的。

穆蕴秋:科研肯定是要直觉的,像灵感、顿悟之类的,写科幻,可能也要直觉,但功能不一样。

直觉也是一种很普遍的认识事物的方法。比如平时跟人打交道,也会用到直觉,有些东西他没告诉你,突然你就感知到了,就是调用了直觉。

江晓原:直觉哪都有,拍拖也有直觉,跟老板讲工资谈价钱的时候也有直觉。但科研里有些直觉确实是大师才有的。

比如伽利略的理想单摆,轴的摩擦力等于零,绳是没有质量的,球是刚体,在空气中摆动的时候是没有摩擦的,在这样的情况下弄出一个定律来,非常完美。但为什么要忽略空气?为什么要忽略摩擦力?为什么要忽略绳的质量呢?没道理啊……大师才知道要忽略这些,忽略了以后就能得出这个定律来。要是不忽略,以当时的物理和数学手段,根本得不到这个定律。

看上去很简单,但在他之前,为什么别的人假设不出理想状态?这就是大师,只有他知道该忽略那些因素。

比萨大教堂中,描绘伽利略观察吊灯摆动的壁画,作者为Luigi Sabatelli (1772-1850),图片来源:thoughtco.com

观察者网:这种直觉能训练吗?你们觉得科幻对这种直觉的形成有帮助吗?

江晓原:我不认为会有帮助,我觉得这种直觉可能是天赋,娘胎里带的,要是爹妈给了你就有,没给你,你努力死也没用。

我觉得各种直觉,是个体化的,很难在后天通过一种什么课程或者培训来养成。

穆蕴秋:别的方法比如说逻辑性的方法,实证、实验这些可以训练,但是这种直觉性的顿悟没办法训练。

江晓原:科学与科幻确实有交界,但直觉完全是一个工具性质的事情。而我们在书里强调的是,科学和科幻的边界是开放的。因为早期的很多科学活动,其实在今天看来就是科幻,但是在那个时候人们是当成科学看的。

两者边界开放这种观点,即使拿到今天的科学现状里来看也没有害处,我们也没必要认为今天的科学活动和科幻有明确边界。没了边界,大家放开了想就很好,科学家要头脑风暴的时候,找两个科幻作家来聊一聊也是有好处的。

(完)

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责任编辑:陈轩甫
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