戲說宇宙(８) 做過科研的同學都知道，科研成果有一個必要條件，就是可重複性，或者說可驗證性。 一個科研新成果不是發現者或者作者說是了就是了，還必須經過同行們用相同的方法做試驗來驗證試驗結果是否與發表出來的結果相同。 也就是說，孤證不成立！ 如果重複試驗的結果不相同或者根本就沒有結果，那就對不起了，這個新成果就是造假了。 剛到美國的時候，聽一個朋友講了這麼一件事情。一個很有名的大學的大學校長是一個物理教授，他帶的一個女博士生做出了一個在物理學界內多年沒有人能做出來的、極受人關注的結果，那個結果在一個很有名的物理雜誌上發表了。這個女博士生順利畢業，並且進了一家很有名的大公司。這個事本來就完了，不過有幾個物理研究室宣布他們重複不出那個女博士生的結果。物理教授讓其他學生重複那個試驗，也得不到那個結果。教授自己不做試驗，不知道問題出在哪裡，只好把已經畢業的學生召回來。那個女博士這次自己也做不出自己曾發表的結果。其結果就是大家一致認為這是造假行為。物理教授為此辭去了大學校長一職，女博士也聲譽掃地。過了若干年後，女博士在另一個地方重複出了她在大學時的結果，不過已經人走茶涼，沒有人再關心這事情了。 朋友沒說是哪個大學，沒說是哪個教授，也沒說那個研究課題的名字。如果知道了，上網一查就都清楚了－－不能說。 朋友是一個很認真的科研學者，我以為他不會人云亦云，應該知道了確鑿事實才會如此說。 2014年日本的美女（小保方晴子其實就是一個普通女人的長相，不難看，不知為何只要是涉及女性，特別是年輕女性，媒體總說是美女，似乎不提美女就不足以抓住讀者的眼球）研究員小保方晴子造假事件是我眼看着樓起樓落，應該假不了。
小保方晴子 小保方晴子說她製造出了STAP細胞，並且把結果發表在Nature上了。 做科研的同學都知道Nature是一個不得了的科技雜誌，影響因子現在大概是26，遠高於其它的科技雜誌。除了Cell，Nature的影響因子應該是排第二了，略高於Science。 一個中國科研學者如果在Nature上發表了一篇文章（article），或者只是一篇通信（letter），就可以理直氣壯地回中國做一個大學教授，而且那個大學還唯恐歡迎不及。 日本科技界也曾為此歡呼雀躍，擊掌而言：下一屆諾貝爾化學獎非小保方莫屬，並且高調自誇小保方晴子是日本的居里夫人－－雖然那時小保方還沒結婚。 小保方的文章發出來還沒幾天，就有了不和諧的聲音，幾個海外研究室都說重複不出來小保方的STAP細胞。 小保方義正詞嚴地在記者會上說“STAP細胞是存在的”，而且信心滿滿地回到實驗室要去再現STAP細胞。遺憾的是做了幾十次實驗也沒再現出STAP細胞。 從此小保方就淡出人們的視野，也沒有人再提STAP細胞了。 假的就是假的，偽裝終會被剝去，只是來早與來遲的區別。 不過這個科技界不成條文的慣例在宇宙學領域裡有點兒例外。 地球人觀察到的宇宙現象有時很難再同樣發生第二次，或即使再發生也很難再被觀測到。所以孤證在宇宙學領域裡是被默認的。 愛因斯坦1916年就預言了引力波的存在，但其後100年間沒有發現引力波存在的證據。 2015年下半年，科技界突然大炒起愛因斯坦的引力波，說引力波的預言已經過了100年，現在應該是發現引力波存在的時候了。 科研能像烙大餅似的，時間到了，大餅就熟了，科研結果就出來了嗎？ 然後，2016年2月11日，LIGO宣布人類歷史上首次直接探測到引力波。 探測的細節就不說了，只是這個時間點太詭異了。 先把引力波炒熱，讓大家都知道有引力波這麼個東西，還不厭其煩地向無知的愚民們解釋引力波是個什麼東西，然後就發現了引力波存在的證據。 而這個證據是LIGO用自己組裝的設備自己發現、自己分析、自己宣布的，沒有更多的證據來支持第一個證據，第一個證據就成立了！ 這就是孤證！ LIGO並宣布，根據模型計算出這個引力波是因為兩個黑洞合併而發出來的，並且算出了這兩個黑洞的質量。 是真是假無法驗證。 雖然其後LIGO說又發現了幾次引力波，不過都是一家之言，是黑是白全隨它自己說。 從時間上看，2015年LIGO就發現了他們認為的引力波的證據，但是沒有馬上宣布，而是開始翻炒引力波的事情。待火候到了，再把他們自認的證據端出來，避免了給人們一個太突兀的印象，轉而質疑他們的證據。 這可以算是公關學的一個成功範例吧！ 多說一句，牛頓發現的萬有引力的英文是Gravitation或Gravity，愛因斯坦預言的引力波的英文是Gravitational wave，兩者雖然差不多，貌似愛因斯坦是從牛頓那裡引申過來的，描述引力的波動－－“引力的波”，其實完全不相干。萬有引力是物質之間的吸引力，是地球人認為的宇宙中存在的四種基本力之中的一種力，引力波是某些天體攪動宇宙空間而傳播的空間振動，不是一種力。愛因斯坦應該創造一個新名詞來描述引力波，偷了一個懶，容易讓後人產生誤解。 驗證一個結論是否真實，有幾種方法。 其一是用相同的方法驗證是否能得到這個結論，得到，則為真，得不到，則為假。 其二是窮盡法，如果可用的驗證方法有限，則把所有的方法都嘗試一次，如果只有這種方法能得出這個結論，則結論為真。 其三是反證法，用某種方法來證明這個結論不成立。 宇宙學家比別的領域的科學家占便宜的一點是這幾種驗證方法都不適用於宇宙學領域。 就以引力波為例，地球人不能人為地讓兩個與LIGO宣布的相同質量的黑洞融合而發出引力波，然後發現測到的這個引力波與LIGO宣布的引力波是不一樣的，從而宣布LIGO的結論是不成立的。 2016年發現引力波，2017年就為此拿到了諾貝爾物理學獎。 諾貝爾科技獎一般是頒發給經過時間檢驗確認無誤的對科技發展有重大意義的發明、發現。所以當諾貝爾獎審查委員會想把某個科技獎發給某個科學家時，時常發現那個科學家已經過世了。 中國的科學家1970年代就發現了青蒿素，經過幾十年的藥物驗證，2015年屠呦呦才拿到諾貝爾生理學或醫學獎。 1948年科學家就在討論宇宙背景輻射了。而在1964年發現了宇宙背景輻射，也要等十四年，到了1978年才為此授予諾貝爾物理學獎。 因為宇宙學的特殊性，發現一個宇宙現象後往往不能確認這個發現是否真實存在，所以可以由着宇宙學家們怎麼說怎麼有理。 愛因斯坦在相對論里提出了光速是一個定值，是運動速度的上限，宇宙中的物質的運動速度不能超過光速，這個速度是每秒約三十萬公里。 為了解釋宇宙膨脹，1998年讓•皮埃爾•伯蒂特提出了光速可變宇宙學理論，認為早期宇宙中的光速是現在宇宙中的光速的1060倍！愛因斯坦要在天堂里拍桌子了。 在20世紀七、八十年代，人們普遍相信伽馬射線暴是發生在銀河系內的現象。然而，帕欽斯基在20世紀80年代中期提出伽馬射線暴是位於宇宙學距離上，也就是說，伽馬射線暴發生在銀河系之外。然而在那時，人們已經被“伽馬射線暴是發生在銀河系內”的理論統治多年，所以對帕欽斯基的觀點不屑一顧。 1991年，美國的“康普頓伽馬射線天文台”發射升空，對伽馬射線暴進行了全面系統的監視。幾年觀測下來，科學家發現伽馬射線暴出現在天空的各個方向上，而這與銀河系內天體的分布完全不一樣。於是，人們開始認真看待帕欽斯基的伽馬射線暴可能是銀河系外的遙遠天體的觀點了。 1997年意大利發射了一顆高能天文衛星，能夠快速而精確地測定出伽馬射線暴的位置，從而地面上的光學望遠鏡和射電望遠鏡就可以對其進行後續觀測。天文學家首先成功地發現了1997年2月28日伽馬射線暴的光學對應體，這種光學對應體被稱之為伽馬射線暴的“光學餘輝”，接着看到了所對應的星系，這就充分證明了伽馬射線暴是在宇宙學距離上的現象，從而為“伽馬射線暴來自銀河系以外的遙遠天體”做出了結論。 帕欽斯基幸運的是後續的科學觀察結果支持了他的論點，否則還在打得一塌糊塗呢。 天文學家認為，木星的核心是由固態岩石和彌散的氫氣泡混合而成的奇異結構，不過天文學家無法解釋這種核心是怎麼形成的。 現在天文學家認為他們找到了一些線索。他們認為，在大約45億年前太陽系形成的時候，這顆氣態巨行星在一次正面碰撞中吸收了另一顆原行星(原行星是在原行星盤內大小如同月球尺度的胚胎行星，最終能逐漸形成真正的行星)。這個假說也許可以解釋為什麼木星的內核是如此的分散和支離破碎。 一群來自日本、中國、瑞士和美國的天文學家利用美國宇航局朱諾太空探測器的數據研究了木星的結構和組成，他們把研究結果發表在《自然》雜誌上。他們對木星內核到底是怎麼變得如此分散的其它可能解釋進行了測試，比如高速風造成的逐漸侵蝕，或者木星內核從一開始就含有氣體等。最終，這群科學家發現，撞擊並吸收另一顆行星的假說不僅是一種貌似合理的解釋，而且可能是最符合觀測數據的解釋。 注意，這個假說最符合觀測結果。 至於這個假說是否為真則是另說的了。 已故的宇宙學大牛霍金說：“宇宙大爆炸之前什麼都沒有。” 沒有方法去查驗宇宙大爆炸之前是什麼樣子。 因為是霍金說的，所以應該認定為真。 沒有人敢說霍金是在信口胡說，沒有人有這個膽量挑戰整個宇宙學界——還想不想在這個領域裡混下去了！ 霍金為宇宙學做了巨大貢獻，但沒有拿到過諾貝爾物理學獎，皆因他提出的觀點都是不能被證實的。 2017年的諾貝爾物理學獎發給了證實引力波存在的LIGO。儘管只是一家之言，沒有其它佐證，但好歹也算有個測試結果。霍金則連不能被確認的觀測結果都沒有。 日本的小保方晴子進錯了門，她如果不是在同樣的實驗可以有眾多人重複去做的化學界裡混口飯吃，而是在宇宙學界裡打醬油，則現在還能人五人六地出頭露面。 迄今為止的物理模型各種各樣、千奇百怪。 有些科學家琢磨出了弦理論，認為宇宙中的所有微觀粒子、從而宇宙萬物都是由一維的“能量線”－－弦所組成的。 以前聽過這麼一句話：化學家眼中看到的都是分子，物理學家眼中看到的儘是原子。 在弦理論學者的眼中，在大街上走的行人都是一團不停顫動的線條！ 東漢的張衡認為畫家喜歡畫一些非現實的東西，因為可以虛構和想象。他在漢順帝陽嘉年間一篇上疏中寫道：“譬猶畫工，惡圖犬馬而好作鬼魅，誠以事實難形，而虛偽不窮也。”《後漢書·卷五十九·張衡列傳第四十九》 馬和狗都是常見之物，畫錯一點就會被其他人看出來，而世上從來沒有人看到過鬼長得什麼樣，所以怎麼畫都不會有人提出疑議。 以前幾個在草原上生活過的朋友把他們當年在草原上寫的詩湊在一起，想出個詩集，讓我幫他們畫幾幅奔馬的插圖。我沒接。他們當年天天看馬，馬尾巴長着幾根毛心裡都明鏡兒似的。讓我這個只知道馬長着四條腿的人給他們畫奔馬，有一點兒不對立馬就能被看出來。咱又不是徐悲鴻，還是有自知之明的－－不露這個怯。 |
