科學真理之爭,敗者願賭服輸
發布時間:2023-04-25
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科學家偶爾打賭是為(wei) 了發現真理和促進科學發展,當然,真正的科學不擲骰子。

撰文/張田勘(專(zhuan) 欄作者) 編輯/吉菁菁

科學研究最大的特點是不確定性,在充滿了挑戰和未知的漫漫科研道路上,取得突破主要依靠持之以恒的堅持和投入,以及保持追求真理的精神和熱忱。

不過,當科學家們(men) 麵對百思不得其解的難題時,在得到最終驗證結果前,他們(men) 偶爾也會(hui) 嚐試同行之間做一次大膽的“預言”。這些“預言比拚”中,許多著名科學家的熱情參與(yu) 和重大有趣的科研難題,都讓曆史上的“科學之賭(Scientific wager)”至今為(wei) 人津津樂(le) 道。

科學真理之爭(zheng) ,敗者願賭服輸

較早的著名科學家打賭是關(guan) 於(yu) 楊振寧和李政道提出的在弱相互作用中宇稱不守恒理論打賭。

美國著名物理學家理查德·費曼(Richard Feynman)對此表示質疑,他稱,如果宇稱不守恒被證實,就輸掉1萬(wan) 美元。後來他信心有些不足,逐步降低賭注為(wei) 50美元。

奧地利另一位著名物理學家沃爾夫岡(gang) ·泡利(Wolfgang Pauli)也參與(yu) 了此次打賭,他對宇稱守恒也深信不疑,在 1957年1月17日給奧地利裔美國物理學家韋斯科夫的信中寫(xie) 道:“我不相信上帝是一個(ge) 左撇子,我準備押很高的賭注。”但後來泡利還是臨(lin) 陣變卦撤銷了。

1957年1月15日,《物理評論》雜誌就已收到了物理學家吳健雄等人的論文 “貝塔衰變中宇稱守恒的實驗檢驗”,為(wei) 宇稱不守恒提供了有力的實驗證明。1957年1月16日(比泡利的信早了一天),《紐約時報》以“物理學中的基本概念在實驗中被推翻”為(wei) 標題,在頭版報道了吳健雄等人的實驗。

至此,費曼和泡利服輸,楊振寧和李政道因“弱相互作用中宇稱不守恒理論”獲1957年諾貝爾物理學獎。

▲著名物理學家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)辦公室中的科學賭局憑證。關(guan) 於(yu) 黑洞、奇點、信息悖論、上帝粒子的四場科學“豪賭”,霍金滿盤皆輸卻仍樂(le) 在其中。(圖源自網絡)

科學史上還有一場最大的“群賭”,就是2000年破譯人類基因組時,各國科學家為(wei) “人類到底有多少個(ge) 基因“的結果打賭,賭注除了象征性的1美元之外,獲勝者還能得到DNA雙螺旋結構發現者之一詹姆斯.沃森親(qin) 筆簽名的《雙螺旋》一書(shu) 。

打賭者中,還包括人類基因組計劃首席科學家、美國國立衛生研究院前院長弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins),他將1美元的賭注下在人類有48011個(ge) 基因上。等到2003年,測序結果出來,人類基因組總數約為(wei) 2.5萬(wan) 個(ge) ,柯林斯和很多科學家都輸了,賠上了1美元。

10年之賭,賭上地球未來和近600美元

對人類生存和社會(hui) 發展最有啟示意義(yi) 的一個(ge) 著名的科學家之賭是一位經濟學家和一位生態學家的10年之賭。

1980年,美國經濟學家朱利安·L·西蒙(Jnlian L·Simon)在《科學》雜誌對未來預測,認為(wei) 人口快速增長不是危機,而是機遇,人類未來的生活會(hui) 更美好,因為(wei) 人是有創造力和創新能力的,即便地球上的資源,如石油和一些貴重金屬枯竭了,人也會(hui) 創造和發現其他的新資源來取代。

▲西蒙(左)和埃利希(右)(來自:slideplayer)

但是,西蒙的觀點遭到很多科學家的反駁,其中最著名的是斯坦福大學的生態學家保羅·R·埃利希(Paul R. Ehrlich)。他認為(wei) ,地球上的資源不夠越來越多的人口的消耗,如果不保持克製和節約使用資源,人類的苦日子將會(hui) 到來。而且,他提供了一個(ge) 證據:地球的資源按當時情況每年以7500萬(wan) 人的速度而增加的人口來分配,便會(hui) 超過地球“承載能力——地球上食品、淡水和礦物的儲(chu) 存量。隨著資源的更加短缺,商品一定會(hui) 昂貴起來。

西蒙則以打賭的方式回複埃利希,讓其提出任何一種自然資源——穀類、石油、煤、木材、金屬——和任何一個(ge) 未來的日期,如果隨著世界人口的增長資源變得更加短缺,那麽(me) 資源的價(jia) 格也要上漲。如是,西蒙輸,反之,埃利希贏,但輸家要支付一定的現金給贏家。

埃利希接受打賭,並精心挑選了5種金屬:鉻、銅、鎳、錫、鎢。賭博方法是,埃利希和西蒙各自以假想的方式買(mai) 入1000美元的等量金屬,每種金屬各200美元。以1980年9月29日的各種金屬價(jia) 格為(wei) 準,假如到1990年9月29日,這5種金屬的價(jia) 格在剔除通貨膨脹的因素後果然上升了,表明資源匱乏,即西蒙輸了,他就要付給埃利希這些金屬的總差價(jia) 。反之,假如這5種金屬的價(jia) 格下降了,埃利希將把總差價(jia) 支付給西蒙。

1990年的秋天,這5種金屬在剔除了1980年以來的通貨膨脹因素以後,價(jia) 格都下降了。埃利希認賭服輸,給西蒙寄去了一紙金屬價(jia) 格計算賬單以及576.07美元的支票。

150年之賭,5億(yi) 美元賭人類能否活到150歲美國愛達荷大學的動物學教授史蒂文·奧斯塔德(Steven Austad)和美國伊利諾伊大學芝加哥分校公共衛生學院的科學家S•傑伊•奧爾沙恩斯基(S. Jay Olshansky)在2000年的一個(ge) 打賭,稱得上是世界科學史上最大的一次打賭,時間跨越百年,賭注金額高達5億(yi) 美元。

2000年2月,人類基因組正版圖譜宣告完成後不久,奧斯塔德和奧爾沙恩斯基公開為(wei) 人能活多長時間打賭。

▲Steven Austad(左)與(yu) Jay Olshansky(右)(圖源自網絡)

奧斯塔得賭人類壽命的最高年限將達到150歲,因為(wei) 分子生物學和基因工程的進展將使人們(men) 不僅(jin) 能修複衰老破損的器官,而且能進行基因的修補和替換,這為(wei) 人類長壽奠定了內(nei) 在基礎。同時,由於(yu) 人的生活方式和健康概念的完善與(yu) 改進,如不吸煙、注意飲食和鍛煉等,將可能保證在外因方麵推進人的長壽,因此人活150歲不成問題,甚至用不了150年就有很多人會(hui) 活到150歲。

但是,奧爾沙恩斯基認為(wei) 盡管人類的壽命可能因基因工程的發展而延長,但也不是能無限製地延長,頂多能達到130歲就不錯了,並認為(wei) 這就是人類壽命的極限。

他們(men) 各自出了150美元設立了一個(ge) 信托基金。準備到2150年1月1日時,委托國際著名的科學組織如世界衛生組織(WHO)挑選3名德高望重的科學家對他們(men) 的打賭做出評判。到時這筆基金將累積到5億(yi) 美元。打賭的贏家後代將獲得這一巨額資金。如果贏家沒有後代,這筆錢將歸大學所有。

對於(yu) 這兩(liang) 位科學家的打賭,很多人認為(wei) 不過是一場學術遊戲而已,但是也有很多人當真。有相當多的人認為(wei) 奧爾沙恩斯基能獲勝,並舉(ju) 出了比較有力的例子。

因為(wei) 根據打賭的要求,人活到150歲時並不是說活著就行了,還要求到了150歲時人必須頭腦清楚,對周圍環境能做出反應,有自主意識,也能站立行走,具有生命的質量。這樣才算是活著。

早在人類基因組完成之前,有科學家就用果蠅作過試驗。他們(men) 調撥了果蠅的一些長壽基因,結果確實讓果蠅比一般果蠅活的時間要長一些,但是這些長壽果蠅的生命毫無質量,它們(men) 長期處於(yu) 昏睡之中。

如果推論及人,人類長壽很有可能也是像果蠅一樣是生命質量極差的長壽,但人類想要的真正長壽,是除了追求生命時長同時也追求生命質量,要活得有意義(yi) 。從(cong) 這個(ge) 角度上看,奧斯塔得成為(wei) 最後的贏家要更困難一些。

這些著名科學家打賭的故事表明,科學家偶爾打賭是為(wei) 了發現真理和促進科學發展,而且科學可以立足過去的研究結果,因而具有一定的可預見性。當然,真正的科學不擲骰子,社會(hui) 發展同樣如此。

參考文獻:

1.Wolfgang Pauli ,Pauli Lectures on Physics, 第 7 卷,MIT Press, 1977

Lee, T. D., and C. N. Yang, Question of Parity Conservation in Weak Interactions, The Physical Review, 104, Oct 1, 1956.

2.Reading Feynman,26 June 2020

https://readingfeynman.org/tag/parity-violation/

3.Simon–Ehrlich wager

https://en.wikipedia.org/wiki/Simon%E2%80%93Ehrlich_wager

4.MCCANN, JEAN. "Wanna Bet?" The Scientist, vol. 15, no. 3, 5 Feb. 2001



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