科學真理之爭,敗者愿賭服輸
發(fā)布時間:2023-04-25
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科學家偶爾打賭是為了發(fā)現(xiàn)真理和促進科學發(fā)展,當然,真正的科學不擲骰子。

撰文/張?zhí)锟保▽谧髡撸?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(zhàn)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,當科學家們面對百思不得其解的難題時,在得到最終驗證結(jié)果前,他們偶爾也會嘗試同行之間做一次大膽的“預言”。這些“預言比拼”中,許多著名科學家的熱情參與和重大有趣的科研難題,都讓歷史上的“科學之賭(Scientific wager)”至今為人津津樂道。

科學真理之爭,敗者愿賭服輸

較早的著名科學家打賭是關于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(zhì)疑,他稱,如果宇稱不守恒被證實,就輸?shù)?萬美元。后來他信心有些不足,逐步降低賭注為50美元。

奧地利另一位著名物理學家沃爾夫?qū)づ堇╓olfgang Pauli)也參與了此次打賭,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道:“我不相信上帝是一個左撇子,我準備押很高的賭注?!钡髞砼堇€是臨陣變卦撤銷了。

1957年1月15日,《物理評論》雜志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。關于黑洞、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在其中。(圖源自網(wǎng)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“人類到底有多少個基因“的結(jié)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(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者之一詹姆斯.沃森親筆簽名的《雙螺旋》一書。

打賭者中,還包括人類基因組計劃首席科學家、美國國立衛(wèi)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個基因上。等到2003年,測序結(jié)果出來,人類基因組總數(shù)約為2.5萬個,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

對人類生存和社會發(fā)展最有啟示意義的一個著名的科學家之賭是一位經(jīng)濟學家和一位生態(tài)學家的10年之賭。

1980年,美國經(jīng)濟學家朱利安·L·西蒙(Jnlian L·Simon)在《科學》雜志對未來預測,認為人口快速增長不是危機,而是機遇,人類未來的生活會更美好,因為人是有創(chuàng)造力和創(chuàng)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,人也會創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)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(tài)學家保羅·R·埃利希(Paul R. Ehrlich)。他認為,地球上的資源不夠越來越多的人口的消耗,如果不保持克制和節(jié)約使用資源,人類的苦日子將會到來。而且,他提供了一個證據(jù):地球的資源按當時情況每年以7500萬人的速度而增加的人口來分配,便會超過地球“承載能力——地球上食品、淡水和礦物的儲存量。隨著資源的更加短缺,商品一定會昂貴起來。

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

埃利希接受打賭,并精心挑選了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日的各種金屬價格為準,假如到1990年9月29日,這5種金屬的價格在剔除通貨膨脹的因素后果然上升了,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。反之,假如這5種金屬的價格下降了,埃利希將把總差價支付給西蒙。

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后,價格都下降了。埃利希認賭服輸,給西蒙寄去了一紙金屬價格計算賬單以及576.07美元的支票。

150年之賭,5億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(wèi)生學院的科學家S?杰伊?奧爾沙恩斯基(S. Jay Olshansky)在2000年的一個打賭,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5億美元。

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

▲Steven Austad(左)與Jay Olshansky(右)(圖源自網(wǎng)絡)

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

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

他們各自出了150美元設立了一個信托基金。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(wèi)生組織(WHO)挑選3名德高望重的科學家對他們的打賭做出評判。到時這筆基金將累積到5億美元。打賭的贏家后代將獲得這一巨額資金。如果贏家沒有后代,這筆錢將歸大學所有。

對于這兩位科學家的打賭,很多人認為不過是一場學術游戲而已,但是也有很多人當真。有相當多的人認為奧爾沙恩斯基能獲勝,并舉出了比較有力的例子。

因為根據(jù)打賭的要求,人活到150歲時并不是說活著就行了,還要求到了150歲時人必須頭腦清楚,對周圍環(huán)境能做出反應,有自主意識,也能站立行走,具有生命的質(zhì)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。他們調(diào)撥了果蠅的一些長壽基因,結(jié)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(zhì)量,它們長期處于昏睡之中。

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(zhì)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(zhì)量,要活得有意義。從這個角度上看,奧斯塔得成為最后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了發(fā)現(xiàn)真理和促進科學發(fā)展,而且科學可以立足過去的研究結(jié)果,因而具有一定的可預見性。當然,真正的科學不擲骰子,社會發(fā)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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