發表日期:2011年03月04日 來源:摘自《科學之謎》 字體顏色: 字號:[ ]
科學史上偉大的“錯誤”

  王牌對王牌 

  1919年,37歲的羅伯特·戈達德在美國史密斯天體物理學會發表了一篇《一種達到極端高度的方法》的論文。他設想用多級火箭的方法,每一級發動機都能將火箭推得更高一些,直至飛出大氣層。戈達德揭示了火箭在宇宙航行中的美妙前景,預言人類即將走出地球,登上月球,他的理論當時轟動了全世界。

  但他也遇到了不少的反對者。最先反對戈達德的正是史密斯學會的物理、天文學家,還有各大學的教授們。他們拿出各種科學上的依據證明:不論什么火箭都不可能突破強大的地球引力,火箭會在與大氣層的劇烈摩擦中燒毀。哪怕火箭飛出地球,也會在毫無重力的太空中迷失方向,找不到月球。科學家們認定戈達德的觀點是完全錯誤的。

  記者們也諷刺、挖苦和嘲笑這位嚴謹的教授。“戈達德先生連高中的物理常識都不懂,怎么能當教授呢?簡直誤人子弟!”、“連老婆都找不到的人,卻整天幻想著去月球旅行。”他們稱戈達德為“月亮人”。

  科學需要智慧和勇氣。戈達德先生很孤立,但還是堅持“錯誤”。戈達德為了在理論和實驗上都證明自己的“錯誤”,也亮出了一張王牌。1926年3月16日,他在馬薩諸塞州沃德城一位堂兄的農場,成功發射了世界上第一枚液體火箭。這枚液體火箭十分寒磣,發射時沒有一點現代火箭的雄偉和壯觀。它留給人們的印象是比一般的炮仗稍微響了一點。但這是一次了不起的成功,開啟了航天時代。

  由于戈達德的卓越貢獻,他被公認為現代火箭之父。如今,所有的多級火箭都是按照戈達德的理論發射的,飛向太空,飛向月球和火星,已經飛出太陽系。可惜他沒有活著看到這一天。1969年7月,“阿波羅11號”登月,美國宇航員阿姆斯特朗將戈達德的照片送上月球,讓他“親眼”看看他一生追夢的月球。

  科學與科學的對決

  1930年代,瑞士天文學家茨威基發表了一個驚人結果:在宇宙空間,存在暗物質與暗能量!人們看得見的星系只占總質量的1/300以下,而99%以上質量是看不見的。茨威基認為由于暗物質不會發光,在天文學上用光的手段觀察探測,是絕對看不到暗物質的。

  一石激起千層浪。許多天文學家、科學家不相信茨威基的研究。物質就是物質,怎么會看不見,莫非還存在另外一個空間?神秘的天體引起科學論戰,很少有人支持茨威基。茨威基舌戰群儒,回應他的是:你已滑向偽科學的方向。有人甚至懷疑茨威基教授是否患上了精神病,因為天文學家得精神病的比例在科學家中是最高的。

  愛因斯坦是相對論、現代宇宙學的奠基人,對能量與質量之間的關系最有發言權。他認真分析了茨威基的研究,也認為不存在暗物質。他說:所謂的暗物質只不過是一個錯誤的“宇宙常數”。

  這是一次科學與科學的對決。之后70多年的天文觀測越來越支持茨威基的理論。為了找到暗物質和暗能量存在的新證據,2001年6月30日,美國宇航局發射了“威爾金森”微波各向異性探測器。

  2003年,“威爾金森”探測器用大量事實和數據證實:宇宙中確實存在暗物質與暗能量。宇宙是由23%的暗物質,73%的暗能量,4%的普通物質組成的。宇宙膨脹先減速后加速。宇宙已有約137億年歷史。

  科學是螺旋式發展的。茨威基首先提出了看不見的物質——暗物質的存在,大大推動了物理學、天文學的發展,對科學的重大貢獻不可估量。愛因斯坦沒有想到,當初他認為是錯誤的“宇宙常數”——暗能量,幾乎可稱得上是宇宙的主人。

  修正黑洞理論

  1783年,英國地質學家約翰·米歇爾首次提出黑洞理論。1916年,愛因斯坦的廣義相對論預言了黑洞的存在,物質在黑洞“只進不出”。經典的黑洞理論認為,黑洞是恒星死亡后的殘骸,是一種特殊的天體,會隱形。而根據廣義相對論,看不見黑洞是因為彎曲的空間。黑洞的引力場非常強大,吸收著一切……就連光也不能逃脫出來。

  1974年,英國著名天體物理學家霍金提出“霍金輻射”理論,認為黑洞是有輻射的。霍金,被譽為活著的愛因斯坦。他認為:所有物質在進入黑洞之后就把自己所攜帶的信息全部丟失了,或者是進入了另一個宇宙,總之不可能再出來了。如今,霍金的黑洞理論已成為天文、物理學界的主流觀點,是20世紀最具有挑戰性、也最讓人激動的天文學說之一。

  但有科學家認為這與量子理論相矛盾。為了捍衛自己的理論,霍金曾三次發起科學史上著名的賭局。他的“黑洞”賭局每次都輸。2004年7月21日,霍金承認第三次科學賭局輸了,并嚴肅地向全世界宣布:黑洞中的信息可以泄露出來,他推翻了自己原先的黑洞理論,要知道,這個黑洞理論凝聚著他一生的心血。

  科學的發展是一個真理不斷戰勝錯誤的過程。在這一過程中,不論是那些在困難中敢于堅持自己思想的人,還是在事實面前以巨大的勇氣否認自己理論的人,他們都是科學史上的真正英雄。最后不論證明這個“錯誤”是正確的,還是這個“錯誤”是真正的錯誤,澄清這些“錯誤”的過程本身就極大地推動了科學的發展,所以堪稱這是一些偉大的“錯誤”。


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