科学理论研究的最大敌人是“错觉”

2019-12-04 09:26:54

  《》对“错觉”是这样解释的:错觉是感觉的扭曲。是大脑对刺激的错误分析。

  可以说:“刺激”就是人所接触到的客观存在,各种各样的现象都会对人的大脑产生刺激,而大脑对任何刺激都有可能做出错误的分析,都可能产生出错觉来。因此,包括自然现象在内的任何客观存在的现象都有可能让人产生错觉。在人的一生中,每个人都产生过这样或那样的错觉。而错觉的一个最大危害就是“意识不到那是错觉”,还以为自己的分析是对的,因此就会坚持己见,听不进别人的意见,错上加错。科学家是人不是神,当然同样的现象也会出现在科学家建立科学理论的过程中。

  我们知道,魔术师在变魔术的时候都是使用各种各样能够让观众的大脑对刺激产生错误分析的方法来达到以假乱真的魔术效果。然而,如果一个科学家把错觉当成客观存在的现象来进行“科学研究”的话,那就彻底偏离科学研究的轨道了。假如一个生物学家看到魔术师在舞台上把一个大活人拦腰截成两半分开之后又合在一起还原成原来活人的样子,于是回到实验室就从解剖学和生物医学化学以及分子生物学等各个方面对这个(错觉)现象进行科学研究的话,想必任何人都会嘲笑他。

  然而,在现实的科学研究中类似的情况并不少见,尤其是在物理学的基础理论研究中。不过,物理学家当然不会把舞台上的魔术现象带回实验室研究。可是,在人们对大自然的了解还不够充分的时候,大自然也同样会扮演一个魔术师的角色而制造出非常多让人容易做出错误分析的物理现象来,让人产生错觉。最明显的一个例子就是:“所有的天体都在围绕着地球旋转”这个错觉。在两千多年前亚里士多德的时代,西方人就已经知道地球是圆的。但观察到的现象让他们得出的分析结果是:地球是静止不动的,而太阳、月亮和星星全都围绕地球转。从这个错觉得出的结论就是:地球是宇宙的中心。而且这个错误结论一直延续了一千多年。直到哥白尼时代才宣告结束。现在,因为我们对太阳系的整体结构已经非常了解,因此很容易理解古人的那种错觉是如何产生出来的。但在知道真相之前几乎没有人怀疑过地球是宇宙的中心。

  所以,大自然就像魔术师一样,也会给人类制造很多容易做出错误分析的物理现象来,让物理学家们产生错觉。而物理学家们如果意识不到自己看到的是错觉,做出的分析就会是错误的。于是,许多物理学家也就会依据错觉来进行物理学基础理论的研究。这种做法实际上与上面讲的生物学家研究魔术表演中的人体截成两半的例子没什么两样。唯一不同的是,大自然不会告诉科学家它正在扮演着魔术师的角色罢了。可是,这种物理学家依据错觉进行理论研究的问题却一直没有被人看出来。因此,在今天的物理学理论中实际上依然存在着很多从错觉中形成的错误物理学理论。而且,因为人们至今还不知道那些错误的理论是从错觉中形成的,还不知道真相是什么,因此这些理论至今还像当年被推翻之前的“地心说”一样被当成正确的科学理论占据着物理学基础理论的统治地位。

  为什么错误的理论还会占据主流统治地位呢?原因很简单,就是因为所有的人对同一种自然现象所产生出来的错觉是一样的,因此就会得出同样的错误结论。而这样的结论正是占据主流统治地位的那个错误理论中的结论。因此错误的理论就被“广泛地验证”之后而得到了人们“一致的承认”并登上了统治的地位。

  在今天处于统治地位的物理学基础理论中,从错觉形成的理论很多,其中就包括了非常著名的牛顿万有引力理论,爱因斯坦的时空弯曲理论,光速不变理论、质能转化理论和大爆炸形成宇宙的理论、光子理论以及量子力学中的很多理论等等。这些理论的现状就像地心说还没有被推翻之前的处境相似:因为人们还不知道自己是被错觉所蒙骗,不知道这些理论来自错觉,因此还以为自己做出的分析和建立的理论是正确。

  错觉的一个明显特点就是它的隐蔽性。在人们还没有发现它是错觉之前,不会有人知道自己做出的分析是错误的。在魔术表演中,人们很容易知道魔术师在给人制造错觉,那是因为魔术表演是在舞台上。可是,在面对大自然的科学研究中,很少有人会注意到大自然也在给人制造着错觉。因为意识不到自己对物理现象的分析是错误的,所以也意识不到自己的理论是错误的。

  错觉的另一个特点是它在每个人的眼里都是一样的。也就是说,对不了解真相的人而言,同一个现象在每个人的大脑中产生的错觉都是一样的。因此,错觉具有“可重复性和可验证性”。今天科学理论正确与否的确定通常都是经过多方验证后得到众人的承认来实现的。如果所有的人都把“错的”看成是“对的”,那么,那个错的理论也就成了正确理论了。

  在把产生错觉的本质原因揭示出来之前,几乎没有人会意识到自己从物理现象中看到的是错觉,对刺激的分析是错误的。因此,主流物理学家们不仅有错而意识不到,而且还会把错误的理论当成正确的理论让它稳坐在统治理论的位置上,并用它们来压制正确的观点,不给正确的观点任何出头的机会。这些错误的理论给物理学基础理论研究的正常发展带来了难以排除的巨大阻碍。这就是为什么我说“科学理论研究的最大敌人是‘错觉’”的主要原因。不清除这个障碍,科学基础理论研究肯定得不到健康发展。

  从错觉产生错误理论的例子很多但不能一一列举。下面就用牛顿万有引力理论为例,解释牛顿是如何从错觉当中建立万有引力理论的,以及这个错误理论给后人带来了什么灾难。

  牛顿对万有引力现象做出的错误分析是:任意两个质点之间都具有相互吸引的作用。从表面上看“万有引力现象”,的确很像牛顿描述的那样,而且把这个结论说给别人听,在每个人看来也都是差不多就是如此。可事实上,万有引力现象在牛顿和那些人的大脑中所形成的却是一个错觉。现实中的物体之间根本就不存在牛顿所说的那种“相互吸引作用”。这种错觉的产生是因为牛顿等人对物质的了解不够全面造成的。今天,当我们知道了物质不仅具有一个实体的部分,而且还具有一个场的部分,物质是一个实体与场的统一体,当我们全面了解了物质的属性之后,就很容易看清牛顿对万有引力现象的分析是错误的了。看清物质的整体就像看清太阳系的整体一样。从完整的物质上看就知道,在“万有引力现象”中根本就不存在物体之间的相互吸引作用。万有引力现象的产生来自两个物体之间质量场与质心之间的交叉不对称所产生出来的运动趋势,是一种物质属性上的关系。

  牛顿根据错觉形成的万有引力理论的主要错误具体表现在重力与重力加速度之间因果关系的颠倒上。在牛顿错误理论指导下,产生出来的力学逻辑关系就是“先有相互吸引作用的存在,然后才有重力加速度的出现”。相互吸引作用(引力)是原因,重力加速度是结果。用实物来描述的话就是:苹果在地球表面的重力加速度是在地球对苹果施加地心引力的“拉动”过程中产生出来的。于是,人们就根据牛顿的理论开始寻找产生相互吸引作用的原因。始终都没有找到,而且永远也都不会找到这个原因。因为牛顿的引力理论本身就是错的。其实,所谓的万有引力(应该称为“重力”)与重力加速度之间的因果关系与牛顿描述的因果关系恰恰相反,是在重力加速度决定好了之后,在已有的重力加速度基础之上才产生出重力的。因此,重力加速度是原因,重力是结果。所以,研究万有引力现象的产生原因应该从重力加速度的决定过程上研究,而不是从相互吸引作用(引力)的来源上研究。由于牛顿的万有引力理论颠倒了因果关系,结果导致后人沿着他错觉形成的思路步入了歧途,造成了巨大的浪费。不仅如此,由于牛顿万有引力理论一直处于主流的统治地位,因此而严重地压制了其他观点的出现,给科学理论发展带来了巨大的阻碍。可见错觉给科学理论研究造成的损害有多大了。

  那么怎样才能清除那些来自错觉的错误理论呢?我认为从本质和物理机制上研究物理现象是一个最有效的方法。科学理论的正确与否应该从本质和物理机制上判断,而不是从是否得到多数人的承认上判断。也就是说,在没有从物理机制上搞清楚现象的产生过程之前是不应该草率做出结论的。即使百分之百的人都意见一致也不能枉下结论。在没有搞清楚万有引力现象是如何产生出来的之前,草率把它说成是“两个物体之间的相互吸引作用导致的”是一种不负责任的做法。轻率地相信这种说法也是违背科学精神的表现。所以,物理学理论研究不能只停止在描述性的研究上,而应该深入到本质中去。只有这样才能彻底识别错觉和从错觉中产生的理论。

  然而现实毕竟是现实。如果一时还无法搞清本质的话,另外一些指标也可以用来作为参考。例如,理论研究的目的就是为了“解决问题”而不是为了“制造问题”。因此,理论研究的发展方向应该是朝向“越研究越明白,越研究越简单”的方向发展。假如沿着一个理论所指引的方向研究下去,结果是越研究越复杂,越研究越神秘的话,那么,那个理论可能就是从错觉中得出来的。这时就应该注意了。及时停下来检查清楚才对。例如,根据错觉,以地球为几何中心绘制太阳和其他行星的轨道图并非不可能,但是,绘制出来的轨道图会越来越复杂。然而,如果以太阳为中心绘制的话就简单多了。相比之下,牛顿的万有引力理论本来并不复杂,可是,在牛顿万有引力理论的基础上发展下去的研究却越研究越复杂。与牛顿的万有引力理论相比,爱因斯坦的理论复杂多了,与爱因斯坦的理论相比,之后形成的宇宙大爆炸理论就不是用复杂二字可以描述的了,简直就是神秘和玄之又玄了。这样,我们就有充分的理由去怀疑牛顿和爱因斯坦的引力理论可能都是从错觉中产生出来的错误理论。

  从今天的物理学基础理论研究整体向着越来越复杂方向发展的趋势就可以看出,今天的物理学理论中有很多都是在错觉的基础上建立起来的,这些理论都出现了越研究越复杂和越研究越神秘的现象。这在量子力学和宇宙学中尤其明显。如果现代物理学的理论不是在错觉的基础上形成的话,一定不会出现像大爆炸形成宇宙的理论那种违背科学基本原则的理论。

  本来,在科学研究的过程中出现各种各样的错误是正常的事情。但是,如果出现错误却不觉悟,反而把错误的理论当成正确的理论使用并压制别人不准别人提出不同的意见,这样的错误理论就会给科学理论的发展造成最大的伤害。从错觉中产生出来的物理学理论就是这样的错误理论。这些理论大大地阻碍了物理学基础理论研究的发展。错觉的最大危害就在于“它是错的、却意识不到是错”。而且,几乎所有的人都犯同样的错。

  很多权威科学家不仅意识不到自己的理论来自错觉,反而还在社会上制造错觉,让普通民众错以为科学家们早就对自然世界了如指掌了。科学家们用电脑制作的宇宙图像和视频足以乱真。看到那些有关宇宙的所谓“科普”影片之后,很多人都会产生出错觉来,以为宇宙的起源和运行就像那些科学家们说的那个样子玄之又玄。这些做法实在是太不负责任了。科学家们应该向民众负责,告诉人们真相才对。

  从任何一个角度来说,科学理论研究中的最大敌人都是“错觉”。这一点应该引起所有科研人员的重视。科学家们当前肩负的重任并不是继续他们以往的那些建立在牛顿或爱因斯坦错误理论基础之上的研究,而应该是及时纠正前人所犯的错误,导正基础理论研究的大方向。在正确的方向上进行的科学研究才是有科学意义的。否则就是劳命伤财。

  其实,错觉造成的类似危害现象也会发生在科研以外的其他行业或个人的生活中,因此本文内容也值得所有科研以外的人借鉴。什么时候都不要被错觉所蒙骗!