【解放军报】科学从来属于探险的事业 2016-08-26

■刘戟锋

 

 
科学就是这般不可思议,当围绕量子认知和应用的争论不绝于耳时,中国的“墨子号”成功升空,将在世界上首次进行卫星和地面之间的量子通信实验。

 

其实,从量子概念诞生的那天起,争论就已发生。因为在人类近代科学史上,能量如同流水,一直被看做是连续体。只有普朗克独具慧眼,竟然发现了所谓的普朗克常数,原本连续的世界被中断了,接着还催生了测不准关系、波粒二象性等一系列存在于客观世界的全新概念,可以想象这些概念对人类认知的冲击。爱因斯坦因为坚信“上帝不会掷骰子”而与波尔论战终生;围绕微观世界的测量是否有主观介入的问题,直到今天,学界的争论还未平息。但这些争论丝毫也不影响量子世界向人类所展现的无穷科学魅力。近年来,中国科学界的一批科学家坚信量子世界的奇异性,长期致力于量子纠缠、量子通信、量子加密、量子计算的理论与实践探索,取得了世所公认的成果。更有一些生物学家借鉴当年DNA双螺旋结构发现的历史经验,从物理学的角度出发,断言在量子层面有望彻底破解人的自由意志之谜。这类推论是否太耸人听闻?于是有科学家以揭示真相挺身而出,大胆予以批驳,甚至斥之为“不可思议”的现代巫术。

 

围绕一类科学问题,为什么会发生如此南辕北辙的认识?从根本上说,这源自人的抽象与形象思维的二象分裂。抽象思维重在逻辑推导,而对其逻辑结论的理解,往往需要借助形象思维。但人的形象思维难免局限于人自身的物理尺度,当形象思维把握不了抽象思维的科学结论时,“不可想象”“不可思议”等种种诘难便蜂拥而至。当年哥白尼的日心说遭到围剿,原因固然有宗教的成见,但也不排除它违背了人的形象直观;非欧几何大厦建立时,有几个人能够理解那是对客观世界更精准的描述?达尔文的进化论将人类祖先追溯到猴子,不也在当时先进的欧洲世界引起了轩然大波吗?这就可以理解爱因斯坦为什么当年要用男女之情解释他的相对论,而波尔则选用中国的太极图表明他的学术主张。钱学森晚年大力倡导科学家要提高形象思维能力,确实不无道理。

 

具体到量子纠缠问题的争议,批评者使用了“鬼魅隔空作用”的概念,不禁让人想起上世纪曾经热闹非凡的人体特异功能。但“隔空”也是形象的理解和说法而已。试想远古人类看到异性相吸的电磁现象,那不也是“隔空作用”吗?既然我们今天知道一无所有之“空”并不存在,何以凭一“隔空”即将量子纠缠贴上“鬼魅”的标签?

 

特别值得一提的是,批评者指责国家在量子探索与应用领域投入大量资金,担心这些资金最后得不偿失。这类担心或许不无道理,但也需明白,科学从来就是属于探险的事业,而不同于在超市购买小菜,投入必然产出。从某种程度上说,科学就是“玩”出来的。如果没有大量资金投入,就不会有世界上著名的卡文迪许实验室,何况那还是“玩”的私人企业主的资金。中国漫长文明史的一大缺陷,就是追求实用,而对为科学而科学的纯粹心智探险热情明显不足,结果使我们几无“不可思议”的科学建树。可以说,只要资金没有用于非科学工作,有一定风险也无可厚非。敢于冒险才会有创造,我们今天这类科学家不是太多,而是太少。

 

退一步讲,即使量子领域的探索一时难见成效,那又怎样?人类科学的历史从来就是由“不能”转向“能”的历史。围绕狭义相对论中质能关系式所揭示的原子层面所蕴含的巨大能量,卢瑟福不是多次断言人工释放不过是天方夜谭吗?但这位原子科学巨人的判断丝毫也没能阻止巨大的蘑菇烟云在20世纪中叶腾空升起。

 

2016年初,在世界基础科学研究的宏伟殿堂里,响起了为引力波探测而欢呼的热烈掌声。这项探测成果竟然源自40年前韦斯的一项广义相对论课程的课堂练习!40年的漫长时光,足以将一个热血青年毫无悬念地变成白发老人,从而也将一个人的美好青春消耗殆尽,而麻省理工的气量就在于,它竟然能容忍韦斯年复一年地从事这项在爱因斯坦看来也毫无指望的探测工作。试想,如果校方一心盯着世界名校排行榜,将教授们看作论文生产机器,三天两头要求统计韦斯的论文著作数量,甚至以黄牌相威胁,还会有今天这样的“一夜成名天下知”吗? (作者为国防科技大学教授)

 

解放军报2016年8月25日http://www.81.cn/jfjbmap/content/2016-08/25/content_154666.htm


     
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