是病态科学,还是受伤的科学?——N射线事件百年检讨,本文主要内容关键词为:科学论文,射线论文,病态论文,事件论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一 朗缪尔关于“病态科学”的讲话
1989年,具有广泛影响的物理学期刊《今日物理》(Physics Today)公开发表了朗缪尔 (Irving Langmuir,1881—1957)生前的一篇讲话[Langmuir 1989]。朗缪尔是1932年诺 贝尔化学奖获得者,在化学和物理学上多有贡献。这是他1953年12月在美国通用电气公 司(GE)的一个研究室组织的讨论会上所作报告的录音整理稿。在这个报告里,朗缪尔提 出所谓“病态科学”(Pathological Science)的概念,并且列举了病态科学的几个例子 ,包括几种虚假的物理效应以及飞碟和相当于我国所说的特异功能等现象在内,而N射 线事件就是其中在科学界产生过最大影响的一个事例。这篇报告刊登之后不久,在我国 亦引起了反响[庆承瑞 1991]。
朗缪尔在报告中称病态科学是“关于并非如此的一些东西的科学”。他说,在那些事 例里的科学家们“是绝对诚实的,热衷于他们的工作,竟会如此完全愚弄了他们自己” 。“在这些事件里没有不诚实的行为,但在这些事件里人们由于不了解人类能够被一些 主观的印象,想当然的愿望或者阈值上下的效应使他们自己走入歧途,从而导致错误的 结果。”
本文主要参考拉格曼和科洛兹的文章[Lagemann 1977;Klotz 1980],对发生在整整一 百年之前的“N射线事件”作一简单介绍,并且对之作出分析和评论。
二 N射线事件的由来
十九世纪末年伦琴(W.K.R Rntgen)发现的X射线和贝克勒耳(A.H.Becquerel)发现的 放射性现象引起了普遍的轰动,物理学家们热切地希望发现更多类似的不可见射线,纷 纷投入到这方面的实验研究来。例如,庞加莱(J.H.Poincaré)1897年在一篇文章里提到伦琴和贝克勒耳的发现时说,无疑还会看到其他一些现象,“并且将会完成这样一幅图画,现在我们仅仅开始看出它的大概。”[转引自Pais 1986,p.49]正是在这样的气氛中,出现了宣称发现了“N射线”这样一场闹剧。
事情是这样的。1903年,法国南锡(Nancy)大学的物理学教授布隆德洛(R.Blondlot,1 849—1930)在法国科学院的刊物上发表文章,说发现X射线管在工作时会发出一种被他 命名为N射线的新型射线,这种射线能够使得细小的电火花或者火焰的亮度增强而被检 测到。N射线的名称取自布隆德洛的故乡Nancy。后来他又声称发现了烧红的或者常温下 的某些金属和太阳光等等都会发射N射线,并且使用了硫化钙等一些别的材料来做他的 检测器。布隆德洛通过进一步研究,还得出了N射线在不同物料中的穿透性质,以及N射 线会受到铝制棱镜的折射等结果。
此后,布隆德洛不仅接连发表了二十多篇关于N射线的论文,而且在1904年还为此出版 了一本专著。他的这一发现点燃了新的一轮探索热潮。根据科洛兹的统计[Klotz 1980] ,在那三四年里,有一百多位科学家在正式的科学期刊上发表了大约三百多篇关于N射 线的论文,其中包括布隆德洛的一位同事、医学物理学教授沙彭提耶(A.Charpentier) 关于从一些动物和人身上甚至从尸体上发出了N射线的报告。1904年初,沙彭提耶还试 图把这些新发现付诸应用,他宣布伴随着运动细胞的活动而增强的N射线,可以用来作 为临床上探测机体(例如检测心脏的轮廓)的一种先进手段的基础。
正如在重大的科学发现里常常可以看到的那样,在N射线事件的热潮中,布隆德洛和沙 彭提耶亦遇到了优先权的挑战。当他们在1903年宣称发现了N射线时,就有一位物理学 爱好者勒崩(G.le Bon)写信给布隆德洛,说他在七年前就发现了一种可以穿透金属的辐 射。同年年底,另一位叫作俄杜勒(P.Audollet)的实验者向巴黎科学院提起申诉,说他 比沙彭提耶更早发现活机体发射的N射线。接着又有一位唯灵论者胡特(C.Huter)提出了 同样的要求。可是,在1904年春天,科学院在一份正式的文告里,肯定了沙彭提耶的发 现比任何其他人都要早。
气体放电管(H—H′)用来做N射线源,火花隙检测器(C—C′)被接入放电管电路中。射 线对火花的影响是用肉眼观察的。
布隆德洛宣称观察到的N射线的微妙效应是需要在暗室中用肉眼细心观察才能看到的。 对于这种在黑暗中飘忽不定、时隐时现的火花光影,个人的主观意愿无疑会对他自以为 看到的结果产生强烈的影响。在法国有许多科学家声称证实了N射线存在的同时,其他 国家的绝大多数同行却无法成功地重复他们的结果。1904年夏天,对此持怀疑态度的美 国光学专家、也是热心于揭穿各种各样虚假科学效应的伍德(R.W.Wood,1868—1955)教 授来到布隆德洛的实验室,观看他们的演示。当实验在漆黑的房间里进行的时候,伍德 暗中一度取走了实验者用来测定折射率的那块铝制棱镜,但他们仍然能够得出先前的观 测结果。伍德在把棱镜还原并且不动声色地离开之后,当年晚些时候在英国的《自然》 杂志发表了一篇文章报道他的见闻。于是,国际科学界再也不承认这种子虚乌有的N射 线了。
三 N射线事件是一种病态的科学,还是一种受伤的科学?
朗缪尔和一些研究者把这一事件当作“病态科学”的典型例子。他们认为,N射线并不 是那些实验者存心弄虚作假的产物,而是一批认真又诚实的科学家在一种病态意识的支 配下所作出的虚假成果。但是,也有些研究者不同意这种说法。事实上,在伍德的文章 公开发表后,N射线的真相已经大白于天下之后,以布隆德洛为首的一些法国科学家们 仍然坚持继续进行研究,直到1906年还在发表这方面的文章。
布隆德洛也不是等闲之辈,他此前已经先后于1893年和1899年获得法国科学院的两次 嘉奖,并于1894年接替故去的赫姆霍兹(H.von Helmholtz)成为科学院的通讯院士。在N 射线的虚假效应被揭露之后,法国科学院不仅顶住国际科学界的巨大压力,拒绝对这一 事件展开调查,而且正值争论最激烈的1904年,科学院又向布隆德洛颁发了新的奖项— —勒贡奖,表彰他包括发现“新射线”的贡献在内的“全部研究工作”(评奖委员会里 的核心人物庞加莱就出生在南锡)。由此可见,在N射线课题上作出虚假成果,并不能完 全归因于科学家的个人疏忽或者失误,而明显是一种狭隘民族主义的表现。例如,科洛 兹指出,“到了1905年,只有法国科学家还留在N射线的阵营之内,争论开始带有一些 沙文主义的色彩。N射线的一些支持者认为,只有拉丁人种才在智力上和感觉上具备检 测到显示射线所需要的灵敏度。他们断言盎格鲁—撒克逊人的感觉能力由于长期受到浓 雾的侵蚀而被削弱了,而条顿人的感觉能力则由于饮用大量啤酒而变得迟钝了。”[
Klotz 1980]
本来,实验家们常常倾向于得出符合自己希望或者所相信理论的数据,理论家们也常 常选用易于得到他们预期结果的近似方法,这都是不足为奇的。但当时法国人急于在二 十世纪初的物理发现中争夺领先地位,才真正是这一事件的主要动因。因此,这一事件 的出现,要从科学之外去找原因。简单地说它是一种病态现象,没有多少说服力。
在N射线的虚假被伍德揭穿之后,许多法国科学家亦开始醒悟过来了。事实上,N射线 的肯定结果,大都是在南锡及其毗邻地区做出来的。唯一的重要例外是在巴黎的贝克勒 耳实验室。但是当他们报告说可以用氯仿来“麻醉”金属片,使之失去发射N射线的能 力的时候,已经没有多少人相信他们的离奇说法了。
最后,法国刊物《科学评论》编辑部提出进行一次双盲试验以澄清事实真相的建议。 他们交给布隆德洛两个密封的小木盒,其中一个内装一块据称是N射线源的回火钢片, 另一个内装一块重量相同的普通铅片,让布隆德洛用火花或者磷光探测器判别哪一个盒 子里装有N射线源。布隆德洛在拖延了一段时间之后,到了1906年才答复说:“请允许 我完全拒绝你们要我合作进行这一简单化的实验的要求;这种现象太微妙了,不适宜做 这种实验。让每个人根据他自己的实验或者根据他所信任的人的实验来得出他个人对N 射线的看法好了。”此后,所谓N射线的研究就偃旗息鼓了。
布隆德洛给出的回答,明显是一种“诚则灵”式的解说。而科洛兹的文章标题下的按 语亦指出:“最后弄明白了这种辐射是完全虚构的,它证明了相信就能够看见。”(注 :参见:Klotz 1980。“相信就能够看见”的原文是believing can be seeing,参考 文献中所引的这篇文章的中译文错译为“眼见为实”。)如果一种现象是否观察得到, 要取决于观察者的主观意愿,那么这种现象就不属于科学的范围,而是或多或少地含有 迷信崇拜或者自欺欺人的成分。这种情况常常表现在宗教显灵、特异功能或者巫术和气 功演示一类的活动中。我们在日常生活里也会碰到类似的情况。例如,我曾经在一篇文 章里表示怀疑,“音响迷们可能在一定程度上,是在追求一些实际上并不存在的东西” 。这指的是诸如使用高级的音响设备就可以听出歌唱家的口型那样的“发烧”言论,因 为受到声音波长的限制,运用根据现在原理制作的设备(无论有多么高级)是不可能达到 那样高的分辨率的。我在这篇文章里还说:“他们听到的会不会是一种幻觉呢?或者像 鬼、神、气功和特异功能那样的圈内人坚持其有,而无法使圈外人信服的东西呢?这又 是一个心理学问题。”[关洪 1996]
在N射线事件里面其实也有一个心理学上的问题。布劳德(W.Broad)和韦德(N.Wade)在 他们的书《背叛真理的人们——科学界的弄虚作假》里评论了许多类似的事例,并且称 N射线事件是在科学领域里“人们知道的最突出的集体自我欺骗的例子”[布劳德、韦德 1988,121—124页]。这本书中还写道:“科学本来是不分国界的,但伍德的批评产生 的结果却不是这样:法国以外的科学家们对N射线顿时失去了兴趣,唯有法国科学家却 继续支持布隆德洛达数年之久”。“其原因可能和他们一开始就全盘接受布隆德洛的发 现是一样的,都同一种按理说与科学毫不相关的感情有关,这种感情就是民族自尊心” 。“所以在伍德的文章发表之后,巴黎科学院面对着国外潮水般的批评和国内强烈的怀 疑态度,宁愿团结在布隆德周围,也不愿查明事实真相”。
这两位作者接着说:“多数就N射线问题写过文章的历史学家和科学家,都把这个事件 归因于病态的、非理性的或者其他的异常因素。有一位历史学家没有随大流,她就是玛 丽·约·奈。”奈(M.J.Nye)是美国的一位著名的科学史研究专家,她在一篇题为“N射 线:在科学的心理和历史中的一段插曲”的文章里主张,N射线事件“不是‘病态’的 ,更不是‘非理性’的或者‘伪科学’的。参与调查和辩论的科学家很正常地受到了传 统的并且简单化了的科学目的的影响,受了个人竞争动力以及对自己的机构、区域和国 家的忠诚之心的影响”。有些研究者甚至提出,这是否可以算作是一种“集体癔症”(
mass hysteria)的发作。那就不属于我们这里讨论的范围了。
我们同意奈的意见,认为不能够把N射线仅仅看作是一种由于科学家们的个人意愿、错 觉、疏忽和失误等等主观因素而形成的病态科学。在这种情况下,科学家的研究受到了 科学以外的影响,不能够归结于他们的非理性行为或者个人的不小心。如果一定要说是 生病的话,那也不是科学界的内科病而是外科病,即受到了科学以外的伤害。在N射线 事件中,科学家的研究活动明显受到了狭隘民族主义或者沙文主义的伤害。一句话,它 是一种受伤的科学而不仅仅是一种病态的科学。
四 自觉抵制科学所受到的外部干扰和压制,保证科学的健康发展
从上面的介绍中可以看出,在N射线事件中,布隆德洛等物理学家实际上并不是“绝对 诚实”的。他们所信奉的“诚则灵”一类的标准,本身就是非科学的。只有不诚实的科 学家才会把这种非科学的标准置于科学之上。笼统地把受到外部原因支配的虚假科学成 果都说成是病态科学,不利于区别科学界内部的失误和外部的影响,亦不利于排除妨碍 科学发展的外部压力和干扰。
例如,在庆承瑞的文章里[庆承瑞,1991]着重介绍的十几年前盛极一时的“室温核聚 变”或称“冷聚变”的事件,也许可以看作是一种病态科学。然而,实际上“冷聚变” 的研究并没有像N射线那样在被否定之后就销声匿迹了。据了解,美国海军的一个研究 机构2003年还出过一份这方面研究情况的报告。分布在意大利和日本等几个国家的一些 冷聚变的研究者们一直在这个课题上做工作,这些圈内人甚至拥有自己的刊物和国际会 议,虽然圈外人并不觉得他们取得了什么实质性的进展。这种现象已经是另一个研究课 题了,有关资料可以从网上搜索cold fusion找到。
此外,与“冷聚变”差不多同时提出的“第五种力”和“分数电荷”等物理学效应的 实验检测,也都因为不能够被同行重复而先后成了过眼云烟。把这些事件作为病态科学 的例子来研究,无疑是具有“以史为鉴”的积极意义的。
然而,庆承瑞的文章后半部分所举出的“从近四十年[到现在应当是五十年了]我国科 学技术工作的情况看,我们发生病态科学的事例”,却大都是科学受到外部伤害的事例 。其中讲到了“超声波运动”和“气功”等例子。而在文中概括的“我国的病态科学… …自己的特点”,一是“病态科学往往同政治相结合”,二是“领导批示”和“权威人 士表态”的作用。依我们看来,这两点分明是科学以外的影响,或者说是科学受到政治 势力和(或)领导和权威的伤害。我们不同意把这些事例笼统地归入病态科学的范畴。
董光璧在论述科学精神时说过:“整个科学的历史就是科学同迷信和愚昧的惰性斗争 的历史,同说谎者和伪君子斗争的历史,同欺骗和自我欺骗斗争的历史,同所有黑暗势 力斗争的历史。”“科学精神并不总是能为政治规范或意识形态所容纳,明智的政治家 总是注意洞察并及时做出适当的调整,而昏庸的政治家则常常恣意妄为,以致形成严重 的冲突而影响科学的发展和社会的稳定。”他在这篇文章里举出的几个例子是纳粹德国 的科学民族沙文主义,前苏联的科学意识形态化,美国麦卡锡主义的反共大清查和中国 “文化大革命”期间的反对相对论运动。这些都是科学受到政治势力和意识形态伤害的 典型事例,同样不应当归入病态科学的范畴[董光璧 2001]。
总而言之,我们觉得,如果一名医生在为病人诊断的时候只给出病理检验的描述,不 问病因是由于机体内部的失调还是受到外部的伤害,那他就不是一位称职的医生,自然 亦难以给出恰当的有效治疗。现在朗缪尔和跟随他的一些研究者在提出和运用病态科学 这一概念的时候,没有区分出自科学界内部的失误和来自科学界外部的伤害这两种情况 ,亦不利于我们自觉抵制科学所受到的外部干扰和压制,保证科学的健康发展。这个具 有重要实际意义的问题确实是值得大家注意和研究的。