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科學(xué)家偶爾打賭是為了發(fā)現(xiàn)真理和促進(jìn)科學(xué)發(fā)展,當(dāng)然,真正的科學(xué)不擲骰子。
撰文/張?zhí)锟保▽谧髡撸?編輯/吉菁菁
科學(xué)研究最大的特點(diǎn)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(dāng)科學(xué)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(yù)言”。這些“預(yù)言比拼”中,許多著名科學(xué)家的熱情參與和重大有趣的科研難題,都讓歷史上的“科學(xué)之賭(Scientific wager)”至今為人津津樂道。
科學(xué)真理之爭,敗者愿賭服輸
較早的著名科學(xué)家打賭是關(guān)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(xué)家理查德·費(fèi)曼(Richard Feynman)對此表示質(zhì)疑,他稱,如果宇稱不守恒被證實(shí),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(xué)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(xué)家韋斯科夫的信中寫道:“我不相信上帝是一個左撇子,我準(zhǔn)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(xué)家吳健雄等人的論文 “貝塔衰變中宇稱守恒的實(shí)驗檢驗”,為宇稱不守恒提供了有力的實(shí)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(xué)中的基本概念在實(shí)驗中被推翻”為標(biāo)題,在頭版報道了吳健雄等人的實(shí)驗。
至此,費(fèi)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(xué)獎。
▲著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)辦公室中的科學(xué)賭局憑證。關(guān)于黑洞、奇點(diǎn)、信息悖論、上帝粒子的四場科學(xué)“豪賭”,霍金滿盤皆輸卻仍樂在其中。(圖源自網(wǎng)絡(luò))
科學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)家之賭是一位經(jīng)濟(jì)學(xué)家和一位生態(tài)學(xué)家的10年之賭。
1980年,美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家朱利安·L·西蒙(Jnlian L·Simon)在《科學(xué)》雜志對未來預(yù)測,認(rèn)為人口快速增長不是危機(jī),而是機(jī)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(diǎn)遭到很多科學(xué)家的反駁,其中最著名的是斯坦福大學(xué)的生態(tài)學(xué)家保羅·R·埃利希(Paul R. Ehrlich)。他認(rèn)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(dāng)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(fù)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(zhǔn),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(rèn)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(dá)荷大學(xué)的動物學(xué)教授史蒂文·奧斯塔德(Steven Austad)和美國伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校公共衛(wèi)生學(xué)院的科學(xué)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(xué)史上最大的一次打賭,時間跨越百年,賭注金額高達(dá)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(luò))
奧斯塔得賭人類壽命的最高年限將達(dá)到150歲,因為分子生物學(xué)和基因工程的進(jìn)展將使人們不僅能修復(fù)衰老破損的器官,而且能進(jìn)行基因的修補(bǔ)和替換,這為人類長壽奠定了內(nèi)在基礎(chǔ)。同時,由于人的生活方式和健康概念的完善與改進(jìn),如不吸煙、注意飲食和鍛煉等,將可能保證在外因方面推進(jìn)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(rèn)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(dá)到130歲就不錯了,并認(rèn)為這就是人類壽命的極限。
他們各自出了150美元設(shè)立了一個信托基金。準(zhǔn)備到2150年1月1日時,委托國際著名的科學(xué)組織如世界衛(wèi)生組織(WHO)挑選3名德高望重的科學(xué)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(xué)所有。
對于這兩位科學(xué)家的打賭,很多人認(rèn)為不過是一場學(xué)術(shù)游戲而已,但是也有很多人當(dāng)真。有相當(dāng)多的人認(rèn)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(yīng),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(xué)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(shí)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(xué)家打賭的故事表明,科學(xué)家偶爾打賭是為了發(fā)現(xiàn)真理和促進(jìn)科學(xué)發(fā)展,而且科學(xué)可以立足過去的研究結(jié)果,因而具有一定的可預(yù)見性。當(dāng)然,真正的科學(xué)不擲骰子,社會發(fā)展同樣如此。
參考文獻(xiàn):
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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