发表日期:2011年03月04日 来源:摘自《科学之谜》 字体颜色: 字号:[ ]
科学史上伟大的“错误”

  王牌对王牌 

  1919年,37岁的罗伯特·戈达德在美国史密斯天体物理学会发表了一篇《一种达到极端高度的方法》的论文。他设想用多级火箭的方法,每一级发动机都能将火箭推得更高一些,直至飞出大气层。戈达德揭示了火箭在宇宙航行中的美妙前景,预言人类即将走出地球,登上月球,他的理论当时轰动了全世界。

  但他也遇到了不少的反对者。最先反对戈达德的正是史密斯学会的物理、天文学家,还有各大学的教授们。他们拿出各种科学上的依据证明:不论什么火箭都不可能突破强大的地球引力,火箭会在与大气层的剧烈摩擦中烧毁。哪怕火箭飞出地球,也会在毫无重力的太空中迷失方向,找不到月球。科学家们认定戈达德的观点是完全错误的。

  记者们也讽刺、挖苦和嘲笑这位严谨的教授。“戈达德先生连高中的物理常识都不懂,怎么能当教授呢?简直误人子弟!”、“连老婆都找不到的人,却整天幻想着去月球旅行。”他们称戈达德为“月亮人”。

  科学需要智慧和勇气。戈达德先生很孤立,但还是坚持“错误”。戈达德为了在理论和实验上都证明自己的“错误”,也亮出了一张王牌。1926年3月16日,他在马萨诸塞州沃德城一位堂兄的农场,成功发射了世界上第一枚液体火箭。这枚液体火箭十分寒碜,发射时没有一点现代火箭的雄伟和壮观。它留给人们的印象是比一般的炮仗稍微响了一点。但这是一次了不起的成功,开启了航天时代。

  由于戈达德的卓越贡献,他被公认为现代火箭之父。如今,所有的多级火箭都是按照戈达德的理论发射的,飞向太空,飞向月球和火星,已经飞出太阳系。可惜他没有活着看到这一天。1969年7月,“阿波罗11号”登月,美国宇航员阿姆斯特朗将戈达德的照片送上月球,让他“亲眼”看看他一生追梦的月球。

  科学与科学的对决

  1930年代,瑞士天文学家茨威基发表了一个惊人结果:在宇宙空间,存在暗物质与暗能量!人们看得见的星系只占总质量的1/300以下,而99%以上质量是看不见的。茨威基认为由于暗物质不会发光,在天文学上用光的手段观察探测,是绝对看不到暗物质的。

  一石激起千层浪。许多天文学家、科学家不相信茨威基的研究。物质就是物质,怎么会看不见,莫非还存在另外一个空间?神秘的天体引起科学论战,很少有人支持茨威基。茨威基舌战群儒,回应他的是:你已滑向伪科学的方向。有人甚至怀疑茨威基教授是否患上了精神病,因为天文学家得精神病的比例在科学家中是最高的。

  爱因斯坦是相对论、现代宇宙学的奠基人,对能量与质量之间的关系最有发言权。他认真分析了茨威基的研究,也认为不存在暗物质。他说:所谓的暗物质只不过是一个错误的“宇宙常数”。

  这是一次科学与科学的对决。之后70多年的天文观测越来越支持茨威基的理论。为了找到暗物质和暗能量存在的新证据,2001年6月30日,美国宇航局发射了“威尔金森”微波各向异性探测器。

  2003年,“威尔金森”探测器用大量事实和数据证实:宇宙中确实存在暗物质与暗能量。宇宙是由23%的暗物质,73%的暗能量,4%的普通物质组成的。宇宙膨胀先减速后加速。宇宙已有约137亿年历史。

  科学是螺旋式发展的。茨威基首先提出了看不见的物质——暗物质的存在,大大推动了物理学、天文学的发展,对科学的重大贡献不可估量。爱因斯坦没有想到,当初他认为是错误的“宇宙常数”——暗能量,几乎可称得上是宇宙的主人。

  修正黑洞理论

  1783年,英国地质学家约翰·米歇尔首次提出黑洞理论。1916年,爱因斯坦的广义相对论预言了黑洞的存在,物质在黑洞“只进不出”。经典的黑洞理论认为,黑洞是恒星死亡后的残骸,是一种特殊的天体,会隐形。而根据广义相对论,看不见黑洞是因为弯曲的空间。黑洞的引力场非常强大,吸收着一切……就连光也不能逃脱出来。

  1974年,英国著名天体物理学家霍金提出“霍金辐射”理论,认为黑洞是有辐射的。霍金,被誉为活着的爱因斯坦。他认为:所有物质在进入黑洞之后就把自己所携带的信息全部丢失了,或者是进入了另一个宇宙,总之不可能再出来了。如今,霍金的黑洞理论已成为天文、物理学界的主流观点,是20世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。

  但有科学家认为这与量子理论相矛盾。为了捍卫自己的理论,霍金曾三次发起科学史上著名的赌局。他的“黑洞”赌局每次都输。2004年7月21日,霍金承认第三次科学赌局输了,并严肃地向全世界宣布:黑洞中的信息可以泄露出来,他推翻了自己原先的黑洞理论,要知道,这个黑洞理论凝聚着他一生的心血。

  科学的发展是一个真理不断战胜错误的过程。在这一过程中,不论是那些在困难中敢于坚持自己思想的人,还是在事实面前以巨大的勇气否认自己理论的人,他们都是科学史上的真正英雄。最后不论证明这个“错误”是正确的,还是这个“错误”是真正的错误,澄清这些“错误”的过程本身就极大地推动了科学的发展,所以堪称这是一些伟大的“错误”。


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