你真的爱科学吗？
我说“我爱你”，那并不是因为我想要你或者我得不到你。这与我无关。我爱你的心灵，你的举止，和你的努力。我看到了你的善良和坚强。我看过你最好的一面和最糟的一面。我清清楚楚知道你是个什么样的人。
——乔斯·惠登（美国剧作家——译者注）
我猜你一定爱科学。无论自身意识到与否，我们几乎都是爱科学的。孩提时，我们都是科学家：对这个世界一无所知，但是生来就有学习与适应的本领。
我们的感觉在这点上帮了我们大忙：摸到热的东西会烫伤手，所以你学会了远离明火。随着你对火、熔岩和其他类似事物的了解，你会学着避免接触看起来可能会很烫的物体。
直到有天你意识到，真正烫手的东西未必看起来也烫。灶台上的锅尽管不会冒烟，却也能烫伤你。没关系，因为你是个科学家。你所知的固有理论——或者说你感知世界的方式——得到了修正，被更全面的感知所取代。热的物体不仅会发出红光、冒烟、从远处感觉到热度，根据个体性状差异还会表现出不同的特质。能烫伤你的东西有很多，随着你对世界的认识不断加深，你渐渐明白，只有温度过高的东西才会烫伤你。
很好。直到有一天，你碰到了一件非常非常冷的东西。
很冷很冷的东西，例如干冰和液氮，也可以烫伤你。所以，你对能烫伤你东西的认知又改变了，进化为不仅是各种热的东西，而是所有与你体温温差过大的物体。
在这个意义上，我们都是科学家。每当我们遇到超越自己现有认知的事物时，我们就对自己的知识体系进行调整和扩充，对新现象做出解释，弥补旧有知识的不足。
科学之路正是如此。人类需要让经验和现象符合道理，所以创造出了相应的解释。如果这一解释能够在一定情况下对将要发生的事做出准确预测，我们就得到了一个科学原理。
每个科学理论都有可预测性和另外一种人们不常想到的特质：有效性。换句话说，我们需要通过试验和观察来验证理论。对于一种科学理论来说，理想状态应该是在试验/观察范围内都能被验证为正确，任何矛盾之处都仅是由于试验/观察中出现的错误导致的。这就是牛顿力学之所以能成为有史以来最成功理论的原因：近三个世纪的绝大部分时间里它都能经受住考验。
如果科学理论一直局限于理想范围内，该学科便永远无法得到发展。然而，科学总是要前进的。
当人们发现水星的运动轨道与牛顿力学不符，物理学便同时迎来了危机与机遇。牛顿力学的有效性在广大范围内都能被验证，然而水星轨道的近日点每世纪比牛顿力学的预测多出43弧秒(角秒)的进动。这般微小的差异——与牛顿力学预测的仅仅相差不到1%——却是真实存在的，也得到了数百年来科学家们从不同地点观测的认证。这绝非随机的波动，也不是偶然的观察，更不是系统性错误。相反的，这暗示着有什么超出了人们的一贯认知。
这种奇怪现象的成因有诸多可能性。牛顿力学有误只是其中一种。当观察或试验与现有理论相悖时，并不意味着理论一定是错的或者无效的。这也许是因为有某些物理因素——完全符合已有科学理论的因素——还没有被我们考虑在内。
事实真相往往因为两点原因被人们视而不见：
1.不能满足起人们的想象力；
2.不能带来颠覆性的理论飞跃。
科学家、科学通讯员与记者们遇到的困境正在于此：面对未破解的现象，人们总是草率地倾向于那些耸人听闻的、颠覆性的解释。然而事实证明，那些奇谈怪论通常都是错的。你真正应该问自己的第一个问题是这些奇特现象是否可以用已有的物理定律和理论来解释。
当然，将颠覆性理论飞跃列为可能性之一是没有错的，但如果将其妄断为唯一的可能性那就有问题了。因为——恕我直言——任何一个白痴都可以随意对自然法则指手画脚。从毫无根据的猜测转向坚实的科学，有一条清晰的道路可走。
首先，想要完成理论飞跃，你的新理论就必须囊括旧有理论的全部内容。
其次，还要对不符合旧有理论的新现象做出合理解释或完成对旧有理论有效范畴的拓展。当DNA被发现时，它并没有取代达尔文进化论，而只是将其囊括在内并扩展了达尔文进化论的范畴，为生物学提供了更为强大有力的知识体系。当爱因斯坦的广义相对论诞生时，它不仅要涵盖牛顿力学的全部内容，还在牛顿力学不能解释的地方做出了补充和完善，例如前文提到的水星轨道近日点问题。
最后，新理论还必须提出与旧有理论不同的、可以被试验的新观点，无论最终新理论被证明是对还是错。
就广义相对论而言，如上图，1919年著名的星光偏折实验证明了星光的轨迹会因为太阳的引力场而发生偏折，也就验证了广义相对论。
因此，下次你再看到什么不同寻常的科学理论时，请带着批判的眼光问问你自己这些理论是否是必需的，或者说已有的科学理论是否就足够对新现象做出合理解释了。
一个人只有理解科学才能真正爱科学。所以，学着教教你自己如何分辨真正的科学与炒作和噱头吧。
不要被伪科学蒙蔽了双眼。没有什么比靠自己的力量看清事实更激动人心的了。所以，出于对世界的大爱，对科学的热爱，请自己学会去伪存真吧。这将是知识对我们最好的回报。
文章来源：Medium
文章作者：Ethan Siegel
编译：未来论坛 商白
文章转自“未来论坛” 微信公众号
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