日全食悬念 | 老梁说药 | 自由微信

日全食悬念 | 老梁说药

原创 2017-08-22 肆肆壹期 研发客

图片来源：NASA

撰文 | 梁贵柏

gbliang55@hotmail.com

今天（2017年的8月21日）是伟大的美国日全食（Great American Total Solar Eclipse）之日。它之所以被称为“伟大的美国日全食”是因为美国大陆是唯一能观测到“全覆盖（Totality）”的国家，而且是自1918年以来首次从美国西海岸到东海岸，在一条宽约100公里的带状地区（Path of totality）内都可以看到“全覆盖”的日全食。

但是很可惜，离我家最近的地点开车也要10个多钟头。

伟大的牛顿错了吗

从很早的时候起，日全食就一直是一个可以精准计算的天象，完全没有悬念，只是想在家门口看见一般要等上好几百年。但是近100年前，1919年的日全食却给整个科学界带来了迄今为止最大的悬念：伟大的牛顿错了吗？

1915年，年轻的物理学家爱因斯坦提出了广义相对论的“时空”新概念，向牛顿的经典物理学发起了终极的挑战。他认为，宇宙是由无形而富有弹性的“时空”编织而成的，有点像氨纶，宇宙中的大型物体，比如说地球，会在时空中形成一个凹陷，导致附近的物体向它滑动。

不难想象，当时的许多科学家都认为爱因斯坦的假设听起来很荒唐，因为牛顿的理论经过几百年实验的论证，已经成为物理学，乃至整个科学不可动摇的基石，没有一个严肃的科学家甚至会想到去质疑它。

日全食的悬念

但是，科学的方法论告诉我们，听起来很荒唐的假设，只要有实验可以验证它，问题就不大。著名的英国天文学家弗兰克·戴森爵士指出：如果爱因斯坦的假设是对的，那么通过太阳周边的星光应该会产生相当大的（可观测的）弯曲，毕竟太阳是地球附近最大的物体，能引起时空凹陷也最大。

如何才能在不被太阳灼伤的条件下进行实验？戴森想到了1919年5月29日即将横扫南美洲和非洲的全日食。他帮助组织了一次科学远征，由他的同事亚瑟·爱丁顿率队，前往赤道几内亚海域的一个小岛，利用可以预知的全日食“全覆盖”的几分钟时间，完成对太阳周边星星的定位测量。

在决定命运的那个历史性的日子，当地时间下午2:14，月亮的沿着自己的轨迹遮住了太阳的光芒，不可思议的现象发生了，爱丁顿简直不敢相信自己的眼睛……

科学教规的动摇

由于当时交通、通讯、及出版所需时间的限制，这个日全食的悬念持续到了同年11月，爱丁顿的观测结果才发表出来：擦过太阳边缘的星光确实发生了弯曲，而且弯曲的程度与爱因斯坦的预测一致！一夜之间，爱因斯坦成了享誉全球的名人，他的照片出现在全球各大报纸的头版上，因为他的新思想 ——也就是现在著名的广义相对论——推翻了已经有200多年历史的，被认为是不可动摇的科学教规。

这个著名的实验所动摇的并不只是牛顿的经典物理学，而是整个科学大厦的根基。如果牛顿的理论也有可能出错，那么还有哪一条科学理论站得住脚呢？哲学家们不得不重新思考“什么才是真正的科学”。若干年后，英国科学哲学家卡尔·波普尔爵士提出了经验科学应该服从“证伪主义（Empirical falsification）”，即所有的科学理论都只是一种猜测和假说，它们不会被最终证实，但却会被随时证伪。

个别的实验或经验永远无法证实普遍的理论。比如，再多的“白天鹅”也不能证明所有的天鹅都是白的，而一只“黑天鹅”的出现就能证明所有的天鹅都是白的这个理论是错误的。所以，实验的真正意义在于它可以证伪科学理论，不管它们曾经是多么“正确”的理论。

当理论与实验相悖

越来越多的科学家接受了证伪主义，因为它还可以避免对错误理论的辩护和教条。如果坚持实证主义，那么一旦出现与理论相悖的实验结果，理论的维护者们便会做出特例假设或特殊的限制以使得理论能满足实验结果。但实际上这样的设定往往是很不科学的。

在新药研发领域，阿尔兹海默病的进程与大脑中纤维状类淀粉蛋白质斑块沉积相关的学说已经提出很多年了，好几家制药公司先后用多个小分子和抗体药物进行了临床试验，但迄今为止仍旧无法确立这两者的相关性。

一种可能性是理论错了，我们应该彻底放弃这个学说；另一种可能性是实验没有做好，还不能最终说明问题。

不管是哪一种情况，只有以严谨的逻辑为基础，对实验数据进行深入细致的分析才有可能得出正确的结论。

2017年8月于新泽西

责编 | 胡小洁

Hu.Xiaojie@PharmaDJ.com

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