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这并不是说科学家对此不负重大责任。我们总是需要确保科学家对风险有责任而且非常谨慎。我们需要像对待所有科学机构一样,对大型强子对撞机满怀信心。如果你在创造物质或者微生物,或者其他以前不存在的东西(或者为了得到它,在地球上钻出深井或者进行其他前沿探索),你需要首先确信不会产生什么极其糟糕的后果。关键是理智地做事,而不是相信毫无理由的、从而可能阻碍进步与收益的谣言。不仅科学如此,任何有潜在风险的努力也是如此。对于想象中的未知因素,甚至对于“不知之不知”的答案就是,理性以及在需要时实施干预的自由度。在墨西哥湾的任何人都可以证明,你需要具有在出错时将输油开关关闭的能力。
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在本章前面,我总结了博客作者与怀疑论者对物理学家所采用的黑洞计算(包括基于量子力学)方法的抗议。霍金确实使用量子力学得出了黑洞衰亡的猜想。尽管费曼提出“没有人真正理解量子力学”,物理学家却明白如何应用它,即使我们对量子力学为何是正确的,无法形成什么哲学洞见。我们相信量子力学,因为它解释了数据并且解决了经典物理学无法解释的问题。
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当物理学家为量子力学争辩不休时,他们争论的不是它的预测能力。它一再的成功“迫使”一代又一代的学生与研究人员接受其理论的合理性。现今关于量子力学的论辩在于它的哲学基础。是否存在其他拥有经典前提的理论,然而又可以预言出量子力学的怪异假设?即使人们在诸如此类的问题上取得了进展,它也不能对量子力学的预测产生任何影响。哲学进步可能影响我们用于表述预测的观念框架,却不能改变预测本身 。
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以此为鉴,我发现在这个方向上有重大进展是不可能的。量子力学可能就是一个基本理论,它比经典力学丰富。所有经典预测都是量子力学的极限形式,但是反之不然。因此很难相信我们最终可以用经典的牛顿逻辑来诠释量子力学。试图用经典基础来诠释量子力学的行为,就好像我用意大利语写这本书。所有我能用意大利语说出来的话我也可以用英语说,但是由于我的意大利语的词汇量有限,反过来则不一定了。
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虽则如此,无论是否赞成哲学的出发点,所有物理学家都对如何应用量子力学具有认同感。量子力学的预测是值得信赖的,而且已经被验证过很多次了。哪怕没有它们,我们仍然有其他实验证据(以地球、太阳、中子星与白矮星等的形式)来证明大型强子对撞机是安全的。
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大型强子对撞机的危言耸听论者也反对使用弦理论的意图。的确,使用量子力学还勉强可以接受,而依赖弦理论则是不可能的。但是关于黑洞的结论却从来不需要弦理论。人们的确竭力使用弦理论来理解黑洞内部,即根据广义相对论能量密度变成无穷大的表观奇点(apparent singularity)[46] 的几何学。并且人们已经通过基于弦理论的计算给出非物理条件下的黑洞蒸发,来支持霍金的结果。但是黑洞衰亡的计算依赖于量子力学,而非完全的量子引力理论。甚至在没有弦理论的情况下,霍金也可以进行他的计算。一些博客所贴出的问题说明,缺乏足够的科学理解来权衡这些因素。
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对于这种反对的一种普遍解释是:反对不是针对科学本身而是针对科学家们理论中“基于信仰”的信念。毕竟,弦理论已经超出了实验可以验证的范围。然而许多物理学家认为它是对的,并且继续研究它。但是科学界关于弦理论的各种观点,很好地说明了正好相反的观点。没有人会考虑弦理论中的安全因素。一些物理学家支持弦理论,一些则反对。然而他们也知道它既没有被证明,也没有完全被排除。在人人都认同弦理论的有效性与可靠性之前,在有风险的情况下应用弦理论将是鲁莽的行为。至于我们的安全问题,“弦理论尚未取得实验结果”,不仅是我们还不知道它是否正确的原因之一,也是它不需要我们在有生之年预测将遇到的真实现象的原因。
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尽管我确信可以信赖专家,来评估来自大型强子对撞机的潜在风险,我也意识到了该策略可能存在的限制因素,而且我也不清楚如何解决它。毕竟,“专家”告诉我们,衍生品是最大限度减少风险的方法,而非创造潜在的危机。经济学“专家”告诉我们,放松管制对美国企业的竞争力是至关重要的,而不会导致美国经济发展的衰落。“专家”还告诉我们,只有银行业的人充分理解了他们的交易,才能解决其困境。那么问题来了,我们如何确认专家的考虑是足够全面的呢?
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显然,专家们也可能毫无远见,他们的利益也可能发生冲突。我们可以从科学中学到什么经验吗?
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我下面的话并非出于偏见。在大型强子对撞机可以产生黑洞一事上,我们审查了可以在逻辑上设想的所有潜在风险,考虑了理论论证与实验证据。我们还想到了在宇宙中使用相同的物理条件,而没有破坏任何邻近结构的情况。
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经济学家对存在的数据也作了相似的比较,如此乐观是很好的。但是卡门·莱因哈特(Carmen Reinhart)与肯尼斯·罗格夫(Kenneth Rogoff)的著作《这次不一样》(This Time Is Different )却不这么认为。虽然经济条件并不相同,但是在经济泡沫中,一些广泛的措施却会一再出现。
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现今,许多人认为的没有人可以预期放松管制所带来的危险的论断也站不住脚。商品期货交易委员会(CFTC)的布鲁克斯丽·波恩(Brooksley Born)曾经对期货与商品期权市场作出预测。她指出了放松管制的危险,事实上她还相当合理地建议了对潜在风险的探索,但是她却被喝止了。当时并不存在关于多少警戒是合理的具体分析,但是只有一个派系认为行动缓慢对商业发展不利(正如华尔街在短期所呈现出来的那样)。
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对调控与政策发表过观点的经济学家,可能在政治与金融方面拥有影响力,而这可能会干扰到事情的正确执行。理想情况下,相比于政治,科学家们更关注具有优越性的论点,甚至包括那些与风险相关的论点。大型强子对撞机的物理学家做了严肃的科学调查,以确保没有灾害发生。
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虽然也许只有金融专家才了解某个特定金融工具的细节,但是任何人都可以考虑一些基本的结构性问题。大多数人甚至在没有预测、不理解可能导致崩溃发生的触发因素时,都能理解为什么一个过度杠杆调控的经济体是不稳定的。并且大多数人都可以理解,用纳税人的钱不加限制或者限制很少地提供给银行上千亿美元的资金,可能也不是什么好办法。甚至一个水龙头的安装方式也要考虑到开、关的可靠方法,或者即便是一个拖把的设计和摆放,也要考虑其对环境整洁度的影响。人们很难理解为什么同样的考虑不能应用于深海石油钻井平台的设计上。
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当我们考虑专家时,心理因素介入了。《纽约时报》的经济专栏作家大卫·伦哈特(David Leonhardt)撰文道,在2010年时,将经济学家艾伦·格林斯潘(Alan Greenspan)与本·伯南克(Ben Bernanke)的错误归因于“比经济因素更重要的心理因素”。他解释说:“他们被困在传统智慧的恶性循环中。困扰‘挑战者’号航天飞机的工程师、越南与伊拉克战争的设计者,以及驾驶舱发生悲剧性错误的飞行员等人的弱点,也困扰着他们两人。两人没有充分地质疑自己的假设。这完全是人为错误。”[8]
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解决复杂问题的唯一方法是广泛听取他人意见,甚至是外行人的意见。尽管银行家有能力预测可能会陷入黑洞的经济,但孤芳自赏的银行家们却满足于现状,而不顾警告。我们都聚在一起,为正确的答案投票,在这个意义上,科学是不民主的。但是,只要有人提出一个有效的科学观点,它最终会被注意到。通常人们会关注来自更杰出科学家的发现与见解。尽管如此,一个不知名的人,只要能提出一个好的观点,最终他也会获得人们的关注。
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由于一个知名科学家的聆听,一个不知名的人甚至可以马上被他人注意到。这就是为什么爱因斯坦能通过一种理论,就几乎立即动摇了科学的基础。而理解了爱因斯坦相对论见解的德国物理学家马克斯·普朗克,那时恰巧负责管理最重要的物理学杂志。
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今天,各种想法都可以通过互联网快速传播,这让我们受益颇丰。任何一个物理学家都可以写一篇论文,并通过物理资料库第二天将其发送出去。当卢博胥·默托(LubošMotl)在捷克读本科时,他解决了罗格斯大学(Rutgers University)一名杰出科学家正在研究的科学问题。汤姆·班克斯(Tom Banks)会注意任何好的想法,即使它们来自一个他从未听说过的研究所。不是每个人都那么容易接受新观点,但哪怕只有几个人关注,一个好想法最终也将进入科学的殿堂。
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大型强子对撞机的物理学家与工程师为了确保安全不惜牺牲时间与金钱。他们在不丧失安全性或准确度的前提下,尽可能地节省开支。每个人的利益都是一致的。没有人可以在经不起时间考验的结果上获得任何好处 。
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科学注重的是声誉,科学中没有金色降落伞。[47]
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超前预测
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希望大家现在都同意,我们不应该担心黑洞——虽然我们有许多其他事情值得担心。在大型强子对撞机的情况中,我们应该思考它能提供的所有好东西。它所产生的粒子将有助于我们解答有关物质基础结构的深层次、根本性问题。
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回到我与内特·希尔的谈话,我意识到了我们的特殊情况。在粒子物理学中,我们可以把自己限制在足够简单的体系内,采用系统的方法在旧的基础上建立新的结果。有时,我们的预测源于基于现有证据产生的正确模型。在其他情况下,我们的预测基于那些我们有理由相信可能存在,并通过实验滤掉了一些可能性的模型。甚至在还不知道这些模型是否正确之时,我们可以预测实验证据会是什么,以及这些想法是否可以被实现。
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粒子物理学家根据不同尺度各自施展才华。我们知道,小尺度的相互作用与在大尺度上的相互作用非常不同,但是它们以一种合理的方式反映在大尺度的相互作用中,给出我们已经知道的结果。
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而在所有其他情况下,预测是非常不同的。对于复杂系统,我们经常需要同时解决发生在一系列尺度上的问题。这不仅对社会组织有效,例如一个不负责任的交易者会动摇美国国际集团与社会经济,而且还可以发生在其他科学领域。这些情况下的预测会包含很多变量。
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