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[11]萨根的这一表述具有较大的公众影响，不过他并不是最早提出这类原则的人，早在两百多年前，法国数学家拉普拉斯（Pierre-Simon Laplace）就曾说过：“支持一个超常主张的证据分量必须正比于主张的奇异程度。”
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦
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绘画：张京
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 质量的起源[1]
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一、引言
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物理学是一门试图在最基本的层次上理解自然的古老科学，它的早期曾经是哲学的一部分。在那个时期，物理学所关心的是一些有关世界本原的问题。那些问题看似朴素，却极为困难。在后来的漫长岁月里，物理学曾经一次次地回到那些问题上来，就像远行的水手一次次地回望灯塔。
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“质量的起源”便是一个有关世界本原的问题。
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 二、宇宙物质的组成
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我们首先来界定一下所要讨论的质量究竟是什么东西的质量。这在以前是不言而喻的，现在的情况却有了变化，因此有必要加以界定。众所周知，过去十年里观测宇宙学所取得的一个令人瞩目的成就，就是以较高的精度测定了宇宙物质的组成，从而使我们在宇宙学的历史上第一次可以谈论所谓的“精密宇宙学”（precision cosmology）。
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按照这种“精密宇宙学”为我们绘出的图景，在宇宙目前的能量密度中暗能量（dark energy）约占68%，暗物质（dark matter）约占27%，而我们熟悉的所谓“可见物质”（visible matter）或“普通物质”（ordinary matter）只占可怜兮兮的5%。在这些组成部分中，对暗能量与暗物质的研究目前还处于很初级的阶段，尚未建立起足够具体且有实验基础的理论。因此本文对之不做讨论。
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除去了暗能量与暗物质，剩下的就是可见物质了。可见物质在宇宙能量密度中所占的比例虽小，却是我们所熟知的物质世界的主体。可观测宇宙中数以千亿计的星系，每个星系中数以千亿计的恒星，以及某个不起眼的恒星附近第三颗行星上数十亿的灵长类生物，全都包含在了这小小的5%的可见物质之中[2]。
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本文要讨论的便是这可见物质。
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与“暗”字打头的其余95%的能量密度相比，我们对可见物质的研究与了解无疑要深入得多。今天几乎每一位中学生都知道，这部分物质主要是由质子、中子、电子等粒子组成的。因此很明显，要讨论质量的起源，归根到底是要讨论这些粒子的质量起源。
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 三、从机械观到电磁观
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对几乎所有受过现代教育的人来说，最早接触质量这一物理概念都是在牛顿力学中。在牛顿力学中，质量是决定物体惯性和引力的基本物理量，是一个不可约（irreducible）的概念。我们知道，在大约两百年的时间里，牛顿力学被认为是描述物理世界的基本框架，这就是所谓的机械观（mechanical worldview）。在那段时间里，物理学家们曾经试图把物理学的各个分支尽可能地约化为力学。很显然，在那样一个以机械观为主导的时期里，质量既然是力学中的不可约概念，自然也就成为了整个物理学中的不可约概念。不可约概念顾名思义，就是不需要也不能够约化为更基本的概念的，因此有关质量起源的研究在那个时期是基本不存在的[3]。
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但是到了19世纪末的时候，试图把物理学的各个分支约化为力学的努力遭到了很大的挫折。这种挫折首先来自于电磁理论。大家知道，电磁理论预言了电磁波。按照机械观，波的传播必然有相应的介质。但电磁波是在什么介质中传播的呢？却是谁也不知道。尽管如此，物理学家们还是按照机械观的思路假设了这种介质的存在，并称之为“以太”（aether）。但不幸的是，所有试图为以太构筑机械模型的努力全都在实验面前遭遇了滑铁卢。在那段最终催生了狭义相对论的物理学阵痛期里，许多物理学家艰难地试图调和着实验与机械以太模型之间的矛盾。但与那些挽救机械观的努力同时，一种与机械观截然相反的思路也萌发了起来，那便是电磁观（electromagnetic worldview）。电磁观的思路是：物理学上并没有什么先验的理由要求我们用力学的框架来描述自然，机械观的产生只不过是因为力学在很长一个时期里是发展最为成熟的物理学分支而已，现在电磁理论也发展到了不亚于力学的成熟程度，既然无法把电磁理论约化为力学，那何不反过来把力学约化为电磁理论呢？
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要想把力学约化为电磁理论，一个很关键的步骤就是把力学中的不可约概念——质量——约化为电磁概念，这是物理学家们研究质量起源的第一种定量尝试。由于当时对物质的微观结构还知之甚少，1897年由汤姆逊（Joseph John Thomson, 1856—1940年）所发现的电子是当时所知的唯一的基本粒子，因此将质量约化为电磁概念的努力就集中体现在了对电子的研究上，由此产生了物理史上昙花一现的经典电子论（classical electron theory）。