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科学家的5 个赌局

2018-06-21解笑棠

初中生世界 2018年21期
关键词:基普索恩赌局

◎解笑棠

普通人打赌就是打赌而已,而科学家打赌可能会导致新思想的出现。

科学打赌打出新高度,真理越赌越清晰。

在科学界,你可以用有力的论点和重量级的数据来让对手印象深刻,或者使用真金白银来赌一把。从博物学家阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士到物理学家史蒂芬·霍金,科学赌局火花四溅。

现在,就让我们来看看历史上5场著名的科学赌局吧。

第一个:地球是圆的

人物:阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士VS约翰·汉普登

时间:1870年

在现代,“地球是圆的”这个观点恐怕极少有人反对了,因为已经深入人心——蓝色的、圆圆的地球照片不是在那摆着嘛!但在维多利亚时代,很多人不相信地球是圆的,这其中就包括老顽固约翰·汉普登。为此,他特意摆了一个沸沸扬扬的赌局,要和坚信“地球是圆的”的华莱士赌上一把,说后者能证明此观点纯属胡说八道。两人商量后,一致同意通过测量英国诺福克的老贝德福德河,一条大约几千米长的河流的高度作为验证的方法——如果地球是圆的,那么,在不同的地方河流的高度应该会发生变化。

经过一番折腾,赌局中间人认为河流高度的确随距离不断下降,所以证明地球是有曲率的,即地球是圆的,判华莱士赢。但汉普登本人却并没有被这个测量结果说服,他拒绝承认这个结果,也不肯付赌金。后来,这场赌局不了了之。

心理学上有一个观点:越争论越顽固。从这个实例看确实如此。现在,就是有了地球圆圆的卫星照片,仍有一小撮食古不化的人相信地球是平的,并否认所有证据,很神奇吧?

最后,再分享一个20世纪七八十年代几个“平坦地球协会”关于太阳的观点:太阳是一根51.5千米宽的光柱。

第二个:黑洞存在

人物:基普·索恩VS史蒂芬·霍金

时间:1975年

这次的两位主角基普·索恩和史蒂芬·霍金,是同等量级人物,而且还是非常要好的朋友。

史蒂芬·霍金,英国著名的天体物理学家,他的黑洞辐射理论广为人知,著有发行量过百万的《时间简史》。基普·索恩虽然不如霍金名气大,但也是美国理论物理学家,现担任加州理工学院费曼理论物理学教授,是天体物理学研究领域的领导者之一,而且还是著名科幻电影《星际穿越》的科学顾问。

对手越强,赌局越精彩,内容越高深。所以,你瞧,这次他们赌的是天体物理学中一类神秘的天体:黑洞。

黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类致密天体——密度非常大,以至于包括光在内的物体都逃脱不了它的引力。史蒂芬·霍金是研究黑洞起家的,一直在研究有关它的理论,所以当他在1975年开玩笑地说“黑洞实际上不存在”的时候,小伙伴们都惊呆了。

事实上,霍金跟索恩赌的是天鹅座X-1,一个亮X射线源,不存在黑洞。当时,许多科学家都认为天鹅座X-1极有可能存在黑洞,包括索恩。他们意见不一致,所以打了赌。两人关系很不错,小赌可以怡情,谈钱似乎太伤感情,所以他们赌了一本杂志:如果霍金输了,就给索恩订阅一年杂志。

索恩后来如愿以偿,因为1990年,天鹅座X-1存在黑洞的证据被坐实。证据一出来,霍金就开心地认输,并兑现了诺言。

第三个:裸奇点并不存在

人物:约翰·普雷斯基VS史蒂芬·霍金和基普·索恩

时间:1997年

物理学家霍金似乎特别喜欢打赌,而且乐此不疲。1991年,霍金又要求开赌。而且,他的朋友索恩,这次与他统一了“战线”。他们赌“裸奇点不存在”,而他们的对手,另一位物理学家约翰·普雷斯基则押注裸奇点存在。双方还像模像样地立下了赌约,输的一方要向另一方赠送能够“遮蔽裸体”的T恤,并且要在上面写上服输的字眼。

“高级赌注”裸奇点是比黑洞还晦涩的概念,所以我们有必要对其做个形象的、简单的介绍。

宇宙中任何物质都会像人一样“生老病死”,经历生命的各个阶段,最终走向死亡,大质量恒星亦不例外。传统观点认为,大质量恒星死亡的时候会变成黑洞,变成一个密度特别大的致密天体。因为强大的引力,光线逃不出来,所以我们接收不到来自黑洞的光线,这样理论上外界观察者便无法直接观测到黑洞内部的现象。黑洞外围有一个边界,好像围绕黑洞的一个空间界限,界限内光无法逃脱,而界限外光却可以出来,这导致我们看不到的是边界的内部,即黑洞内部。科学家给这个边界起了个名称,叫做视界。

不过,在许多理论模型中,一些科学家,比如普雷斯基并不同意一定有视界的观点,他们认为,大质量恒星死亡时塌缩形成的奇异点存在,但阻碍观察者观察天体内部的视界并不存在,即不存在所谓的光的界限。奇异点没有了视界,就“裸”了,即“裸奇点”。在裸奇点中,光与其他粒子还是有机会逃离奇点射入我们的眼睛里,所以外界观察者有机会观察到发生在奇点附近剧烈扭曲的时空现象。

最后,越来越多的证据显示,“裸奇点”确实可能存在,而霍金又输了,但他知错就改,永远向真理看齐:他于1997年修正了他的理论,指出裸奇点可能存在。

第四个:黑洞不能摧毁信息

人物:约翰·普雷斯基VS史蒂芬·霍金和基普·索恩

时间:1991年,1997年

霍金输了一局又一局,但似乎有越挫越勇的苗头。裸奇点的赌局刚刚落下帷幕,他又开始拉着索恩和普雷斯基打另一个赌:黑洞能够摧毁信息。霍金和索恩指出,任何物质信息掉进黑洞都会消失,黑洞发出的辐射是信息消失后,在黑洞里重新被创造出来的,与掉入黑洞的原物质无关。而普雷斯基却认为,黑洞能把吞掉的物质信息再吐出来。为了突出赌局的“物质信息”特点,他们选择了信息量比较大的百科全书作为赌注:谁输了谁给另一方买百科全书。

打完赌,霍金和他的科学家朋友们又勤勤恳恳投入到了相关研究之中。很意外地,2004年,霍金自己承认这场赌局输了,因为他说相关论文足以说服他接受普雷斯基的观点。可是,索恩并没有和霍金一样买账,他认为现在下结论还早。所以最后,霍金自己掏了钱给普雷斯基买了本百科全书,以示支持他的观点。

第五个:太阳不会引起气候变化

人物:加琳娜VS詹姆斯·安娜

时间:2005年

人类产生的温室气体是推动全球变暖的主要因素。这是绝大多数气候学家的看法。2005年,俄罗斯伊尔库茨克地球物理研究所两位太阳物理专家加琳娜和她的同事,与英国一位气候学家詹姆斯·安娜打了一个赌,赌这样一个观点:全球变暖与太阳活动息息相关。即太阳的活动,比如太阳风等会影响到地球的气候。而到2017年冬天,谁输谁赢才能见分晓,因为他们将比较1998年~2017年间的地表平均温度来决定输赢。

这是一场未来的赌局。记得2018年关注一下,学一下经赌局验证的新知识:太阳活动与全球变暖之间的关系。

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