為什麼現代物理不是玄學？

來自專欄 When science is hard to swallow本文編輯自我在物理算玄學嗎下的答案，僅代表我的個人見解。

現代物理學發展到今天，已經不再像經典物理一樣簡潔明了。大眾在接觸現代物理學的時候，往往會看到這樣的名詞：波粒二象性、薛定諤的貓、蟲洞、多維空間、平行宇宙。這些看上去很「玄乎」的詞，是不是意味著現代物理正在慢慢向玄學靠攏呢？

其實，有這樣的疑問很正常。霍金在他的一個紀錄片《大設計》里曾經討論過這個問題。其中有一個例子：夸克。

夸克是一種亞原子粒子。夸克模型認為，夸克被一種力量連接在一起，當你試圖分離夸克，這種力量就會變強。這個模型同時指出，你永遠無法觀測到單一的獨立的夸克。

這就帶來了疑問：如果根據事物本身的定義，我們無法觀測到它，這樣還能說它存在么？但我們利用粒子加速器，看到了從夸克模型預測粒子行為的證據。

那麼夸克究竟是否存在？

答案是夸克只存在於相符的模型當中。霍金在紀錄片中稱之為Model Dependent Realism，也就是依賴模型的實在論。

物理學，特別是理論物理，當然不是玄學。我們通過建立模型去理解我們觀測不到（或暫時觀測不到）的世界，並且預測事物的行為：我們登陸月球之前就能知道飛船登陸時的姿態以及離開月面所需要的燃料；我們在觀察到病毒之前就已經預測到有比細胞還要小的致病源；我們在觀測到引力波之前愛因斯坦就已經預言了它的存在。

所以，物理學顯然不是玄學，儘管很多理論聽上去「很玄」，但理論本身是為了解釋觀測的結果。先有了1887年邁克耳孫-莫雷實驗，才能有後來的《論動體的電動力學》。題主提到的多維空間，應該是M理論的一部分，這個理論目前還沒有得到觀測證實。並且，真空災變（vacuum catastrophe）也在暗示現代物理理論可能有重大瑕疵。但這一切都不妨礙科學家們用更先進的儀器進行觀測，並且用更完善的模型去解釋這些觀測。

但玄學，很多時候能解釋一個人「個人的疑惑」，比如說宇宙是怎麼來的？你可以認為是神創造的。這個解釋，說實話比宇宙學模型簡潔的多。但當這件事既無法被證實，也無法被證偽，沒有相符的模型，更沒有觀測依據的時候，物理學自然不會把任何的玄學內容納入其中。

那麼為什麼有很多人試圖用「玄學模型」去代替物理學？我認為玄學最大的好處就在於「你可以選擇」：我可以選擇信上帝，也可以選擇信佛祖，也可以選擇信LoveLive。而且我信奉的神，或者說玄學，往往是不容置疑的。這套理論無論在任何時候任何地點任何狀態下總是能解答我心中的疑惑。

尼爾·德葛拉司·泰森在最近的一個視頻里說過：「這是科學，不是鬧著玩兒的。並不是說你可以選擇不相信質能方程式，你根本就沒有這個選項。」

所以人們自然會有一些排斥感，特別是當物理理論和日常生活不相符的時候。當有科學家拿出一大堆難懂的數據一行行令人頭皮發麻的方程式擺在你面前說這就是世界的真相時，質疑是人的本能。比如說波粒二象性，或者說類似這樣的公式：

但事實上是，這東西你信不信都是這樣，沒有選擇。

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