江曉原:從引力波看媒體如何對待科學新聞

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反科學主義不再對科學仰視,不再對科學「無限熱愛無限崇拜」,而是力圖正確地看待科學。反科學主義對科學技術本身,以及對科學技術的濫用,都保持著恰如其分的戒心。

最近關於「引力波」的新聞鬧得沸沸揚揚,不過在其中最激動的,既不是「主流科學共同體」,也不是被意外牽扯進來的「民科」群體,而是我們的媒體。媒體先是一番連篇累牘的報導,接著拿無辜的「民科」郭英森說事,將話題生髮開去,談論中國科學如何「急起直追」——其實是談論如何在西方人發起的「引力波探測」遊戲中分一點殘羹。媒體的激動,讓我回想起上一波「引力波」新聞中媒體的表現。在如今這個太容易遺忘的年頭,即使只是不到兩年前的往事,回顧一番已經不無益處了。2014年3月,一個美國科學家團隊BICEP2宣布他們發現了宇宙的「原初引力波」,一時間讚譽之聲迭起,以為將要「揭示宇宙誕生之謎」了。當時國內媒體紛紛跟進報導,科學家則對媒體大談這一發現的「重大意義」,說它是「諾貝爾獎級別的重大發現」。但是我當時卻略有先見之明地對媒體表示:對於這類「重大發現」,不要急於跟進報導,應該再觀察一段時間,至少看看國外科學共同體的反應,再做判斷。當時記者問我為什麼,我告訴她,對於引力波這種玩意兒來說,什麼叫「發現」?這和你在桌子上發現一個茶杯根本不是一回事。這些科學家此時所使用的「發現」一詞,根本不是我們通常所認為的那種意義——這是一個比活佛的「轉世靈童」還要玄之又玄的故事,它的背後涉及一系列科學的不確定性。

▍引力波之前世今生「引力波」概念1918年由愛因斯坦提出,但長期未得到驗證,許多物理學家對引力波的存在持懷疑態度。因為,不要說引力波了,「引力」其實就是一個非常玄的概念。牛頓給出了引力的數學描述,這就是大家熟知的萬有引力理論。但許多人沒有注意到的是,牛頓既未成功解釋引力的原因,也未討論引力是如何傳播的。按照當代著名物理學家費曼(R. P. Feynman)的意見,「牛頓對此沒有做任何假設;他只滿足於找出它(引力)做什麼,而沒有深入研究它的機制」。關於引力的傳播,費曼認為「按照牛頓的看法,引力效應是瞬時的」,這就是通常所說的「超距作用」,即認為引力是以無窮大速度傳播的。而事實上,一旦傳播速度為無窮大,也就從根本上消解了「傳播」這個問題本身。牛頓身後兩百多年,始終沒人在這個問題上探索出名堂,直到愛因斯坦提出相對論。在愛因斯坦的宇宙圖景中,「光速極限」是一個基本假定——宇宙間沒有任何物質或信息能夠以高於光速的速度移動或傳播。這樣一來,牛頓引力的「超距作用」就不可能了。只有在「光速極限」的假定之下,「引力傳播」(引力輻射)才能構成一個問題。愛因斯坦相信引力也是以光速傳播的。這裡有一個有趣的類比:當年麥克斯韋提出電磁理論,預言了電磁波的存在:加速運動的電荷會產生以光速傳播的電磁波;愛因斯坦也預言了引力波的存在:加速運動的物體會產生以光速傳播的引力波。直到1970年代,出現了引力波存在的間接證據之後,相關物理學家的主要工作方向才集中到了引力波的探測手段上。美國物理學家韋伯(J. Weber)是引力波探測方面最重要的人物之一,他在《廣義相對論與引力波》(General Relativity and Gravitational Waves,1961)中認為:「引力輻射問題一直是廣義相對論的中心問題之一。」1966年他在馬里蘭大學建造了第一個引力波探測器。1969年韋伯宣稱他探測到了來自銀河中心的引力波,不過這個「發現」一直未能得到物理學界的公認。

▍引力波之五級「玄階」引力波非常微弱,輻射出引力波的物體質量必須非常之大,才有可能被探測到。物理學家考慮作為引力波輻射源的對象,大致有如下五種:(1)恆星中的雙星系統。這是最「常規」的想法,兩顆有著巨大質量的恆星相互繞轉,可以輻射出引力波。(2)超新星爆發。物理學家們推測,在一次超新星爆發中,可能會有1%的能量以引力波的形式釋放。(3)脈衝星。這是超新星爆發後的產物,它的引力波輻射強度比超新星爆發要弱得多,只是它可以持久,而超新星爆發是短暫的。(4)黑洞的形成或碰撞。物理學家相信,巨大質量的引力坍縮形成黑洞時,或兩個黑洞碰撞時,都可以輻射出極強的引力波。(5)宇宙大爆炸。在物理學家的想像中,大爆炸生成宇宙時,會有極大的能量轉化為引力波,這樣的引力波仍有可能殘留在今天的宇宙中,即所謂的「原初引力波」。注意上述排列順序,是一個更比一個玄!兩年前的「原初引力波」處在上述五級「玄階」的最高階上,這一次的「黑洞碰撞引力波」則在「玄階」的第四階。在大爆炸宇宙理論中,大爆炸留下了「背景輻射」,這個宇宙背景輻射後來用射電望遠鏡探測到了,成為大爆炸宇宙理論的重要驗證之一。宣稱發現「原初引力波」的研究項目,就是試圖用射電望遠鏡在宇宙背景輻射中「發現」引力波的蹤跡。這時的所謂「發現」,是建立在一系列理論假設、儀器測量、數據解讀的長長鏈條末端的,而這個鏈條中的任何一個環節,都可能有疑問,都可能出問題。現代科學最前沿的所謂「發現」,比如引力波,或者前些時候甚囂塵上的「上帝粒子」,都是建立在這樣的鏈條末端的。所謂「發現原初引力波」的故事是這樣的:BICEP2團隊的科學家宣稱:他們在宇宙背景輻射中探測到了某種細微的「捲曲偏振結構」,這被認為是「原初引力波」的蹤跡。誰知不到一年,這個團隊又宣布「那個發現是一個錯誤」!——據說是一片銀河系中的塵埃誤導了他們,使他們在數據解讀環節犯了錯誤。

▍引力波之庸俗社會學有趣的是,如此狗血的劇情,居然讓有的中國科學家「唏噓不已」,原因是「中國連想犯這樣錯誤的機會都沒有」。美國人犯了一個錯誤,也能夠讓我們的科學家艷羨不已。其實,物理學家探測引力波的嘗試一直時斷時續地進行著,然而因為長期沒有突破,這方面的工作逐漸邊緣化,頗受冷落。所以搞引力波的物理學家們很需要一次重回閃光燈下的公眾話語爭奪,2014年3月的高調宣布發現「原初引力波」,乃至不到一年再宣布「那是一個錯誤」,都可以理解為這樣的爭奪努力。後來有媒體報導說,在這樣兩次宣布之後,「不僅沒有影響BICEP2升級之後的下一代望遠鏡BICEP3繼續獲得經費支持,而且使國際上關於原初引力波的期待更加熱切」了——看看,這就是「犯錯誤」的美妙之處啊!那麼這一次呢?這一次的故事是這樣的:遙遠的兩個黑洞碰撞了,它們有相當於三個太陽質量的能量化成了引力波,輻射了13億年之後,到達了地球,被探測到了……可信嗎?嘿嘿,我不知道。但我注意到兩點:第一,國內「主流科學共同體」,比如理論物理學界,好像迄今還未見重量級人物對此事發表正式評論。第二,相當致命的一點:按照目前國際國內「主流科學共同體」一致認同的標準,一項新發現要得到公認,必須有「實驗可重複性」,即別處的科學家同行也能獲得同樣的實驗結果,或觀測到同樣的天文現象。但是,這次宣稱發現了引力波的位於美國路易斯安那州利文斯頓市的LIGO引力波探測站,其設備卻是全世界獨一無二的。也就是說,他們宣稱的引力波探測結果,目前沒有任何別處的科學家可以重複驗證。這樣的話,按照「實驗可重複性」的標準,恐怕要等到世界上出現第二個類似LIGO引力波探測站的機構,而且也觀測到了同樣現象,才談得上重複驗證吧?也許這正是「主流科學共同體」重量級人物普遍對此事採取謹慎態度的原因之一。

▍媒體的科學主義和反科學主義在我看來,媒體在這一波引力波新聞中,總體而言,還是過於激動了。首先,我們的媒體幾乎沒有任何質疑的意識,只有一味的讚美和興奮。回顧前一波「原初引力波」新聞,或前年荷蘭公司的「火星移民」鬧劇,媒體的表現都如出一轍。科學新聞出現時,他們通常不是首先想到採訪相應的科學共同體權威人士,聽聽這些人士的判斷,而是立刻就信了,然後就興奮了。為什麼呢?那是因為——科學主義!科學主義對科學是仰視的,是「無限熱愛無限崇拜」的,科學主義天然排斥一切對科學的質疑。而「引力波」、「火星移民」之類,當然是「科學」得不能再「科學」了,所以被科學主義統治了思想的媒體,必然一見到它們立刻就五體投地頂禮膜拜了,它們在見到這類新聞的第一時間,就對自己說:我愛她!我要讚美她!謳歌她!這種愛的衝動,當然不需要去採訪什麼專家,因為在專家那裡,這種衝動往往得不到媒體期待的回應。所以,在科學主義影響下的媒體,實際上是「主題先行」的,而這很容易違背科學常識,很容易為鬧劇當義務宣傳員。那麼,媒體有沒有辦法在下次遇到類似事件時表現得更好一些呢?有辦法——那就是「反科學主義」。反科學主義不再對科學仰視,不再對科學「無限熱愛無限崇拜」,而是力圖正確地看待科學。反科學主義對科學技術本身,以及對科學技術的濫用,都保持著恰如其分的戒心。反科學主義還非常重視科學爭議中的利益維度,對科學技術與商業資本的結合,抱有高度的敏感和警惕——而科學主義則總是有意無意地迴避或忽視利益維度。利益維度是一個非常有用的思考路徑。例如,在轉基因主糧爭議中,主張推廣的幾乎全是可以從這種推廣中獲得經濟利益的集團或個人;而反對推廣的人通常都不可能從這種反對中獲得經濟利益。那麼爭議雙方誰更乾淨一些,誰更可信一些,就比較清楚了。類似的,在引力波新聞中,物理學家們不甘心長期坐冷板凳,NASA苦於經費遭到削減,都會促使他們不時炮製出聳人聽聞的「科學新發現」來爭奪公眾的注意力。反正公眾很容易遺忘,事過境遷之後,輕描淡寫表示「那個發現是一個錯誤」,不僅不會遭到美國公眾的追責(科學家可是用了美國納稅人的錢哦),甚至還會引來中國科學家的艷羨呢!

作者:江曉原騰訊·大家專欄作者,上海交通大學教授,科學史與科學文化研究院院長。

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