費(fèi)曼：所有科學(xué)知識(shí)都是不確定的

觀察是一個(gè)概念是否含有真理的判官，但這個(gè)概念從何而來(lái)的呢？科學(xué)的快速進(jìn)步和發(fā)展要求人類發(fā)明出一些東西用以檢驗(yàn)。

在中世紀(jì)，人們認(rèn)為只要多做觀察，觀察結(jié)果本身就會(huì)產(chǎn)生出法則。但這種做法并不有效。在這里想象力更為重要。因此接下來(lái)，我們要談的是新概念從何而來(lái)。實(shí)際上，重要的是要有新概念，至于它們從何而來(lái)并不重要。

我們有辦法檢驗(yàn)一個(gè)概念是否正確，這與它來(lái)自何方不相干。我們只管檢查它是否與觀察結(jié)果相抵觸。因此在科學(xué)上，我們對(duì)一個(gè)概念是怎么產(chǎn)生的并不感興趣。

不存在決定什么是好概念的權(quán)威。我們?cè)缫巡恍枰ㄟ^(guò)權(quán)威來(lái)確定一個(gè)概念的正確與否。

我們可以參考權(quán)威的意見(jiàn)，請(qǐng)他提出某些建議。然后我們可以嘗試這些建議，看看它們是不是正確。如果不正確，甚至更糟糕——那么，“權(quán)威”也就失去了其“權(quán)威”。

起初科學(xué)家之間的關(guān)系充滿爭(zhēng)執(zhí)，因?yàn)樗麄儗儆谝蝗鹤钅苻q的人。

例如，早期物理學(xué)就是這種情形。但今天物理學(xué)界里的關(guān)系則非常好。科學(xué)論戰(zhàn)可能會(huì)充滿著笑聲，爭(zhēng)論雙方都有不確定性，雙方都在構(gòu)思實(shí)驗(yàn)并打賭說(shuō)會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果。

在物理學(xué)里，積累的觀測(cè)數(shù)據(jù)是如此豐富，你幾乎不可能想出什么新概念，它既不同于此前已有的概念，又能夠與現(xiàn)有的所有觀察結(jié)果相一致。

因此，如果你從什么地方的什么人那里得到了新東西，你只會(huì)高興，不會(huì)爭(zhēng)論說(shuō)為什么其他人說(shuō)什么什么的。

許多學(xué)科還沒(méi)有發(fā)展到這一步，而是有點(diǎn)類似于物理學(xué)初期的情形，當(dāng)時(shí)有很多爭(zhēng)論，因?yàn)闆](méi)有那么多觀察結(jié)果可憑據(jù)。我提出這一點(diǎn)，是因?yàn)檫@是一個(gè)有趣的現(xiàn)象：人與人之間的關(guān)系，如果有一套獨(dú)立的檢驗(yàn)真理的方式，就會(huì)變得不那么爭(zhēng)論不休。

▌人們不相信科學(xué)研究中存在想象力

大多數(shù)人都覺(jué)得奇怪，在科學(xué)上，人們并不關(guān)心某個(gè)概念提出者的背景，或他提出這一概念的動(dòng)機(jī)。你只需要聽(tīng)，如果這個(gè)點(diǎn)子聽(tīng)起來(lái)值得一試，而且可以一試，它與眾不同，卻并不明顯與以前的觀察結(jié)果相抵觸，那么它就會(huì)令人興奮并值得去試。

你不必在意他研究了多久，為什么他會(huì)找到你來(lái)討論。從這個(gè)意義上說(shuō)，這個(gè)想法出自何處無(wú)關(guān)緊要。它們的真正源頭是未知數(shù)，我們稱之為人類大腦的想像力，一種創(chuàng)造性的想象力——要說(shuō)它是已知的，那它就是一種“活力”。

令人驚訝的是，人們不相信科學(xué)研究中存在想象力。這是一種非常有趣的想象力，它不同于藝術(shù)家的想像力。發(fā)揮這種想象力最難的是你要構(gòu)想出一種你從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的東西，它的每一個(gè)細(xì)節(jié)都與已有的東西相一致，但它本身則與所有已能想到的不同。此外，它必須非常明確，而不是一個(gè)模糊的命題。這確實(shí)困難。

順便說(shuō)一句，我們有各種可進(jìn)行檢驗(yàn)的法則這本身就是個(gè)奇跡。有可能找到一條法則，如萬(wàn)有引力的平方反比律，就是某種奇跡。

我們對(duì)這條法則可能并不完全知其所以然，但它能提供預(yù)測(cè)的可能性——這意味著它能告訴你，在你還沒(méi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中你能預(yù)期會(huì)發(fā)現(xiàn)什么。

有趣的是，同時(shí)也是絕對(duì)不可或缺的是，各種科學(xué)法則之間是相互一致的。由于觀測(cè)結(jié)果具有同一性，因此對(duì)同一個(gè)現(xiàn)象不可能出現(xiàn)一條法則預(yù)言的是這種結(jié)果，而另一條法則預(yù)言的則是另一種結(jié)果。

因此，科學(xué)不是某個(gè)專家的專利，它完全是普適的。我在生理學(xué)中討論原子，在天文學(xué)、電學(xué)和化學(xué)里也討論原子。它們都具有普適性，都必須相互一致。你不能用不能由原子構(gòu)成的新事物來(lái)作為開(kāi)端。

有趣的還有，推理在猜測(cè)法則的過(guò)程中很有用，各種法則，至少在物理學(xué)里是這樣，會(huì)因此減少。我在前面給了將化學(xué)里的一條法則和電學(xué)里的一條法則合而為一的例子，這是減少法則的一個(gè)很好的例證。但還有更多的例子。

描述自然的法則似乎都具有數(shù)學(xué)形式。這不是以觀察結(jié)果作為判據(jù)的結(jié)果，也不是科學(xué)所必需的一種特性。而只是表明，至少在物理學(xué)領(lǐng)域是這樣，你可以將定律寫成數(shù)學(xué)形式，這樣會(huì)具有強(qiáng)大的預(yù)測(cè)能力。至于大自然為什么是數(shù)學(xué)的，同樣也是一個(gè)未解之謎。 

▌所有的科學(xué)知識(shí)都是不確定的 

現(xiàn)在我要談一個(gè)重要問(wèn)題，那就是舊有的定律可能是錯(cuò)的。觀察怎么會(huì)不正確呢？如果它已得到仔細(xì)檢查，結(jié)論又怎么會(huì)不對(duì)呢？為什么物理學(xué)家總在變更定律呢？

答案是，第一，定律不是觀察結(jié)果；第二，實(shí)驗(yàn)總是不精確的。定律都是猜中的規(guī)律和推斷，而不是觀察所堅(jiān)持的東西。它們只是好的猜想，到目前為止一直都能通過(guò)觀察檢驗(yàn)這副篩子。

但后來(lái)知道，眼下的這副篩子的網(wǎng)眼要比以前使用的更小，于是這條定律就過(guò)不去了。因此說(shuō)，定律都是猜測(cè)出來(lái)的，是對(duì)未知事物的一種推斷。你不知道會(huì)發(fā)生什么事情，所以你需要猜測(cè)。

例如，我們一度曾認(rèn)為——人們發(fā)現(xiàn)——運(yùn)動(dòng)不會(huì)影響到物體的重量，就是說(shuō)，如果你旋轉(zhuǎn)一個(gè)陀螺并稱量它，然后在它停止后再稱量它，結(jié)果稱出來(lái)的重量相同。這是一個(gè)觀察的結(jié)果。但是你不可能將物體重量精確到小數(shù)點(diǎn)后無(wú)限多位，譬如十億分之一。

但現(xiàn)在我們知道，旋轉(zhuǎn)的陀螺要比靜止的陀螺重不到十億分之一。如果陀螺旋轉(zhuǎn)得足夠快，使得邊緣速度接近每秒186,000英里（即光速——譯注），那么重量增加的就很可觀了——但現(xiàn)在我們還做不到這一點(diǎn)。

第一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)是陀螺的速度遠(yuǎn)低于每秒186,000英里的條件下進(jìn)行的。轉(zhuǎn)動(dòng)的和靜止的陀螺質(zhì)量讀出來(lái)都一樣，于是人們猜想，質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而變化。

多么愚蠢！真是一個(gè)傻瓜！這只是一種猜測(cè)，一種外推。他怎么會(huì)做出如此不科學(xué)的事情來(lái)？其實(shí)這里無(wú)所謂不科學(xué)，只是不確定。不做猜測(cè)那才真叫不科學(xué)呢。人們一定會(huì)這么做，因?yàn)樵谶@里推斷是唯一真正有價(jià)值的事情。

只有面對(duì)尚未有人嘗試過(guò)的局面來(lái)預(yù)言將會(huì)發(fā)生什么事情，才值得去做。如果你能告訴我的只是昨天發(fā)生的事情，這種知識(shí)沒(méi)有什么真正的價(jià)值。有用的知識(shí)必須是，如果你做了一些事情，就能告訴我明天會(huì)發(fā)生什么——這不僅必要，而且也很好玩。只是你必須愿意承擔(dān)出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。

每一條科學(xué)定律，每一條科學(xué)原理，每一項(xiàng)觀察結(jié)果的陳述都是某種形式的刪繁就簡(jiǎn)的概述，因?yàn)槿魏问虑槎疾豢赡艿玫綔?zhǔn)確的描述。

上述那位猜測(cè)者只是忘了——他本該這樣來(lái)陳述定律：“只要物體的速度不是太大，物體的質(zhì)量就不會(huì)有明顯變化。”這種游戲就是先制定明確的法則，然后再看它是否能通過(guò)觀察之篩。

因此，這里具體的猜測(cè)是，質(zhì)量從不改變。多么令人興奮的可能性！不管實(shí)際情形是不是如此，它都沒(méi)有害處，只是不確定。而不確定性并不造成損害。提出一種猜測(cè)盡管不確定但總比什么都不說(shuō)要好。

有必要指出，實(shí)際情形也確實(shí)是這樣，我們?cè)诳茖W(xué)研究中所說(shuō)的一切，所得出的所有結(jié)論，都具有不確定性，因?yàn)樗鼈冎皇墙Y(jié)論。它們是關(guān)于會(huì)發(fā)生什么事情的猜測(cè)。你不可能知道會(huì)發(fā)生什么，因?yàn)槟悴豢赡苓M(jìn)行最完備的實(shí)驗(yàn)。

奇怪的是，旋轉(zhuǎn)陀螺的質(zhì)量效應(yīng)是如此之小，你可能會(huì)說(shuō)，“哦，這沒(méi)什么區(qū)別呀。”但是為了得到一項(xiàng)正確的法則，或者至少是為了能夠通過(guò)不斷出現(xiàn)的篩子，就需要進(jìn)行更多的觀察，需要非凡的智慧和想象力，還需要對(duì)我們的哲學(xué)、我們對(duì)空間和時(shí)間的理解進(jìn)行徹底的更新。

我指的是相對(duì)論。事情往往就是這樣，一旦出現(xiàn)些微的效應(yīng)，就需要對(duì)現(xiàn)有概念進(jìn)行極具革命性的修正。

因此，科學(xué)家已習(xí)慣于對(duì)付存疑和不確定性。所有的科學(xué)知識(shí)都是不確定的。這種與懷疑和不確定性打交道的經(jīng)驗(yàn)很重要。我相信它具有非常大的價(jià)值，并且能夠應(yīng)用于科學(xué)以外的領(lǐng)域。

我相信，要解決任何過(guò)去一直懸而未決的問(wèn)題，你必須向未知領(lǐng)域敞開(kāi)大門。你必須允許出現(xiàn)可能不完全正確的情形。否則，如果你已經(jīng)心有成見(jiàn)，就很可能解決不了這個(gè)問(wèn)題。 

▌懷疑精神具有明顯的價(jià)值

當(dāng)科學(xué)家告訴你他不知道答案，說(shuō)明他對(duì)這個(gè)問(wèn)題還不清楚。當(dāng)他告訴你他預(yù)感到應(yīng)當(dāng)如何去著手工作時(shí)，表明他對(duì)問(wèn)題的解決還不是很確定。當(dāng)他可以肯定事情是怎樣進(jìn)行的，并告訴你，“我敢打賭，這么做肯定行”的時(shí)候，表明他仍然有一些疑問(wèn)。

而且最重要的是，為了取得進(jìn)展，我們必須容許這種無(wú)知和疑慮。正因?yàn)槲覀冃拇嬉蓱]，我們才會(huì)在新的方向上探求新的設(shè)想。科學(xué)發(fā)展的速度不取決于你取得觀察結(jié)果的速度，更重要的是看你創(chuàng)建用于檢驗(yàn)的新東西的速度。

如果我們不能夠或不希望從新的方向看問(wèn)題，如果我們沒(méi)有疑問(wèn)或否認(rèn)無(wú)知，我們就不會(huì)產(chǎn)生任何新的想法。那樣的話也就沒(méi)有什么值得檢驗(yàn)了，因?yàn)槲覀冎朗裁词菍?duì)的。

因此，我們今天稱之為科學(xué)的東西是一套對(duì)確定性程度各不相同的知識(shí)的陳述。其中有些知識(shí)最不確定，有些幾乎可以肯定，但沒(méi)有一個(gè)是絕對(duì)肯定的。科學(xué)家對(duì)此已經(jīng)習(xí)以為常。

我們知道，人都能生活在這個(gè)世上并且對(duì)很多事情并不知情，二者間并無(wú)矛盾。有人會(huì)說(shuō)：“你啥都不知道怎么可能活著？”我不知道他們的意思。我永遠(yuǎn)是活在很多東西都不知道的狀態(tài)中。這很容易。你怎么知道我想知道啥。

在科學(xué)上允許有這種懷疑的自由是非常重要的，而且我相信在其他領(lǐng)域也是如此。它是斗爭(zhēng)的產(chǎn)物。這是為獲準(zhǔn)懷疑、為容許存在不確定而進(jìn)行的斗爭(zhēng)。我不希望我們忘記這種斗爭(zhēng)的重要性，默認(rèn)事情就這么發(fā)展下去而無(wú)所作為。

作為一個(gè)懂得一種可以接受的無(wú)知哲學(xué)的巨大價(jià)值，知道這種哲學(xué)有可能帶來(lái)進(jìn)步，一種作為思想自由產(chǎn)物的進(jìn)步的科學(xué)家，我感到有一種責(zé)任。

我有責(zé)任宣揚(yáng)這種自由的價(jià)值，并告誡人們：懷疑不可怕，而應(yīng)予歡迎，把它當(dāng)作人類一種新的潛在的可能性來(lái)歡迎。

如果你知道你還不能確定，你就有機(jī)會(huì)來(lái)改善這種局面。我要為后代爭(zhēng)取這種自由。在科學(xué)上，懷疑精神具有明顯的價(jià)值。在其他領(lǐng)域是不是這樣我不敢說(shuō)，這是個(gè)不確定的問(wèn)題。