科學研究是建立在觀察到自然現實與用數學語言表述的理論，對這一現實表述之間關系的基礎上。如果理論的所有結果都被實驗證明了，那么它就被認為是有效的。這種方法已經使用了近四百年，建立了一致的知識體系。

但這些進步都要歸功于人類的智慧和先驅智者，盡管如此，他們仍然能夠堅持自己先前存在的信仰和偏見。這可能會影響科學的進步，即使對最偉大的人來說也是如此（比如愛因斯坦）。

第一個錯誤：宇宙學常數

在愛因斯坦廣義相對論杰作中，他寫下了描述宇宙隨時間演變的方程式。這個方程的解，表明宇宙是不穩(wěn)定的，而不是像當時認為的那樣，是一個體積恒定的巨大球體，恒星在周圍滑動。在20世紀初，認為我們生活在一個靜止的宇宙中，在這個宇宙中，恒星的運動是不變的。這可能要歸功于亞里士多德，他說天空是不變的，不像地球是運動的。

這一想法引起了歷史上的反常：1054年，我們中國人注意到天空中出現了一種新的光線，但沒有歐洲歷史記錄提到這一點。然而，它可以在全天看到，并持續(xù)了幾個星期。這是一顆超新星，也就是一顆垂死的恒星，其殘余物仍然可以被視為蟹狀星云。在歐洲占主導地位的思想，阻止人們接受一種與天空不變的想法完全矛盾的現象。超新星是一種非常罕見的事件，平均肉眼只能在一個世紀內觀測到一次。

上一次可以追溯到1987年，因此，亞里士多德認為天空不變幾乎是正確的，至少在人類生活的規(guī)模上是這樣。為了保持與靜態(tài)宇宙的想法一致，愛因斯坦在方程式中引入了一個宇宙學常數，這“凍結”了宇宙的狀態(tài)。他的直覺讓他誤入歧途：1929年，當哈勃證明宇宙正在膨脹時，愛因斯坦承認他犯了“他最大的錯誤”。

第二個錯誤：量子隨機性

量子力學幾乎與相對論同時發(fā)展，量子力學描述了無限小尺度上的物理（普朗克尺度），愛因斯坦在1905年對這一領域做出了巨大貢獻，他將光電效應解釋為電子和光子之間的碰撞，即攜帶純能量的無限小粒子。換句話說，傳統(tǒng)上被描述為波的光行為就像粒子流，正是這一進步，而不是相對論，為愛因斯坦贏得了1921年的諾貝爾獎。但是，盡管做出了這一重大貢獻，他仍然頑固地拒絕量子粒子世界不受經典物理嚴格決定論的約束。

量子世界是概率性的，我們只知道如何在一系列可能性中預測發(fā)生的可能性。在愛因斯坦的盲目中，我們再次看到了希臘哲學的影響。柏拉圖教導說：思想應該保持理想，不受現實的偶然性影響，這是一種高尚的思想，但并不遵循科學的戒律。知識需要與所有預測的事實完全一致，而信念則是建立在可能性的基礎上，這種可能性是由部分觀察產生的。

愛因斯坦本人確信，純粹的思想能夠完全捕捉到現實，但量子隨機性與這一假設相矛盾。在實踐中，這種隨機性并不是純粹的噪聲，因為它受到海森堡測不準原理的約束。這一原理將集體決定論強加于粒子組，電子本身是自由的，因為我們不知道如何計算離開空穴時的軌跡，但一百萬個電子繪制了一個衍射圖，顯示出我們確實知道如何計算的暗條紋和亮條紋。

但愛因斯坦并不接受這種根本的非決定論，正如他挑釁性的結論所總結的那樣：上帝不會和宇宙擲骰子。愛因斯坦設想了隱藏變量的存在，即物理學家用來描述粒子的質量、電荷和自旋之外尚未發(fā)現的數字。但實驗并不支持這一觀點，不可否認的是，現實的存在超出了我們的理解，我們不可能知道關于無限小世界的一切。

想象力偶然的突發(fā)奇想

在科學方法的過程中，還存在著一個不完全客觀的階段。這就是理論概念化的原因，愛因斯坦用思維實驗給出了一個著名的例子：想象力比知識更重要。事實上，當一個物理學家觀察不同的觀測時，他必須想象一個潛在的定律。有時，幾個理論模型會爭相解釋一個現象，只有在這一點上，邏輯才會再次占據上風。情報的作用不是發(fā)現，而是準備，它只對服務任務有好處，這樣，思想的進步就源于所謂的直覺。

這是一種超越純粹理性的知識飛躍，客觀和主觀之間的界限不再是完全穩(wěn)固的。思想來自于電磁脈沖作用下的神經元，其中一些特別活躍，就好像細胞之間有一條短路，在那里偶然性在起作用。但這些直覺，或人類精神的“花朵”，對每個人來說都不一樣，愛因斯坦的大腦產生了“E=mc2”，而普魯斯特的大腦則提出了一個令人欽佩的比喻。直覺是隨機出現的，但這種隨機性受到每個人的經驗、文化和知識的制約。

隨機性的優(yōu)勢

這不應該是一個令人震驚的消息，因為有一個現實不是我們自己的智力所能掌握的。沒有隨機性，我們就會受到本能和習慣的指引，一切讓我們變得可預測的東西。我們所做的幾乎完全局限于這第一層現實，有普通的關切和必須完成的任務。但還有另一層現實，在這層現實中，明顯的隨機性是關鍵特征，任何行政或學術努力都無法取代偉大人物所擁有的機會奇跡。愛因斯坦是創(chuàng)新精神和自由精神的典范，但他仍然保留著自己的偏見。

愛因斯坦的“第一個錯誤”可以概括為：我拒絕相信宇宙的起源。然而，實驗證明他錯了，他對上帝擲骰子的判決意味著，“我拒絕相信機會”。然而，量子力學包含了強制性的隨機性。他的話回避了一個問題，即他是否會在一個沒有機會的世界相信上帝，這將極大地限制我們的自由，因為我們將被限制在絕對決定論中，愛因斯坦頑固地拒絕了。對他來說，人腦應該能夠知道宇宙是什么。海森伯格謙虛得多，他告訴我們，物理學僅限于描述自然在特定環(huán)境下的反應。

量子理論表明，我們無法完全理解，但它提供了隨機性，這帶來了挫折和危險，但也帶來了好處。人類只能在短暫時間內逃避這個世界的法則。停頓的瞬間，沉思的瞬間，純粹的直覺瞬間，…正是這些閃光，他才有能力成為“超人”。愛因斯坦是一位傳奇的物理學家，是一個富有想象力的完美例子。因此，他對隨機性的拒絕是一個悖論，因為隨機性使直覺成為可能，允許在科學和藝術中進行創(chuàng)造性的過程。

博科園｜文：Fran?ois Vannucci/The Conversation

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