
在科学中,几乎找不到令人惊讶的事实。 相反,科学家经常猜测有多少证据支持他们的理论。 证据越多,该理论就越强大,人们对此的认同就越多。
科学家通常在收集证据和彻底检验其理论时非常谨慎。 但是在科学史上,有几个关键的例子(尽管很少见),这些例子证明证据如此欺骗,以至于使整个科学界相信后来被认为完全错误的事实。
通常,证据收集中的科学家会对某事进行预测,然后看看结果如何。 当预测正确时,就会发生问题,而用来创建预测的理论却是错误的。 正如
卡尔·波普尔 (
Karl Popper)和其他科学哲学家经常强调的那样,看起来特别危险且预测正确的预测似乎是非常令人信服的证据。 但是历史证明,即使是非常令人信服的证据也可能欺骗我们。
约翰·弗里德里希·梅克尔1811年,
约翰·弗里德里希·梅克尔 (
Johann Friedrich Meckel)成功地预测出人类胚胎应该有g槽。 这项危险的预测本应为他的理论提供令人信服的证据,他的理论认为,作为“最完美”生物的人的发育阶段与“不太理想”的物种(鱼类,两栖动物,爬行动物等)相对应。
确实,早期人类胚胎的脖子上有
类似g的狭缝。 这几乎可以肯定地来自以下事实:人与鱼有着共同的DNA和共同的祖先,而不是因为我们在母亲的子宫中经历了“鱼阶段”,这是我们朝着生物学卓越发展的一部分。
但是1827年发现宫颈裂痕后获得的
证据无疑增加了梅克尔理论的说服力。 直到查尔斯·达尔文(Charles Darwin)的进化论在19世纪下半叶宣告成立时,才完全清楚地发现,梅克尔(Meckel)关于生物学完美的线性序列的想法是完全不合适的。
詹姆斯·盖顿另一个例子是18世纪的地质学家
James Getton [James Hutton; 更准确的转录-哈顿; 矿物质Hattonite /约 译者注:地球类似于有机体,不断繁殖以为人们提供宜居的环境。 基于该理论,Getton成功地预测出花岗岩的
脉络应该穿过其他的石头层并与之混合。 他还成功地预测了
不同的层 ,其中新的石头层与直接位于其下方的旧层以不同的角度放置。
与现代思想相比,盖顿的理论有许多错误。 显然,地球不是为人类而造。 当然,Getton对
板块构造学一无所知。
但是,尽管有理论上的错误,这些预测还是成功的,并且很有影响力。 即使在100年后,他的理论仍然是真理的严肃候选人。 直到19世纪末,它才最终被
地球理论所取代,这与
地球理论相矛盾。
地球理论 (也是错误地)解释了地球由于冷却而逐渐受压而形成了低地和山脉。
数学证据
Meckel和Getton的预测是基于错误的论据。 但是,有许多令人印象深刻的基于等式的欺骗性证据示例。 例如,当
尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)在1913年预测离子化氦吸收和发射的某些阴影的正确频率时,据说爱因斯坦
说 :“所以玻尔的理论必须是正确的。”
尼尔斯·波尔玻尔的预测能够立即说服爱因斯坦(及许多其他人),因为它们的正确性可以精确到小数点后几位。 但是它们取自一个原子模型,在该模型中,电子实际上是围绕原子核在圆形轨道上运动的,正如我们现在所知,这是完全错误的。 玻尔很幸运:尽管他的模型有根本性的谬误,但它包含
了一些事实真相 ,足以支持他对离子氦的预测。
但是,也许最突出的例子与
Arnold Sommerfeld对Bohr模型的开发有关。 索默费尔德更新了模型,使电子的轨道呈椭圆形,并根据爱因斯坦的相对论对其进行了调整。 与简单的Bohr模型相比,这看起来更加现实。
今天,我们知道电子实际上并不围绕原子核在轨道上运动。 但是20世纪初的科学家研究了电子微小球,并建议将其运动与真实球的运动进行比较。
事实证明这是一个错误:现代量子力学告诉我们,电子极其神秘,其行为与人类概念不符。 在特定时间,原子中的电子甚至不占据确切位置。 所有这些论点都以一种众所周知的敏锐性来描述:“如果您认为您已经了解了量子力学,那么您还没有想通。”
阿诺德·索默菲尔德因此,误解是索默费尔德理论的中心。 然而,在1916年,Sommerfeld用他的模型作为方程的基础,该方程正确地描述了氢吸收和发射
的光的颜色的微妙画面 。
事实证明,该方程式
与 保罗·狄拉克(Paul Dirac)在1928年使用现代相对论量子力学理论推导的方程式
完全相同 。
长期以来,人们一直认为这种结果是令人震惊的巧合,并且人们进行了许多尝试来了解结果。 毋庸置疑,索末菲理论的令人难以置信的预测成功使当时从事理论工作的许多科学家信服。
尽管后来的证据驳斥了这些理论,但我认为我们不能说参与其发展的科学家是错误的。 他们遵循了证据-好的科学家应该怎样做。 他们不知道证据使他们误入歧途。
这几个例子绝对不能使我们相信科学是不可信赖的。 证据很少是完全错误的,通常完全错误的理论不会给出成功且准确的预测(通常它们会给出完全错误的预测)。 科学是不断改进的过程,从长远来看,它可以消除不必要的缺陷。 我们都知道,即使是最值得信赖的事情有时也会使我们失败。