偽物理學(xué)的危險(xiǎn)擴(kuò)張

張志鵬/編譯

偽物理學(xué)的危險(xiǎn)擴(kuò)張

張志鵬/編譯

1892年，萬能藥水廣告

● 通過借用、誤用在物理學(xué)領(lǐng)域普遍理解的術(shù)語和概念，各種各樣的神秘主義給自己換了一身新行頭。

偽科學(xué)在過去數(shù)十年里迅猛擴(kuò)張。各種媒體江湖醫(yī)生所宣傳的食品強(qiáng)化劑和順勢療法已經(jīng)形成一個幾十億美元規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。網(wǎng)絡(luò)上充斥著自封的專家，他們聚攏成千上萬的無知市民大軍，隨時準(zhǔn)備通過請?jiān)傅姆绞桨阉麄兊姆纯茖W(xué)訴求強(qiáng)加給農(nóng)業(yè)和食品業(yè)。

正如這張1892年的廣告所示，在19世紀(jì)90年代，非常可疑的藥水和萬能藥的銷售很常見。21世紀(jì)，蛇油銷售員換上了一副新面孔：通過借用、誤用在物理學(xué)領(lǐng)域普遍理解的術(shù)語和概念，各種各樣的神秘主義給自己換了一身新行頭。

包括哈佛、耶魯和斯坦福在內(nèi)的一些重點(diǎn)大學(xué)，建立了綜合性健康研究中心，提供有關(guān)針灸、靈氣、氣功和吠陀醫(yī)學(xué)的課程，并且受到國家健康部門的資助。愛思唯爾——一家著名的科學(xué)出版機(jī)構(gòu)，推出了《探索》，一份致力于推廣替代性和整合性藥物的偽科學(xué)雜志。2014年，該雜志發(fā)表了“后物質(zhì)主義科學(xué)宣言”，把超心理學(xué)和瀕死體驗(yàn)提升到與量子理論（QT）相提并論的地位。而有影響力的《赫芬頓郵報(bào)》盛贊該宣言的作者，把他們視作與尼古拉斯·哥白尼、約翰尼斯·開普勒和阿爾伯特·愛因斯坦比肩的獨(dú)立思想者。

有許多因素促進(jìn)了偽科學(xué)的迅速擴(kuò)張，包括對現(xiàn)代物理學(xué)，特別是量子理論的歪曲。20世紀(jì)的某些著名物理學(xué)家發(fā)表了一些哲學(xué)觀點(diǎn)，盡管這些觀點(diǎn)可能是神秘和反科學(xué)的，卻被錯誤地和現(xiàn)代物理學(xué)關(guān)聯(lián)在一起。而公眾極端缺乏有關(guān)科學(xué)內(nèi)在原則的知識，再加上智能手機(jī)、全球定位系統(tǒng)、對希格斯玻色子和引力波的確認(rèn)，就把那些哲學(xué)上的歪曲變成了宣傳各種謬誤的強(qiáng)力引擎。這些謬論包括量子療傷、量子接觸療法以及其他一些在擁擠不堪的信息市場上出售的“量子”商品。

我提供兩個重要的錯誤呈現(xiàn)現(xiàn)代物理學(xué)的例子：雙縫實(shí)驗(yàn)（double-slit experiment）和質(zhì)能方程式（E=mc2）。

有意識的光子？

整個非相對論量子理論建立在關(guān)于ψ——薛定諤方程的解——的兩個預(yù)設(shè)之上。第一個預(yù)設(shè)是ψ的絕對值的平方是系統(tǒng)狀態(tài)的概率。第二個預(yù)設(shè)是疊加原則：如果一個系統(tǒng)可以有多個路徑，那么總的ψ就是每個路徑的ψ的適當(dāng)加權(quán)總和。

自量子理論奠基以來，這兩個預(yù)設(shè)就是許多困惑和濫用的根源。不幸的是，點(diǎn)燃濫用之火的恰恰是某些建立這個理論的人。這一早期起源鼓勵著后代的濫用者在20世紀(jì)60年代和70年代繼續(xù)煽風(fēng)點(diǎn)火。翻開聲稱在東方神秘主義和現(xiàn)代物理學(xué)之間建立相似關(guān)系的書的任何一頁——例如菲杰弗·卡普拉（Fritjof Capra）的《物理學(xué)之道：對現(xiàn)代物理學(xué)和東方神秘主義相似性的探索》或加里·朱卡夫（Gary Zukav）的《物理大師的舞蹈：新物理學(xué)概論》——你都可能看到被維爾納·海森堡，尼爾斯·玻爾或者J.羅伯特·奧本海默惺惺相惜地舉證的說法。

神秘主義為之欣喜的來源之一是人們熟悉的光學(xué)中的雙縫實(shí)驗(yàn)。在《跳舞的物理大師》一書中，朱卡夫想象先后做兩次雙縫實(shí)驗(yàn)，第一次關(guān)閉兩條縫中的一條，第二次保持兩條縫都開放。他好奇地問道：“第一次實(shí)驗(yàn)中的光子怎么知道第二條縫隙不是開放的？……當(dāng)我們發(fā)射光子且光子穿過第一條縫隙后，它怎么‘知道’如果另一條縫隙開放的話它就必須移動到暗區(qū)域？關(guān)于這個問題沒有明確的答案。一些物理學(xué)家……猜測光子可能是‘有意識’的！”

朱卡夫?qū)Α爸馈边@個單詞的重復(fù)性使用已經(jīng)暗示了有智力的光子的存在！盡管朱卡夫聲稱沒有明確答案，但是針對他的問題是存在確定答案的。兩個實(shí)驗(yàn)情境之所以不同，不是因?yàn)楣庾訐碛心撤N神秘的知識，而是因?yàn)棣资撬锌赡苈窂降寞B加——如果只有一條縫隙開放，則只有一條路徑；如果兩條縫隙都開放，則有兩條路徑。取一條路徑的ψ的絕對值的平方和取兩條路徑的ψ的絕對值的平方將導(dǎo)致不同的概率分布；后者導(dǎo)致帶狀明暗區(qū)域的出現(xiàn)。任何試圖解釋光子——或任何其他遵循基本概率規(guī)則的量子對象——的行為的嘗試，都會導(dǎo)致朱卡夫所提出的荒謬疑問，下面這個更熟悉的例子將表明這一點(diǎn)。

如果你扔10個硬幣，則六次（總數(shù)目的60%）正面朝上的概率大概是0.205。如果你扔10 000個硬幣，則60%的硬幣正面朝上的概率是0.00…029(89個零)！現(xiàn)在，把這10 000個硬幣看成1 000個10硬幣組。每個組單獨(dú)來看有20.5%的概率出現(xiàn)60%的硬幣正面朝上的情況，但是當(dāng)其他組在場時，60%硬幣朝上的情況就變得幾乎不可能了！正如朱卡夫所聲稱的，每個硬幣組怎么“知道”其他組是否在場？也許硬幣都是有意識的！

精神=mc2

從物理學(xué)中借來并在一些偽科學(xué)（譯注：原文為“woo”，被用來形容某一觀點(diǎn)是非理性的、缺乏證據(jù)的或求助于某種神秘力量。現(xiàn)常被科學(xué)家或科普作家用做偽科學(xué)或騙術(shù)的同義詞。巧合的是，該詞與中文“巫”字音義都非常近似。）文獻(xiàn)中被濫用的最高頻詞就是“能量”。正能量和負(fù)能量、治愈、業(yè)力和氣是一些漂浮在神秘主義海洋中的“能量”的例子。這似乎有個很好的原因：能量是非物質(zhì)的。但物理學(xué)中最著名的公式E=mc2把能量等同為質(zhì)量，而質(zhì)量是物質(zhì)的。因此，神秘主義的核心，即把非物質(zhì)的精神或靈魂等同于物質(zhì)，也就只有一步之遙了。

但是能量真的是非物質(zhì)的嗎？能量是物質(zhì)的一種屬性。例如，動能是與對象的速度相關(guān)聯(lián)的能量。詢問動能是否是物質(zhì)的就和詢問速度是否是物質(zhì)的一樣荒謬。速度是運(yùn)動物質(zhì)的一種屬性。一個紅色的蘋果是物質(zhì)的，說紅色這種屬性是非物質(zhì)的有意義嗎？把物質(zhì)和物質(zhì)的多種屬性中的一種——能量——相混淆，這是連受過訓(xùn)練的物理學(xué)家也可能陷入的常見陷阱，這種混淆也是江湖騙子科學(xué)家手中有效但危險(xiǎn)的工具，被用來提升他們的吸引力。

最誘人的例子出現(xiàn)在當(dāng)E=mc2被用于物質(zhì)-反物質(zhì)湮滅的時候。在湮滅中，物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化為“純能量”。然而，左邊的“E”是某些物質(zhì)粒子的屬性，而這些粒子可以是沒有質(zhì)量的，例如光子。一個撞擊電子并改變其狀態(tài)的光子和做同樣事情的一個入射電子同樣是物質(zhì)的。確實(shí)，尤金·魏格納（Eugene Wigner）證明物質(zhì)粒子由其質(zhì)量和自旋而進(jìn)行描述，而這兩者中的任何一個都可以是零。而且這一事實(shí)是建立在和狹義相對論一樣牢固的基礎(chǔ)上的。

E=mc2中的“E”總是兩個或更多粒子的能量，而這些粒子要么能通過彼此結(jié)合來形成右邊的質(zhì)量，要么可以在質(zhì)量發(fā)生衰變時而產(chǎn)生。自然界不存在這樣的情況：質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量（或反過來）卻沒有某些物質(zhì)粒子承載該能量。在神秘主義的靈魂-物質(zhì)等同說和現(xiàn)代物理學(xué)的能量-物質(zhì)等同說之間沒有聯(lián)系。

對科學(xué)素養(yǎng)的影響

偽科學(xué)是一種社會精神疾病，它如此強(qiáng)大，以至于無法在公共領(lǐng)域與之對抗。媒體作為公眾的主要信息來源，對流行的東西比對正確的東西更感興趣。然而，在教室圍墻的相對保護(hù)下，我們有機(jī)會接觸到未來的公民，因此能夠希望我們的孫子和他們的孩子不會屈服于困擾我們這一代人的非理性。

在中學(xué)或?qū)д撔再|(zhì)的大學(xué)物理或化學(xué)課程中，每周基于30到45分鐘的閱讀作業(yè)進(jìn)行五分鐘（額外學(xué)分）小測驗(yàn)，對于讓學(xué)生意識到偽科學(xué)的荒謬及其對社會造成的危害大有幫助。我建議把百科全書資源http://rationalwiki.org作為起點(diǎn)。這種訓(xùn)練可能不如氣候變化那么迫切，而許多教師令人敬佩地投入到后者中。但是偽科學(xué)的后果實(shí)在太險(xiǎn)惡，以至于不能被忽略。而教室是唯一能有效挑戰(zhàn)偽科學(xué)的地方。

[資料來源：Physics Today][責(zé)任編輯：朝 云]

本文作者薩德里·哈薩尼（Sadri Hassani），伊立諾伊州立大學(xué)物理學(xué)榮休教授，積極向公眾傳播科學(xué)精神，著有科學(xué)書籍《從原子到銀河系》。