目录
Content

- 推荐序

- 导言(1)

- 导言(2)

- 导言(3)

- 第1章　世界是由假设构成的(1)

- 第1章　世界是由假设构成的(2)

- 第1章　世界是由假设构成的(3)

- 第1章　世界是由假设构成的(4)

- 第2章　留意自己脑中的假设(1)

- 第2章　留意自己脑中的假设(2)

- 第2章　留意自己脑中的假设(3)

- 第2章　留意自己脑中的假设(4)

- 第2章　留意自己脑中的假设(5)

- 第2章　留意自己脑中的假设(6)

推荐序

怀疑一切，包括科学

“今天是常识，也许到了明天就会出现一个天才科学家将其全盘否定”，“所有的科学不过是假设而已”，“这个世界上没有100%正确的事。”这本小书颠覆了我们头脑中长期形成的对于科学的看法。

和日本一样，现代科学是我们从西方那里承接过来的，因为没有经历整个科学发展的历程，我们接受的只是一个现成的结果。虽然如书中所言，这些结果也是来自假设，但因为经历过反复的试错，这些科学理论已经不大容易找得到反例。所以，在我们的思想深处有一种根深蒂固的惯性——那些被称为科学的东西是不容置疑的，前辈们发现的是自然界和人类社会运行的真理，我们所做的就是发展和运用这些科学原理罢了。

日本已经是世界上最发达的国家之一，但他们承认在科学上的原创能力比起欧美国家差距还是很大。中国也面临同样的问题。把科学当做真理而不是把它作为暂时未被推翻的假设，对科学发展历程的不了解，使我们的思想被束缚在牢笼中。当然难以有原创性的思维，而只能成为应用和仿冒的行家。

在中国，科学是一个神圣的词汇。似乎只要和这两字沾上边，不管是什么理论、什么说法就都成了颠扑不破的真理。“社会科学”就是一个令人怀疑的说法。这个词汇想表达的是，人类社会的行为和思想也是可以用某种理论概括，而且这些理论是可实验，其结果是绝对正确不容置疑的。我们越来越不相信这种荒谬的逻辑。好吧，既然我们居然可以把科学也看做假设，也看做随时可以被推翻的说法。那么那些经济学家、社会学家、政治学家等等就不要再以真理发现者的姿态告诉我们，你们的理论有多么得客观、多么得正确。

罗素说过：“我不会为我所相信的东西付出生命，因为我不知道我所坚持的东西是不是正确。”这才是科学的说法。

把世界看成深浅不同的灰，而不是黑和白。尊敬那些探索真理的人，小心那些声称自己找到真理的人。

怀疑一切，包括科学。

刘戈

中央电视台经济频道《今日观察》评论员

导言(1)

其实，直到今天我们仍不十分了解飞机为什么会飞。

让人惊讶的是，飞机飞行的原理至今也没有彻底解释清楚，现有的解释只不过是一种假设而已。不仅是飞机，即使那些被普遍认为已经经过科学100%论证清楚的事物，只要追问下去，也全都是假设。科学皆是假设而已。

直到今天，我们对“飞机为什么会飞”也不是非常地了解。

很抱歉让你受惊了！不过我们对“飞机是如何飞起来”的了解，的确是出人意料地十分有限。

这是真的。

“飞机为什么会飞？”是最尖端的科学（航空力学）也无法完全解释清楚的“难题”。

这么一说，大家就会想：“咦？可是，飞机不是天天都在天上飞吗？”

的确如此，飞机天天都飞翔穿梭在世界各地的天空中。

从莱特兄弟第一次让飞机飞起来，到现在，确实有数也数不清的飞机翱翔在天空中。

“那还不知道飞机是如何飞起来的，也太……”

但是，不知道就是不知道，这也没办法！

事实上，科学并非万能的。

因为就连大家认为理所应当搞清楚的“飞机是如何飞起来的”这样的科学问题，都没办法解释清楚。

不过，真有这样的事情吗?

为了不让大家产生误解，接下来，我将认真地给大家解释这到底是怎么回事。

说实话，就连我也曾经认为飞机飞行的原理在科学上已经100%地解释清楚了。

但是，两年前的某一天，一位资深的物理学家与我联系。他说：“有本书引起了关于飞机飞行原理的诸多争论。我想翻译那本书，请帮我引荐一家出版社。”

这本引起争论的书是由美国费米国家研究室（Fermi- lab，Fermi National Accelerator Laboratory）的物理学家戴维&#8226;安德森（David Anderson）和华盛顿大学的航空力学专家斯考特&#8226;爱伯哈特（Scott Eberhardt）合著的，并在美国的科学期刊和航空相关杂志上引发了很大争议。

如果这是一本一派胡言或者鱼目混珠的书的话，不但会被世人轻视，还会落到被专家嘲讽的地方。然而，这本书的内容却被刊登在一流的期刊和专业杂志上，并进行了认真的讨论。

亲自读了这本书后，确实让我大吃一惊。

因为这本书这样写道：

“直到今天，有关‘飞机是如何飞起来’的解释都是没有根据的。”

之后，我仔细研究了发表在杂志和网上的各种争论。

简单说来，这些争论的焦点主要集中在两点：

1. 目前流传的“通俗易懂”的飞机飞行原理，完全是一派胡言。

2. 专家使用“涡流理论”解释的飞行原理，也存在一些微妙的疑问。

首先，我们看看为什么会有第一点这样的说法。

关于飞机飞行的原理，你可能在很多地方看到以下的简单解说。

“飞机为什么能飞起来的原理可以用‘伯努利定理’进行解释。”

说起定理大家似乎都认为很难，其实内容很容易理解。简单地说，这个定理讲的就是“当空气流动的速度越快时，该处所受的压力就越小。”

那么，把这个定理运用到飞机上会怎样呢？

我用示意图来说明一下。

图1.1是飞机机翼的截面图。机翼的上面部分凸起，但下面部分却十分平滑。

那么，当飞机在跑道滑行的时候，空气就如箭头所示从前方涌来，然后在机翼处分为两股气流。

这两股气流分别从机翼的上下方通过后，于机翼的后方汇流。

那么，通过机翼上方和通过下方的气流，到底是哪一部分的速度变快了呢？

请好好地思考一下这个问题。

在“通俗易懂的解释”里，是这样回答的。

“由于机翼的上方是弯曲的，所以上方距离比下方的距离长。因此，分为上下两股的气流为了能够同时汇流，通过上方的空气速度必须加快才行。”

“这样，根据伯努利定理，上方的空气速度加快，所以其压力降低。于是，机翼的上下方产生了压力差，使得机体就由压力高的地方向压力低的地方推，也就是从下往上被抬起来了。”

“总之，这就是飞机之所以飞起来的原因”。

这种“通俗易懂的解释”，常被刊登在面向儿童的科普杂志或书籍上。

有人听了这样的解释后，认为“原来如此，是这样啊！”，不过一定也有人会想：“咦？好像看起来有些奇怪啊！”

没错，这岂止是有点儿，简直是相当牵强的理论。

说起来，到底为什么在机翼处分为上下两股的气流必须“同时汇流”呢？

同时汇流是这个解释的前提条件，但是这个解释前提连外行人看来也会觉得奇怪。

那么，真实的情况到底是怎样的呢？实际上通过实验观察气流后，发现根本不存在同时汇流的情况。

分为上下两股的气流绝不是同时汇流在一起的。他们在通过机翼后，会?生微妙的时间差。

不过非常有趣的是，“通过机翼上方的空气其速度会变快”的结论是正确的。这点也能够通过实验得到证明。

但是，由于“同时合流”这个前提条件是错误的，使得“通过机翼上面部分的距离长，所以空气速度加快”这个解释缺乏说服力。

为了说明“通过上方的空气其速度加快”的事实，硬是把“为了能够同时合流”这样的歪理给搬出来了。

可是，那气流为什么会变快呢？

简单地说，就是——不清楚。

为什么通过机翼上方的空气会变快呢？到目前为止任何人都没有解释出真正的原因是什么。

只不过知道空气的速度确实会变快，就把伯努利定理搬出来，像是完全了解似的，牵强地解释“飞机是由于压力差等原因飞起来的”。

这样的做法谈得上是科学的吗？

表面看来，似乎解释得很科学，但实际上，众所周知的“飞机飞行的原理”，一点儿“科学的依据”都没有。

这些话千万不能让那些讨厌飞机的人听到哦。

导言(2)

接下来，我们再看看第二点。

前面的解释毕竟是讲给普通大众听的。那么，航空力学专家又是如何解释飞机飞行的原理的呢？

他们会说：“飞机是因涡流而飞起来的”。

也就是说，像直升机一样，依靠产生的空气漩涡来抬升机体。这种说法好像比较容易想象。见图1.2。

虽然有些唐突，请你想象一下棒球的样子吧。

众所周知，棒球在空气中旋转的话，就会变成像曲线那样的曲线球。

与下方的完全没有旋转的球相比，上方旋转的球使周围气流产生了变化。

也就是说，这时受到旋转球的牵引，使得通过球上方的空气速度比通过下方的空气速度要快。

这样一来，就像原先的解释一样，根据伯努利定理，速度快的地方压力低，因而产生了向上的升力（飞行动力）。

简单地说，这就是曲线球的结构。

但是，棒球的情况当然不能生搬硬套到飞机的机翼上去。

因为，飞机的机翼跟直升机和棒球还不一样，其自身并不会旋转。

机翼滴溜溜地转来转去的飞机，我是绝对不想坐的。（笑）

但是，专家们却说机翼上头会有滴溜溜旋转的涡流。

这到底是怎么回事？

我们再看一幅图吧，见图1.3。

当飞机机翼向下倾斜碰到空气时，如图1.3中的所示，一般人会认为周围的气流类似不旋转时的棒球，因为机翼并没有旋转。

但是，如果机翼上有图中所示的涡流的话，空气流动的样子就会与旋转时的棒球一样了。总之，产生了向上的升力。

也就是说，是这样的：

飞机的机翼并没有旋转。但是，由于存在涡流，产生了与旋转同样的效果。

为什么专家们能够断言机翼上存在涡流呢？

没有旋转却能产生涡流，实在难以想象对吧。

有趣的是，所谓漩涡这种现象并不会任意地自行出现。当产生一个顺时针方向的涡流，必定产生一个与之抵消的逆时针方向的涡流。所谓的涡流，就是这么一回事。

那么，回到飞机涡流的话题上。实际上，当飞机在空中飞行的时候，其机翼后方必定会产生逆时针方向的涡流。

这是已知的事实，这个现象很容易用肉眼观测到。

然而有趣的是，最重要的“主体”机翼上的涡流却很难观测到。

如果这种说法是真实的话，在飞机机翼附近，应该能够观测到与逆时针方向涡流相抵消的顺时针涡流……

简单地说，这里专家们的解释也只是“由于逆时针方向涡流的存在，所以肯定在机翼上存在顺时针方向的涡流”这种程度而已。

这样一来，当机翼上存在涡流时，就应该像棒球一样得到升力。

不觉得这解释听起来有些怪怪的吗？

听到这样的说明，实在难以让人从心底里信服“涡流理论”所提出的解释。因为，这顶多只以是一个“应该是那样的”间接性推理而已。

因此，还是无法彻底断言飞机飞行的原理。即使不能断言，今天专家们仍然喜欢用“飞机因为有涡流而飞起来了”的理论去解释。

根本就是既缺乏说服力，也不科学，对吧。

这主要是因为欠缺用最真实的基本原理来解释的缘故。

到现在，我们已经把“飞机是如何飞起来”的原因快速地梳理了一遍。第一个解释（同时汇流）是明显错误的。专家使用涡流理论的解释，在现阶段还不能判断出它是正确的还是错误的（涡流理论的更详细的说明请参照书中内容）。

也就是说，“飞机是怎么飞起来的”这样乍看起来理所当然的事实，其真正的原因不过是通过种种经验法则推测出来的，换句话说，也就是个“假设”而已。

总而言之，重要的部分并没有搞清楚。

你是不是感到很惊讶啊？

即使真正的理由没有弄清楚，自莱特兄弟以来，航空力学以这个假设为基础，仍然取得了日新月异的发展。

就算不清楚为什么，但飞机可以飞翔就足矣了。有个好结果就可以，对吧？

原本所谓的“工程学”，就是一个反复试错和用经验说话的世界。

只是，当我们对其原理进行彻底探究后，才意外地发现，原来谁都无法对它做出最完美的解释。

接下来，大家应该对疯牛病（Bovine Spongiform Encephalopathy ，BSE）造成禁止进口美国牛肉的事件还记忆犹新吧？引发疯牛病的原因是一种被称为“朊病毒”（prion）的特殊蛋白质。

然而，朊病毒的数量不一定与疯牛病的感染几率成正相关。

因此，不能因为牛的体内没有累积大量的朊病毒，就断言“没有感染疯牛病”。那毕竟只是个假设。

在因果关系不明的情况下，就宣称“由于美国生产的牛肉里没有朊病毒累积，所以美国牛肉是安全的”这种说法显然很滑稽。

另外，引起地球温室效应的原因，其实也不清楚。

有解释说，二氧化碳的增加?起温室效应，所以全球变暖。其实这也不过是个假设。

说不定，结论或许完全相反，地球变暖是引起二氧化碳增加的原因。

近年来，确实有许多数据表明地球温室效应在加剧，但什么是原因什么是结果，目前还没有经过证实的科学事实。

进一步说，引起地震的原因，也还不清楚。

虽然一直认为板块间的挤压是引起地震的原因，但或许说不定，地震是由微生物引起的哦（更详细的说明请参照参考文献部分）。

具体的例子就先举到这里。像这样，本以为科学应该完全解释清楚的事，探究之后，才发现原来事实并不是很清楚，这样的例子还有很多很多。

或许前面发表的言论显得过于偏激，但是我想强调的并不是飞机飞不起来了、无法设计了、朊病毒并不是致病原等这些莫明其妙的言论。

导言(3)

我想指出的是：基于反复试错和经验得以“顺利进行的事”，与“完全了解其科学的根据”是两码事。

例如，前几天我刚好有乘飞机去国外的机会，在机场的海关意外地看到一只可爱的米格鲁犬。

其实，这只狗并不是某人的宠物，而是通过闻旅客旅行包的气味，检查里面是否匿藏毒品的警犬。

但是，想想觉得有点奇怪。

在这个科学万能的时代，为什么不用最先进的化学物质检测仪，而用米格鲁犬呢？

不用说，自然是因为狗比集聚了科学精髓的化学物质检测仪更能分辨出微量化学物质的缘故。

这件事让我深刻地感受到：“在现实中进行顺利的事”与“它是否科学”，这根本是两个不同次元的问题。

当我们听到别人说“科学上是这样这样的”时，就很容易不加批判地接受“原来如此啊……”

但是，看了之前举的例子就会明白，一旦追究“真的弄清楚了吗？”，才意外发现情况大相径庭，“虽然已有某种解释，但真实原因并没有搞清楚”或是“另有不同的解释”。

这样相当敷衍和草率的回答。

千万不要过于相信科学。

科学并不是所有事物的绝对标准。它毕竟只是一种看法而已。

经常忽视没有“科学根据”的事物，这样是非常愚蠢的。

因为，所有的科学“也只不过是个假设而已”。

不仅限于之前举到的例子，科学全部是由假设组成的。

这并不是夸大其词。

追根到底，假设到底为何物呢？

相对于假设的是定理。通常认为，通过某种形式得到验证后假设就变成了定理。但是……

●万一，所有的假设永远都无法验证的话呢？

那样的话，定理到底又是什么呢。

我先回答这个问题。这个世界一个定理也没有。如果用科学的方式思考事物后，就会得出这个结论。

其实，追溯一下科学的历史，就会发现不乏这样的事例：原本认为经过科学验证的一些定理，后来被完全推翻了，发生了180度的大转弯。

这样看来，已经经过验证的最多可以说它是“定论”，而非定理，对吗？

另外，再观察一下我们周遭的生活就会发现，各种定理，或者常识，往往在一瞬间就会被推翻。

例1：原本以为绝对不会破产的山一证券在一夕之间就倒闭了。

例2：大家都认为很安全的东南亚度假胜地突然间被海啸摧毁了。

例3：获得检查机构认证的高级公寓其耐震强度竟然远远低于标准。

既然能够被推翻，就说明不是定理，而是假设。

我再重复一遍，你认为已经经过科学验证的东西，全都只是假设。而且，你脑中的各种各样的常识，也全只是假设。

正因为是假设，所以某一天会突然被推翻。

为什么所有的假设永远都无法验证呢？不能成为定理呢？

我不会马上揭晓谜底。这个谜底在大家阅读这本书之后，会慢慢明白。

通读了这本书，你就会知道：

●这个世界的一切都是由假设组成的。

●科学绝不是万能的。

●自己的头脑是多么地僵硬。

理解本书的内容后，或许，你的脑子会变得灵活起来。

“假设”，才是科学真正的基础。

无论你学的是文科还是理科，如果掌握了科学认识事物的方法，必定对你将来的人生有很大的帮助。

包括科学在内，无论是历史、艺术、政治、经济，甚至是人生的方方面面，其实到处都充满着假设。

那么，能否意识到这个事实，决定你的世界观是否会有巨大的转变。

当你的世界观改变了，那么你的人生也就会改变。

当然，是向着比过去更好的方向——。

那么，就跟我们一起踏上假设世界的旅程吧。

第1章　世界是由假设构成的(1)

不仅是科学，在我们周遭的世界里，其实也充满着假设。不管是从父母那里学到的东西，还是教科书上记载的东西，甚至是谁都当做理所当然的常识、习惯、定论，这一切的一切，不过都是假设而已。而且，正因为是假设，也有可能被推翻。

大家都知道伽利略（1564—1642）这个人吧？他曾经因为提倡日心学说而被送上审判台，被判为有罪之人。

无论他是否说过“即使如此，地球依然运转”这句话，都不影响世人尊称他为“天文学之父”。著名的比萨斜塔实验也同样是他的杰作。

除此之外，伽利略也是最早利用望远镜观察天体的人之一。

1608年，荷兰人发明了望远镜。听到这个传闻后，伽利略立即着手实验制作望远镜，经过多次失败，他自制出一台用于天体观测的望远镜。望远镜的倍率约为33倍，这个倍率只比现今的数码相机的倍率好一点点。

1610年4月，伽利略在意大利的博洛尼亚召集了24位大学教授，向他们展示了自己制作的望远镜。

怀着忐忑不安的心情，伽利略先让他们用望远镜观察地面上的情况。

结果怎么样呢？从望远镜望去，山峦、森林、建筑物等，原本位于远处的事物骤然跃于眼前。

“这太棒了！”教授们惊叹于这台望远镜的魅力，并对伽利略大加赞赏。因为在当时的意大利还没有人见过望远镜。

但是，故事远没有结束。接下来，伽利略让教授们用望远镜观察了天体。

发生了什么事？夜空中，原本只能看到模糊亮点的星星，被放大了，连月球上的陨石坑都变得清晰可见。

教授们虽然心里头早有准备，但还是被看到的东西吓了一跳。震惊过后，他们异口同声地说：

“这一定是哪里搞错了！”

当代著名的天文学家开普勒的弟子——哈奇（Martin Horky）也在这群教授当中。

他说：“用这台望远镜来看地面上的东西，非常有效。但用它来看天上的东西，则纯粹是在骗人。”

他抱怨伽利略的望远镜尽管在观察地面时运转正常，但在观察天空时，却是个不太灵光的破烂玩意儿。

（为什么！为什么这些家伙要否认我的大发现？明明都亲眼看到了！）

简直就像是从天堂掉进了地狱。

原本期待会得到赞赏的伽利略，顿时之间像从天堂掉到了地狱。

这些教授的反应非常有趣吧？为什么他们会突然转变态度说望远镜这东西是骗人的呢？

这是因为在当时，人们普遍认为天上的世界都被完全的法则所支配，是一个完美的世界。也就是说，那是一个众神栖息的世界。在天上，所有事物都遵循规律运行，那是一个美丽并且一致的世界。

因此，他们认为月球表面不可能凹凸不平（陨石坑），因为凹凸不平则意味着不完美。星球的表面必须是光滑平整的。

但是望远镜下的星球根本不是光滑平整的！

即使用望远镜再观察月球以外的其他星体，也见不到他们所期待的景象。太阳的表面上甚至能看到脏乎乎的黑点（直接观察太阳会刺痛眼睛，但是据说伽利略是在太阳仰角较低的情况下用望远镜观测到的）。

这些教授们的头脑里装的是当时人们普遍认同的天体“应有的姿态”，而他们却看到了与此截然不同的东西。因此，他们态度骤变，引起了一阵骚动，他们一致认为：“这台望远镜不太对劲，荒谬之极！”

另一方面，当他们用望远镜观察地面时，眼前出现了远处的山峦和建筑物。观察到的地面的状况，这些与他们所预期看到的事物一致，只是被放大了而已。

远处被放大的东西是否真实，只需实际来到那些被放大的山峦和建筑物附近，就可以确认。所以，当时的人们都很容易接受这一事实，即望远镜所看到的地面事物是真实的。

于是，教授们得出这样的观点：望远镜可以用来观察地面的东西，但不能用来观察天空的东西（笑）。望远镜只有在观察地面时才正常运转，这就是他们的结论。

虽是歪理，且乍一听来十分可笑，但在当时，“天上的世界和地上的世界分别由不同的法则所支配”是人们的常识，所以他们并不认为那样的想法有什么不对。

如果在现代，只要确认用望远镜观测地面事物时的性能OK的话，就会认为“望远镜运转功能正常”。以此推测，望远镜观察天空时的运转功能也将是正常的，它只是精确地放大了天上的世界——通常，我们一般都会这么想。

然而，在伽利略的时代并不是这样。比起望远镜的客观性能来说，自己头脑中存在的主观意识更胜一筹。

在渗透到整个时代和社会的常识面前，连大学教授的眼睛也被蒙蔽了。

那么，煞费苦心做了展示却被人们驳斥荒谬至极的伽利略后来怎么样了呢？

哈奇是这么记录的：

“教授们都认定那台望远镜是骗人的。伽利略只能沉默以?。第二天一大早，他就悲伤地离去了。连礼貌性地称赞一下当地提供的美食都没有。

伽利略灰心丧气，竟然没有一个人支持他。

伽利略的想法与现代人很像。

也就是他认为天上和地上都是由同样的法则支配的。望远镜不可能只因为向上移动了一点就发生故障。因此，月球的凹凸不平并不是胡说八道，而是一个重大发现。

伽利略想：“既然望远镜没有故障，那就说明理论错了！”于是他为找出新的理论而拼命努力。

但非常遗憾的是，当时还没有能证明望远镜正确性的理论。而且，新的理论也不是仅靠努力就能找到的。

其实，伽利略自身对光学并不在行，望远镜是在多次试错后偶然制作出来的。

也就是说，在理论出现之前，伽利略就把实物制作出来了。在谁都没有真正看到过星体表面的时代里，他却做出了能够看清楚其面貌的器具。

第1章　世界是由假设构成的(2)

伽利略本人最初应该也非常疑惑，但是他却没有被常识蒙蔽双眼，而是坦诚接受了眼前事实，并且不断地思考，坚持追求真理到最后。

展示望远镜就是他在试错过程中发生的一个插曲。

的确，当时还没有理论能够证明望远镜是不是正确的。但是，他想在这些聪明的大学教授当中，或许会有人与我的想法一致吧……。

伽利略就是抱着这样一线希望来进行望远镜展示的。

然而从结果看，即便是伽利略，也无法消除人们脑中根深蒂固的常识。

伽利略的望远镜就是这样一个例子。

下面再给大家讲一个与天空有关的故事。

夜空中的星星（这里指行星），通常需要经过一年的时间，由天空的西边向东边移动。但我们仔细观察后，会发现在某些时候星星会自东向西移动。

我们把这种现象称之为“逆行”。

一般的星星（恒星）并不会发行逆行，只有在行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星）身上会观察到这种情况。就是因为行星会发生这种看起来很令人“困惑”的逆行现象，在日语中将行星称作“惑星”。

那么，为什么会发生这种逆行现象呢？过去的人们无法很好地解释这种现象。

天上的世界是由完全法则支配的一个完美的世界才对，怎么会发生这种不规律的现象呢？这本身就是一件不可思议的事情。

在这样的困惑中，有个人试着给出了一个答案，他就是古罗马时代的希腊天文学家克罗狄斯&#8226;托勒密（Claudius Ptolemaeus，100-170左右）。

托勒密运用两个圆对这一不可思议的现象做出了解释。他的想法如图1.4，图1.5所示。

譬如，我们来思考一下火星运转的情形。

按照当时人们的常识，地球位于宇宙的中心。那么，火星自然是在以地球为中心的圆形轨道上运转。

托勒密在火星原先的轨道上再画了一个圆。

简单地说，他是这样想的：

火星自身以某点为中心做圆周运动，而这个圆又以地球为中心做圆周运动。

那么，追踪火星的轨迹后，就会发现图1.4所示的运转规律。

这样一来，如果从地球上观测火星，我们可以观察到，平时看到火星在夜空中是由左向右（由西向东）移动的，但是一旦到了粗虚线部分，就会看到它由右向左（由东向西）移动了。

如果说这就是逆行的真相，那么托勒密藉由这两个圆就说明了其中的道理。

托勒密的这个发现，乍看之下似乎是正确的。的确，用这两个圆可以解释逆行现象发生的原因。

但是，随着中世纪以后天文观测技术的发展，人们发现托勒密提出的体系虽然在短时期内可行，却与长期观测的结果不符。

这时，尼古拉&#8226;哥白尼（1473—1543）出现了。

哥白尼完全否定了近两千年来作为人们常识的地心说，而提倡地球围绕太阳运转的日心说。他认为日心说能够更好、更简单地解释星体的实际运行方式。

哥白尼是这么认为的：

无论是地球还是火星，都在以太阳为中心的轨道上运转，且其运转的速度不同。地球绕太阳公转一周大约需要一年，火星约需要两年。

这样的话，由于地球公转的速度比火星快，因此当地球超越火星时，自然就会发生逆行现象。如图1.6所示，大家会一目了然。

事实上，这与火车向后跑的现象相同：当特快列车超越普通列车时，从特快列车上看，普通列车好像往后跑（逆行）一样。

正是哥白尼对天文学的大假设前提地心说产生了怀疑，才有了这个撼动历史的大发现。

哥白尼的日心说颠覆了传统的常识，但是对此学说抱有怀疑态度的人并不少。如丹麦的天文学家第谷&#8226;布拉赫（Tycho Brahe，1546—1601）。

患有癫痫病的第谷年轻时在决斗中被削掉了鼻子，因此他终生都戴着义鼻生活。而且，据说人们习惯以他的名字——第谷而非姓称呼他（现在也是如此）。

第谷根据他20年观测天体得到的数据，提出了一个与哥白尼不同的诠释了宇宙构造的模型。

第谷虽然对日心说持怀疑态度，但他通过多年的观测经验，也察觉到地心说有不合理的地方。于是，他提出了一个介于地心说和日心说之间的折中体系。

第谷提出的体系是这样的：

宇宙的中心还是地球，太阳围绕地球运转。但是，地球以外的星球都不是围绕地球运转，而是围绕太阳运转。

与托勒密相同，第谷也用了两个圆来说明天体运转的轨迹，见图1.7。

从现代角度看来，这实在是个非常蹩脚的解释，这是因为第谷无论如何也无法相信日心说的缘故。就是说在认识上，第谷为自己设下了限制。

虽说第谷看待问题有局限，但我们并非想单纯地说他头脑过于僵化。相反，他其实是个天才（所以，?能另外想出一个别扭的解释）。

举这个故事只是想告诉大家，在世上支配了两千多年的地心说，这种常识的力量是何等的强大啊！

正如“哥白尼革命”这句话所彰显的意义一般，哥白尼是一位改变了世界的伟人，且名留青史。

但是，就在这样的一位天才，他的头脑中也存在无论如何都无法消除的世界观。

那就是前面提到的“天上的世界是由完全的法则来支配的完美世界”。之所以这样说，是因为哥白尼所描绘的宇宙体系，依然是个由完美的圆来支配的世界。

如果所有的星星都只是从夜空的西边划过一条弧线移动到东边的话，也就说如果没有发生逆行这种现象的话，大概谁都不会想到地球是围绕太阳运转的吧。

然而，观察夜空就会发现，实际上逆行现象是定期发生的。

为什么呢？

为了说明这个现象，托勒密提出了两个圆的想法，哥白尼则认为地球的轨道以太阳为中心的圆。他们两者的共同点是：运行的是完美的圆。而且，第谷认为宇宙体系也是由完美的圆构成的。

不论是哥白尼还是第谷，他们脑中都存在着这样的常识：“宇宙是完美的”。

也就是说，如果不能把一切都转换成完美的事物进行解释的话，那就不算解开世界的奥秘。

请试想一下。

第1章　世界是由假设构成的(3)

如果没有“完美宇宙”这个先前假设存在的话，就算发生了逆行这样的现象也不会觉得不可思议。或许就会说“向后退的情况偶尔也会有的吧”，结果就不再深究其原因也说不定。

正是因为有“一切都是完美的”这样的假设，才必须把一切东西都转换到另一种完美的东西。

而这，就是哥白尼的局限性。

即使是哥白尼也完全不曾想到过：地球运转的轨道是一个不完美的圆，即绕着椭圆形运转。

就如同第谷无法摆脱地心说的世界一样，哥白尼也同样无法摆脱完美的圆的世界。

就如前面所说，在这里并不想指责人类的头脑有多么的顽固。只是想强调，支配那个时代的常识的力量是多么的强大。

当今的科学宇宙观是由第谷的弟子——德国天文学家约翰尼斯&#8226;开普勒（Johannes Kepler，1571—1630）提出的。

1606年，开普勒发现星体的轨道不是完美的圆，而是椭圆。

开普勒以第谷留下的庞大而精密的天体观测数据为基础，重新计算了星体的轨道。于是，他发现即使用哥白尼的日心说来解释星体的运行，但还是会产生一些无法解释的误差。

为什么会产生这样的误差呢？开普勒通过再次仔细分析第谷的数据，最后发现星体的轨道并不是完美的圆，而是椭圆。

这个发现简直像拳击场上的最后一击。

地球既不是宇宙的中心，其轨道也不是完美的圆形。也就是说，“众神栖息的世界”就这样被击成了碎片。

椭圆轨道的发现和日心说共同使这个世间的宇宙观发生了180度大转变，可以说这是一个划时代的伟大成就。

前面我们一再提到了“常识”这个词，指的是生存于那个时代、那个地区的大部分人头脑中的根深蒂固的想法。

问题是，无论是嘲笑伽利略的教授们，或是托勒密，甚至是哥白尼自己，他们都受到了在后来时代看来是错误常识的束缚。

其实，生存在现代的我们也是同样的。

今天被认为是常识的东西，也许到了明天可就会出现一个天才科学家将其全盘否定。

也就是说，常识这种东西出乎意外地非常脆弱。常识是能够被推翻的。

因此，本书把这样的常识称作“假设”，常识不过就是假设而已。

就像序言中所举的飞机飞行的例子一样，本以为有“科学根据”的事物，没想到竟然所知有限。

我们的世界观，我们从父母那里学到的东西，我们在学校里学到的知识，这些东西不过全都是假设而已。

举例来说，现在大家应该都知道“没有比光速更快的东西”了吧，其实这也不过是个假设而已。

有可能明天由于一个新的重大发现而发生180度大转变，也有可能在后天又出现一个更大进步的重大发现而又将此彻底推翻。

然而，只有极少一部分人意识到我们的常识不过是假设。因为去一一怀疑眼前发生的事件和现象是非常累的。

大部分的人都是随波逐流，对从他人那里学到的东西囫囵吞枣加以吸收。常识一定就是正确的；飞机飞行的构造在科学上肯定已经100%地弄清楚了；没有东西的速度比光速更快……。

大家都是像这样子深信不疑的。

但是，正如本书反复强调的那样——其实我们脑子里装的只是一堆假设而已。因为“世界是由假设构成的”。

而且，不管是过去还是现在甚至是将来，这些假设将面临着一个个被推翻，然后被修正的命运。

而这就是科学之所以为科学的理由。

第1章　世界是由假设构成的(4)

如果一个人被常识所束缚，而意识不到头脑中的那堆假设的话，那么就只能说是“头脑僵硬”。头脑僵硬，就只会在社会的惊涛骇浪中任人摆布，随波逐流。

反之，如果一个人能养成习惯总是去怀疑常识，能够意识到头脑中存在的假设的话，那么就可以说是个“头脑灵活”的人。

在旅行的过程中，经常会遇到一些头脑中的常识被颠覆的情况。

在我小时候，父亲被派驻纽约工作，全家曾经在美国生活过两年。当时母亲手足无措的样子给我留下了深刻的印象，那并不是语言通不通的问题。

比如说，乘公交车的时候不知道该从前门上还是后门上。坐上公交车后，又不知道怎样让公交车在目的地停车。因为在车上找不到下车的按钮（下车的时候，需拉扯车内设置的绳子示意下车）。

不仅如此，公交车站牌上既没写公交车路线，也没写车费或者目的地。

但是，对当地人来说，公交车的搭乘方法早已成为一种墨守成规的常识，深深嵌入在他们的脑子里了。

现在我们也经常在车站见到买好了票，却不知道如何搭乘的外国游客，我们不应当嘲笑他们。

如果我们去到他们的国家，也会发生由于缺乏对各种风俗习惯和常识的了解，而站在路边不知该往右还是往左走的窘境。

大家或许会认为这与日心说的话题占不上边，但我不这么认为。

如果有时光机器能回到伽利略或哥白尼的时代的话，你肯定会因为不知往左走还是往右走而不知所措吧。

这并不是因为不知道搭乘公交车的方法，而是因为那个时代人们的思考方式、世界观，也就是常识与现代大相径庭的缘故。应该说，彼此间根本无法沟通。

但是，就像前面一再重申的，这并不是因为当时的人们是傻瓜，而是因为那个时代有那个时代的常识而已。

当然，还不至于为了摆脱头脑中根深蒂固的常识而特意去世界各地旅行（也搭乘不了时光机器），但是只要养成怀疑常识的习惯，的确可以大大改变你看待世界、观察世界的方法。

总而言之，去怀疑常识吧！

本书为此准备了大量的提示。

接下来，我要通过借用各种科学的事例说明：科学是如何地充斥着假设，世界是如何地充斥着假设，这些假设又是如何地脆弱。

迄今为止，你或许太过于相信科学了吧。

让脑子变得灵活的假设（1）

试着用自己的方式来思考一下下面的假设。

“麻醉是非常有效的”

大家都知道麻醉吧。

我在拔智齿的时候曾打过麻醉针，为什么那个麻醉针会那么有效呢？

它与脚麻的时候失去感觉的机理是一样的吗？

（答案见附录）

第2章　留意自己脑中的假设(1)

头脑灵活的人知道常识也只是假设而已。相反，头脑僵硬的人会被先入之主、固有观念所束缚，用这些深信不疑的观点来解释事物。那么，并非天才的我们，怎样才能把缠绕在我们头脑里的假设给剥掉呢？

谈到学校的科学课，各位首先会联想到什么呢？

每个人脑海里第一个就会浮现出使用烧瓶或烧杯进行的“实验”吧。说起科学人们就会想到实验，实验与科学的关系就是如此密不可分。

那么，实验到底是为了什么目的而进行的呢？

与莎士比亚同一时代出生的哲学家弗朗西斯&#8226;培根（Francis Bacon，1561—1626），曾经就实验与理论的关系，提出了一个观点：

“实验是为了找出理论的种子而进行的”。

首先，让我们看看常规的实验流程吧。

最初，要不断地重复进行无数次的实验和观察，收集大量的原始数据。接下来，把收集到的数据制成表格或图形，再从中找出某种规律性。然后，根据其规律性建立假设。最后，通过进一步的实验和观察来验证其假设的真伪。

譬如，让我们来观察一下月亮每晚的变化吧。

观察后我们发现，月亮几乎每隔30天会重复出现盈亏现象。于是，我们可以建立一个假设：“月亮每隔30天发生一次盈亏现象”。然后，通过进一步进行精密观测后又会发现，月亮大概29.5天为一个盈亏周期。古时候的人们就是通过这样的方式来编制历法的。

或者，我们让一个球从斜坡上滚下来，然后用手表和卷尺测量时间和距离，看看会发生什么。假设我们发现球在1秒后滚动了1米，在两秒后滚动了4米，在3秒后滚动了9米。于是，我们可以建立起这样一个假设：“距离等于时间的平方”。然后，我们再让球继续滚下来，进一步验证这个假设是否成立。

也就是说，实验就是这么回事。

总之，不管怎样，先进行实验，收集数据，其实这正是发现理论、发展科学的最佳路径。

可以说，进行实验正是为了找到理论的种子。

培根的这种从数据推导出理论的观点，至今仍然是让科学得以不断进步的方法。实际上，大家在学校里也通常会学到这种方式。

用晦涩一点的术语来说，这就是“归纳法”的思想。

大家应该都听过这个术语吧。它经常跟“演绎法”放在一起解释，但是我想还是有很多人对它们不来电。

简单地说，归纳法就是从个别的事例推出普遍性的理论。也就是以大量的数据为依据编织出一条定理来。

或者也可以说是“从数字推导公式”吧。

比如我们使用归纳法，“球A从斜坡上滚下来花了○秒”“球B从斜坡上滚下来花了△秒”“球C从斜坡上滚下来花了□秒”……“球Z从斜坡上滚下来花了×秒”，从这些分别的事例中，推导出这样一个理论：“所有的球从斜坡上滚下来的距离都与时间的平方成正比”。

另一方面，在培根提出归纳法之前，通行的思考方式是“演绎法”。演绎与归纳相反，是从普遍的理论来解释个别的事例。

比如我们使用演绎法，从“所有的球从斜坡上滚下来的距离都与时间的平方成正比”这个理论推导出：“球A花了○秒从斜坡上滚下来”“球B花了△秒从斜坡上滚下来”“球C花了□秒从斜坡上滚下来”……“球Z花了×秒从斜坡上滚下来”。

演绎法，自古以来，就被当作是科学的方法沿用至今。

它的概念是先有某种理论，再由这个理论来解释世界中的一切现象。

如前所述，在“天上的世界是完美的”这个前提（理论）下进行天体观测，就是因为太过于理所当然地使用演绎法的缘故。

再简单点说，演绎就是一种自上而下的思考方式，而归纳则是一种自下而上的思考方式。

大家想想，在政治的世界里，既有首相一声令下就决定的情况，也有大批群众进行署名运动，迫使政府采取行动的情况吧。

科学世界的思考方式与社会的构成形式是相同的。

第2章　留意自己脑中的假设(2)

培根的这种思考方式（归纳法），其实也是现在大多数人脑子中所认可的“科学的进步”。

然而，曾经也有人对这种方法嗤之以鼻，说是一派胡言。这个人就是皮埃尔&#8226;迪昂（Pirre Maurice Marie Duhem，1861—1916）。

他曾经说过：“数据既不能推翻假设，也无法转变为理论。”

他主张：“只有理论才能推翻理论”。他认为，所谓的理论就是假设。

也就是说“只有假设才能推翻假设”。

这是怎么回事呢？

在第1章中我讲了伽利略望远镜的故事，从那里我们可以知道，有些时候只靠数据无法推翻理论。

如果说靠数据就能推翻理论的话，那么当用望远镜仰望天空，看到陨石坑凹凸不平的样子时，“天上的世界是完美的”这个假设早就应该崩溃瓦解了。

但实际上，它并没有崩溃。

也就是说，是这样的：

由于假设本身就是一个完整的框架，因此，脱离框架之外的数据并不具有数据应有的作用。

“月球表面是凹凸不平的”的数据，脱离了“天上的世界是完美的”这个框架，所以人们对其视而不见。

因此，不论收集了多少数据进行归纳分析也是白费工夫。因为靠数据的积累去破坏框架本身是不可能的。

那么，应该怎么办才好呢？那就是必须要提出一个全新的框架来与之抗衡。必须要有人提出一个新的假设来推翻目前发挥作用的假设，然后再根据新的假设进行思考。

借由数据来建立新理论的培根主义，事实上是无法破坏框架本身的。

因此，迪昂就站出来跟培根主义唱反调了。

下面我们来举一个“只有假设才能推翻假设”的例子吧。

※

当我走进某博士的实验室时，只见他正顶着乱蓬蓬的头发做着一些奇怪的事情。

比如说，试验台上放了很多烧杯，里面咕嘟咕嘟的煮着什么。还有三角形的线圈，正迸出“噼里啪啦”的火花。

当然，对我这个外行来说，我唯一知道的只是烧杯里咕嘟咕嘟煮着东西，还有冒火花而已。

但是，对于实验者来说，那并不只是“烧杯里在咕嘟咕嘟煮着什么东西”，线圈也不是毫无意义地迸出火花。

“博士，你在做什么啊。”

“这个吗？你觉得是什么呢？”

“唔，不知道。”

“你没有看过《回到未来》这部电影？”

“啊？”

“这是时光机器哦!”

※

这个例子虽然有一半是开玩笑的，但总而言之，科学家眼中的事实与我们外行人眼中的事实是不同的。

在走进实验室的时候，你是通过某种体系或框架（比如物理学）来看眼前的景象的呢，还是通过日常生活的框架来看眼前的景象的呢？通过不同的视角，连眼前发生的事实也会发生变化。

看待世界的方式，就是由你脑中存在的假设决定的。

第2章　留意自己脑中的假设(3)

我们经常说事实、事实，但上面这样的例子告诉我们：所有事实实际上都是建立在假设之上的。

没有“赤裸裸的事实”这样的东西存在。

也就是说，收集数据的时候，就有假设——最初设定的框架，然后在这个框架中对数据做出解释。

也就是说，“一开始有个假设存在了”。

在进行某种实验的时候，实验者早就想好“要收集这样的数据”了。先设立某种假设，然后做相应的实验。

如果没有假设，就不会想要进行实验和观察。

举个简单的例子，让我们思考一下神话、传说和考古学的关系吧。

在某个村子，流传着“从前这里有个国王的坟墓”的传说。大多数人都认为那不过是一个虚构的故事。但是，有一个考古学专业的年轻学生偶然旅行到那里，他看到远离村庄的小山，可能就会这么想：

“好奇怪的形状啊，说不定是人工制造的东西。”

然后他便会建立起这样的假设：

“搞不好这里实际上就是国王的坟墓吧。”

之后，他做了多方准备，说服了导师和周围的人，并跟村民进行了商量，然后开始了对那座小山的挖掘工作。

一个月后，他果然发现了国王的坟墓，于是原来的神话、传说变成了历史事实。

但是，如果这个学生的导师头脑顽固，当场给他泼一盆冷水：

“我说，那不过是个到处都有的民间传说而已。你给我好好冷静一下吧。”

那样的话，故事就到此为止了。

由于学生的新假设被权威否定，接下来的实验和观察就无法进行。

在伽利略的例子里，由于著名的教授们对“宇宙是完美的世界”深信不疑，所以即便他们通过望远镜亲眼见到了月球上的陨石坑，他们也会做出“望远镜荒谬之极！”的结论。

也就是说，他们为符合现有的框架体系而歪曲了事实。

但其实教授们本身并非刻意地想要歪曲事实。正因为是无意识的，才发现不了自己已经被特定的假设束缚住了。

我再举个其实“一开始就有个假设存在”的具体例子吧。

一位叫詹姆斯&#8226;克拉克&#8226;麦克斯韦（James Clerk Maxwell 1831—1879）的物理学家，创建了电磁学这门学科。

他在自著的《电磁理论》一书中陈述了这样的想法：“电在空间中以波的形式进行传播，也就是电磁波。”（在这之前人们还没有“电磁波”这个概念）。

但是，麦克斯韦只是提出了电磁波的存在，却无法加以证实。

直到1888年，德国物理学家赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857—1894），通过实验成功地验证了电磁波的存在，人类首次发现电可以在空间中传播这一事实。

赫兹的这个实验，作为“科学的重大进展”被当时的人们广泛接受，并引成了巨大的轰动。

之所以如此，是因为当时的科学家们认为，这个发现决定性地证明了以太的存在。

第2章　留意自己脑中的假设(4)

在这里有必要稍做一下解释。

“以太”到底是什么东西呢？

现在所说的以太（ether，乙醚），是指用于麻醉等方面的一种化学物质。其实这个词最初是由古希腊的大哲学家亚里士多德提出来的。亚里士多德曾提到：“月球之下的世界是由土、金、火、空气这四个元素构成，是不完美的，不断地重复诞生和毁灭，物体进行着直线运动。月球之上的天上世界是由神圣的第五元素——以太构成，是完美的，天体进行着圆周运动。”

没错，这种看法在伽利略的时代中出现过。

支配着那些大学教授们头脑中的假设甚至可以追溯到古希腊的亚里士多德。

而我们这里所探讨的以太，是中世纪的哲学家笛卡儿（Rene Descartes 1596—1650）根据亚里士多德的学说，提出来的概念。

笛卡儿认为宇宙空间中充满了一种肉眼看不见的物质，而这种物质就是以太。他认为以太就是光传播的介质。

那之后，在科学界里，以太就被看成像空气一样理所当然实际存在的物质。但跟空气不同的是，谁都无法证实以太的存在……。

不管怎样，赫兹进行的实验都只是检测出了电磁波而已。他所做的实验并不是为了证明以太存在而进行的。可以说这根本就是不相干的两回事。即使如此，当时的人们还是把二者划为等号，联系在一起。

他们认为：“以太的存在终于得到了证明”。

这到底是怎么一回事呢？

原因是这样的。

所谓的电磁波也是波的一种。而所谓的波通常都是在某种物质中传播的东西。例如，水波就是在水分子中传播。还有，地震波就是在地壳中传播。

当时的人们认为：波的传播无论如何必须要有传导波的“介质”。

即使是在现在，对于一些对科学不甚了解的普通人来说，可能也会认为这种想法是理所当然的。谁都会这么想：“既然波要传播，当然就会有传导波的介质啊。”

因此，从水波和地震波加以类推，很自然地就会想到电磁波在传导时同样需要传导电磁波的某种物质。而这种物质据说正是充斥着宇宙空间的、肉眼看不到的物质——以太。

当时，人们认为电和光是相似的东西。

因此，通过赫兹的实验得知了电磁波可以在空间中传播，同时也就证明了作为光的介质——以太的存在。人们当时就是这么思考的。

但是在那之后，在1905年，阿尔伯特&#8226;爱因斯坦（Albert Einstein，1879—1955）登场了。他发表了认为以太并不存在的特殊相对论，在那之后物理学上就转而认为：并没有充斥着空间中的物质，而空间本身就可以用来传导光和电磁波。

也就是说，波的传播并不一定需要介质。

这不就是新的假设推翻了旧的假设吗！

总而言之，说什么存在一种叫做以太的物质，或是波的传播必须要有介质等等理论，从结果来看，这些不过都只是假设而已。

但是，由于人们过于想当然了，所以除了爱因斯坦之外，谁都没想到那只是个假设罢了……。

因此，赫兹做的电磁波实验也是被放在“以太假设”的框架中诠释的。

真的是“一开始就有个假设存在”了。

老是说些与我们没什么关系的科学话题，是不是觉得有点枯燥。

下面我们说个与实际生活稍微相关的话题吧。

日本因为泡沫经济的崩溃而留下严重的后遗症，让人苦不堪言。而那其实也是因为“土地绝对不会贬值”这个土地神话，换言之，就是由这个假设引起的。

然而在当时，几乎所有的日本人都没有意识到那只是一个假设。因此，某一天土地神话突然崩溃了，日本经济也随之重重地摔落到了谷底。

虽然只不过是一个假设，但人们却对此毫不怀疑，在这个神话下建立起了经济体系，所以才陷入因处理庞大的不良债权而落到一贫如洗的窘况。

因此，知道了“其实一开始就有个假设存在”这个道理后，纸上谈兵已经不够，重要的是在现实生活中予以充分运用。

实际上，当许多人都在泡沫经济中疯狂地进行风险投资的时候，也有一些认为“万一，土地神话的假设崩溃了怎么办？”这样的脚踏实地经营着的公司。

比如说，提供我家住房贷款的S银行。尽管只是一家地方银行，但却没有受到泡沫经济崩溃的影响。

说点题外话，我是一个作家，不隶属于任何公司和大学。所以大约在10年前我想要购买公寓的时候，几乎所有的大型银行都拒绝为我提供住房贷款。

我一直都在认真工作，而且也有相应的收入，对此，我受到了巨大的打击。

也就是说，是这样的：

大型银行的住房贷款负责人脑中存在这样一个毫无根据的假设——“给公司和大学里工作的人提供贷款不会发生问题，给除此之外的其他人贷款就会有风险。”

沉醉在土地神话这种假设里的大型银行，似乎还被很多其他的假设束缚着（现在或许仍被束缚）。

但在当时，那家在泡沫经济崩溃时安然无事度过的S银行很快受理了我的住房贷款。他们不以是否隶属于公司或者大学为标准，而是以我贷款那时为止的作家工作和实际收入为标准来进行判断的。

总之，这家S银行的经营层没有被扎根于日本社会的毫无意义的假设所影响。

同时，我也意识到自己曾经抱有这样的假设——“住房贷款找大型银行放心”。这又一个根据不足的假设，然后我也因此进行了深刻反省。

由此可知，假设支配了人类这种生物的故事，并不仅仅存在于科学的世界里，还天天发生在与我们密切相关的实际生活当中。

第2章　留意自己脑中的假设(5)

我们再次回到科学的话题上来吧。

接下来是密里根（Robert Andrews Millikan，1868—1953）的故事。

物理里有一个实验叫“密里根实验”，其中有一个很有趣的故事。

密里根是美国的一个物理学家，曾在1923年获得了诺贝尔物理学奖。

他是“基本电荷量”的发现者。

“基本电荷量”指的就是电的最小单位，可以说是最小的电荷，有时也称为“基本电荷”。

通过密里根的实验得知，所有的电（严格说来是“电荷”）都是密里根发现的基本电荷量的整数倍。

也就是说，无论是怎样的电荷都可以表示成“基本电荷的○○（整数）倍的电量”这样的形式，比如“基本电荷的3倍”“基本电荷的10倍”，等等。

请看，图2.1就是密里根实验。

这个实验很简单。

如图所示，有一个电极，电极的上方为正极，下方为负极。也就是说，处于施加电压时的状态。

然后，用喷雾器从上方把油滴吹下去。

这样一来，油滴从喷雾器出来的瞬间就处于带电状态了。

所谓的带电是很有趣的现象。比如说，用垫板去摩擦毛衣等物品就会产生静电。把带静电的垫板放到头上，头发就立了起来。你小时候是不是也玩过这样的游戏？

与那个现象的道理相同，油滴从喷雾器出来时就已经带电了（密里根为了让油滴更容易带电，还进行X射线照射）。

那么，这些带电的油滴会由于重力向下落。但是，由于油滴带有电荷，所以实验者能够通过改变电压严格控制油滴下落的速度。

也就是说，是这样的。

简单说来就是，实验者控制的电压与油滴下落的速度，以及油滴带电量的大小，这三者相互影响。

我们可以把它看成是一种三角关系。

因此，只要测定电压和油滴落下的速度，就能得知油滴带电量的大小。

三角形中的两边已知的话，剩下的一边也可以计算出来，跟这个是一样的道理。

密里根收集了大量的油滴数据进行分析，最后得出了电存在有最小单位的结论。

这就是著名的密里根实验。

这确实是一个在科学史上贡献巨大的精彩实验。

但是，真正有趣的地方才正要开始。

实际上，密里根收集到的油滴数据有170个之多，密里根却只把其中的58个数据刊登到了论文里。

为什么密里根没有把另外112个（170-58=112）数据放到论文里呢？

他的实验记录中清清楚楚地记下了那112个数据。但是，在公开发表的论文里却根本找不到。就连全部有170个数据这件事情本身都没有被记载。

也就是说，是这么回事。

实际上，那112个数据的带电量并不是基本电荷量的整数倍！因此被密里根刻意地省略掉了。因为，那些是不符合要求的数据……。

密里根的例子同样是“一开始就有个假设存在”的情况啊。

也就是说，如果采用了所有的数据，那么就只能得出“没有基本电荷”这样的结论。但是，密里根希望得出“有基本电荷”这个结论。

于是，他把不符合结论的数据放到一边，只采用了符合结论所要求的数据。

因为最初密里根的脑中就有了“电荷应该有最小的单位”这个假设，所以他才特意做了这个实验。

但是，作为一个科学家，这样的行为能被允许吗？

这是多么的任意和主观啊。换句话说就是太狡猾了。因为他对收集的数据中不符合结论要求的数据进行了删减，只发表了有利于结论的其余1/3的数据。

科学难道不应该是客观的吗？

第2章　留意自己脑中的假设(6)

为了避免产生误解，我在这里再强调一下。

从结果来看，即使是这样也无所谓。

也就是说，对于那不符合假设的112个数据，密里根解释那是实验误差造成的。

密里根拥有一些工匠的气质，十分依赖自己的直觉。这恰恰就是第六感。

在“存在基本电荷量”这个第六感下，他认定实验有误差，敢于舍弃2/3的数据。正因为有了这些，实验才能够顺利进行。这或许就是个绝佳的例子吧。

在知道了这样一件小插曲后，你对科学的看法会有相当大的转变吧。你不觉得科学是很人性化的吗？

但是，这也并不是一件坏事。世纪性的重大发现有时候就是从基于直觉的、人性化的试验中诞生的。

当然，在那之后，又有许多人进行了另外的实验，验证了这个理论，并逐步提高了精确度，这样密里根的假设才最终被留存下来。

但是，如果其他人做的实验得出的结果与密里根完全相反的话，基本电荷量的假设也会被认为是胡说八道早就被葬送掉了。

如果事情是这样的话，密里根丢弃170个数据中的112个数据的行为就会变成刻意窜改行为，密里根就有可能被贴上骗子的标签。

真的是一线之隔啊。

总之，重要的是，结果一切OK。

最后，密里根甚至还获得了诺贝尔奖。

我们来稍微整理一下我们的思绪。

我们前面讲到，从数据推导出新理论的归纳法，由于有“一开始就有个假设存在”这面铜墙铁壁的阻挡，而无法好好地起作用。

无论是怎样的实验数据和观测数据，都只能放到实验者或观察者脑中的假设下进行解释。从这个意义上讲，“赤裸裸的事实”这样的东西是不存在的。

因此，数据是推翻不了假设的。“只有假设才能推翻假设”。

但是，细细想来，这指的不就是演绎法吗？这正是一口咬定伽利略的望远镜荒谬之极的教授们，他们头脑中根深蒂固的方法论。

如果先揭晓答案的话，那就是“YES”。只有演绎法才能推翻旧的假设。

但是，请不要误解。

伽利略或密里根是充分理解了“其实一开始就有个假设存在”这件事的。这就是他们与教授们的根本差别。

本来，一般人原本就无法意识到自己头脑中装的全是假设。这些人就算用了演绎法也是徒劳。

也就是说，是这么回事。

能够推翻旧假设的，只有那些注意到旧假设的存在，同时能够想出来一个新假设的人。

说起来，演绎法是只有满足了这个条件的人才能使用的方法。

伽利略认为“天上的世界是完美的”这个常识或许只是个假设，于是他使用望远镜想要证明这点。

虽然他的头脑中存在着“地上和天上都是由同一法则支配的”这个新假设，但是却遭到了受旧假设束缚的教授们的严词拒绝。

另一方面，密里根想到了“电荷有最小的单位”这个新假设，并硬着头皮冒着窜改数据的风险，最后获得了诺贝尔奖。

从结果看来，伽利略和密里根的假设都是（在现阶段来看）正确的。但在当时所得到的评价分别是“荒谬至极！”和“诺贝尔奖”。

为什么会出现这样的差异呢？

理由是这样的：比起密里根的新假设，伽利略的“天上的世界并非完美”这个新假设，严重地触犯了禁忌。

推翻一个小的假设比较容易，而大的假设本身就被神化了，想要推翻它就得冒着受到抵抗势力迫害的危险。

因此，经过了相当长的一段岁月后，伽利略的新假设才被世人普遍接受。

那么，并非天才的我们要怎样才能意识到自己头脑中根深蒂固的假设呢？

我们敬爱的科学哲学家费耶阿本德（Paul Feyerabend，1924—1994）给了我们这样的建议。

“试着去挑战禁忌，接触各式各样的假设吧。”

总而言之，试着去直接接触各种假设是非常重要的。

否定了伽利略望远镜的教授们，他们拒绝去倾听那些威胁到自己假设的替代方案。这就是社会上所谓的禁忌。

费耶阿本德说的意见就是：通过勇于挑战禁忌，以及接触各式各样的假设，去获得知识的“免疫力”。

例如，虽然我们生活在自由民主的国家里，但是我们要敢于去接触专制国家“思想”。或者是，有必要去了解什么是否定国家本身的无政府主义思想等。

另外，日本人大多数都是无神论者，国家本身也遵从政教分离的原则。但是，世界上有很多国家，宗教领袖也同时执政。因此，最好也要多了解一些这样国家的宗教教义。

没有摆脱假设束缚的万能药。

因此，只要尽可能地多比较不同的假设，谁都有可能去怀疑占统治地位的假设。

总之，重要的是，你有没有充分的“心理准备”。

只要感觉到一点别扭，或是难以理解的话，就试着思考一下：“这个假设是属于怎样一个模式呢？”这样做就可以了。

那么，为了能做到这点，就必须重新地接触大量的假设模式，以此来获得免疫力。

得轻盈，然后转换开关，重新切回现实的世界，强劲有力地再度展开你的生活。

只要意识到假设，那你看待世界的目光，就会确确实实地发生转变。对假设的思考会使你的人生变得丰富起来。

如果读这本书能够让大家找回一点灵活的头脑的话，对作者我来说，将是一份意外的惊喜。

那么，就让我们在某个假设的世界再会吧。

让头脑变得灵活的假设（2）

试着用自己的方式来思考一下下面的假设

“日本海岸线长2400公里”

一打开日本地图你就会发现，日本的海岸线是呈锯齿状的。那么让我们来计算一下日本整体的海岸线长度。

由于日本的面积大约是370 000平方公里，似乎可以把它看成是边长为600平方公里的正方形（600×600=360 000）。

这样的话，四条边长的总和就是：600+600+600+600 =2400平方公里。也就是说，这就是日本海岸线的长度。

这是真的吗？

（答案见附录）