科学的十大错误结果

诸平

《科学新闻》（Science News）网站2020年11月10日刊登了通讯记者汤姆·西格弗里德（Tom Siegfried）撰写的一篇报道，列举了科学中的十大错误结果。

人无圣贤，孰能无过。人犯错是在所难免的，但是这确实不是一个很好的借口。当然，科学家犯错更糟糕，因为依赖科学被认为是人们确保自己正确的最好方式。但是，由于科学家也是人，所以即使科学也不会永远不出错。实际上，错误在科学中也不是没有，而且大多数科学家告诉您，他们别无选择。那是因为犯错误通常是最好的取得进步之道。一个错误的实验可能会激发进一步的实验，这些实验不仅可以纠正原来的错误，而且还能发现以前没有被怀疑过的新真理。

不过，有时科学的错误可能会令人相当尴尬。最近，一份关于金星（Venus）上可能存在生命的科学报告大肆宣传。但是即时重播审核，现在对该报告的结论提出了一些严重的担忧。气体磷化氢（phosphine，PH₃）是一种可能只能靠生命（微生物或受过良好训练的人类化学家）产生的化学物质，其证据已经开始显得有些不可靠。请参阅训练有素的《科学新闻》记者丽莎·格罗斯曼（Lisa Grossman）的相关报道（See the story）。

虽然关于磷化氢的最终结论仍尚未给出，但现在是回顾科学界其他一些著名错误的好时机。我们在这里不是在谈论欺诈，不是在讨论那些值得考虑但失败的坏主意，也不是由于统计的随机性而产生的误报。相反，我们只列出在引起最终反驳之前引起了很多关注的十大错误科学结论。

10）一种奇怪的生命形式

2010年的一份报告声称，在生物分子中，一种奇怪的生命形式用砷代替了磷。这一说法听起来相当可疑，但是乍一看，证据似乎还不错。不过再看一眼就不那么好了（Not so good at second glance）。而且以砷为基础的生命从来没有进入教科书。

9）怪异的水

在20世纪60年代，前苏联科学家争辩说，他们已经产生了一种新型的水。通过细管冲洗的普通水变得更浓，更稠，在比正常温度更高的温度下煮沸，而在比通常更低的温度下冻结。看来水分子一定是以某种方式凝结而产生“聚水（polywater）”。到60年代末，世界各地的化学家都开始大力开展“聚水”实验。很快，这些实验表明（those experiments showed），“聚水”的性质来自普通水中杂质的存在。

8）中微子比光还快

中微子（Neutrinos）是一种奇怪的小质量的亚原子粒子，它在太空中的速度比比赛场（PED）上的短跑健将尤塞恩·博尔特（Usain Bolt）的速度还要快。但是其速度不如科学家在2011年所宣称的那样快，当时他们测量了中微子从日内瓦附近的欧洲核子研究中心(CERN)的原子加速器飞到意大利探测器所需的时间。最初的报告发现，中微子到达的时间比光束快了60纳秒（60 nanoseconds）。比光速快的中微子占据了一些新闻头条，引起了大多数物理学家的怀疑，并诱使爱因斯坦在坟墓中也无法安睡。但是在2012年恢复了（restored in 2012）理智，当时研究团队意识到一根松动的电缆使实验的时钟不同步，从而解释了错误。

7）来自早期宇宙的引力波

微波辐射弥漫了所有空间，而大爆炸的余辉则在138亿年前使宇宙开始转动。解释早期宇宙细节的通俗理论称为暴涨理论，它预测了由宇宙早期的原始引力波引起的微波辐射中出现的光点。

2014年，科学家报告称精确地发现了预期的信号，同时验证了爱因斯坦广义相对论所预测的引力波的存在，并提供了支持暴涨理论的有力证据。然而，令人怀疑的是，报告的信号比大多数版本的暴涨理论的预期要强烈得多。可以肯定的是，该小组的分析并没有正确地解释太空中的尘埃使数据产生偏差的原因（ had not properly accounted for dust）。原始引力波仍未被发现，尽管它们最近的表亲，在像黑洞碰撞这样的灾难性事件中产生的，已经在最近几年被多次发现（repeatedly detected in recent years）。

6）一个单星系的宇宙

在20世纪初期，天文学家们就模糊的云团形状类似漩涡(称为螺旋状星云)与地球的距离产生了强烈的分歧。大多数天文学家认为，螺旋星云位于银河系中，当时被认为是整个宇宙的组成部分。但是一些专家坚持认为，螺旋星系距离更远，它们本身是像银河系一样的整个星系，或者是“岛屿宇宙（island universes）”。反对“岛屿宇宙”的想法来自对螺旋运动内部运动的测量。如果螺旋星云实际上距离很远，将不可能检测到这种运动。但是到1924年，埃德温·哈勃（Edwin Hubble）确定地证实，至少有一部分螺旋星云实际上是距离银河系很远的“岛屿宇宙”。 这些内部运动的测量很难进行，结果证明是错误的（ they just turned out to be wrong）。

5）超新星的超快脉冲星

1987年，天文学家欣喜地发现在大麦哲伦星云（Large Magellanic Cloud）中出现了一颗超新星，这是几个世纪以来距离地球最近的恒星爆炸。随后的观察寻求来自脉冲星（pulsar）的信号，脉冲星是一颗旋转的中子星（neutron star），该星应位于某些类型的超新星爆炸所产生的碎片中间。但是直到1989年1月，潜在的脉冲星仍被隐藏起来，当时迅速重复的无线电信号表明存在超新星（supernova）遗留下来的超旋子（superspinner）。它每秒发出近2,000次的蜂鸣声，比任何人预期（或可以解释）的速度快得多。但是经过一整夜的稳定搏动，脉冲星消失了。理论家们争先恐后，竞相设计巧妙的理论来解释这颗离奇的脉冲星及其发生的事情。然后在1990年初，望远镜操作员将一台电视摄像机（用于引导望远镜）重新投入使用，然后信号又出现了-在另一颗超新星残骸周围。因此，所谓的信号实际上是引导相机电子装置中的怪癖（a quirk in the guide camera’s electronics）-并非来自太空的消息。

4）绕脉冲星运转的行星

1991年，天文学家报告了迄今为止最好的情况，证明存在一颗行星围绕太阳以外的恒星运行。在这种情况下，这颗“恒星”是脉冲星，它是一颗距地球约10000光年的旋转中子星。脉冲星的无线电脉冲的时间变化表明存在一颗伴星，每六个月绕行一次其母脉冲星。然而，，天文学家很快意识到，他们对脉冲星在天空中的位置使用了不精确的值（an imprecise value for the pulsar’s position in the sky），使得信号异常不是由行星引起的，而是由地球绕太阳运动引起的。

3）地球时代

在18世纪，法国博物学家乔治·路易斯·勒克莱尔，布丰伯爵（Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffone, 1707-1788）认为地球的年龄约为75000年，但他承认地球的年龄可能更长。19世纪的地质学家认为，它的年龄还要长一些-几亿年甚至更长，这是为了解释对地球一层又一层埋藏历史的观测结果。1860年以后，查尔斯·达尔文（Charles Darwin）提出的新进化论也暗示地球非常古老，为物种多样性的进化提供了时间。但是，一位物理学家曾计算出一颗原本处于熔融状态的行星冷却所需的时间，从而得出了一个不利于这颗古老地球的确切结论。他采用了大约1亿年的年龄限制，后来又提出实际年龄甚至可能比这个年龄要小得多。然而，他的计算是错误的，并不是因为他的数学不好，而是因为他对放射性并不了解。

地球中元素的放射性衰变为混合物增加了很多热量，从而延长了冷却时间。最终，根据放射性衰变速率（特别是在与地球同时形成的陨石中especially in meteorites）估算出地球的年龄，从而提供了目前大约45亿年左右的正确年龄估算。

2）宇宙时代

20世纪20年代末，当天文学家首次发现宇宙在膨胀时，他们很自然地会问，宇宙已经膨胀了多久。通过测量当前的膨胀率并向后推算，他们发现宇宙的年龄一定不超过20亿年。然而，放射性测量已经确定了地球的年龄要大得多，而且宇宙是否比地球更年轻还很令人怀疑（因为这很荒谬）。然而，那些关于宇宙膨胀的早期计算是基于依靠造父变星（Cepheid variable stars）的距离测量得出的。

天文学家根据造父变星的亮度波动速度来计算其距离，而这又取决于它们的固有亮度。将固有亮度与视在亮度进行比较可以得出造父变星的距离，就像您知道灯泡的瓦特数就可以测量出灯泡的距离一样。然而，事实证明，就像灯泡一样，造父变星的种类不止一种（ there is more than one kind of Cepheid variable），污染了膨胀率的计算。如今，综合计算方法使宇宙的寿命达到了138亿年，使地球成为了宇宙中的一个相对较新的物种。

1）地球中心论

好的，我们要为此命名并指责亚里斯多德（Aristotle）。他虽然不是第一个说地球占据了宇宙中心的人，但是他是最武断的，对地球占据了宇宙中心的看法最为坚定，并相信他已经使用逻辑将其确立为无可争议的真实。他坚持认为地球必须在中间，因为地球（元素）总是试图移向其“自然位置”，即宇宙中心。即使亚里斯多德发明了形式逻辑，但他显然也没有在论证中注意到一定程度的循环性。花了一段时间，但是在1543年，哥白尼（Copernicus）为亚里士多德的错误提供了有力的证明。然后在1610年，伽利略（Galileo）观察到金星经历了完整的相位（Venus went through a full set of phases），证实了以太阳为中心的太阳系的存在。

现在，如果能从错误列表中吸取教训，这可能会有助于科学家将来做得更好，那就太好了。但是整个科学史表明，这种错误实际上是不可避免的。但是，根据此列表中的错误有何共同之处，我们有一个教训：它们都列在现在已知的错误列表中。与某些政治哲学和个性崇拜不同，科学纠正了其错误。这就是教训，这就是为什么尊重科学对于避免在生活的其他领域犯错是如此重要。更多信息请注意浏览相关报道。