为什么对科学知识的追求永远不会停止

宁郎

这是因为我们学得越多，我们发现要问的问题就越多。
几年前,我和家人到夏威夷的毛伊岛度假，这让我有机会得以参观在此处的DKIST太阳望远镜。这台不同寻常的望远镜当时刚拍摄了它的第一张太阳照片，它只在白天工作，包括一个可以从聚焦的阳光中带走巨大热量的冷却系统。
令我惊讶的是，在现场的天文学家抱怨说，望远镜无法收集到足够的光线来追踪太阳表面所有分辨率元素的运动和光谱特征。当你盯着太阳的时候没有足够的光线?他们的抱怨提醒我，我们一直希望收集更多的信息，不管我们已经有多少。事实上，我们拥有的知识越多，我们就越想要学习。只有无知才会缺乏继续学习的热情。
科学家们对知识的不懈追求使他们享有一种特殊的特权，当被问到一个难题时，他们能够回答“我不知道”。他们不需要假装知道的比他们实际知道的多，他们的成功不是用他们在社交媒体上得到的赞数来衡量的。其他专业学科，如商业、政治或宗教，不能容忍空洞的回答，也不会允许这种坦率的交易。
但是宇宙学家可以得到一份全薪，同时也承认他们不知道宇宙的大部分是由什么组成的，因为他们对暗物质和暗能量的性质一无所知。在商界或政界，如果他们不表现出至少假装知道自己在说什么的样子，就会被拒绝支付薪酬。
这种不寻常的特权源于这样一种认识，即科学是不断发展的，我们的认识是不完整的，错误是可以容忍的。对未知的研究必然会有失误。我们通过发现我们的先入之见和实验数据之间的差异来教育自己。伽利略敢于去检验重的物体是否比轻的物体下落得快，正如先前所认为的那样，他发现重的物体并不比轻的物体下落得快;伊利亚·佩恩-加波什金（Cecilia Payne-Gaposchkin）检查了太阳是否具有与地球相同的组成，发现它主要由氢组成。
不幸的是，伴随着我们永无止境的学习经验而来的谦逊，有时会被个别科学家们从傲慢中遗忘，吹嘘自己的初步成就，通过过早地宣告胜利，同时假定研究已经结束，从而提升了他们的自尊心。如下有几个例子可以说明。
鉴于19世纪末物理学取得的巨大进步，著名物理学家阿尔伯特·迈克尔逊(Albert Michelson)于1894年指出:“……似乎有可能大多数重大的基本原理已经得到了坚定的确立。”一位著名的物理学家曾说，物理学未来的真理应该在小数点后第六位寻找。相比之下，在随后的几十年里，物理学家见证了狭义相对论、广义相对论和量子力学的出现，这些理论彻底改变了我们对物理现实的理解，从而推翻了迈克尔森的预测。
同样，弦理论在20世纪80年代初开始被吹捧为终极“万物理论”的竞争者，该理论将引力与量子力学统一起来——而阿尔伯特·爱因斯坦曾试图实现这一目标，但却徒劳无功。但四十年过去了，我们仍然没有弄清楚这到底是不是一种理论。即使是超对称性，也没有像许多人希望的那样，被大型强子对撞机发现。
1908年，担任哈佛大学天文台主任的爱德华·查尔斯·皮克林(Edward Charles Pickering)认为，望远镜的最佳直径约为70英寸(大约一个人的高度)，寻找更大的光圈没有任何好处。今天，该机构是建造巨大的麦哲伦望远镜的合作伙伴，该望远镜的直径比他所说的极限大了不止一个数量级。
即使当专家们在教科书中密封定理时，实验证据也可以证明他们是错误的，并暴露出他们想象力的极限。一个值得注意的例子是准晶体，它是原子的有序结构，但不是周期性结构，在自然界中发现它们之前，人们认为那是不可能的。虽然晶体学限制定理断言晶体只能具有二倍、三倍、四倍或六倍的旋转对称，但准晶体的布拉格衍射图样却显示出其它的对称次序，例如五倍对称。
大自然没有义务去遵循我们想象力或工具的局限性。就像观测太阳一样，收集精确的数据只会激发更多的未解问题。我们对知识的追求永无止境。
就像坐落在太平洋上的毛伊岛一样，我们的科学知识只不过是无知浩瀚海洋中的一个小岛。而科学研究的目的就是把那个岛扩大到无限的地平线上。