# 傑德·布赫瓦爾德：艾薩克·牛頓與科學哲學 > 科學史學家追溯牛頓的實驗與數學工作，討論科學方法如何形成，以及它背後的哲學根基與爭論。 - 原標題：#214 – Jed Buchwald: Isaac Newton and the Philosophy of Science - 期數：第 214 期 - 釋出日期：2021-08-27 - 嘉賓 / 主題：傑德·布赫瓦爾德：牛頓與科學哲學 - 網頁版：https://lex.qiaomu.ai/tw/ep/jed-buchwald/ - 官方頁面：https://lexfridman.com/jed-buchwald/ - 精讀字數：約 11151 字（閱讀約 25 分鐘） > 本文為 lex.qiaomu.ai 基於原始訪談的 AI 改寫中文精讀，非官方翻譯；引用請註明出處並連結網頁版。 1969 年，一個在普林斯頓讀物理的年輕人被托馬斯·庫恩（Thomas Kuhn）拉去當研究助理，從此沒再回頭做物理，一頭扎進科學史。五十二年後他坐在鏡頭前，很平靜地說了一句：庫恩那套正規化轉移的說法，我不太同意。 這個人叫傑德·布赫瓦爾德（Jed Buchwald），加州理工學院科學史教授。他後來在 MIT 主持過科學史研究所，而庫恩當時就在哲學系，三天兩頭跑來聽他們辦的講座。兩個人爭論了很多年，一直爭到庫恩去世。 這場爭論值得細看。它牽動的問題很基本：科學到底怎麼往前走。 ## 舊理論倒下，往往跟解釋不了異常無關 庫恩的《科學革命的結構》1962 年出版，影響大得離譜。他的核心圖景是：科學家組成一個共同體，在一個叫"正規化"的框架裡解謎，把一個個小問題搞定。日子久了，總會撞上解釋不了的怪現象，他管這叫"反常"。反常越積越多，框架裂開，某個新人帶著另一套玩法登場，革命發生，新正規化接管。 布赫瓦爾德說，這個圖景聽起來很順，但歷史不愛按劇本走。 他寫過一本書，講光的波動說的起源。這個案例恰好是庫恩自己最愛舉的典型。庫恩的版本是：牛頓的粒子說在某個現象上卡住了，卡得很死，波動說趁虛而入。布赫瓦爾德翻完檔案發現，那個現象後來跟波動說的興起壓根沒什麼關係。 反過來也一樣。教科書常說波動說能解釋而粒子說解釋不了的某件事，其實粒子說也能解釋，只是解釋得很費勁。 真正發生的事是另一回事。菲涅爾（Augustin Fresnel）在法國搞出波動說的數學工具之後，一批二十幾歲的年輕人突然能設計出全新的實驗裝置，能算以前算不了的東西，能在偏振這個方向上不斷造出新成果。牛頓那一套不是錯的，它能事後把結果圓回來，但它沒法從零開始生成這些結果。 > 舊框架真正的問題，是它再也生不出新東西了。（傑德·布赫瓦爾德） 這句話值得反覆念。對一個 1820 年代剛入行的年輕人來說，選擇哪條路，答案幾乎是自動的：哪邊能讓我做出新東西，我就去哪邊。這是一場生產力的勝利，認識論上的勝負反倒次要。老一輩裡確實有人一直扛到 1850 年代還不肯換，但那已經不重要了。 ## 一個幾乎被教科書刪掉的人 訪談裡有一段很有意思的對話。布赫瓦爾德提到惠更斯（Christiaan Huygens），萊克斯說自己不太記得這個名字。布赫瓦爾德說：你該知道他的，你上過兩年物理課的話肯定聽過。 光學裡有一條基本原理就叫惠更斯原理。 惠更斯比牛頓年長，是 17 世紀和牛頓並列的兩位最偉大的科學家之一，只是名氣差了一大截。他乾的事包括：把伽利略關於運動的那些關係真正用起來，造出人類第一臺擺鐘，還順手設計了一個彈簧手錶，然後為了這個跟胡克打了一場官司。 你會發現一個規律：這些人不但腦子好，手也巧。惠更斯和哥哥一起磨鏡片，布赫瓦爾德翻過他那批儲存在萊頓大學的筆記，密密麻麻全是光學測量。牛頓在劍橋的房間裡自己砌了個鍊金爐，胡克是皇家學會每週演示的臺柱子，親手做出了第一張蒼蠅複眼的顯微鏡圖。 布赫瓦爾德說，他打交道的物理學家和自然哲學家，小時候幾乎沒有一個不喜歡動手做東西的。找不到例外。 ## 1642 年，一個不該出生的孩子 牛頓生於 1642 年，英格蘭小鎮格蘭瑟姆附近。他出生的那棟房子還在，也是他母親去世的地方，現在可以參觀。他父親在他出生前就死了，是個遺腹子。 母親後來改嫁給一個叫史密斯牧師的傢伙。牛頓恨他，恨了一輩子。原因很具體：母親被帶走，搬去幾英里外，把牛頓留給外婆帶。這種被拋下的感覺跟了他一生，也多少解釋了他後來為什麼那麼孤僻、那麼記仇、那麼把事情都往心裡去。 他小時候手很巧，會做風箏，會把燈籠掛在小風箏上，夜裡放上去，把鄰居嚇得半死。母親希望他接手家裡的農場，他們家屬於自耕農（yeoman）這個階層。據說他乾得很差。有個流傳的故事說，某天他坐在田裡發呆，牛自己走回家了，他還渾然不知。 靠著親戚和當地鄉紳的幫忙，他去了劍橋。身份是"減費生"（subsizer），說白了就是要給有錢人家孩子倒便盆的那種學生。這日子沒持續太久，他很快就靠自己冒出來了。 劍橋當時有個叫巴羅（Isaac Barrow）的數學教授，看人很準。他看出這個年輕人不一般，乾脆把自己本來該坐的位置讓了出來。所以牛頓其實算是第一位真正意義上的盧卡斯數學教授，那個位子後來一直傳到斯蒂芬·霍金去世。 盧卡斯教授的工作量小得可憐，隔段時間去講一次課，把講義存檔就行，來不來人無所謂。漢弗萊·牛頓（Humphrey Newton）是他的室友兼抄寫員，說過一句很有名的話：他那些課，講給牆壁聽和講給人聽沒區別。 ## 瘟疫年，二十四歲 1665 到 1666 年，瘟疫席捲英格蘭，劍橋關門，牛頓回老家待著。那個時段後來被叫做"奇蹟年"（annus mirabilis）。微積分的雛形、光學的核心發現，都在那兩年裡冒出來。他 1666 年的時候大約 24 歲。 布赫瓦爾德有個小癖好，每次給物理系和化學系的高年級學生上課講到牛頓，尤其是前兩年只能在 Zoom 上講課的時候，他喜歡停下來問一句：你們這個年紀的時候，趕上疫情回家，知道牛頓在家幹了什麼嗎？ 那間做光學實驗的屋子現在還能進去參觀。窗戶上開個洞，讓一束陽光進來，屋裡掛塊擋板，做暗室。從他那個房間的窗戶望出去，院子裡有棵蘋果樹。布赫瓦爾德特意補了一句：不是同一棵，是那棵樹的嫁接後代。四百年了，原樹活不了那麼久。 至於蘋果砸頭那個故事，布赫瓦爾德引了他同事西蒙·謝弗（Simon Schaffer）在電視節目上說的一句話：水果在科學史上的作用被嚴重誇大了。 ## 手拿著稜鏡，晃出來的 布赫瓦爾德最喜歡的科學史片段之一，就是年輕的牛頓玩稜鏡。 當時的普遍看法來自古代：顏色是對白光的"修飾"，白光本身是純的，顏色是它被弄髒、被染色的結果。換句話說，顏色不在陽光裡，是陽光經過某種加工之後產生的東西。 牛頓做的事分兩層。第一層是數學。他很清楚，如果把稜鏡轉到某個特定角度，按照當時已知的玻璃折射規律，從一個小孔進來的太陽光（太陽是圓的）打在遠處牆上，應該還是一個圓。但實際不是，實際是一條很長的彩色光帶。這就說明太陽光裡本來就混著不同的東西。 第二層是手法。 你去看他發表的論文，會發現他根本沒講清楚自己是怎麼做的，只給了幾個數字。你按現代人的思路會以為，他一定用了什麼精密的測角裝置把那塊稜鏡卡在了那個角度上。 他沒有。他是用手拿著的。 他用手指捏著稜鏡，慢慢轉，一邊轉一邊看牆上的光斑。為什麼這麼幹管用？因為恰好在這個角度附近，光斑的移動速度最慢。轉快一點、轉慢一點，成像變化都不大。於是他靠手的感覺就能逼近那個理論上精確的位置，而不需要任何測量工具。 > 這是操縱式實驗，利用數學知識去找出系統本身不精確的地方，反過來得到精確的結論。（傑德·布赫瓦爾德） 當時歐洲能算到這個程度的沒幾個人，能算又會動手的就更少了。這種雙修的狀態一直延續到很晚，19 世紀那些奠定光學、電動力學、流體力學基礎的實驗，大多數出自既能算又能做的人之手。布赫瓦爾德說，費米可能是最後一批還能兩頭都硬的人之一，而他造的那個裝置，正面和負面影響都不小。 稜鏡論文發表後惹了麻煩。皇家學會的羅伯特·胡克（Robert Hooke）讀完的反應很有代表性：凡是我早就知道的，都是我本來就懂的；凡是我不知道的，多半是錯的。 ## 胡克贏了辯論，輸給了一隻青蛙 胡克和牛頓的樑子結得很深，但布赫瓦爾德講了一個更精彩的案例，主角是另一個人。 但澤（今波蘭格但斯克）有個叫赫維留斯（Hevelius）的啤酒商，有錢，痴迷望遠鏡。他在自家釀酒廠的屋頂上建了一整座天文臺，和妻子一起，用非常精巧的草制和金屬儀器測量恆星位置，出版了一本全新的星表，聲稱精度前所未有。 胡克讀完就炸了：你根本沒用望遠鏡，恆星在目鏡裡就是一個點，你全靠肉眼，肉眼不可能那麼準。他做了一件很有說服力的事。兩次皇家學會例會上，他把會員帶到院子裡，拿一張卡片，畫上黑白相間的條紋，貼在牆上，讓每個人一個個往後退，退到分不清黑白條紋為止，然後量出距離，算出角度。 這就是人類視覺的解析度上限。他算出來的數字是那個時代所能測到的最好水平，大致相當於今天的 1.0 視力。而赫維留斯宣稱的精度，比這好了十倍以上。 結論看上去很清楚：赫維留斯在吹牛。 但後來布赫瓦爾德用 NASA 的現代星表去核對赫維留斯的座標，發現他不但沒吹，實際精度還超過了他自己聲稱的。皇家學會還派了年輕的哈雷（Edmond Halley）跑去但澤實地驗證，哈雷寫信回來說：我不信，但他教會了我方法，我照著做，確實能做到同樣的精度。 怎麼做到的？ 胡克測的是一對靜止的黑白條紋。赫維留斯看的是移動的東西：一顆亮星從一個指標旁邊掠過。人眼對運動的敏感度，比對靜態細節的敏感度高出好幾倍。青蛙對不動的死蒼蠅毫無反應，蒼蠅一動，舌頭立刻彈出去。人類的視覺系統也是這個邏輯，只是我們平時意識不到。 > 胡克是對的，也是錯的。他因為正確的原因錯了，也因為錯誤的原因對了。（傑德·布赫瓦爾德） 這段故事的分量在於：胡克並沒有犯錯。他做了一次設計良好的實驗，得到了一個可靠的數字。他只是測錯了物件。而這種錯誤，直到今天在實驗設計裡依然普遍存在。 ## 藍色不在襯衫上 布赫瓦爾德在課堂上喜歡穿一件藍襯衫，然後問學生：藍色在哪裡？ 學生一般會說，在襯衫上。追問幾句之後，一部分人會改口：光打到襯衫上，特定波長的光被反射，進入視網膜，視覺系統處理之後產生藍色的感覺。 他就會說：對。那說明藍色是你感知系統的產物，它不"在"外面，它"在"裡面。 這個看法今天聽起來平平無奇，但它在 16 世紀之前根本不成立。從亞里士多德一路下來，經托馬斯·阿奎那在中世紀重新整理，形成了一套後來被叫做經院哲學的框架：性質是存在於世界上的。人的感官會出錯，會瞎，會看花眼，但只要感官正常工作，你感知到的就是事物真實的性質。 這個框架在 16 世紀末裂開了，裂縫最清楚地出現在笛卡爾那裡。新的看法是：世界本身只有形狀、大小、運動，也許還有堅硬的微粒，沒有顏色、沒有聲音、沒有氣味、沒有軟硬。這些東西都在人身上。 牛頓讀笛卡爾的時候，接住的就是這道裂縫。他後來在很多地方不同意笛卡爾，但這一點他接受得非常徹底。這也解釋了他後來為什麼對感官證據那麼不信任。 他對這件事的投入程度，可以從一個實驗看出來。為了區分自然界產生的顏色和眼睛自身狀態造成的顏色，他拿了根棍子，從下眼瞼底下捅進去，往上頂自己的眼球。頂住之後視野裡出現了彩色的圓環，位置正好在棍子的對側。他來回移動棍子，觀察這些圓環怎麼動，一點點分辨它們的來源。 布赫瓦爾德每次講到這裡都要加一句：別學他。 ## 一個點，和三百年的官司 微積分這事得從二項式定理說起。 牛頓年輕時盯著一個多項式展開式看，意識到它可以推廣，推廣之後得到了二項式定理。有了這個工具，他就能處理"給一個量加一點點，然後展開"這類操作。順著這條路走下去，他發現求曲線下的面積和求曲線的切線，這兩件事互為逆運算。 他發展出的這套方法基於"小增量"和"連續流動"，今天物理裡還在用他留下的記號：變數上面點一個點，表示變化率。這個點就是牛頓的遺產。 問題在於他沒發表。 萊布尼茨（Gottfried Leibniz）訪問倫敦時聽到了這些東西，隨後獨立發展出了自己的版本。今天全世界用的那套記號，以及某些更根本的思考方式，都來自萊布尼茨。 到底有多少是獨立的，這事吵了三百年。萊布尼茨的粉絲堅持認為完全獨立。牛頓當上皇家學會主席之後，專門組織了一個班子去查，結論是：他肯定抄了。 布赫瓦爾德在這裡丟擲了一個相對冷門的材料。大約二十五年前，現在在印第安納大學任教的學者多梅尼科·貝爾託洛尼·梅利（Domenico Bertoloni Meli）拿到了一份萊布尼茨的手稿，叫《Tentamen》，是萊布尼茨試圖給牛頓力學提供一個替代方案的作品。梅利研究之後發現，萊布尼茨是把《原理》逆向工程了一遍，倒著推，好讓自己得出想要的結果。 布赫瓦爾德說，大多數數學史家不同意這個解讀。他有個朋友，加州大學聖克魯茲分校的物理學家邁克爾·瑙恩伯格（Michael Nauenberg），前幾年去世了，手裡有一些支援這個方向的證據，但沒能說服同行，連布赫瓦爾德自己主編的技術性數學史期刊都過不了審。不過布赫瓦爾德說，他自己仍然存疑。 ## 把偽造犯送上絞架的物理學家 1690 年代，牛頓搬到倫敦，出任皇家鑄幣廠督辦，後來升任廠長。當時假幣氾濫，貨幣體系亂成一團。他組了一支調查隊去抓人，抓到一個叫查洛納（William Chaloner）的著名偽造犯，最後把人送上了絞架。 布赫瓦爾德猜測，牛頓對查洛納格外憤怒，可能因為查洛納曾在議會面前說過他一些難聽的話。 他脾氣不好，這一點沒什麼爭議。但他也有另一面。在劍橋時，雖然出身不富裕，卻總有人被他吸引過來。漢弗萊·牛頓和他同住，替他記錄各種東西，等於半個秘書。後來陸陸續續還有一些人跟他結成各種形式的朋友。 他和女性的關係，據目前所知，都是純形式性的。最親近的女性大概是他侄女凱瑟琳·巴頓（Catherine Barton），他到倫敦之後由她打理家務。她後來嫁給了一個叫康杜伊特（John Conduitt）的人，這個人後來成了牛頓遺產的主要管理者之一。牛頓在倫敦住的那棟聯排房子現在還在。 ## 不取平均值的那個人 布赫瓦爾德對"資料"這個概念有一段很漂亮的分析。 設想桌上有一把尺子，刻度是毫米。你在紙上畫一條線，讓我量。你把尺子貼上去，會發現線的一端即使對準了某個刻度，另一端多半落在兩個刻度之間。你會說"接近這個"或者"接近那個"，報一個數。我把尺子拿走，過五分鐘再來一次，你報的數可能不一樣。重複很多次之後，我讓你給出最好的估計，你會怎麼辦？ 你會取平均。 為什麼取平均？因為中心極限定理。而這套統計學，要到 1750 年代以後才發展出來。牛頓 1727 年就去世了。 那之前的人怎麼做？ 布赫瓦爾德翻過惠更斯的光學筆記，儲存在萊頓。惠更斯的光學理論裡有四個關鍵常數，必須測得足夠準，才能預測其他量。他做了大量測量，一次接一次，密密麻麻記在筆記裡。但到了真正用這些數字去計算的時候，尤其是晚年發表的時候，他給出的只有一個數字。 那個數字，是他自己認為測得最準的那一次。 這在當時是標準做法。你要是發表一篇論文，列六個數字再取平均，同行不會覺得你嚴謹，會覺得你根本不知道自己在幹什麼。 布赫瓦爾德說，這種思路也不能說完全沒道理，只是有一點道理。 ## 鍊金術士其實在做什麼 牛頓在鍊金術上花的時間，除了光學之外，比任何其他領域都多。1670 年代後期那幾年，筆記裡幾乎全是這個。 過去人們覺得鍊金術是一堆神秘囈語。這個判斷不算全錯，但大體上不成立。鍊金術士乾的活叫"chrysopoeia"，就是把便宜材料變成貴重材料。在這個過程中，他們學會了製作各種複雜的合金，用精巧的玻璃蒸餾器加熱分解物質，記錄觀察結果。那些看起來莫名其妙的配方，"戰神之魂與某某結合"之類，現代研究已經證明，絕大多數是真實的操作步驟，只不過用了代號。 到了牛頓的時代，這套東西已經和機械哲學合流了：物質由微粒構成，那就可以透過化學過程重新排列這些微粒。這個思路放在今天看並不愚蠢。我們確實在幹這事，只不過用的是反應堆，不是坩堝。除非冷聚變真的成功了，可惜沒有。 印第安納大學的威廉·紐曼（William R. Newman）把牛頓記錄過的一種物質"星銻"（star regulus）按照原始配方復現出來了，實物非常亮。布赫瓦爾德說，你要是上網搜一下就能看到照片。 所以那個關於牛頓喜歡亮閃閃東西的玩笑，某種意義上是有實據的。 ## 一個反三位一體的上帝 牛頓信教，信得很深，但信的方式跟當時的主流不太一樣。 他反三位一體，不認為基督具有神性，只認為基督被那位立法者授予了某些能力。他不相信基督之後還發生過奇蹟，也不認為《舊約》裡那些神蹟都真的按字面發生過。 但他相信世界是大約六千年前被創造出來的。這一點在當時是常識，厄舍主教（Bishop Ussher）算出來的具體年份是公元前 4004 年。 這跟他的天文計算矛盾嗎？不矛盾。在他看來，他只是在觀察那位完美的存在六千年前造出來的精巧結構。 布赫瓦爾德認為，牛頓確信"世界是可以被搞清楚的"這件事，跟他的宗教信仰關係很大。因為造物主不任性，不隨便改規則，所以規則可以被找出來。這個信念支撐了他一輩子。 ## 蜻蜓眼裡的你 布赫瓦爾德在科學史課上有個經典開場。他看著學生說：我正在看你。而你，其實是我幻想的產物。 然後他會解釋這句話的意思。如果看他的是隻蜻蜓，蜻蜓的復如果看他的是隻蜻蜓，蜻蜓的複眼和神經系統構造出來的知覺結構，跟人腦構造出來的完全是兩回事。誰是對的？是布赫瓦爾德，還是蜻蜓？ 答案是：這個問題本身問錯了。 他還有一個更日常的比喻。學生上課都開著膝上型電腦，他發一篇文章過去，讓學生點開 PDF，然後問：你在看什麼？學生說，在看您發的論文。他說：不是。你在看的是一串從螢幕發出的光。你用滑鼠拖動那張"紙"的時候，你在幹什麼？你沒有在移動一張紙，你在移動一個構造物，這個構造物被處理成符合你感知習慣的形式，讓你能像對待紙那樣對待它。但它不是紙。 這些例子通向他和史蒂文·溫伯格（Steven Weinberg）的分歧。 布赫瓦爾德明確說，他不否認標準模型和量子電動力學是對的，那些在大型加速器和宇宙學裡跑出來的結果，他一個字都不反對。他不認同的是另一件事：溫伯格認為我們透過這些理論觸及了實在的深處。 > 我們能把它圈住嗎？能。但某一種圈法會不會必然地一路走到底？我不知道。（傑德·布赫瓦爾德） 他承認這個問題可以一路追到康德：我們真的能說服自己，抓住了某種本身不可知的東西嗎？這是 turtles all the way down 的問題，能不能摸到最後那隻烏龜，跟它打個招呼？ ## 關於意識，他給了一個誠實的答案 萊克斯問意識。布赫瓦爾德先笑了一下，說自己讀了不少科普，但真說不上來。 然後他給了一個立場：他是徹底的唯物主義者。世界上除了以各種方式相互作用的物質結構，沒有別的東西。他不認為桌上那瓶水有意識。 但他補了一句：我怎麼知道呢？我沒法跟它說話。 他也承認，他知道萊克斯有意識，是因為能直接互動。但這也可能是臺機器在足夠好地模擬意識。人類本來就傾向於把對話物件當成有意識的存在來對待，這是尊重的方式。對沒有意識的東西，我們不太會尊重。 他的判斷是：意識一定是某種物質元素在特定組織結構下產生的現象。至於能不能從神經活動推到主觀體驗，他說，不能。感知就是感知。 萊克斯順著這個往下推了一個更野的猜想：也許意識本身是物理學裡還沒被發現的一條定律，也許它滲透在所有物質裡，也許那瓶水其實有極微弱的意識，只是遠比人低。布赫瓦爾德聽完說，那可真不幸，他得停止喝水了，因為每喝一口都在製造一點苦。 ## 物理學的下一站在哪 布赫瓦爾德不認為物理學能沿著過去一百年的路一直走下去。原因很實際：不能永遠造越來越大、越來越貴的機器去撞碎粒子。 那物理學家接下來幹什麼？會轉向別的方向。物質世界裡沒被解釋的事情多得是。比如，能不能從標準模型一路推上去，推到化學反應？你可以論證，可以辯護，但化學家不這麼幹活。他們用的是更高層次的量子力學關係。 關於"萬物理論"，他認為這個夢想到 19 世紀末才真正成型。往前追，追到 16 世紀，是鍊金術士先有的想法：透過人工構造的方式去探詢自然，能發現深處發生了什麼。這個想法本身就是實驗科學的核心，你得擺弄自然才能知道它怎麼回事，然後你還得說服別人，你擺弄出來的東西不是假象，它在自然狀態下也成立。 至於弦理論，他說，數學上很漂亮，能容納很多東西，但至今拿不出可檢驗的實驗證據。而"大爆炸之前"這個說法本身，在時間沒有意義的前提下，也沒什麼意義。 宇宙為什麼是這套定律？有一種說法是：如果不是這套定律，我們就不會在這裡問這個問題。有點迴圈，但確實有說服力。 布赫瓦爾德還提到他那些在加州理工的物理學家朋友，比如基普·索恩（Kip Thorne）。這些人現在有個共識：即使最深那一層定律，也許只屬於我們這個宇宙，是在大爆炸那一刻隨這個宇宙一起成形的。那麼真正的問題就變成了：為什麼偏偏是這一套？ LIGO 那樣的引力波探測器，在他看來是少有的、真能把我們往回推的工具。而大型強子對撞機那條路，投入產出比已經越來越難看。 ## 1905 年和 1666 年，是同一類事 萊克斯問愛因斯坦的奇蹟年。1905 年，愛因斯坦發了光電效應（後來拿諾貝爾獎的那篇）、布朗運動、狹義相對論，還有 E=mc²。 布赫瓦爾德說，這兩件事都有先例，前人已經在那個方向鋪了路。愛因斯坦死後大腦被切片研究，也沒發現肉眼可見的異常。 他講了一個自己當學生時聽來的故事。一個年輕女性，不能說話，在自閉症譜系上，完全讀不懂別人的表情。但她能坐到鋼琴前，聽一遍，然後彈出肖邦最複雜作品的變奏。 人的心智有時候能在現實的某個角落裡調準頻率，然後成為那個角落的主人。偶爾，這個角落是物理學。 至於怎麼發生的，布赫瓦爾德說：誰知道呢。 萊克斯在這裡說了一句挺動情的話。他自己在做人工智慧，一直在琢磨智慧到底是什麼，地球上的演化怎麼造出了能在這麼短時間內想出這麼多東西的人。而這兩個人的奇蹟年給了他一種希望：一個人真的可以在很短的時間裡改變世界。 布赫瓦爾德沒有順著這個希望往下講。他的態度很剋制：確實存在這樣的人，原因可能在天賦，也可能在經歷，兩者混在一起，暫時沒人能拆開。他也沒打算去拆。 ## 把牛頓先帶去坐火車 訪談最後，萊克斯問了個假設：如果牛頓穿越到今天，跟愛因斯坦聊時空和廣義相對論，會怎麼樣？ 布赫瓦爾德說，照這個安排，牛頓會坐在那兒發懵，完全不知道對方在說什麼。 但他給了一個更聰明的方案。把時間機器開回去，帶一個四十歲左右的牛頓過來（別帶八十歲的），別急著讓他見愛因斯坦。先帶他坐火車，讓他體驗那個東西。給他看起電機，他知道火花，讓他摸摸電線，被電一下。給他看滴答作響的電報機，再讓他從聽筒裡聽到同樣的滴答聲。 這樣過幾個月，讓他慢慢適應。然後帶他進 1890 年代的實驗室，看那些裝置，從不太複雜的開始，一件一件來，尤其在光學上多花時間。他是個極其聰明的人，會一點點看出門道。但你要是直接把他扔到愛因斯坦面前，他只會坐在那兒，眼神發直。 這個思想實驗在問一件事：從牛頓到愛因斯坦，中間隔了多少級臺階？我們習慣了壓縮版的歷史敘事，容易覺得沒多遠。布赫瓦爾德說，完全錯了。差得極遠，而且在很多個維度上同時拉開：基本概念的改寫、數學結構的更替、全新實驗手段的發明、科學組織方式的變化，一層疊一層。 萊克斯順著往下問了個更細的問題：一個人從五歲開始往腦子裡裝這個世界的一切，裝到能提出推動科學往前走的想法，這中間到底裝進去了多少東西？那些看起來跟物理毫無關係的經驗，比如坐火車、看機器運轉，會不會反而是必要條件？ 布赫瓦爾德的回答很乾脆：會。蒸汽機、瓦特引擎，這些的演進跟當時關於熱的理論基本是兩條平行線。瓦特雖然認識化學家約瑟夫·布萊克，但引擎本身不是從熱學理論裡推出來的。它不獨立於另一件事：製造裝置的實踐在進化，人們能造出做全新事情的機器，而且越來越在意"怎麼算才能讓它更有效率"。 這種思路本身就是一種看待世界的方式，你在控制它、擺弄它、讓它按你的意思運轉。人類幹這事幹了幾千年，但真正成體系、成規模，要到 16 世紀以後，17 世紀才算成熟。 ## 我們在這條弧線上走到哪了 訪談裡萊克斯問了個很天真的問題：如果把科學史拉成一條長弧，從我們在山洞裡敲石頭，到幾百年後人類文明把自己毀掉，站在終點回望 21 世紀，我們走了多遠？1% 都不到，還是已經差不多了？ 他先自嘲了一句，說今天會問很多荒謬的問題。布赫瓦爾德說這畫面挺陰鬱的（lugubrious），然後還是認真接了。 他的回答分兩層。 第一層：他很難回答這個問題。在哲學家通常使用的意義上，他不算一個實在論者。我們通往自然內部運作的通道，永遠被手邊能用的材料和手段所中介，我們能以各種方式探測它，但探測結果本身帶著工具的印子。這並不意味著他認為標準模型是錯的，他連想都不會想這麼說。它能做很多事，尤其是在巨大昂貴的加速器裡，在宇宙學裡。他不認為的是：我們已經透過它觸到了實在的深處。 第二層：即使不談實在論，他也不認為物理學能一直沿著過去一百年這條路走下去。原因很實在，不能永遠造更大的機器。那接下來會轉向什麼？他說不清，但方向一定在那些"我們至今沒有理論"的地方。 所以那個"我們走了百分之幾"的問題，他答不了。他連這個問題的座標系都不接受。 ## 把生產力當尺子 整場對話裡，布赫瓦爾德反覆強調一個點：科學的推進很難用"舊理論錯了，新理論對了"來概括。舊理論往往沒錯，它只是不能再生成新東西。 這個判斷對今天的人有實際參考價值。你在自己領域裡評估一個新方向值不值得投入，標準可以很簡單：它能不能讓你做出原本做不出來的東西？能推匯出新實驗、新裝置、新預測的方向，哪怕理論基礎還很粗糙，也值得押注。邏輯上更自洽、看起來更優美的方向，如果產出不了新東西，那就只是個漂亮的說法。 與之配套的還有他對"天才"的看法。牛頓和愛因斯坦確實存在，去掉他們，某些事也許會晚很多年發生。但布赫瓦爾德不相信歷史會因此停住。社會條件、數學積累、儀器傳統都在那兒，早晚有人會走到同一條路上。他甚至舉了惠更斯：如果伽利略沒出現，以當時歐洲關於世界的信念結構、數學進展，早晚會有類似的人出現，形式未必一樣。 換句話說，時代造就了可以造就的人，而那些人在關鍵時刻把時代的勢能釋放了出來。這兩件事從來不對立，也拆不開。 還有一層更細的觀察值得單獨拎出來。他說我們的感官、我們造的儀器，能觸及的東西永遠是被中介過的。這句話聽起來像虛無主義，實際效果正好相反。它意味著科學能做的事沒有上限，只是它永遠在描述"我們能探測到什麼"，而不是"事物本身是什麼"。 理解這一點，反而能讓人更坦然地去做實驗，而不必糾結自己有沒有觸到終極。你可以一輩子研究一個很小的現象，把它做透，讓後人能在這上面造出別的東西，這就夠了。 訪談最後，節目用庫恩的一句話收尾：你得到的答案，取決於你提出的問題。 布赫瓦爾德整場訪談其實就在做這件事：換一個問法。不問"舊理論為什麼錯了"，問"舊理論為什麼不再好用了"。不問"我們有沒有觸到實在"，問"我們能造出什麼"。不問"這個想法是誰先想到的"，問"誰把它變成了能算出結果的機器"。 問題一換，答案就全變了。 ## 可以直接上手的幾件事 - 評估新方向時，先問它能不能生成新東西，別急著問它有沒有道理。能推匯出新實驗、新裝置、新預測的方向，哪怕理論還很粗糙，也值得投入。 - 把"舊理論解釋不了異常"這個判斷往後放。舊理論通常解釋得了，只是解釋得貴、解釋得勉強、生不出新結果。真正的訊號是生產力枯竭，不是邏輯矛盾。 - 警惕只測了一個對的量。胡克測出的視力極限完全正確，可他測的是靜態解析度，赫維留斯測的是動態定位，兩者差了好幾倍。動手設計實驗之前，先想清楚你到底要測什麼。 - 別預設平均值就是最佳估計。這個做法要等 18 世紀中後期統計學發展起來才有依據。惠更斯那個年代，專業做法是發表自己最信的那一次測量。今天也一樣：先搞清楚誤差來源是不是隨機的，再決定要不要取平均。 - 做理論的人，抽時間去動手。牛頓能用手晃著稜鏡逼近理論上的精確角度，靠的是既懂數學又懂手感。這種雙修能力在 20 世紀之後越來越稀有，價值卻沒下降。 - 讀科學史別隻讀結論。布赫瓦爾德的價值在於他翻的是筆記、手稿、實驗記錄，那些東西里藏著教科書不會告訴你的操作細節。而操作細節往往就是真正的方法論。 - 遇到"這個想法是誰先想到的"這類爭論，想想牛頓和胡克的公案。一個閃念跟一套能算出結果的數學結構之間，隔著的是絕大部分工作量。 - 帶孩子或者帶學生的時候，別隻盯著書本。布赫瓦爾德說他見過的物理學家，小時候幾乎個個愛動手。坐一趟火車、拆一臺舊機器，可能是二十年後某個洞察的前提。