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同行评议的失误

科学史上有很多这样的例子——重大科学发现提出时并未立即得到同行认可。可是,在这些历史中,我们应该学到什么?很多人认为,当时的这种不被认可,就是一种“被打压”的状态。 在相当一段历史时期,我国的政治教科书对马克思主义哲学中关于事物发展曲折性的描述是充满着感情色彩的:旧事物决不会自行消亡,为了维护其自身的地位,它总是竭力扼杀和摧残新事物,阻止新事物的成长壮大!于是往往又联系到晚清政府——辛亥革命——袁世凯的这类历史,让人觉得世界上所有的新事物都是可怜的受压迫分子,而所有的旧事物都是可恨的强权。在那段时间里,很多人的确是这么看待所有问题的。然而,似乎不少人仍把这种眼色保持到了今天。当他们听说爱因斯坦提出相对论的时候不被学界马上接受,达尔文提出自然选择和进化论观点时被人画成猴子来讽刺,就特为他们打抱不平,骨子里的“无产阶级仇恨”就燃烧起来了。这种阶级观点,事实上是现在很多“民科”的思想基础,这也可以解释为什么大多数“民科”都恰好处于亲身经历过荒唐年代的那个年龄层。 事实上,重大发现,或者像英文里说的ground breaking ideas,历来不被马上接受。这是一个自然的,合乎人的认识规律,是科学的常态,也是同行评议的谨慎所在。这种谨慎也许拖慢了人们对一些后来才被证实的理论的接受,但有效地过滤了大量虚假吹牛的胡说八道。或者说,在没有事实证明之前,谁也无法超越时空去评判一个横空出世的见解,同行评议就只能一视同仁地谨慎。今天我们对进化论、对相对论、乃至对宇宙大爆炸理论的接受,都不是什么受压迫人士坚苦抗争的结果,而无非是目前的证据支持而已。 假如我们不只把眼光注视在像爱因斯坦这样老少皆知的人物,而是放宽到科学发展的各个分支,就会发现这种现象是极其普遍的。化学中一个极端的例子是晚年科尔贝(A. W. H. Kolbe)实施的一些“同行评议”。 有机化合物溶液的旋光性是巴斯德(L. Pasteur)发现的,但是这一性质和分子结构有什么关系,是范特霍夫(J. H. Van’t Hoff)提出的。在范特霍夫以前,大家都认为有机物中四价碳的四个键就是简单地呈平面十字状。但是如果考虑旋光性的差异的话,这种简单结构所提供的排列组合不足以列出所有现实异构物的数目。因此,范特霍夫提出了经典的四价碳的四面体结构,使得四个键之间多了一重不同等性,进而提出了不对称碳原子的存在是有机物光学活性的原因。 范特霍夫的新理论激怒了有机分子结构理论的开山人科尔贝,后者曾恶毒地加以辱骂,这在科学文献中是少见的。其实,科尔贝在晚年的时候脾气很差,经常在期刊中指责其他年轻科学家,被他数落过的除了范特霍夫之外,还有提出苯环结构的Kekule,以及改革化学物质命名法的拜尔(Bayer)。他对Bayer的数落,现在还可以找得到(Journal für Praktische Chemie 1882, 26, 308-323. DOI: 10.1002/prac.18820260121),这篇发表在正式刊物上的文章,标题是Begründung meiner Urtheile über Ad. Baeyer’s wissenschaftliche Qualification,意思大概是“我对拜尔的科学水平的评价”,Wikipedia.org给出了文中节选的一段英文译文: …Baeyer is an excellent experimentor, but he is only an … Continue reading

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从Chemistry World发表徐光宪小传联想到共振论的历史风波

这种文章我不看内容就首先会猜是贾鹤鹏供稿的。能够真正进入西文话语的中国科学记者是少之又少。我原来以为郝炘是Science的员工,但看她博客介绍是freelance。那于是她就算又一个吧。感觉贾鹤鹏喜欢供一些很正面的稿,郝炘的东西就critical很多,恰好一个唱白脸,一个唱黑脸。不过,科学界的中国话题无非是点缀,以呼应西方在政治和经济上对中国的关心。人家关心的是你的政治、军事和经济力量。至于你的科研力量,目前这水平值得真正引起人家关注吗?因此,我觉得Chemistry World上一篇这么长篇幅的、还附一张温家宝照片的、中国人讲中国事的文章,是不是也想像Science找温家宝写社论一样,不想自己的读者局限在化学家,而是扩展到政经界人士?就是温家宝说他也看Science,以及Science那篇专访的标题——科学家总理——让科学家们尤其是英美的地位微妙的科学家们挺起了腰杆——“你看人家中国直接就是工程师治国,咱们国家里怎么也要对科学界的呼声重视一占点儿吧,别老是禁止我们搞胚胎干细胞……” 通读了这篇关于徐光宪生平的文章,其中文革那段还是比较readable的: In May 1966, the breakout of the disastrous Cultural Revolution (1966-1976) suddenly gave Xu a chance to return to theoretical research. To avoid the impact of the revolution Xu’s department halted atomic research, leaving him with free … Continue reading

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战后一位日本研究生的经历

1983年科学出版社出版的《流动的固体》,是日本流变学家中川鹤太郎写的极其小巧的科普书。32开的书总共只有151页!同时代日本还有一本差不多薄的书叫《相对论浅说——宇宙时代的常识》。我是初三的时候才从中学的图书馆里找到这本毫不起眼、破破烂烂的旧书的,当时我就惊叹于相对论能够用这么小的篇幅讲明白,而且看完了之后发现还真讲得特别明白。作为一个搞化学的人,我的相对论水平基本上就是那个小书的水平,却觉得够用了。遗憾的是,量子力学方面没有类似这样的小书,现在我不得不从又厚又艰深的教科书啃起。唯一带有一点科普味的可能要算费曼物理学讲义的第三卷了。 说回到《流动的固体》这本书,作者在序言里谈到了他在战后进行流变学研究的事情,我觉得读起来很有意思: 战争不久结束了,我从军队又回到了大学的研究室。在确定研究题目的时候,我感到当初那个毕业研究题目——“泡”的问题——现在对我来说有点复杂了,太困难了。我请求老师给我另外一个题目。当时老师给我的题目就决定了我后来的研究方向。这本书所讲的内容就是我在这方面所作的工作。老师给我的题目叫作“液体的拔丝性质”。所谓“拔丝性质”,用普通的话来就是“纳豆和蛋清为什么能拉成丝”的问题。 虽然说从老师那里接受题目后高高兴兴地回来了,可是仔细一想,这个“丝”的复杂程度并不亚于那个“泡”。拔丝性质当然是物质的一种性质,但是要弄清楚它的形成原因,必须测量其它一些性质。我想测量一下表面张力。可是,关于这个问题,德国的一位叫奥普林的学者曾经说过,拔丝性质与表面张力无关。看来,与拔丝性质最可能有关系的是粘滞性。我们知道,糊状的粘性液体容易拔丝,可是奥普林对此也作过详细的研究,并且认为,与拔丝性质有关的不仅仅是粘滞性,而是粘滞性加上“某种性质”。这个“某种性质”是什么呢?以奥普林为首的几位学者当时认为,这个“某种性质”也许是像弹簧那样的伸缩性或者象橡胶那样的拉伸性(即弹性)。“液体有弹性吗?”这个问题在当时还只是一种设想,因为那里还没有测量过拔丝液体的弹性。 感想:这段话提到的“液体弹性”的提出,其实就是“粘弹性”(viscoelasticity)概念的提出,是一件具有划时代意义的事情。这个词成了超过一个世纪以来一大批流变学研究者的饭碗,成就化纤和橡塑制造工业。 爱好实验的我总是喜欢用手做点什么或测量点什么。我决定制作一个能测量拔丝性质的实验装置。 当时是处于战争刚刚结束的时候,吃的东西很缺乏,当然也买不到实验用的电动机之类的东西。即使能弄到手,怎 奈研究室内几乎每天停电。因此,最可靠的办法是利用地球引力来作实验装置的动力。于是我作了这样一个实验装置:…… ……用重力作为动力,停电也就无关紧要了。…… 感想:这是一段让我感到十分敬佩的,尤其是省略掉的关于他的装置的具体设计的一段。我也阅读了跨越粘弹性研究历史的大量研究论文,深知粘弹性的研究是伴随着测试仪器的进步而进步的。然而无论哪件仪器设计,动力装置和感应装置都是必不可缺的核心部件。该书的作者、年轻时代的中川鹤太郎在物质如此缺乏的年代仍然倒腾出了有效的实验仪器,这种智慧和精神实在是经典的科学家精神。现在仪器厂商服务到家,这样鲜明的创造行为很难看到了。现在很多研究者,尤其是中国的研究者,不重视仪器的改造和设计。殊不知大量科学革命恰恰是新仪器和新手段的使用所引发的,远的就如放大镜的发明使人们既看到细胞又看到了月球表面;近的如光速测定的迈克耳逊-莫雷实验,直接结束了“以太”论,为相对论打开了大门。 怎样测量拔丝液体的粘滞性和弹性呢?关于液体的粘滞性的测量方法,作为一个化学工作者,我是知道的。但是,液体有弹性吗?如果说有,怎样测量它呢?如果是测量固体的弹性,那么只要查阅一下物理学和机械力学的参考书就可解决问题,例如测量一下大体受力时弯曲多少,伸长多少就可以了。但是现在需要测量的是“流动液体的弹性”。 正在困难当头之际,我在岩波书店出版的一本《科学》杂志上看到了东京大学理学部地球物理学系的久山多美男先生写的一篇“粘弹性系数的新测量方法”的简短报告。这是战争结束的第二年,即1946年的事。报告中讲到,这个方法不仅可以测量粘性液体的粘滞性,而且可以测量它的弹性。初次看到“粘弹性”这个名词还觉得新鲜。我想,久山先生也许是在日语中首次使用这个名词的人了。用地球物理学家想出的测量方法来研究”拔丝性质“这个化学问题,对于我这个学习物理化学并专门从事物理性质研究的人来说,确实是件愉快的事。当时对于物体的流动与形变性质作过专门研究的化学家几乎还没有。关于这方面的知识我也是开始学习,同时制作了前面讲的那套测量装置,对拔丝液体的粘滞性和弹性进行了测量,研究了粘弹性与拔丝性质之间的关系,作了拔丝性质的研究。 感想:我国又是谁第一次提出“粘弹性”这个中文词的呢?莫非是于同隐?“粘弹性”原来还是源于地质学的吗?我原本是知道地质学也使用“粘弹性概念的,但一直以为它借用自流变学,而不是相反。看来,地质上的“粘弹性”同样有趣。 与今天相比,在那个时代科研工作者要获得一篇两篇的相关论文,是多么费劲,又是多么认真对待!从中川鹤太郎描述他看到的《科学》杂志那一段的字里行间就能体会到了。如今,我们查找一篇文献有着这么多的途径,人却反而懒了。不过,如今垃圾化文也多了,一篇论文也不值得花太多的时间,现在动不动要浏览的往往就是上百篇的论文,像中川说的那样“困难之际在某书局看到《科学》杂志的一篇简报”这种事情,也许只属于他那个时代了。

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原子论

在西方文化,一般认为原子论源于德谟克利特(Democritus,约460BC-约370BC)的学说。我国的学者也很喜欢说墨翟(479BC-381BC)提出了原子论,这样就“人有我有”,引以为豪了。事实上,在世界观层面上的原子论,只是认为万物最终会达到一个不可再分的极限,也就是说,是离散的。它的对立观点就是万物是连续的,可无限细分的。谁只要是世上第一个涉及到这个问题,有50%的机会他会是原子论者,这有啥难的。 正如墨翟在哲学上很难跟其他诸子处于同一地位一样,德谟克利特的原子论也不是什么主流。后来的亚里士多德(Aristotle,384BC-322BC)就在自己的著作里反对了原子论,其前提是“大自然厌恶真空”,而在原子论观点的自然推论是,原子与原子之间的空间是真空:既然万物都是原子组成,那原子与原子之间如果有任何东西,它必然属于“万物”。关于“大自然厌恶真空”的准确理解,建议大家参考我以前的一篇关于真空文章。

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