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第7章 第七章打倒愛因斯坦

在物理學和化學中,也像所有其他學科一樣,從來沒有一條分明的界限能夠將偽科學的臆測與有識之士的學說區別開來。二者難分軫域,因而總有一些居於二者之間的情況。例如,英國物理學家奧利弗·海維賽德既是一位科學家,又是一個怪人,令人難以捉摸。相對論問世時,他是公開指責愛因斯坦的唯一的著名物理學家。他的許多臆想荒謬之極,因而沒有一家知名的刊物願意發表。與此同時,他在電學理論方面卻作出了許多切實的貢獻。尼古拉·泰斯拉曾經發明了交流電動機、變壓器(泰斯拉線圈)和許多其他很有價值的電氣設備,隨著年齡的增長,卻表現出越來越嚴重的妄想狂。約翰·奧尼爾在他寫的頗有趣味的傳記《浪費才華》一書中向人們透露了泰斯拉是怎樣度過晚年的:他孑然一身,唯我獨尊而不屑與任何人交往;非常妒忌愛迪生;不願與人握手,唯恐沾染細菌;看見圓的表面(如台球和珍珠項鍊)就驚駭萬狀;他除了飼養的曼哈頓鴿子以外什麼也不愛;他把他那過人的天才消耗在試圖發明死光或從人的視網膜上拍攝思想的照相機。

常有這樣的情況:物理學或化學方面的一種學說會被專家們一致否定,但為之辯護的人卻智力高超、立論嚴謹,而且專業水平頗高,外行人不可能對它作出確切的結論。以核化學為例,艾伯特·克里赫博士曾花費了大半生的時光來捍衛他所謂的“克里赫原子”說。簡言之,克里赫反對已為人們所接受的關於原於處於穩定狀態時其電子沿軌道繞原子核旋轉的觀點。他認為電子就是原子核自身的一部分。根據他的說法,重力是由於原子核內的正電荷旋轉而產生的。克里赫的許多著作(其中最近出版的是1950年的《新電動力學》)被他的同事們普遍認為毫無價值。另一方面,克里赫曾是達特默思大學的物理學副教授,曾獲得康奈爾大學的博士學位,是一位卓有成績的教師和發明家。因此,人們要堅持自己的看法,就不得不有所猶豫了。

然而,我們不必去為這類有爭議的事例去操心。就極端的情況而言,也確有不少物理學和化學方面的論文顯然是胡說八道,可以毫不含糊地把它們歸於偽科學一類。例如安妮·貝贊特和查爾斯·利德比特1908年發表(1919年修訂)的《神秘的化學》,除通神論者外,誰也不會認為它有任何可取之處。這部著作是用特異視力對原子結構,其中包括正統化學家們迄今尚未發現的幾種元素的原子結構進行研究的成果。令人遺憾的是,這類文章大多枯燥乏味,因此,我們只是把注意力放在其中饒有興味的一小部分上面。 任何徹底變革的科學理論,一旦贏得了大多數科學家的承認,總要遭到一些偏執狂人的猛烈攻擊,這些狂人反對已被確認的權威。在十八和十九世紀,權威的偉大象徵是牛頓。正如人們可能料想到的,瘋狂攻擊他的文章.累積起來可達幾百巨冊。甚至偉大的歌德也寫了一部兩卷本的論述顏色的著作,極力反駁牛頓的光學原理。由於歌德不懂實驗方法,對數學更是門外漢,他的攻擊就成了物理學史上最不中肯的批評之一。

在美國,拚命寫文章反對牛頓的是紐約市衛理公會的一個牧師,名叫亞歷山大·霍爾(1819~1902年)。他的主要著作名為《人的生命問題》,它的第20版修訂本長達524頁。書中絕大部分是攻擊進化論的,但霍爾也為物理學原來存在的一種稱作“實體論”的理論作了詳盡的辯護。按照這種理論,一切所謂的力,包括地心引力,都是“實體”。當然,這些力是由比“物質”實體小得多的原子構成的,不過還是由真實的粒子構成的。光、熱、電、磁,甚至聲都像傳播氣味的粒子一樣,是“實體的”。在該書第一版(1877年)中,霍爾莫名其妙地用類似朗費羅的《海華沙之歌》那樣的長短格四音步句的詩歌來進行辯論。下面摘錄的是典型的幾句: 我敢毫無疑問地斷言,

蟋蟀唧唧的鳴叫, 燕子呢喃的細語, 通過周圍的空氣, 通過近旁的每個物體, 散射出實有其物的原子—— 它是真實的物質, 就像從玫瑰花和金銀花神秘的腔孔中, 散發出顆顆芳香的微粒。 霍爾神父常常指出,蝗蟲的聲音在一英里之外都能聽到。他辯論說,如果聲的波動說是正確的,那就意味著重達數千噸的巨大氣團是由一個小昆蟲使它維持經常振動的。他說,任何神誌清醒的人都不會相信這一點。不過他沒有解釋一隻小小的蝗蟲如何能用實體物質填滿巨大的空間。霍爾頑強地堅持論戰。他主編一種名為《微觀世界》的月刊達11年之久(另有兩年時間編輯一種名為《科學論壇》的雜誌)。在雜誌中他設法挑動當代的科學家與他論戰。科學家們拒絕了。這就使霍爾自信他的學說是無可辯駁的了。

另一個美國人約瑟夫·巴特爾(1839~1915,佛蒙特州米德爾伯里人)也竭力維護聲的微粒說。巴特爾在佛蒙特州擁有幾個農場和二萬英畝森林,飼養著摩根種馬,並且是美國出版公司的經理。就是這家公司出版了他的主要著作——3大卷(每卷都有600多頁)的《埃倫——一棵老松樹的低語》。 在美國還幾乎沒有見過比《埃倫》更為奇怪的書了。這3卷書都是採用一個名叫埃倫的6歲女孩和一個講述者進行柏拉圖式對話的形式寫成的。那個講述者卻是佛蒙特的一棵老松樹。誰也不明白,談話的雙方是怎樣獲得那麼廣泛的科學和數學知識的。巴特爾與霍爾一樣,反對一切波動說,他尤其反對聲的波動說,說那是“彌大大謊”。誰要是設想音叉的振動產生了聲音,巴特爾就會糾正他。他說,是音叉發出的聲音使音叉的兩臂產生了振動。這本書還用很多的篇幅攻擊正統的代數學和幾何學。全書約有200幅佛蒙特的山區風景照片作為插圖。在許多幅插圖中都有埃倫。

愛因斯坦的理論問世以後,牛頓的萬有引力學說和聲的學說不再是狂人攻擊的主要怪物了。因為愛因斯坦發動了牛頓以後物理學領域中最偉大的革命,無怪攻擊他的文章規模之廣、來勢之猛都不亞於早先對他的這位著名前輩的謾罵。攻擊往往是以牛頓的名義進行的。因為牛頓那時已經成了被拋棄的,因而也就是異端觀點的象徵。 當然,早期對愛因斯坦的許多攻擊(大部分是用法文和德文寫成)不能認為是偽科學。這些攻擊往往是來自一些難於接受新奇學說的同行們。例如,哥倫比亞大學天體力學教授查爾斯·普爾曾著一書題為《萬有引力與相對論》(1922年普特南出版社出版),該書批評愛因斯坦的觀點當時所依據的實驗證據。它提出了值得重視的反對意見,但並不武斷地下結論,而是說:“相對論的理論也許是正確的,但目前尚未提出充分有力的證據。”1932年,阿瑟·林奇的著作《反對愛因斯坦的理由》,雖然遠非嚴謹的論著,但還不能認為毫無價值。二、三十年代的許多其他反對愛因斯坦的著作,與其說是出自一些怪人之手,不如說是出自一些報界人士或一些尚未通曉科學的人。他們對所反對的東西還沒有充分理解,就匆匆忙忙發表文章。應該指出,時至今日還有許多享有盛名的物理學家持有與愛因斯坦截然不同的觀點。突出的例於是英國的大數學家愛德華·米爾恩的“運動相對論”。

可是,與上述批評性文章完全不同的是另一種腔調和另一種內容的反對相對論的文章。與反對牛頓和達爾文的那些文章一樣、都是粗暴和無知的產物。它暴露出這些作者對所反對的觀點毫無了解,雖然他們本來是完全有機會獲得這種知識的。甚至愛因斯坦後來發現是錯誤的那些主要論斷,也沒有成為這些文章賴以跨入像樣的科學爭論的領域。在物理學發展的這個階段,愛因斯坦的學說已經提出了大量簡化的理淪(著名的如把重力和慣性歸納為同一現象),並逐漸為愈來愈多的實驗證據所證實。愛因斯坦的對手若不充分考慮這些巨大的成就,其反對論點就會像霍爾和巴特爾攻擊聲的波動說那樣不著邊際。 最近以來這種毫無意義的攻擊的一個突出例子,是自封的法國物理學家喬治·德·博泰扎所著的《返回牛頓時代》,該書在作者逝世前數年於1936年在美國出版。

雖然博泰扎認為他的書是對相對論的“嚴厲駁斥”,但其內容卻是謾罵多於切題的辯論和證據。他不僅指責愛因斯坦“根本不理解牛頓的偉大的概念”,甚至驚異愛因斯坦沒有自知之明。那些接受相對論的科學家“是由於普遍缺乏物理學的起碼知識,根本沒資格研究這個問題”。為了解釋愛因斯坦的觀點之所以為廣大的科學界所承認,作者認為可能是由於“世界大戰所引起的科學界批評精神的削弱”。 詳細介紹這部觀點糊塗的拙劣著作會令人生厭,但有一個方面或許值得指出,因為這是許多攻擊相對論的論點所共有的。這就是博泰扎利用戴頓·米勒博士的實驗作為反對相對論觀點的依據。米勒是一位有責任心的物理學家,他在二十年代曾重複進行著名的邁克爾孫—莫雷實驗,獲得的結果是不利於相對論的。

邁克爾孫—莫雷實驗是相對論的主要實驗基礎之一。在此以前,人們已經知道運動著的物體發出的光,不論光源運動得多麼快,光的速度是恆定的。這就是說如果從地球表面不同方向測量光的話,由於地球的運動與光程的相對關係,光的速度預料會有變化。 1887年,當邁克爾孫和莫雷第一次進行這一實驗時,他們驚奇地發現光的速度並未顯示出預期的變化。這是整個科學史上最出人意料的事情之一。愛因斯坦的狹義相對論在一定意義上就是對邁克爾孫—莫雷實驗失敗的一種解釋。 在這一有歷史意義的實驗之後40年,米勒博士決定重新進行一次實驗。他實驗的結果證明光速有微小的變化,他說這是對愛因斯坦的否定。他多次重複這一實驗,都獲得肯定的結果。他在科技刊物上寫了十幾篇文章,直到1941年逝世時,仍然堅持他的結果是正確的。

直到今天,還沒有一位物理學家弄得清楚米勒進行的實驗為什麼會得出那樣的結果。可是博泰扎和其他一些不負責任的批判相對論的人並沒有告訴讀者,為什麼邁克爾孫—莫雷實驗重複過成千上萬次,只有米勒博士的實驗得出那樣的一結果。這一實驗曾在各個科學先進的國家,在不同的高度,不同的季節,以各種各樣的設備進行過。不論在什麼情況下——除米勒的實驗外,結果都是否定的。現在,物理學家的一致意見是某種地區性的干擾影響了米勒的儀器,也許是他在記錄數據時無意中發生了錯誤。 在反對愛因斯坦的偽科學文章中,往往會發現一種嚴重的偏見,反對複雜的數學方程。文章的作者自然是不懂得這些方程,於是為了使他的無知合理化,就堅持認為自然界總是遵循一些簡單的數學定律。這種傾向的一個適當例子就是美國化學家托馬斯·格雷頓(加利福尼亞州聖莫尼卡)的著作。他在他所著《自然現象的新法則》(1938年由一家小出版社出版)一書中寫道:“在這方面我和那種似乎是越複雜越好的固定方法體係正好相反,……我的觀念也許不會受到某些知識分子的歡迎,因為他們的權威地位是靠在他們的正統方法中遇到的難題來維持的……”,格雷頓簡化天文學所用的方法是全然摒棄萬有引力的概念,而代之以他所假設的從太陽上發出的一種向外的“推力”。順便提到,這已是早年攻擊牛頓的老話了。 從福特協會可以獲得格雷頓於1947年自己發行的油印本著作《相對論的失敗》。該書認為愛因斯坦的萬有引力理論似乎不如“推力”說可信。如果不存在重力的話,行星就會落入太陽——這不是因為受到“引力”,而是因為“它總在尋找最小張力,即旋轉一周的最短時間……”。幸虧重力有足夠的向外推力,才使得行星維持它們的位置。那麼為什麼物體會落地呢? “……這是因為從地球發出的輻射不足以使物體保持在地表之上的軌道上。” 格雷頓自命為現代的伽利略,這是不出人們意料的。一位著名的天文學家寫信給出版商,勸他不要採用格雷頓的書稿。這位天文學家說,格雷頓的學說太簡單了,如果它真有什麼價值的話,那早就有人創建了。格雷頓指斥說,“這封信表現了獨斷專橫的態度……,這同當年伽利略報導他用自製的第一架望遠鏡發現木星的4顆衛星時受到當時著名天文學家弗朗西斯科·西茲的非難相差無幾。” 比格雷頓更有趣的是另一個偏執的人。這就是同樣為蒂法尼·塞耶和福特派的人所備加讚賞的喬治·吉勒特和他的“螺旋宇宙”說。有關吉勒特的生平不詳,僅知他生於1875年,曾在密執安大學學習,在幾個大公司擔任過工程技術職務。他個人自費印發的4本著作可算是他獨樹一幟和別出心裁的永久紀念碑。 相對論在吉勒特的所有著作中都遭到低毀。 “愛因斯坦是科學家嗎?”他問道,“很難想像有比他更加與科學家應有的行為格格不入和背道而馳的了。……與其說愛因斯坦是神誌正常的物理學家,倒不如說他是一位不錯的小提琴手。”他污衊相對論是“精神絞痛的低能兒產品”,“斜視的物理學”,“十足的瘋癲”,“最低劣的無稽之談”和“巫師的胡言亂語。”他預言(寫於1929年),到1940年“相對論將成為笑柄。”“愛因斯坦已經死去並同安徒生、格林和瘋狂的帽匠埋葬在一起。” 吉勒特對牛頓無限欽佩,讚揚他是最偉大的不朽天才。 “螺旋宇宙”說自然是牛頓學說的發展,如吉勒特所自誇,那“比牛頓更牛頓”。 螺旋宇宙究竟是什麼呢?要說明它還不太容易。有一種不可分的,也不發生變化的基本單元叫作單粒子(unimotes)。我們的宇宙是一個超單粒子(supraunimote),而整個宇宙是“最大粒子”(maximote)。另外還有一種“基本粒子”(ultimote),它指的是“N次的次宇宙級”(Nth sub-universeplane)。下面是吉勒特的說法的一例: 每個基本粒子同時又是無限大數目的他級單元(other planeunits)的一個組成部分,只有這樣,基本粒子的無窮全級(allPlane)速度和能量才可再分為無限大數目的有限速度和能量的級定額(planar puotos)。 “碰撞”(bumping)是吉勒特的一個重要概念。 “一切運動總是趨向直線前進,直到它們碰撞為止。”事實上,宇宙中的一切歸根結蒂只是互相撞擊的運動。 “除此之外不存在任何事情,碰撞就是一切。”“在整個宇宙中別無其他,只有直線的飛行,碰撞,彈回,然後再直線飛行。各種現像只不過是聚集、跳躍和碰撞。一個大的單元體的發展歷程也只是聚集,跳躍,碰撞,再跳躍,再碰撞,最後分解。” 吉勒特對物理學的最大貢獻之一是著名的“引力逆旋說”。這個概念很難說得明自,不過引用一下他的原話也許會有所幫助:“輻射是旋進的螺栓,而引力作用則是逆旋的螺母。”“引力作用與逆旋是一個意思。一切大的單元體都是由互相旋進的小單元所構成的太陽系。”最後,“引力作用只不過是那種以各個次級太陽系旋入高一級物質的方式而表現出來的反作用而已。” 不難預料,吉勒特的觀點受到他稱之為“科學界的正統派蠢牛”的駁斥,他對此十分不滿。他抱怨說:“再也沒有像正統派那樣蠢笨的牛了,”他們是“自封的科學家”,“是出版商捧起來的紅人”。 “他們是真正科學家的反面,他們是小丑。”所有這一切都是由於“他們被束縛在'同級王國'之內,而對於和基本粒子有關的'次級'和'超級'這些領域一無'知。” 吉勒特把這些“教授們”用“僵硬的信條”攻擊他的學說一事引以為榮。他辛酸地承認:“作者本不應浪費資產自費印刷已被肯定的學說。”但是他意識到反對他的是“神秘主義的巨大財力和物力。它操縱著新聞界、政界、出版界、學院、公立圖書館,以及諸如此類的一切直接手段。”他就像哥倫布、伽利略、哥白尼一樣遭到壓制和誤解,然而,他泰然處之,並不因遭受這一切而氣餒。 “追求真理的人從來不是盲從的信仰者。他心目中絲毫沒有盲目信仰的東西。因此,他心地坦然,而且富於人情和教養。” 吉勒特在他寫的一本書中悲嘆地說,只有一位“教授”曾給他以鼓勵——“一位高尚的、有勇氣的俄羅斯人。我向他致敬!”至於科學界的其他人士,“呸!他們很快就會被人忘記的”。 1931年,由傑里邁亞·卡拉漢神父發起一場更為莊嚴的反對相對論的攻擊。卡拉漢當時是匹茲堡達凱納大學的校長。要了解卡拉漢神父的指責,有必要先對非歐幾何的性質稍加論述。 在歐幾里得的經典著作《幾何原本》中,他的定理全是根據一套公理和公設來證明的。這些公理和公設被看作是“不言而喻的”和無法證明的。但第五公設似乎比其他公設更複雜。它指出,通過已知直線外的一點,實際上只能作一條與已知直線平行的直線。歐幾里得以後的一些數學家認為這條公設是歐幾里得體系的一個缺陷。如果根據另外的一些假設能夠證明這一公設的話,就可以克服這一缺陷。對此曾經試用過成千上萬個證法,其中有些還非常巧妙,但後來發現全都是錯誤的。最後,直到十九世紀,一位名叫羅巴切夫斯基的俄國數學家和其他人才確證這條著名的平行公設完全獨立於其他假設之外,不可能用其他假設來徵明。 一但這一公設的獨立性為人們所充分理解,數學家們就作出了更為驚人的發現。他們發現能夠用與這一公設相反的假設來代替它——例如,通過已知直線外的一點,可以作出一條以上的平行線的假設。於是,這條新的公設結合歐幾里得的其他假設,就可以形成一門在邏輯上完整的幾何學。這種幾何學稱為非歐幾里得幾何學。早期的對非歐幾何的研究,完全是出於數學上的獵奇和愛好。但是當愛因斯坦研究相對論時,他發現以非歐幾何研究空間,可導致許多重大的實際結果。正是非歐幾何給他的廣義相對論提供了數學框架。 因此可以說相對論和非歐幾何是不可分的。如果能找出非歐幾何在邏輯上的矛盾,相對論的框架就會崩潰。而如果有人能用歐幾里得的其他假設證明平行公理,非歐幾何也就無法存在。因此,推翻相對論的簡單方法就是證明平行公理。 某日,卡拉漢神父坐在紐約地下電車上,腦子裡忽然閃過這一想法。隨後不久,他在和一個朋友吃飯時突然大叫:“那是能證明的!”到1931年末,卡拉漢神父完成了他的證明,並向世界宣告相對論已被推翻。 十九世紀,著名的法國數學家拉格朗日有一次對學術界報告他經過研究得出的一個難題的證法。他剛一開始宣讀論文,又馬上停了下來,他皺皺眉,隨即疊起他的文稿說:“先生們,我還要再考慮考慮。”不幸的是,卡拉漢神父卻沒有疊起他的文稿。 1931年,他發表了他對平行公理的證法——一本310頁的大作,書名為《歐幾里得還是愛因斯坦? 》任何一位夠格的幾何學家都能指出他的證法的錯誤,可是這位不懂科學的科學家並不很願意得到別人的有益幫助。 卡拉漢神父對愛因斯坦大張撻伐,所用言詞之尖刻和誇張與吉勒特毫無二致。卡拉漢寫道:“我們當然不能認為愛因斯坦是物理學界出名的科學發明家,相反,他不過是暈頭暈腦地想為一些數學公式找到某種含義,而連他自己也對這些公式將信將疑,但他卻心存僥倖,要設法加以證明。……愛因斯坦實無邏輯頭腦。” 卡拉漢神父發現在構成愛因斯坦的幾何學的“糊塗思想”和“一大堆毫無意義的言詞”中,有一種無意識的幽默感。他宣稱:“真叫人又好氣又好笑,這樣一堆大雜燴竟會在某個地方當真地被認為是思想。……但是要想讓愛因斯坦講道理是枉費心機。” 他又說:“他(愛因斯坦)的思想支離破碎,東拼西湊,前後不一,粗製濫造,自相矛盾。……不管他作為一個理論數學家的成就如何……一旦離開他的那些符號和方程,他就變成了荒唐透頂的思想家。……他的思想暈暈乎乎,搖搖晃晃,踉踉蹌蹌,跌跌撞施,真是盲人騎瞎馬。” 本書成段摘引這些評論,因為這正是偽科學家攻擊偉大科學家的一些典型的例子。儘管卡拉漢的父是一位教士,他的攻擊竟然墮落到幾乎無異於人身攻擊的地步。這裡必然有他的心理動機在起作用,只不過這位神父沒有意識到罷了。 卡拉漢神父的數學造詣究竟如何,一個很恰當的說明就是,在他“證明”了平行公理的那年,他還發現了三等分角的方法!迪凱納大學曾以小冊於的形式予以出版。 ”當時還曾宣布他正致力於倍立方體問題和圓變方問題,但這兩方面顯然都未成功。1940年他62歲時,作為迪凱納大學的校長而退休。此後便默默無聞了。 在所有攻擊相對論的人中,不知怎的,似乎總是由福特來下定論。在討論相對論的基礎邁克爾孫—莫雷實驗時,他指出、未能發現光速的變化,可以得出兩種結論。一是愛因斯坦的結論——光速與地球的運動絕對無關。另外一個比較簡單,“比較容易理解的”結論則是:地球根本是不動的! 然後,他又補充說:“不幸的是,若要我說出自己的看法,那我就要提出第三個問題:究竟誰,……曾經證實了光具有速度呢?”
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