장3 강의 1 과학의 불확실성

무지철학의 위대한 가치를 알고, 나아가 이 철학이 큰 발전을 가져올 수 있다는 것을 아는 과학자로서 어깨에 책임감을 느낍니다.나는 목소리를 높이고, 이 자유를 증진하고, 사람들에게 의심을 두려워하지 말고 환영하도록 가르치는 것이 나의 의무라고 생각합니다.확실하지 않다는 것을 알고 있다면 상황을 개선할 기회가 있습니다.나는 미래 세대를 위해 이 자유를 위해 싸울 것입니다. 바로 본론으로 들어가 과학이 다른 분야의 아이디어에 미친 영향과 영향에 대해 논의하겠습니다.이것은 Mr. Danz가 특히 탐구하고 싶어하는 주제입니다.이 일련의 강의 중 첫 번째 강의에서 나는 관련된 의심과 불확실성을 특히 강조하면서 과학의 본질에 대해 이야기할 것입니다.두 번째 강의에서는 과학적 견해가 정치 문제, 특히 소위 국가의 적과 종교 문제에 미치는 영향에 대해 논의할 것입니다.그리고 세 번째 강의에서는 사회가 나에게 어떻게 보이는지 설명하고 싶습니다. 내가 말하고 싶은 것은 과학자에게 사회가 어떻게 보이는지라고 말할 수 있지만 사실 이것은 내가 보는 것입니다.또한 앞으로 새로운 과학적 발견으로 인해 야기될 수 있는 사회적 문제에 대해서도 기술하고자 한다.

나는 종교와 정치에 대해 얼마나 알고 있는가?워싱턴 대학과 다른 곳의 물리학과에 있는 몇몇 친구들은 저를 놀리며 말했습니다. 나도 와서 당신이 하는 말을 듣고 싶어요.나는 당신이 이런 종류의 주제에 관심이 있는지 몰랐습니다.물론 그들이 의미하는 것은 내가 그런 종류의 주제에 관심이 있지만 그런 종류의 주제에 대해 이야기할 배짱이 없다는 것입니다. 한 분야의 아이디어가 다른 분야의 아이디어에 어떻게 영향을 미치는지에 대해 이야기하려는 사람은 결국 자신을 바보라고 부르고 문제를 제기하게 됩니다.이 전문화된 시대에 두 가지 다른 분야에 대한 깊은 지식을 동시에 가진 사람은 거의 없기 때문에 항상 한 분야에서 바보가 될 것입니다.

사실 제가 설명하고 싶은 것은 오래된 개념입니다.오늘 밤 내가 말하려는 것은 빠르면 17세기 초에 당시의 철학자들에 의해 말되고 논의되었을 가능성이 큽니다.그렇다면 왜 이 모든 것을 다시 반복해야 할까요?매일 새로운 세대가 태어나기 때문입니다.인류 역사에서 확립된 많은 위대한 개념들은 우리에 의해 의도적이고 명확하게 세대에서 세대로 전달되어야 하기 때문에, 그렇지 않으면 이러한 개념들이 사라질 것입니다. 많은 오래된 개념이 상식이 된 지 오래되었으며 더 이상 논의하거나 설명할 필요가 없습니다.그러나 주변 사람들을 보면 과학 발전이라는 큰 주제와 관련된 많은 개념을 모두가 인정하거나 인정할 수 있는 것은 아니라는 생각이 듭니다.예, 과학을 이해하고 감사하는 사람들이 많이 있습니다, 특히 대부분의 사람들이 과학이 무엇인지 이해하는 대학 강당에는 오늘 밤 모두 잘못된 위치에 있을지도 모릅니다. 마음에.

이 매우 어려운 이야기에서 제가 가장 잘 아는 부분인 꼬리부터 시작하겠습니다.나는 과학을 알고, 과학의 개념, 방법, 지식에 대한 태도, 진보를 위한 추진력, 정신 훈련을 잘 알고 있습니다.따라서 이 첫 번째 강의에서 나는 과학에 대해 내가 아는 것을 말하고 다음 두 강의에서 더 터무니없는 발언을 할 것입니다.그때쯤 되면 관객이 점점 줄어들 것 같아요. 과학이란 정확히 무엇인가? 과학이란 정확히 무엇인가?일반적으로 말하자면, 과학은 세 가지 중 하나 또는 세 가지의 혼합을 의미합니다.정확할 필요는 없다고 생각합니다. 너무 정확하다고 해서 반드시 좋은 생각은 아닙니다.

때때로 과학은 사물의 밑바닥을 파헤치는 특정한 방법을 가리킵니다.다른 맥락에서 과학은 철저한 조사 후에 나타나는 지식 체계를 의미합니다.과학은 또한 결국 무언가를 발견한 후에 할 수 있는 새로운 일과 새로운 프로젝트를 의미할 수도 있고, 실제로 새로운 일과 새로운 프로젝트 자체를 수행하는 것을 의미할 수도 있습니다.이 마지막 필드는 일반적으로 기술이라고 하는데, 타임지의 과학 칼럼을 읽으면 칼럼의 절반 정도가 새로운 발견에 할애되고 나머지 절반은 새로운 것이 무엇이며 어떻게 만들어지는지를 다루고 있음을 알 수 있습니다.따라서 일반 대중의 과학 정의에는 기술적 요소가 포함됩니다.

저는 이 세 가지 수준의 과학을 역순으로 논의하고 싶습니다.우선, 기술로 어떤 새로운 것을 생각해 낼 수 있는지부터 시작하겠습니다.과학의 가장 분명한 특징 중 하나는 그것의 응용적 특성입니다. 즉, 과학의 발전의 결과로 우리는 어떤 일을 할 수 있는 힘을 갖게 되었습니다.그리고 이 힘의 효과는 더 이상 설명할 필요가 없을 것입니다.과학의 발전이 없었다면 전체 산업 혁명은 거의 불가능했을 것입니다.오늘날 우리는 노예 제도에 의존할 필요가 없으며 사람들이 자유롭게 살 수 있고 최대 능력을 발휘할 수 있으며 많은 인구를 위한 충분한 식량을 생산할 수 있고 질병을 통제할 수 있습니다. 과학적인 생산 도구와 그 결과가 나타났습니다.

이제 나는 새로운 일을 행하는 이 능력이 좋든 나쁘든 사용 지침과 함께 오지 않는다고 말할 것입니다.그래서 사실 이 힘의 출력이 좋은지 나쁜지는 모두 어떻게 사용하느냐에 달려 있습니다.우리는 글로벌 생산의 개선을 보고 싶지만 모든 사람이 자동화에 대해 할 말이 많습니다.우리는 의학의 발전에 만족하고 새로운 인구의 수에 대해 걱정하고 특정 박테리아를 제거했기 때문에 이러한 질병으로 아무도 죽지 않을 것이라고 걱정하거나 유사하게 박테리아에 대한 지식을 습득했습니다. 어떤 인간은 아무도 치료할 수 없는 질병을 만들기 위해 필사적이고 비밀리에 비밀 실험실을 세웠습니다.우리는 항공 운송의 발전과 그 거대한 비행기의 인상적인 크기에 만족하지만 공중전의 공포도 알고 있습니다.이제는 국가간 소통이 편리해져서 더욱 기쁘지만 감시가 쉬워질까 모두가 걱정하고 있습니다.사람들은 우주로 가는 것에 대해 들떠 있지만 앞으로 이 분야에서 문제가 생길 것이라는 데는 의심의 여지가 없습니다.이러한 불균형의 느낌 중 가장 유명한 것은 원자력과 그에 수반되는 문제에 관한 것입니다.

천국에 갈 수도 있고 지옥에 갈 수도 있다 그렇다면 과학은 가치가 있습니까? 사람으로 하여금 무엇인가를 이루게 하는 이런 힘은 항상 그만한 가치가 있다고 생각합니다 결과가 좋고 나쁨은 그 힘을 어떻게 쓰느냐에 따라 다르지만 그 힘 자체가 가치가 있다고 생각합니다. 한번은 하와이에 있을 때 누군가 나를 불교도들이 지은 사원으로 데려갔습니다.사원에서 누군가가 나에게 말했다: 나는 당신이 결코 잊지 못할 무언가를 당신에게 말하고 싶습니다.그런 다음 그는 말했습니다. 하나님은 모든 사람에게 하늘 문을 여는 열쇠를 주셨습니다.그리고 이 열쇠는 지옥의 문을 여는 데에도 사용될 수 있습니다.

과학도 마찬가지입니다. 어떤 면에서 과학은 천국의 문을 여는 열쇠이기도 하지만 지옥 문을 여는 열쇠이기도 하며 어느 문이 어느 문인지 알 수 없습니다.열쇠와 천국에 들어가는 수단을 버려야 합니까?아니면 키를 잘 활용하는 방법에 대한 문제로 계속 씨름하고 있습니까?물론 이것은 매우 심각한 문제이지만 천국의 문을 여는 이 열쇠의 가치를 부인할 수는 없다고 생각합니다. 사회와 과학의 관계에서 발생하는 모든 큰 문제는 이 범위를 벗어나지 않습니다.과학자가 자신이 사회에 미친 영향에 대해 어느 정도 책임을 져야 한다고 들었을 때, 그것은 보통 과학의 응용 부분입니다.원자력을 공부한다면 인간에게 유해한 방식으로도 사용될 수 있다는 것을 이해해야 합니다.따라서 일부 과학자 회의에서는 그것이 의제의 맨 위에 있을 것으로 예상할 것입니다.그러나 나는 더 이상 가지 않을 것입니다. 나는 이것들을 과학적 문제로 취급하는 것은 과장이라고 생각합니다. 그들은 더 많은 사회적 문제입니다.

사실, 이 힘이 작용하는 방식은 꽤 명확하지만 그것을 활용하는 방법은 훨씬 덜 명확하고 실제로 과학적이지 않으며 과학자들이 잘 이해하지 못하는 문제입니다. 브라질에 대한 작은 이야기를 들려주세요 내가 왜 이것에 대해 이야기하고 싶지 않은지 설명하기 위해 또 다른 예를 들어 보겠습니다.몇 년 전인 1949년이나 1950년경에 나는 물리학을 가르치기 위해 브라질로 갔다.그 당시 .4라는 원조 프로그램이 있었는데 매우 흥미로웠고 모두가 저 개발도상국을 원조할 예정이었습니다.물론 그들에게 필요한 것은 기술 지식입니다! 내가 브라질에 있을 때 나는 리오 시에 살았습니다.리오 시내에는 작은 언덕이 있고 언덕 위의 집들은 부서진 나무 블록으로 지어졌습니다.그 사람들은 정말 가난합니다.그들은 하수구나 흐르는 물이 없습니다.매일 물을 얻는 방법은 낡은 휘발유 통을 찾아 머리에 이고 산을 내려가 공사장으로 가는 것입니다.새 집을 짓고 있기 때문에 콘크리트 혼합으로 인해 많은 양의 물을 사용하는 현장입니다.그래서 그 가난한 사람들은 낡은 휘발유 깡통에 물을 채워서 다시 산으로 가져왔습니다.이따금 더러운 파이프를 통해 물이 언덕 위로 올라갔다가 다시 언덕 아래로 내려가는 것을 볼 수 있습니다.모든 상황이 한심하고 끔찍합니다.

그리고 이 언덕 바로 옆에는 코파카바나 해변(Copacabana Beach)의 멋진 건축물, 아름다운 건물 등이 있습니다. 프로젝트 4에서 친구들에게 말했습니다. 문제가 기술 지식에 있습니까?그들이 산 아래에서 산꼭대기까지 수도관을 놓는 법을 모르느냐?그들은 산 꼭대기에 수도관을 놓은 후에 적어도 모든 사람이 빈 깡통을 산 위로 옮긴 다음 깡통에 더러운 물을 채우고 산 아래로 버릴 수 있다는 것을 모르십니까? 따라서 기술 지식의 문제가 아닙니다. 확실히 아닙니다.이웃 고층 건물에 모두 배관 펌프가 있기 때문에 우리는 마침내 이것을 알아냈습니다.이제 우리는 이것이 경제적 지원의 문제라고 생각하며 지원이 유용한지 여부를 모릅니다.하지만 제 생각에는 산당 수도관 설치, 펌프 설치 등의 비용을 계산하는 것은 논의 할 가치가 없습니다. 우리는 이 질문에 대한 답을 알지 못하지만 적어도 기술 지원과 재정 지원이라는 두 가지가 시도되었다는 점을 지적하는 것으로 시작하겠습니다.이러한 면에서 성공하지 못하는 것은 실망스러운 일이며 우리는 다른 것을 시도하고 있습니다. 나중에 보시겠지만 이러한 새로운 시도는 고무적입니다.무엇이든 할 수 있는 유일한 방법은 계속해서 새로운 방법을 시도하는 것이라고 생각합니다. 이것들은 과학의 응용된 측면이고, 그것들은 너무나 명백해서 우리가 더 이상 논의할 필요가 없다고 생각합니다. 스릴, 야생 과학의 또 다른 측면은 그 내용 자체, 모든 새로운 발견 자체입니다.보상, 금, 흥미진진한 부분, 열심히 생각하고 열심히 일한 것에 대한 보상입니다. 응용 프로그램이 아니라 새로운 것을 발견하는 짜릿함에 대한 보상입니다.아마 대부분의 사람들이 이 느낌을 알고 있을 것이다.하지만 여러분이 그 느낌을 이해하지 못한다면 이 강연에서 과학의 중요한 측면, 과학을 해야 하는 흥미진진하고 진정한 이유를 설명하는 것이 거의 불가능합니다.그러나 당신이 그것을 이해하지 못한다면, 당신은 요점을 전혀 놓치고 있는 것입니다.이 위대한 획기적인 모험을 이해하고 감사하지 않는다면 과학이 무엇인지, 다른 것들과 어떤 관련이 있는지 이해할 수 없습니다.이 세대가 스릴 넘치고 거칠고 신나는 모험이라는 것을 이해하지 못한다면 당신은 이 세대에 살고 있는 것이 아닙니다. 과학이 지루하다고 생각합니까?사실 전혀 지루하지 않습니다.사실 이 부분이 가장 표현하기 힘든 부분입니다.하지만 한두 가지 말할 수 있습니다.개념부터 시작하겠습니다. 예를 들어, 고대 사람들은 땅이 코끼리의 등이고, 코끼리는 거북이 위에 서 있고, 거북이는 바닥이 없는 바다에서 헤엄친다고 믿었습니다.물론 바다를 지탱하는 것은 전혀 다른 문제이고 당시 사람들은 이 문제에 대한 답을 갖고 있지 않았다. 고대인의 믿음은 그들의 상상에서 나왔다.시적이고 아름다운 생각입니다.오늘 우리가 같은 문제를 어떻게 보는지 보세요, 지루할까요?우리는 이제 세상이 회전하는 공이고 공은 끈적 끈적한 사람들로 가득 차 있고 그들 중 일부는 머리에 서 있고 우리는 큰 불 덩어리의 작은 뼈에서 침을 뱉는 것처럼 태양 주위를 윙윙 거렸다 고 말합니다. 당신의 앞에.이것은 정말 더 낭만적이고 더 흥미 진진합니다.우리는 지구에 머물기 위해 무엇을 합니까?중력, 중력은 지구에만 있는 것이 아니라 애초에 지구를 구형으로 만들고, 태양을 태양으로 만들고, 지구가 궤도에서 벗어나지 않고 태양 주위를 계속 비행하도록 하는 것입니다.중력은 행성을 제어할 뿐만 아니라 행성과 행성의 작동도 지배합니다.수많은 행성들이 은하계의 방향이나 거리에 관계없이 각각의 위치에 배치됩니다. 우리 우주를 묘사하려는 많은 시도가 있었지만 이것은 앞으로도 계속될 것이고 결코 그 밑바닥에 도달하지 못할 것입니다. 오래된 시적 설명과 정확히 같은 바닥. 놀랍다, 아름답다 그러나 자연의 상상력은 인간의 상상력을 훨씬 능가합니다.실제 관찰을 통해 이 느낌을 경험해 보지 않은 사람은 우주와 같은 화려한 것을 상상할 수 없을 것입니다. 또는 지구와 시간을 상상해 보십시오.시인이 쓴 책에서 실제 시간, 느린 진화 과정과 비교되는 시간에 관한 내용을 읽어 본 적이 있습니까?으, 말이 너무 빨라요.처음에 지구에는 생명체가 없었습니다.수십억 년이 지났고 공은 이렇게 회전합니다 일출, 일몰, 파도 및 시끄러운 소리를 감상 할 생물이 없습니다.이 시나리오를 상상할 수 있습니까, 이해할 수 있습니까, 또는 생각에 포함시킬 수 있습니까? 생명체가 없는 세상의 의미는 무엇입니까?우리는 생물학적 관점에서 세상을 보는 데 너무 익숙해서 생명이 없다는 것이 무엇을 의미하는지 더 이상 이해할 수 없습니다.그러나 사실 대부분의 경우 지구에는 생물이 없습니다.오늘날 우주의 대부분의 행성에는 생물이 없을 것입니다. 또는 삶 자체를 고려하십시오.생명의 내부 구조와 각 부분 사이의 화학적 작용은 매우 아름답다.결국 모든 생명체는 다른 생명체와 밀접하게 연결되어 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 엽록소에는 식물의 산소 처리 과정에서 매우 중요한 역할을 하는 작은 화학 구조가 있습니다.이 화학 부분은 벤젠 고리라고 하는 다소 네모난 고리 모양으로 매우 아름답습니다.그것은 식물과는 아무런 관련이 없으며 우리와 같은 동물일 뿐이며 우리의 산소 저장 시스템, 즉 혈액의 적혈구에는 똑같이 흥미롭고 독특한 고리 구조가 있습니다.다만 식물의 고리에서는 중심이 마그네슘 원자인데 적혈구의 고리에서는 중심이 철 원자로 바뀌어서 우리의 혈액은 녹색이 아닌 붉은색인데 둘의 화학구조는 반지는 똑같습니다. 또한 박테리아의 단백질은 인체의 단백질과 동일합니다.사실 박테리아에서 단백질을 만드는 기계가 적혈구로부터 헤모글로빈을 만들라는 명령을 받는다는 사실이 최근에야 발견되었습니다.인생은 인생에 너무 가깝습니다!생물학적 세계의 심오한 화학에서 공통된 본성은 정말 훌륭하고 아름답습니다. 인간은 항상 너무 자랑스러워서 다른 동물과의 친족 관계를 항상 인정하지 않았습니다. 그리고 원자.결정이 너무 길고 길게 배열되어 있고 내부의 작은 원자 공이 같은 패턴을 반복하는 것이 정말 아름답습니다.뚜껑이 있는 물 한 잔과 같이 조용해 보이는 것들은 여러 날 동안 거기에 방치되어 있지만 실제로는 매우 활동적입니다. 물.우리의 투박한 육안으로 볼 때 죽은 채 가만히 있는 것처럼 보이는 것이 알고 보면 거칠고 역동적인 춤입니다! 우리는 또한 전 세계가 동일한 원자로 구성되어 있고 하늘의 행성이 우리 몸과 동일한 물질로 구성되어 있음을 발견했습니다.그렇다면 다음 질문은 우리 몸을 만드는 데 사용되는 재료는 어디에서 왔습니까?생명이 어디에서 왔는지, 지구가 어디에서 왔는지 뿐만 아니라 생명과 지구를 만드는 데 사용되는 물질은 어디에서 왔습니까?이러한 것들은 어떤 별들의 폭발에 의해 분출된 것으로 보인다.이 물건은 흙덩이처럼 버려지고 그곳에서 기다렸고, 점차 진화하고 변해 45억년을 기다린 끝에 지금 여기 서 있는 괴물은 청중이 말하는 괴물이라는 집단에게 어떤 도구를 들고 서 있습니다.이 얼마나 멋진 세상입니까! 찾은 값 인간의 생리학을 다시 보라.사실, 내가 말하는 모든 것은 동일합니다.무엇이든 면밀히 살펴보면 진실보다 더 흥미로운 것은 없으며 사실의 발견은 과학자의 지칠 줄 모르는 노력의 보상이라는 것을 알게 될 것입니다. 인간의 생리학에 관해서는 혈액 순환에 대해 생각할 수 있습니다. 줄넘기를 하는 어린 소녀를 상상해 보세요.어린 소녀의 몸 안에서 무슨 일이 일어났습니까?혈액이 흐르고, 신경이 교차하고, 근육과 신경이 영향을 받고, 뇌는 믿을 수 없는 속도로 피드백되어 이렇게 말합니다. 이제 우리는 발뒤꿈치가 아프기 전에 땅을 치고 서둘러 혈압을 올립니다.어린 소녀가 위아래로 점프할 때 또 다른 신경 제어 근육 집합이 세어집니다. 하나, 둘, 셋, 오, 하나, 둘, 셋, 그리고 그녀가 점프하고 세는 동안 아마도 그녀는 여전히 그녀를 보고 있던 생리학 교수가 미소를 지었습니다. !그것도 생리학의 일부입니다! 그런 다음 전기가 있고 양전기와 음전기의 인력이 매우 강하고 정상적인 물질의 모든 양전기와 음전기가 균형을 이루고 취소되며 모든 것이 다른 모든 것과 잘 어울립니다.오랫동안 누군가가 호박 조각을 문질러 작은 종이 조각을 끌어당길 수 있다는 것을 우연히 발견했을 때를 제외하고는 아무도 전기 현상을 알아차리지 못했습니다.그러나 오늘 우리는 이러한 것들을 가지고 놀다가 놀라운 메커니즘이 많이 있다는 것을 알게 되었습니다.그러나 사람들은 여전히 ​​과학에 대해 많이 알지 못합니다. 예를 들어.아이들을 위해 쓴 6개의 크리스마스 연설을 기록한 Faraday의 "The Chemical History of Candles"를 읽었습니다.패러데이의 연설의 요점은 당신이 무엇으로 시작하든, 당신이 충분히 주의 깊게 보는 한, 당신은 결국 전체 우주를 관찰하게 될 것이라는 점입니다.따라서 연소, 양초의 화학적 성질 등 양초의 모든 특성을 살펴보면 이러한 결론을 도출할 수 있습니다.그러나 그 책의 서론에서 패러데이의 생애와 몇 가지 발견을 소개하면서 패러데이는 전기 분해 과정에서 사용되는 전기가 벗겨진 원자의 수에 전기 가격을 곱한 값에 비례한다는 사실을 발견했다고 말했습니다.이 책은 계속해서 패러데이가 발견한 원리가 오늘날 납 도금 알루미늄의 양극 코팅을 착색하는 데 사용되며 수십 가지 다른 산업 응용 분야에서도 사용된다고 설명합니다. 나는 그 말을 정말로 좋아하지 않는다.다음은 패러데이가 자신의 발견을 설명하는 방법입니다. 물질의 원자는 어떻게든 전기와 연결되어 있어 가장 놀라운 특성을 나타낼 수 있으며, 그 중 하나는 화학적 친화력을 공유한다는 것입니다.패러데이는 철과 산소가 결합하여 산화철을 형성하는 것과 같이 원자가 어떻게 결합하는지를 지배하는 것을 발견했습니다. 왜냐하면 일부는 양전하를 띠고 일부는 음전하를 띠기 때문에 특정 비율에 따라 서로 끌어당기기 때문입니다.그는 또한 전기가 단위 단위로, 조금씩 나타난다는 사실을 발견했습니다.사실 두 발견 모두 매우 중요하지만 두 번째 발견이 가장 흥미진진합니다. 과학사에서 가장 극적인 순간입니다. 두 가지 위대한 질문이 하나로 합쳐져 하나의 이론으로 통합되는 드문 순간입니다.패러데이는 완전히 다른 것처럼 보이는 두 가지가 실제로는 같은 것의 양면이라는 사실을 갑자기 발견했습니다.어떤 사람은 전기를 공부하고 어떤 사람은 화학을 공부하는데 갑자기 원래 두 과학의 양쪽 화학변화가 통합되면서 전기적 결과가 나타난다.오늘날 대학은 여전히 ​​이 현상을 이런 식으로 바라보고 있습니다.따라서 이러한 원리를 납도금에만 적용한다고 해도 과언이 아닙니다. 그리고 아시다시피 신문은 생리학에서 새로운 발견이 있을 때마다 항상 표준적인 진부한 표현을 사용합니다. 발견자는 그 발견이 암 치료에 도움이 될 수 있다고 말합니다.그러나 그들은 발견 자체의 가치가 무엇인지 말할 수 없었습니다. 자연이 어떻게 작동하는지 알아 내려고 노력하는 것은 많은 난해한 트릭을 포함하는 인간의 마음에 대한 시련입니다.다음에 무슨 일이 일어날지 예측하는 데 실수를 범하지 않으려면 아름다운 논리의 줄타기를 걸어야 합니다.양자 역학 및 상대성 이론의 많은 아이디어가 좋은 예입니다. 관찰은 궁극적인 판단이다 제가 이야기하고 싶은 세 번째 과학적 수준은 그것의 바닥에 도달하는 방법입니다.이 접근 방식의 기본은 관찰이 어떤 것이 참인지 여부를 판단한다는 가정입니다.아이디어가 진실을 포함하는지 여부를 궁극적으로 판단하는 것이 관찰이라는 것을 이해하면 과학의 다른 측면이나 특성이 분명하고 이해 가능해집니다.그러나 여기서 과학적으로 증명(prove)하는 것은 실제로 테스트(test)를 의미하며, 대중에게 전체 아이디어는 모든 법률이 비정상적인 상황에서 테스트되어야 한다는 것으로 해석되어야 합니다.그것이 과학이 작동하는 방식입니다.어떤 법에 예외가 있고 관찰 후에 예외가 사실로 판명되면 원래 설정된 법이 잘못된 것입니다. 이러한 예외는 이전 규칙의 오류를 보여주기 때문에 그 자체로 흥미롭습니다.따라서 올바른 규칙(있는 경우)을 찾는 것이 가장 흥미로운 일이며 사람들은 이러한 예외와 유사한 결과를 가진 다른 규칙을 조사합니다.과학자들은 항상 더 많은 예외를 찾고 이러한 예외의 특성을 확인하려고 노력하고 있습니다.이 과정이 발전할수록 더욱 흥미진진해질 것입니다.과학자들은 법이 잘못되었다는 사실을 숨기려 하지 않고 오히려 매우 진보적이고 자극적인 사건입니다.사실 그는 자신의 원래 생각이 틀렸다는 것을 가능한 한 빨리 증명하고 싶었습니다. 관찰이 최종 판단이라는 원칙은 우리가 할 수 있는 질문의 종류를 심각하게 제한합니다.이러한 질문은 결과가 무엇인지 확인하기 위해 수행할 수 있습니다.내가 이것을해야합니까?그리고 이것의 가치는 무엇입니까?그리고 유사한 문제는 완전히 다른 형태의 문제입니다. 그러나 어떤 것이 그다지 과학적이지 않다고 해서 관찰을 통해 테스트할 수는 없지만 그것이 작동하지 않거나 잘못되었거나 엄청나게 어리석다는 의미는 아닙니다.우리는 과학이 반드시 좋고 다른 모든 것이 나쁘다고 말하는 것이 아닙니다.과학은 법칙으로 분석할 수 있는 것만 고려하므로 지금 과학이라고 하는 것은 모두 발견했지만 아직 놓치고 있는 것이 많고 과학적인 방법으로는 힘이 없다.이것은 그것들이 중요하지 않다는 것을 의미하는 것이 아니라, 사실 그것들은 많은 관점에서 가장 중요합니다.그러나 어떤 행동을 결정하기 전에 다음에 무엇을 할지 결정해야 할 때는 항상 그것을 해야 하는가?이런 배려, 내가 이러면 어떻게 될지 그냥 따라갈 수는 없잖아?해결책을 찾는 관점.물론 먼저 어떤 일이 일어나는지 보고 그런 다음 이러한 일이 일어나기를 원하는지 여부를 결정할 수 있다고 말씀하셨습니다.그러나 이것이 이러한 일이 일어나기를 원하는지 여부를 결정하는 마지막 단계이며 정확히 과학자들이 도울 수 없는 단계입니다.무슨 일이 일어날지 알 수는 있지만 그런 식으로 마음에 드는지 결정해야 합니다. 과학과 완전히 다른 관찰을 판단하는 과학적 원리에서 몇 가지 기술적 후속 결론도 도출됩니다.예를 들어 관찰을 너무 거칠게 만들 수 없습니다.극도로 조심해야 합니다. 기기에 먼지 조각이 있어 관찰되는 물체의 색상이 바뀔 수 있으며 원래 생각했던 것과 다를 수 있습니다.관찰을 다시 확인하고, 확인하고 확인하고, 모든 실험 조건을 이해했는지 확인하고, 수행 중인 작업을 잘못 해석하지 않았는지 확인해야 합니다. 흥미롭게도 이 철저한 접근 방식, 이 좋은 습관이 오해되거나 왜곡되는 경우가 많습니다.어떤 일이 과학적으로 이루어졌다고 말할 때 그는 종종 철저히 이루어졌다는 것을 의미합니다.독일이 유태인을 매우 과학적으로 학살했다고 사람들이 말하는 것을 들었습니다. 그러나 사실 이 문제는 전혀 과학적이지 않고 충분히 철저합니다.학살이 진행되는 동안 무엇을 관찰해야 하는지, 어떤 관찰 방법을 확인해야 하는지 등의 문제가 전혀 없었습니다.이 정의에 따르면 일찍이 고대 로마 시대나 다른 시대에 과학이 오늘날과 같이 발전하지 않았고 사람들이 관찰에 별로 관심을 기울이지 않았을 때 과학 학살은 이미 일어났습니다.그러나 이러한 경우에는 과학적이 아니라 철저하거나 철저하다고 해야 합니다. 소위 과학 철학이 실제로 말하는 이 관찰 게임에는 몇 가지 특별한 요령이 있습니다.관찰을 해석하는 방법이 그 중 하나입니다.한 농부가 자신의 농장에서 일어난 신비한 사건에 대해 친구들에게 불평하는 유명한 농담이 있습니다. 한 무리의 백마가 다른 무리의 검은 말보다 더 많은 음식을 먹고 있었습니다.그는 그것에 대해 몹시 걱정했고 친구가 제안하기 전까지는 이유를 이해하지 못했습니다. 백마가 더 많을 수도 있습니다! 터무니없게 들리겠지만 판단을 내릴 때 비슷한 오류를 얼마나 많이 범했는지 생각해 보십시오.당신은 말했다 : 언니가 감기에 걸렸다.. 2 주 후에 생각하면 백마가 많은 경우도 마찬가지입니다.과학적 사고에는 어느 정도의 규율이 필요하며, 가장 낮은 수준에서도 그러한 실수는 불필요하기 때문에 우리가 가르치고 전달해야 하는 것은 바로 이 규율입니다. 과학의 또 다른 중요한 특징은 객관성입니다.실험의 관찰자인 당신이 특정 결과를 선호할 수 있기 때문에 당신은 관찰을 분석할 때 객관적이어야 합니다.그래서 이 실험을 여러 번 반복하지만 더러운 것이 기기에 떨어지는 등 다양한 상황으로 인해 데이터가 변경되고 모든 것이 통제되지 않습니다.그러나 당신은 특정한 결과를 원하기 때문에 당신이 좋아하는 데이터가 있을 때마다 이렇게 말합니다.다시 실험을 반복하면 결과가 완전히 달라집니다 사실 이전 실험에서 악기에 먼지가 있을 수 있는데 눈감아 주셨어요. 이것들은 당연하게 들릴지 모르지만, 일반 대중은 종종 과학적 문제나 심지어 과학과 관련된 문제를 평가할 때 이러한 것들에 면밀한 주의를 기울이지 않습니다.예를 들어 주가의 상승과 하락이 대통령이 말한 것과 말하지 않은 것과 관련이 있는지 분석할 때 이미 마음속에 어떤 의견이 있을 수 있습니다. 이론이 명료할수록 재미있다 또 다른 극도로 중요한 기술적인 점은 제안된 이론이 더 명확할수록 일반적으로 더 흥미롭다는 것입니다. 즉, 법칙이 더 명확할수록 그 진실을 테스트하는 것이 더 흥미로워집니다.누군가가 행성이 주위를 이동하는 경향 때문에 행성이 태양 주위를 공전한다고 제안한다면, 이 이론은 동시에 여러 가지 다른 현상을 설명할 수 있습니다.글쎄요, 좋은 이론이죠, 그렇죠?아니, 행성이 행성의 중심점과 태양의 중심점 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 구심력의 영향으로 태양 주위를 공전한다는 이론과는 전혀 다릅니다. 후자의 이론은 모든 것이 분명히 운의 결과가 아니며 행성 운동의 약간의 차이만으로도 이론이 틀렸음을 증명하기 때문에 매우 명확하게 진술하기 때문에 더 좋습니다.한편, 첫 번째 이론에 따르면 관측 결과 행성이 움직이고 있음을 나타내더라도 다음과 같이 말할 수 있습니다. 따라서 이론이 더 명확할수록 더 강력하고 예외에 의해 더 쉽게 도전받을 수 있으므로 더 흥미롭고 테스트할 가치가 있습니다. 여러 번 단어는 별 의미가 없습니다.가설을 만들기 위해 여러 단어를 조합하지만 단어의 사용으로 인해 내 옴후 예와 같이 명확한 결론을 도출할 수 없습니다.그렇다면 그 이론은 거의 의미가 없습니다. 모든 것이 움직이는 것을 좋아한다고 말함으로써 세상의 거의 모든 것을 설명할 수 있기 때문입니다.철학자들은 이것에 대해 많이 이야기했으며 모든 단어는 극도로 정확하게 정의되어야 한다고 말합니다.사실 나는 이 주장에 동의하지 않는다 나는 극단적인 정밀도의 정의는 많은 경우에 필요하지 않거나 노력할 가치가 없다고 생각하며 때때로 그것을 하는 것이 불가능하다고 생각한다. 네, 하지만 저는 오늘 이러한 논쟁에 얽매이고 싶지 않습니다. 철학자들이 과학에 대해 이야기할 때 주로 과학적 방법의 다양한 기술적 측면을 보장하는 방법과 관찰이 최종 판단이 아닌 다른 분야에서 이러한 기술적 포인트가 여전히 유용한지 여부에 대해 이야기합니다.모든 사람이 관찰에서 예외를 찾는 이 방법을 사용해야 한다고 말하지는 않습니다.다른 분야에서는 단어의 의미에 너무 신경을 쓸 필요가 없거나 규칙이 명확해야 합니다.모르겠습니다. 새로운 개념은 어디에서 오는가? 많은 이야기를 나누었지만 아직 논의되지 않은 매우 중요한 것들이 있습니다.나는 관찰이 아이디어의 판단이라고 말했습니다.그러나 아이디어는 어디에서 오는가?과학의 급속한 발전으로 인해 우리는 필사적으로 몇 가지 테스트 방법을 발명해야 합니다.그러나 중세시대 사람들은 관찰을 많이 하면 자연히 관찰 결과에서 법칙이 나온다고 생각했다.그러나 사실 법은 그냥 나타나는 것이 아니므로 더 많은 상상력이 필요합니다.그래서 우리가 다음에 이야기할 것은 새로운 개념이 어디에서 오는가 하는 것입니다. 사실, 새로운 개념이 있는 한 새로운 개념이 어디에서 오는지는 중요하지 않습니다.우리는 아이디어가 참인지 거짓인지를 테스트하는 방법을 알고 있으며 이러한 테스트는 아이디어가 어디에서 왔는지와는 아무런 관련이 없습니다. 우리는 아이디어를 관찰과 비교하기만 하면 되므로 과학계에서 우리는 새로운 아이디어는 어디에서 왔습니까? 과학계에는 권위라는 것이 없습니다. 아이디어의 좋고 나쁨은 권위자에 의해 결정되지 않습니다. 개념이 참인지 아닌지 판단하는 데 더 이상 권위자가 필요하지 않습니다.물론 우리는 권위자에게 무언가를 말하고 그가 제안하도록 한 다음 그 개념이 사실인지 테스트할 수 있습니다.그렇지 않다면 예전만큼 권위적이지 않은 권위자일 뿐입니다. 과학자들 사이의 관계는 예를 들어 물리학의 초기 단계에서 일반 사람들 사이의 관계보다 처음에는 다투고 훨씬 더 심각합니다.但在今天的物理學界，人際關係十分和諧，科學的爭論很可能摻雜了許多笑聲，爭論的雙方同樣不那麼確定己見，他們往往各自構思實驗，甚至下賭注賭結果。在物理學這一行，過去累積下來的觀測數據是那麼的多，你差不多不可能想得出跟以前想法完全不一樣的新概念，但同時又與所有已知的觀測結果吻合無衝突。因此，如果你能從任何人或任何地方得到任何新東西，歡迎都來不及了，根本不會爭論為什麼誰誰誰會說如此這般才對。 然而，很多科學領域並沒有發展到這樣，而還像早期物理學界的情形，由於數據不多而出現許多爭辯。我提起這件事，因為很有趣的是，如果出現一套獨立公正的檢核誰是誰非的方法，連人際關係都能夠減少齟齬。 法則真是奇蹟 大部分的人發現科學界並不關心到底是誰首創某個概念，或者是不關心觀念創作者的原始動機時，都會十分驚訝。科學家會做的是聆聽，如果對方說的聽起來很值得嘗試，他的想法很是與別不同，粗看之下沒有和以前累積下來的觀測結果矛盾，那麼就很讓人興奮，值得一試。你不會擔心他到底研究了多久或者是為什麼他要你聽他說。就這方面而言，新想法從何而來根本無關重要。新想法的來源是不知道，我們稱之為人腦的想像，深具創造力的想像是那些噢姆乎的一種。 教人驚訝的是，一般人不相信想像力是科學的一部分。當然，科學家的想像力和藝術家的想像力是不一樣的。最困難的，是要想像一些你從未看過的事物，這些事物必須跟已經看到過的東西完全吻合不悖，同時又要和已被想出來的完全不同；此外，它更必須是一些明確、不模糊的設想。정말 어렵습니다. 順帶一提，單單是有法則可讓我們驗證，就已經是奇蹟了。能夠找到像重力的平方反比律，還真的是個奇蹟。我們並沒有真的了解這個定律的種種，但它把我們帶到預測的可能性。換句話說，還沒著手做實驗，它就告訴你在這個實驗你可以預期會發生些什麼。 很有趣而且絕對重要的是，科學的各個法則必須並行不悖，相互沒有矛盾。由於觀測結果同樣是那一些，因此不能說一個法則這樣預測，另一個法則卻有不同預測。所以，科學並不是專家玩意，而完全是全宇宙通行的。我在生理學談到原子，在天文學、電學和化學也談到原子，它們是共通的，必須相互不矛盾。你不能隨意從一些不以原子造成的東西開始。 更加有趣的是，經過推理之後，我們猜測出法則；而這些法則呢，會慢慢愈來愈簡化至少在物理學界是如此。之前我提到過化學法則和電學法則的合而為一，這是很漂亮的例子，事實上還有很多其他的例子。 似乎，描述大自然的各個法則都帶有數學味道。但這並不是以觀測為裁判的結果，數學也不是所有科學必須具備的特性，只不過，碰巧我們的法則可以用數學的形式來寫出，至少在物理學是如此，而且更據此可作出威力強大的預測。至於為什麼大自然是數學的，則是一個謎。 不據理猜測，才是不科學 現在我要談一件很重要的事情：舊有的定律可能是錯誤的。觀測結果怎麼會是錯的呢？如果一切都經過仔細核證，怎麼還會錯？為什麼物理學家永遠都在修改定律？答案是，首先，定律並不等於觀測結果，以及第二，實驗永遠都不準確。所有的定律都是猜想出來的定律，而不是觀測結果告訴你一定會怎麼樣怎麼樣。它們只不過是一些優秀的猜想、一些觀察的外推，是到目前為止還能通過驗測的篩子而已。往後出現新的篩子時，上面的洞比以前更小，這回定律就被卡住再也通不過去了。因此定律只不過是一些猜測，是從已知外推到未知。你根本不曉得會發生什麼事，因此你放膽一猜。 例如，大家曾經相信、曾經發現一件物體在運動時，它的重量不會受到影響。如果你轉動一個陀螺，稱它的重量，等它停下來再稱一次，重量是一樣的。這是個觀測結果。但是，事實上當你稱它的重量時，你沒辦法量到無限個小數點，甚至到幾十億分之一的單位的。但現在我們知道，旋轉中的陀螺比靜止中的陀螺要重，大約增加幾十億分之一。如果陀螺轉得夠快，快到接近光速的每秒鐘約十八萬六千英里，增加的重量就十分明顯但到這時候才明顯。在早期的實驗中，陀螺的旋轉速率遠低於光速，看起來轉動中陀螺的質量和沒在轉動的陀螺質量完全相同，有人因此推測，質量是永遠不會改變的。 多笨呀！真是笨蛋！這只不過是個憑臆測而得到的定律，是一種外推。那個人為什麼會做出這樣不科學的事情？但事實上這件事沒有什麼不科學；這只不過是不確定。如果當時的人不作出猜測，那才真的不夠科學。因為，這種向未知外推才是唯一有點真正價值的事情。只有在面對仍未做過、驗過的情況，你還在猜想應該會這樣發生的時候，才有一探究竟的價值。如果你只能告訴我昨天發生什麼事，這樣的知識是沒有什麼真正價值可言的。知識必須能夠告訴我，如果我這樣做明天會發生什麼事才行不一定需要真的做這些事，但那很好玩。不過你也必須願意承擔錯誤的風險。 任何一個科學定律、科學原理或實驗觀測報告，都只是某種形式的簡本，細節都不在其中，因為你永遠無法絕對精確地描述任何事物。構思者就是會忘記寫定律時他應該說速率不太高時，質量沒改變多少。這個遊戲就是要提出很明確的法則，看看它能否通過篩子的考驗。當時提出的明確臆測，是質量永遠不會改變。這是個教人興奮的可能性呀！而假如往後發現事實並非如此，也不會構成什麼大災難。一切只不過是不確定，而不確定並不妨害到什麼。處於不確定狀態中但提出一些看法，總比什麼都不說好。 我們活著，而且無知 我們在進行科學研究時所說的一切、所有的結論式描述，全都帶有許多的不確定，這是必然會發生的，只因為它們全是結論。它們是對未來會發生什麼事作出的猜測，而你無從知道將會發生什麼事，因為你沒做過最完備、無所不包的實驗。 也許，陀螺由於轉動而出現的質量改變效應是那麼的微細，你可能會說：噢，這沒什麼差別嘛但為了要找到正確的定律，或至少找到能夠通過一個又一個的篩子，通過更多觀測結果的考驗，就需要極為不凡的智慧和想像力，以及全盤顛覆原先的哲學，顛覆我們對空間和時間的認知。我指的是相對論。往往發生的是，那些微細的效應現身之後，許多概念便需要進行最具革命性的修改。 因此，科學家早已習慣面對存疑和不確定性。所有的科學知識都是不確定的。這種與疑惑和不確定性打交道的經驗十分重要，我相信其中潛藏著巨大的價值，而且這種經驗超越科學，往外延伸。我相信，要解開任何從未被解開過的難題，你必須讓通向未知的門半開半掩地，容許你可能沒全弄對的可能性。否則，假如你早已抱有定見，也許就找不到真正的答案。 當科學家告訴你，他不知道答案是什麼時，他是個無知的人。當他告訴你他有一點點預感，覺得事情應該是如何如何，那他是對事情不確定。當他蠻確定答案應該是什麼而告訴你：事情將會這樣這樣發展，我敢打賭。那他還是抱著一點疑惑。而最最重要的是，要進步的話，我們必須認清楚這種無知以及這種疑惑。因為我們還存著一點懷疑，才會建議往新的方向尋找新觀念，科學的發展速率，並不是看實驗做得有多快而已，更重要的，是你創造出新東西的速率。 要是我們無法或不想往新方向看，如果我們沒有一絲的困惑或體認到自己的無知，我們就無法得到任何新觀念。那樣的話，也再沒有什麼值得花工夫做檢查了，因為我們應該知道什麼才是正確。所以，今天我們稱之為科學知識的東西，其實是一堆不確定的論述，只不過不確定的程度不一而已：有些是最不確定的，有些差不多確定，但沒一樣是絕對確定的。科學家已經很習慣這種狀況。我們都知道，活著而同時無知，是可能的，兩者並無矛盾。因此有人說：你怎麼能夠活著而無知？我不知道他們是什麼意思。我從來都活著，也從來都很無知。那容易得很。我想知道的是你如何能什麼都知道。 不要害怕疑惑 這一點點存疑的自由，是科學的重要部分。而我相信，在其他領域中也一樣。它是從一場掙扎、一場鬥爭中誕生。這是為了爭取被准許存疑、被容許對事情不確定而發生的鬥爭，我不想大家忘記這些掙扎的重要，不先嘗試一下力挽狂瀾，而自動棄權。 作為一個知道無知哲學的偉大價值、更知道這套哲學可以帶來巨大進步的科學家，我覺得我肩負著一種責任。這些進步乃是思想自由的果實。我覺得我有責任大聲疾呼，宣揚這種自由，教導大家不要害怕疑惑，而是要歡迎它，因為它是人類新潛能的可能來源。如果你知道你不很確定，你就有改進現狀的機會。我要替未來的世代爭取這自由。 存疑很明顯是科學的一項價值。在另一個領域中是否如此則是個可供辯論的問題，是些不確定的事情。在下兩場演講我預備討論的正是這個論點，我會嘗試證明，存疑是很重要的，而疑惑並不是什麼可怕的東西，相反地，是具有極大的價值的！ 【譯注】 注一：法拉第（Michael Faraday,一七九一｜一八六七），英國物理學家兼化學家，任職於倫敦的皇家研究所（Royal Institution），工作之一是每週設計一個實驗，向那些對科學有興趣的會員示範。由於需要不斷創新點子，使得法拉第成為史上最偉大的實驗物理學家之一。一八三一年，法拉第成功證明了電與磁只是一體的兩面，兩者合稱為電磁。