温伯格:给科学工作者的四条黄金忠告
Steven Weinberg是粒子物理大牛,他写的场论教材是每一个学高能物理的必读书。他和Abdus Salam还有Sheldon Glashow(是生活大爆炸的Sheldon原型吗?)因为弱电统一的工作获得1979年的诺贝尔物理学奖。他的给科学工作者的四条黄金忠告对年轻的学生们很有帮助。原文在《自然》杂志上:
https://www.nature.com/nature/journal/v426/n6965/full/426389a.html
我在梳枝翻译的版本上做了适当的修改,全文如下:
当我拿到本科学位的时候(那是大约一百年前的事情了),在我眼里物理文献就象一个未经探索的汪洋大海,而我必须在对它进行了全面细致的勘测后才能开始自己的研究。做任何事情之前怎么能不先了解前人的工作呢?万幸的是,在我做研究生的第一年,我碰到了一些资深的物理学家,他们不顾我忧心忡忡的反对,坚持让我立即进入研究课题,在研究的过程中逐渐学习所需的东西。这是事关沉浮的决定。我惊讶地发现他们的意见是可行的。我很快就拿到了一个博士学位,虽然那时我对物理学还几乎一无所知。我倒是得到了一个很大的教益:没有人了解所有的知识,你也不必。
我的另一个忠告是,如果继续用我的海洋学比喻的话,一旦你学会了游泳不至于沉下去后你就应该到浪大的地方去。上世纪60年代末我在麻省理工大学教书时,一个学生找我说,他想去做广义相对论领域的研究,而不愿意做我所在的领域——“基本粒子物理学”方向的研究,原因是前者的原理已经明了,而后者在他看来则是一团乱麻。我认为这正是应该做出相反决定的完美理由。粒子物理学还是一个需要创造性工作的领域。60年代的时候它的确是一团乱麻,但从那时起许多理论和实验物理学家把这团乱麻梳理出来,将所有的(好吧,几乎所有的)东西纳入一个叫做标准模型的漂亮理论中。所以我的建议是:到混乱的地方去,在那里才能有所作为。
我的第三个忠告可能是最难被接受的。这就是要原谅自己的劳而无获。在学生时代教授们只会让你做他们确定可解的问题(除非教授异常凶残)。这些问题在科学上是否重要是无关紧要的,它们只是让你能解出来以便通过考试而已。但是在现实中,知道哪些问题重要是非常困难的,而且在历史某一特定时刻你根本无从知道某个问题是否可解。二十世纪初,几个当时最牛的物理学家,包括 Lorentz和Abraham, 想创立一种电子理论。部分原因是为了理解为什么探测地球相对以太运动产生的效应的所有尝试都失败了。我们现在知道,他们其实是在尝试回答一个错误的问题。没有人能够在那时建立一个成功的电子理论,因为量子力学还尚未创立。1905年天才爱因斯坦意识到需要去解答的正确的问题是:运动对时空测量的影响。这个问题引导他创立了狭义相对论。既然你永远无法确定哪个才是要研究的正确问题,那么你在实验室或者书桌前的大部分时间注定是没有什么成效的。如果你想要创新,你就必须习惯于你的多数时间都是毫无创新的事实,习惯于你的帆船滞留在一时无风的科学知识的海洋里的日子。
最后,学一点科学史,起码你所研究的分支的的历史。至少科学史或许对你的科研有点用。比如,科学家会不时因相信培根、库恩、玻普这些哲学家所提出的过分简化的科学模型而被缚手缚脚。科学史则是科学哲学的最好解毒剂。
更重要的是,科学史的知识可以使你觉得自己的工作更有意义。作为一个科学家,你很可能不会太富裕,你的朋友和亲人可能也无法理解你正在做的事情。如果你研究的是比如基本粒子物理学这样的领域,你甚至也体会不到自己的工作马上就实用价值所带来的满足。但是,当认识到你的科学工作是在书写历史时你会获得极大的满足感。
看看100年前,1903年。谁是1903年大英帝国的首相、谁是1903年美利坚合众国的总统在现在看来有多重要呢? 真正凸现出重要性的是1903年Ernest Rutherford 和Frederick Soddy在McGill 大学揭示了放射性的本质。这一工作(当然!)有实用价值,然而更加重要的是其对文化的深远影响。对放射性的理解使物理学家能够解释为什么太阳和地心能够保持亿万年的炽热。这样,对地质和古生物学家关于地球和太阳存在了很长年代的观点的最后一个科学质疑被阐明了。自此,基督教徒和犹太教徒就不得不或者放弃圣经字句皆真理的信念或者放弃理性。这只是从加利略到牛顿、达尔文,直到现在的削弱宗教教条主义过程中的一步。随便读读今天的任何一张报纸,你都会知道这一工作还没有完成。但是,这是一项启迪人类的事业,值得科学工作者们为此而骄傲。