英国天文学家、著名的科学读物专业作家约翰·格里宾在他的理论汤汁颇浓的科普名作《大爆炸探秘——量子物理与宇宙学》中，饶有兴味地讲了个爱因斯坦大脑的“物质运动”由狭义相对论经“引力”之“桥”，进入广义相对论的故事。我在细深体悟那物质均匀分布、像一个圆球表面一样弯曲封闭，却又没有边界的四维时空之时，也为一代科学巨擘与一个本应由他作出的惊世预言擦肩而过而深感惋惜。

 

当年，爱因斯坦将他的广义相对论方程运用到自己所描绘的“最简单而又与真实宇宙有关的可能宇宙模型”上去的时候，发现方程诉说的宇宙“必定要么膨胀，要么收缩，不可能保持静止”。而在人类视觉中的宇宙空间（即银河系，当时被认为是整个宇宙）的恒星（系）之间却几乎不存在视运动，这表明宇宙“实际”上不存在膨胀或收缩的现象，理论与“现实”明显不符。为了使理论“切合”实际，让宇宙“物质的准静态分布成为可能”，大师便为他的广义相对论方程添加了一个宇宙常数——λ。

 

一“失足”成千古“恨”。

 

后来，在哈勃的指导下，威尔逊山天文台年轻的看门人赫马森以他高超的光学望远镜观测技术，为最先观测到星云光谱蓝移与红移的天文学家斯里弗把红移星云的数量增加到150个，大大超过了蓝移星云的数量。哈勃敏锐地意识到，绝大多数红移的星云很可能与银河系分属不同的天体系统，银河系外可能有着更为广阔的宇宙空间。这些极富科学好奇心的美国天文学家最终不仅揭示了银河系只是茫茫宇宙的一个普通成员，连眼见为实的宇宙“准静态”的红尘也被彻底看破，辽远的无数星系正以近似疯狂的速度相互分离，整个宇宙呈现出来的是一个壮怀激烈的加速膨胀大局面！

 

天体物理学家们此时都已心如明镜：宇宙这种莫名其妙的分离型“生态”，原本是应当由爱因斯坦的广义相对论方程在十几年前就预言的啊，这意味着与大师擦肩而过的还有那颗科学王冠上的“钻石”——诺贝尔物理学奖。对此，“坦率、善意、良知、智慧和近乎童心般纯洁”的爱因斯坦公开承认：那个宇宙常数“是我一生最大的错误”。

 

事实上，大师的科学态度是真诚、严谨的。广义相对论1916年在柏林科学院发表以后，爱因斯坦就认为自己的新理论应当接受检验，否则我的理论就是“站不住脚的”。他还具体提出了检验光线受引力而弯曲的方法：在日食时观察太阳附近的恒星的视位置，并且将此照片与太阳在地球另一侧时的恒星照片比对。结果，记录了光线弯曲证据的照片震撼和冲击了整个世界，舆论中的爱因斯坦立刻成为超越牛顿、引领物理学的最大家。然而，对即使已经被证明为“正确”的科学理论的检验也不会停止，果然，它后来在宇宙膨胀的事实面前显现出了“瑕疵”。

 

故事到此并没有结束。和爱因斯坦一起被誉为现代宇宙学之父的比利时科学家勒梅特却对大师自己放弃了的宇宙常数情有独钟。他将星系光谱红移现象与广义相对论贯通，并进行反向思考，探寻到了宇宙初始的“原初原子”状态，最先触摸到了宇宙“大爆炸”的核心，然后用宇宙常数描述着宇宙漫长进程多姿多态的景观：快速膨胀→减速膨胀→准静态→重新膨胀……

 

宇宙还在演化，检验仍将继续。广义相对论经历了众多物理学家、宇宙学家不断的试错、检验、修改、充实，理论更具活力，方程更加深入整体宇宙。约翰·格里宾认为：“严格说来，科学理论是不可能被证明为正确的。任何理论家的最好希望莫过于他的理论所作的预言可以付诸检验，并且在观测和实验的误差范围内是精确的。”

 

这时，我想起了科学哲学的批判理性主义的代表卡尔·波普尔提出的关于科学理论必须具有“可证伪性”的观点。波普尔强烈反对通过归纳事实来证实科学理论的正确，他说：“我们决不能根据事实论证理论，除非通过反驳或‘证伪’。”证伪是指可证伪性，即可检验性。科学理论只有在最严格的质疑、批判、反驳中接受检验，才可以“证明其有生气”，“适合于生存”。即使这样的科学理论所享有的“理论确认度”，也只是“一种对真理的逼近”，“恰如有机体的情形那样，‘适合’只是指现实的生存，而过去的成绩根本不保证未来的成功”。

 

波普尔的证伪原则一经提出，也理所当然地经历了质疑、批判、反驳。在争论中，爱因斯坦支持了证伪原则，他在1935年6月15日致波普尔的信中同意对方“把可证伪性作为任何关于实在的理论的决定性特征”的看法。证伪，现在在很大程度上已成为科学界判断科学与伪科学的标准以及检验它是否能“站住脚”的原则。

 

对于科学理论之所以不能通过归纳事实而被证实的原因，如果概括波普尔在几部不同著作中的思考，我觉得主要是两点：第一，“因为构成我们世界的事实表象具有无限的丰富性和多样的可能性”，而面对“事实”，人们由于学养厚度、认识能力、价值自觉、道德差异等原因制约，客观上会有选择性，对事实的描述也更具选择性；第二，观测、观察本身也可能存在偏见，“观察都是有目的的活动”，“这种活动受问题和期望背景的指导”。因此，波普尔斩钉截铁地得出结论：“每个人都不该成为自己（提出的科学理论——作者注）的裁判。”

 

波普尔在科学哲学的思考中，对“真理”、“正确”等概念的运用极为小心谨慎，我想，这并非是他倾心于“不可知论”，而是在力图表明“逼近真理”的无比艰难，这是因为，人在认识世界的过程中出现错误实在是太容易、太容易了，我们一不小心，就可能落入黑格尔遭遇的尴尬——“上帝是如何狂笑啊！一个如此可恶的小教授，他竟然看透了一切事物和一切事物的必然性。”

 

（作者系黑龙江省科学院高级工程师）

 

《科学时报》 (2009-11-19 B2 科学 文化)