道金斯科学入门

第十二章 源自科学的勇气 生机勃勃的世界是那样的美丽，又是那样的复杂。在达尔文出现以前，要是有人说这一切的形成不是设计出来的，人人都会觉得可笑。就算是动念头考虑这样的可能性也是需要勇气的。达尔文就有这样的勇气，我们现在知道他说的没错。科学界还有很多未解的难题，我们已经搞懂的事情中间还有很多缺口。 达尔文出现之前人们关于生命起源的那些说辞，现在还有人想如法炮制：“我们还搞不清楚进化一开始是怎么开始的，所以一定是上帝起的头。”“没人搞得清宇宙是怎么起源的，所以它一定是上帝创造的。”“我们不知道物理学的定律都是打哪儿来的，所以肯定是上帝制定出来的。”只要我们的认知体系中有缺口，就有人拿上帝把缺口填上。但是这么处理缺口有个问题，因为科学有个烦人的习惯：一路发展再把缺口填上。达尔文就填上了这个史上*大的缺口。我们也应该有勇气期待科学*终可以把余下的缺口一一填上。这也是我们*后一章的主题。 生命皆由上帝创造——这曾是一个简单的常识，而达尔 文探讨的偏偏就是这么一个常识。在这一章里，我们要颠覆这种对于常识的信心。从一些相对的细枝末节开始，我们会逐渐过渡到更重要的例子。每个例子说完，*后都会像歌词 一样来一句：“你不是认真的吧！”（这句让人印象深刻的话出自著名的网球运动员约翰·麦肯罗。他经常用这句话质疑司线员的争议判罚。）然后，我们会回到更宏大的例子：根据显而易见的常识，上帝一定可以用来解释宇宙起源和其他未解之谜。 2014 年的时候，在美国有个十几岁的孩子往水库里撒尿，被摄像头逮个正着。当地的水务部门决定把水库放干再清理一番。这一下花了36 000 美元，而放掉的水共计1.4 亿升， 所以，水库里尿所占的比例不到十亿分之一。水库里有鸟的尸体，还有各种残渣，应该有很多动物不打招呼就在水库里撒了尿。但这就是很多人觉得这件事很讨厌的地方：单单因为我们知道一个人在水库里尿尿了，这必须把整个水库放干清理？这有道理吗？如果你是水库管理者，你会怎么办？ 你每喝一杯水，里面就很可能有一个分子曾经从恺撒的膀胱穿过。 你不是认真的吧！但事实就是如此。 原因如下。通过蒸发、降雨、河流径流等形式，世界上所有的水体都在持续循环。在任何时刻，世界上绝大多数的水体都是存储在海洋中。而除此之外的水体也会进行循环，接下来的几十年内也会进入海洋。一玻璃杯的水中，所含水分子的数量大概是1025 个。我们整个星球上水体的总量大概是 14亿立方千米，也就是区区 4万亿杯。我用了“区区”二字是因为与1025 相比，4 万亿不过是小巫见大巫。所以，和把世界上所有水都装完所需的玻璃杯数量相比，一杯水里的水 分子数量要大上几十万亿倍。 说你喝的水里掺着恺撒的尿液，这应该没什么问题。为什么要说是恺撒呢？当然，恺撒没什么特别的，你要说是他的朋友埃及艳后克利奥帕特拉也一样。或者你说耶稣也行。谁都行，只要水体循环有足够的时间发生就行。一杯水都是这样，那一水库的水更是这样。在那个美国的水库里，有的可不仅仅是个被摄像头逮住的孩子的尿，还会有几百万人的尿。有匈奴王阿提拉的，有征服者威廉的，没准儿还有你的。 空气循环和水循环类似，只是速度更快，而空气循环也可以做一样的数学题。一个肺里的分子数量远远大于把所有空气分配完毕所需肺的数量。几乎可以肯定，你呼吸时吸入的原子里，一定有阿道夫·希特勒呼出来的。据希特勒的秘书说，他的呼吸功能很糟糕。 科学可能会让人大吃一惊。我们在这里谈论的是你在应付别人的惊讶时所需要的勇气。面对未解之谜时也需要这样的勇气。 赫胥黎说过：“所谓科学，无非是锤炼过后组织有序的常识。”但我没法说他此言不虚。我在这一章里讲的故事就是要挑战常识的。伽利略就曾挑战常识，他表明了：如果排除空 气阻力的因素，从相同高度让炮弹和羽毛同时下落，它们是 同时落地的（你要做这个实验的话只能在真空环境里完成）。 伽利略，你不是认真的吧！但事实就是如此。 下面来说说为什么伽利略是对的。根据牛顿的理论，因为重力作用，宇宙中任何两个物体间都有引力。引力的大小 和两个物体质量相乘的积成正比（现在说的是质量，不是重量。质量和重量是有区别的，我们过一会儿来说这个问题）。炮弹的质量比羽毛大得多，所以受到的重力也会大得多。但是，和羽毛相比，炮弹也需要更大的作用力才可以增加到相 同的速度。这两种力相互抵消，所以结果是羽毛和炮弹同时落地。 我前面说了，我会解释为什么质量和重量不一样。在我们这个星球上，物体的质量和重量是数值一样的。比如说一 位男士的质量是75千克，那他的重量也是75千克。但是太 空站里，他就没有重量了。他的重量为 0千克，但是质量依然是75千克。要是把炮弹放进太空站里，它就会跟气球一样飘来飘去。但你要是想把炮弹扔过整个太空舱的话，你就会 知道它的质量很大，你还是得费不少劲。除非你抵着墙，不然你推它一把的时候，自己也会同时被朝反方向推开。这可一点儿也不像气球。当炮弹砸中太空舱对面的墙的时候，伴随着“哐啷”一声，碰撞还是挺狠的。它可能还会砸坏东西。要是它砸中谁的脑袋，那可是会伤人的（再说一遍，这跟气球不一样），尽管炮弹和人的脑袋都没有任何重量可言了。地球引力把炮弹往下拉，而炮弹的重量指的是测量出来的引力数值。而测量出来的炮弹所含全部物质的总和叫作它的质量。如果你要在太空站里给铁球称重，称重仪器和炮弹都会飘浮不定，所以炮弹无法给称重仪器施加任何压力。它的重量就会是 0千克。 若是你坐在称重仪器上从飞机上往外跳，那也是一样的结果。你和称重仪器下落的速率是一样的。同理，你对它也没有施加任何向下的力，它会测出来你的重量是0千克。下落的时候你的重量是 0千克，但是质量却依然是保持满格的。