持不同见解的科学家——尤其是在空间物理领域——发现,他们自己正在为得到承认而进行着艰苦的斗争;现行体制是否应该对非正统性多一点宽容呢?

每一个科学家都可能会在与同行打交道中遇到麻烦,并发现他们自己因具有不能为大多数人所接受的观点而渐渐地受到孤立、冷遇,甚至排挤。当科学界决定要同它的一名成员作对时,态度可能是很严厉的。

官员们是否应该给一位对取得他的同行认可来说过于离经叛道的科学家颁发通行证呢?如果说应该的话,那么应该允许到什么样的程度呢?是否能让多达10%的政府财力用于超越常规的研究呢?看来这一点很难办到,然而这正是一位著名的反对传统观念的天文学家H,C · 阿帕(Halton C. Arp)所梦寐以求的。

在天文物理学方面,另一个持不同见解的声音出自一群正在继续从事瑞典物理学家汉纳 · 艾尔文(Hannes Alfvén)的研究事业的天文学家。艾尔文简直不是一位受到迫害的离经叛道者。他因他对空间等离子体所作的理论研究工作而于1970年荣获诺贝尔奖,但是,许多人却把他的宇宙论的观点看成只不过是知识的皮毛;而且研究他的宇宙论的学者们认为,他的这些观点得不到众人的支持。

反传统观念的人,一有机会就会把科学建立过程中发生的由于忽视不同见解而自食其果的事情作为他们的证明论点。他们往往举出一位跨世纪的德国地质学家阿弗雷德. · 魏格纳(Alfred Wegener)的例子来说明忽视非正统观点带来的危险,以引起人们的注意。

魏格纳在1915年发表了一种理论,认为地球上的大陆曾经是固结在一起的,就像一个巨大的犬牙交错的迷宫的各组成部分一样。他以大量的地质学的研究成果来支持自己的观点,但却被当时英国和美国的同行认为是不可能的,甚至被人传为笑柄。魏格纳死于1930年一次排斥知识分子的事件期中。而今,60年过去了,他的思想已被视为人类共同的智慧。这样的事情今天还会发生吗?目前的体制比起魏格纳所处的时代来,对非正统的观点是否变得更开明一些了呢?

阿帕认为事情并非如此、他求学于哈佛大学和加里福尼亚工学院,他反对关于宇宙中的光和距离的标准的“红移”(“redshift”)理论。这种理论假定:在遥远星系的光谱中,谱线的波长向长波(红光)端位移,光源距离愈远,光的传播愈快。据一位天文学家说,阿帕拒绝接受这一思想,从而使他与99.9%的同行产生矛盾。

这种离经叛道的事态还在进一步发展:阿帕对“大爆炸”理论也持怀疑态度。这一被广泛接受的理论认为,宇宙起源于100亿至200亿年前唯一的一次大爆炸中。

阿帕真的是发疯了吗?当然不是,除非是抱定一种几乎被每一个其他的人都抛弃了的观点这一点会使人发疯。但是,即便是那些认为他完全错了的人,也仍然将他视为一位有学识的天文学家。

20年前,阿帕开始发现对传统的观点提出挑战的天体。他的某些发现已成为全国性的头条新闻。这些照片是很奇特的,许多高度红移的类星体与低度红移的河外星系(galaxies)在天空中处于同一区域。有时候类星体同河外星系似乎进行着交互作用,并有大体的证据表明:在类星体和河外星系之间的氢气不止一次地表现出有某种联系。所有这一切似乎都与基本的红移理论相悖。这些奇特的发现还未能证实阿帕的观点,但是它们已迫使其他的科学家对此作出反应并捍卫他们的假说。

他们被迫作出的这种反应,一直延续到阿帕获准使用200吋Mt. Wilson大型望远镜的权利被取消为止。他在卡内基(Carnegie)天文台工作的同行,于1981年作出决定:认为“阿帕的研究结果并未能改变舆论对他的看法”,而且“对他遭受失败的这一客观事实决不能再坐视不理了。”有鉴于此,分配委员会决定:“已经再也没有什么理由划出一定的使用设备的时间给阿帕,用来进行他的旨在建立类星体与河星系之间的联系的研究工作。”并警告他要根本“改变”他的研究方向,否则他就会失去使用望远镜的机会。但他拒绝进行合作,并因此而被革出“教门”,失去了使用望远镜的权利。

以前在Caltech的一位同事A. 桑德奇(Allan Sandage)认为,阿帕的同行们要求他改变自己的研究课题的做法是不公正的。他认为这种态度带有“中世纪”的味道。但他仍认为类星体红移的标准译释是正确的。桑德奇说,接受阿帕的观点对他来说“就像是认为牛顿定律是错误的一样。”

因此,近年来阿帕很少受到他的同行们的注意这一点是并不奇怪的。目前他客居在西德的Garching的马克斯普朗克天文物理研究所。自从失去接触大型望远镜的机会以来,他还遇到了使用新的研究手段的困难。现年63岁的阿帕正在谋求使用最新技术的机会,然而收效甚微。这些新技术有:安置在ROSATI星上的太空产生的X - 射线传感器和去年进入轨道的深层 - 探测哈勃空间望远镜。在他和他的同事们一起提交的一份建议中,他赢得了在每种仪器上进行一次观测的机会。

在遭受挫折的情况下,阿帕于今年为非正统的科学提出了一项要求。他在Godard的一次谈话中称,他不再希望他的同行们来分享他的观测结果,因为“人类组织很少从内部对自己进行改革。”但是,他要求联邦政府机构采取一项政策,允许“可尊敬”的科学家保持90%的对公共设备的使用权,而让出10%用于“与基本假说明显相悖的富有革新精神的观测或试验。”

这种想法,退一步讲也是不太受人欢迎的。天文中心不仅资金匮乏,而且它的仪器设备的使用也已经被超额预定了。在一段紧缩预算的时期内,很难判断对那些看起来有希望但要冒风险的课题是否应予以支持。按照国家科学基金会天文分部主任L. P. 鲍茨(Laura P. Bautz)的说法,在大型天文中心要求使用仪器设备的时间和实际可能提供的使用时间之比约为4:1。目前,美国天文学会的会员人数自1985年以来已经增加了50%,而观测人数增加到每年300人以上。

大多数作用大的设备已经被超额预定1/9或1/10。倘若这一比例属实的话,那么一个中心的主任是否应该将受到整个学术界支持的研究项目搁在一边不管,而去支持那些持不同见解的人呢?

大多数的天文学家认为,从总体上看这种原则是不可取的,尤其是在阿帕的课题上浪费时间。美国天文学会永行会长P · 博伊斯(Peter Boyce)说:“我们对待阿帕的态度已经赛比当时地质学界对待魏格纳的态度好得多了。”他认为阿帕在60年代和70年代已经得到过说服天文界的机会,然而他却失败了。“他已经得到过在200吋望远镜上工作的大量的时间,”博伊斯说:“但是他的思想并没有完全破产。”

“20年来,我们已经对那些同样的观点进行了反驳,而且在过去10年中我们并没有见到任何新的观测结果可以使我们感到对类星体的标准译释已经受到了挑战。”宾夕法尼亚州立大学的天文学家D. 威德曼(Daniel Weedman)说:“已经提出了一种理论,它可以用来解释可能成为对阿帕最为有利的证据的一种情况。”

大约在5年前,哈佛大学的J. 赫钦拉(John Huehra)发现的证据是,一个低度红移的星系(galaxy)和—个恰好位于其中心的高度红移的类星体。但是,按照威德曼的意见,引力透镜理论(the theory of gravitational lensing)为解释这种现象提供了一个“干净利落”的解释,从而维护了正统的观点。这种理论认为,河外星系能使从一颗遥远的天体上发射出的光发生弯曲,使它在一个不同的地方出现而且更加明亮。根据这种观点,类星体本来位于星系的背后,但由于引力效应而使其出现在它的中心位置。今天,“即使我们还可能会继续将一些天空中的稀奇古怪的构形搞错,但我们恰好有了一个十分明确的理论,可以解释高度红移同低度红移的结合”。

另一方面,在阿帕看来,这是一个大多数人为了支撑住一座正在崩溃的大厦必须付出多大的辛劳的一种征兆。目前,他声称已经在1979年的X - 射线观测卫星的档案中发现了新的证据,可以用来支持他的这样一种观点,即在类星体 - 星系对(Markarian205-NGC4319)中存在着一种物理的联系。阿帕说,至今还没有人将这些信息发表出来,这是很丢脸的。他打算自己来做这件事情。

阿帕可以说他已经有了一个受人尊重的同盟者,他就是加利福尼亚大学(圣地亚哥)的物理学 - 天文学家,G. 伯比奇(Geffrey Burbidge)。伯比奇指出,在这样的争论中,科学家们可能拥有比一根对付知识分子的火刑柱更多的手段。他说,就阿帕的遭遇而言,科学界已经建立起了“—种建立在我认为是成问题的假定基础上的庞大的结构。”如果阿帕是正确的,“建立在类星体基础上的宇宙论就会落后于潮流。”然而主流派天文学家们在维持现状方面有其既得利益这一事实,并没有使他们受信任的程度遭到削弱。

另一方面,一旦你被标上了离经叛道的标签之后再想加入主流派的行列是很难做到的。举例而言,阿帕的思想已受到他的同行们的抨击,理由是因为这些思想并没有形成一种有条理的理论,也没有提出一种可以加以检验的预言,支持某种预言的才能,往往被看成是科学思想中的优点的重要标志。但是,当一个科学家被判定为离经叛道时,即使是成功的预言也不可能使他赢得进入主流派行列的机会。这至少是马里兰大学的一名科学家S. 布拉什(Stephen Brush)在最近发表的一篇关于诺贝尔奖获得者艾尔文所要阐明的观点。艾尔文是瑞典皇家工学院的等离子物理学家。

布拉什考察了由艾尔文的空间等离子体理论引出的五点预言,包括:磁流体动力波、在地球大气层中的场校直流、受一种等离子体碰撞的气体云的临界离化速度、地球附近的双层静电能和太阳系中的角动量的磁减速。布拉什报道说,前三项预言已被“充分证实”,第4项预言“尚有争议”,而最后一个预言(角动量的磁减速)被认为“可能是错误的”。而且,尽管按传统的标准看艾尔文已获得成功,但大多数采用他的观点的科学家却将他视为是非正统的,因而很少引用他的研究成果。

洛斯阿拉莫斯国家实验室的A. 佩拉特(Anthony Peratt)——艾尔文“叛道者集团”的一员证实:这些新的思想仍旧受到冷遇。佩拉特还说,由艾尔文的研究工作产生的宇宙论也因此而受到联邦政府机构的漠视。这一理论的基本概念是:宇宙是在扩展的,但并非像红移理论所描述的那样快,而且它充满了离化粒子和密集的等离子丝状体(plasma filaments)。他声称,99.9%对宇宙论的工作表示支持的人都倾向于大爆炸理论。不带爆炸的宇宙结构的等离子模型“得不到资金的支持”。因此,他和在此领域工作的其他一些物理学家只得靠他们个人的时间去进行工作。

美国物理学会会长罗伯特 · 帕克(Robert Park)讲过许多话来证明持不同见解的理论已受到了很大的重视。最后,他说:“大多数古怪的想法最终都证明它们的确是古怪的想法。”物理学家们在去年碰到的冷聚变问题就是一个明显的例子。帕克认为,在这件事中,全世界的科学研究机构已经浪费了5千万至1亿美元,用来证明一种“从一开始就是十分荒谬”的想法。

帕克认为,有的政府官员超越了他们的应尽的职责去资助那些标新立异的理论和冒险的试验。他说,进行这种冒险的一例是,国家科学基金会决定在1991年给建立一对巨大的激光干涉仪用来探测穿越太空的引力波以最优先的考虑。帕克说:“这是非常引起争论的。”因为某些迹象表明,它不会得到令人信服的结果,除非恰好在附近发现了另一颗超新星。进行这种试验的想法并无新意,因为它出自爱因斯坦在1916年从事的有关相对论的研究工作。但是,这在实践上是很危险的,因为它将耗费大量的钱财(1亿9千2百万美元),而且在隔离本底噪声方面还有困难。

激光干涉仪引力波观测台(LIGO)“所冒的危险要远远超出人们的想象”,国家科学基金会物理分部主任马歇尔 · 巴顿(Marcel Bardon)说。然而它却符合主流派的想法,而且已经获得国家科学基金会各分部主任和国家科学委员会的认可。

早些时候就批评过引力 - 波试验缺乏可信性的国际商用机器公司(IBM)的一位物理学家理查 · 盖尔文(Richard Garwin)发现,激光干涉仪引力 - 波观测台甚至满足了他所要求的标准。但他对花费如此多的钱用在一项单一的试验上这一点提出质疑。单是这一项试验的花费就可以用来资助成百个较小的研究项目。他看出政府机构中存在的问题并非是忽视新思想的倾向,而是太多地选择那些被吹得天花乱坠的结果 · 他说,目前看来对世界具有普遍的现实意义的东西,如像陶瓷和固体物理的研究却被忽视了。譬如说帕克,他从一开始就发现冷聚变的想法是“荒谬的”,而且认为它不应该得到它已经得到的重视。

因此,如果说为保证非正统的观念能在争取政府的资助的竞争中得到一种公平合理的机会而应该做一点什么事情的话,那么应该做些什么呢?国家基金会的物理分部主任巴顿说,政府机构靠的是它的工作人员准确的判断力。他们被告知,如果这样做是对的话,他们就应该不顾同行的议论。“我们用的人都是真正的行家”,巴顿说:“他们中的许多人来自大学,在这里工作是轮换的。他们对非正统观念都会予以关注”。

国家科学基金会的交叉学科物理计划领导人罗尔夫 · 辛克莱(Rolf Sinclair)同意上述看法。他说,计划部的官员乐意接受新思想的挑战。他们总是对同行之间的意见冲突保持冷静的头脑,而且当他们认为某项建议受到不公正的批评时,他们就会受到鼓励去运用他们自己的判断力来推翻他们听到的不正确的意见。此外,国家科学基金会的每一项计划每隔3年都要接受一个独立的小组委员会的评审。这样做就可以打破任何可能出现的排他的垄断性。

巴顿认为,更重要的是国家基金会开始了一项新的整个机构范围内的计划,一年以前这项计划被称之为“用于探索性研究的小额资助”。它授权给每一项计划的办公室可以拨出5%的预算资金给非同行审议裁定的研究项目,这笔资金可达6万美元。几个分部的领导人说,这种做法运行得很好,虽然其原意是使科研新手能有条件开始他们的工作,而不是为了帮助那些科研行家去回避他们的敌手。但国家科学基金会地学部主任J. F · 海斯(James F. Hays)不得不承认,持不同见解的人不大可能找到比与他们的同行更容易打交道一些的官僚主义者。他认为:“不能够信任同行评议小组的任何一个人的人可能会倒霉,因为他同样也不会信任负责某项计划的官员。”

天文学家威德曼建议,在他的学科领域内 · 平息争执的最好办法是多建一些望远镜。这样一来,每个“具有轻率的思想”的人都能够有机会去进行他的研究工作,而让那些严肃的人去从事他们的主流研究工作。如果经费允许的话,这样做可能会缓解矛盾,至少是暂时缓解。但是,看来在第一线经常都会发生争斗,那里人们正在为得到最新的和至少是能够供使用的仪器设备而进行竞争。从最好的情况想,一种用钱买来的安宁也只可能维持几年的时间。

但是,得不到钱来实现这种解决办法,到头来还是找不出一种能保证非正统的思想受到公正对待的好办法。看来,最好的解决办法可能仅仅是:那些掌握着公共仪器设备的人对新思想能够做到宽容和公正。

[Science,Vol. 249,1990年7月]