《假设的世界:一切不能想当然》

《假设的世界:一切不能想当然》

“飞机为什么会飞?”这是一道超级“难题”,就连最前沿的科学——航空力学也没法给出一个完美的答案。

我们都知道,每天都有许多架飞机翱翔在世界各地。从莱特兄弟将第一架飞机送上蓝天的那一刻到现在,已经有无数架飞机完成了空中旅程。

“飞机都上天那么久了,飞行原理居然还是个谜?”

可这也是没办法的事呀。毕竟,科学一点儿也不万能。

我们都以为科学早就揭开了飞机的飞行之谜。殊不知,现在的科学还不足以把“飞机上天的原理”解释清楚。

老实告诉大家,我原本也以为“飞机的飞行原理”在科学上早就被百分百解释清楚了。谁知在两年前的某一天,我接到了一位老物理学家的电话。他告诉我:

“国外出了一本书,掀起了一场关于飞机飞行原理的大讨论。我想把这本书翻译成日文出版,你能不能介绍一家出版社给我?”

这本引起轩然大波的书,是由美国费米实验室的物理学家戴维·安德森与华盛顿大学的航空力学专家斯科特·埃伯哈特合著的。美国的科学杂志与航空领域的专业杂志对其竞相报道,好不热闹。

如果书里的内容都是胡说八道,它就不会得到社会的关注,专家们肯定也会付之一笑。问题是,一流的科学杂志和专业杂志都一本正经地讨论起了这本书的内容。

但是翻开这本书一看,我大为震惊,因为书里居然是这么说的:

“以往的‘飞机的飞行原理’都是一派胡言。”

后来,我还一一查阅了参与争论的人们在杂志和网络上发表的各种意见。总而言之,这场争论有两大焦点:

第一、流传甚广的“简易版”飞行原理是彻头彻尾的谎言。

第二、专家虽然会用“旋涡理论”解释飞行原理,但这种说法存在微妙的问题。

先看第一点吧。

飞机为什么会飞?关于飞机的飞行原理,有一个流传甚广又简明易懂的解释:

“飞机的飞行原理可以用‘伯努利定理’来解释。”

听到定理,很多人心里就打怵了。别慌,伯努利定理的内容其实很简单,总结一下就是“空气的速度越快,气压就越低”。

要是把这个定理应用在飞机上呢?如图所示,机翼的上面是鼓起来的,下面是平的。当飞机在跑道上滑行时,空气迎面而来,按箭头所指的方向,在机翼处兵分两路。一部分空气从机翼上方通过,另一部分从机翼下方通过,最后在机翼后方会合。

那么通过机翼上方和机翼下方的两股气流,流动速度更快的是哪一股呢?大家不妨开动脑筋思考一下。

“通俗易懂版”飞行原理是这么解释的。

“因为机翼上方是鼓起来的,所以上边的距离比下边更长。兵分两路的空气要同时抵达机翼后方,从上面通过的空气必然比从下面通过的空气更快。”

“既然上方的空气有更快的流动速度,那么根据伯努利定理,上方的气压就会相应下降。这样一来,机翼上下方就产生了气压差。于是机体就由压力高的地方被‘托’到了压力低的地方,也就是从下往上被抬起来了。总之,这就是飞机的飞行原理。”

听到这套解释的人一般有两种反应。有些人会立刻接受,心想:“哦,原来是这样啊。”有些人却会产生疑惑的想法:“咦?好像不太对头吧。”

没错,这套理论的确有问题,而且问题还不小。

为什么在机翼处一分为二的空气,非要“同时抵达机翼后方”不可?

在这套理论中,“同时抵达”是无须解释的大前提,可是连外行都能看出这个前提很有问题。

那么两股空气会不会同时抵达机翼后方呢?研究人员做了实验。果不其然,空气根本就不会同时抵达。换言之,被机翼分为上下两股的空气并不是同时汇流到一起的,会产生微妙的时间差。

有趣的是,实验结果证实了“从机翼上方通过的空气有更快的速度”。只是“同时抵达后方”这个大前提是错误的,所以“机翼上边的距离更长,因此从上方通过的空气更快”就一点说服力都没有了。

这么看来,通俗易懂版的飞行原理简直就是牵强附会的歪理嘛。

上面的空气的确比下面的更快。为了解释这个现象,人们硬是设定了“为了同时抵达机翼后方”这个(不可靠的)前提条件。

可是,人们为什么要编出这么一套歪理?

因为大家不知道真正的飞行原理呀。

“为什么机翼上面的空气流动得更快?”谁都说不出个所以然来。但上面的空气就是流得快呀,怎么办呢?干脆搬出伯努利定理,煞有介事地说,“飞机就是被压力差托上天的。”

这也叫科学?

广为人知的“飞行原理”乍看之下还挺像模像样的,可它毫无“科学依据”。

这件事要是让讨厌坐飞机的人知道了,可怎么得了……

想必大家还记得日本政府因为疯牛病禁止进口美国牛肉这件事吧。据说疯牛病的病因是一种叫异常朊蛋白的特殊蛋白质。

但是,异常朊蛋白的数量和疯牛病的感染率不成正比。牛的体内没有积蓄异常朊蛋白,并不意味着它一定不会得疯牛病。“异常朊蛋白是疯牛病的病因”不过是个假设。

人们还不了解异常朊蛋白和疯牛病之间的因果关系,所以我们不能凭“没有异常朊蛋白”就认定“美国产的牛肉绝对安全”。

另外,全球气候变暖的原因也是个未解之谜。

人们常说,因为二氧化碳变多了,造成了温室效应,所以全球气候变暖了。但这也不过是个假设。

也许事实正好相反,气候变暖是原因,二氧化碳增加才是因此导致的结果。

近年来,支持全球气候变暖的数据的确在增加,但是还没有科学依据证明谁是因,谁是果。

进一步说,我们其实连引起地震的原因也不清楚。

大陆板块的碰撞导致了地震是比较主流的说法,但引起地震的罪魁祸首,说不定是微生物。

我们以为很多事情已经被科学解释清楚了,一旦仔细推敲,就会发现还有很多没解释清楚的地方。

这些言论看似过激,但请大家千万不要误会。我并不是说飞机是不能飞的,我们不能设计出精良的飞机,也不认为异常朊蛋白就一定不是疯牛病的病因。我想说的是,科学上的完美诠释与那些建立在摸索和经验上的“成功”是两回事。

“用科学去解释这件事,就是如此这般……”听到这类言论的时候,我们往往会顾不上“怀疑”,而是立刻接受这种说法。

然而,上面的例子在我们眼前呈现出了另一番景象。当你刨根问底时,会惊讶地发现,事情的确是这样,但没人能解释清楚这是怎么回事。也许你还会发现,关于这个现象的原理,还有另一种说法。

有些所谓的科学依据,不是草率随意,就是信口胡诌。因此,我们绝不能盲目地相信科学。

科学并不是衡量事物的绝对标准。它不过是一种“观点”罢了。

没有“科学依据”的东西常被人们视而不见,但这种态度万万不可取。

毕竟,科学本来就是一堆“假设”啊。

科学完全可以和假设画等号。这可不仅限于上面介绍的例子。这句话一点都不夸张。

那么,假设到底是什么呢?

假设的反义词是定论。照理说,假设经过某种形式的检验,就会变成定论了。然而,要是所有假设都永远无法得到验证呢?……

我不会这么早剧透的。大家会在阅读本书的过程中慢慢参透其中的奥妙。

本书的中心思想可以归纳成下列三点:

这个世界是由假设组成的。

科学绝不是万能的。

我们的头脑都已经僵化了。

也许看完这本书之后,你的头脑就会变得特别灵活。