物質神話：挑戰人類宇宙觀的大發現（簡體書）

什么是實在
一般地說，科學離常識越遠，就越難確定什么是模型、什么是現實世界的忠實描述。粒子物理學的一個疑團是，為什么亞原子有著各自的質量。例如，質子的質量是電子的1836倍。為什么是1836呢？沒人知道。把所有已知粒子的質量列出來，會出現幾百個那樣的數字。盡管我們能確定系統的趨勢，但精確數字仍然是一個謎。
也許有一天會有人發明一件樂器，它彈奏出的音符的頻率恰好是那些特別數字的比例。那樣的樂器將是粒子質量的完美模型，但我們能說粒子就是某個抽象的音樂系統的音符嗎？這個想法未免太荒唐了。但我們要小心，正如前面說過的，物理學家如今對超弦理論感到欣喜，超弦理論就聲稱我們過去以為是亞原子粒子的東西其實是一些微小的弦圈的激發態——或振動！所以，樂器的想法也許并不那么瘋狂。另外，我們也不能真的看到那些弦——它們太小了。那么，我們應該認為它們是真實存在的呢，還是僅僅作為一個理論構造呢？
如果說歷史是過往的一切，那么大自然的一個癖好就是用真實的東西和人類發明的東西來欺騙我們。例如，恒星的視運動反映了地球的真實運動。在眾多類似的例子中，科學家都被自然的表象引入了歧途。
還有些例子來自生物學。生物體的性質是那么顯著，很容易設想它們充滿了某種特殊物質，如生命力。這個理論叫活力論，在20世紀初期很流行。例如，德里施（HansDreisch）看到胚胎從一個卵發育成一個組織精妙的小胎兒，對它的演化方式非常驚訝。他感到最神秘的是有些受損的胚胎能還原。在德里施看來，如此有序的發展過程一定受某種看不見的力量的指引，他稱這種力量為“生機”（entelechyr）。
今天沒人信奉活力論了。分子生物學的進步，如DNA結構的闡明和遺傳密碼的破譯，證明生命是基于化學反應的，與發生在非生命系統中的那些反應沒有任何本質的區別。現在看來，德里施等人被誤導了——可以理解，他們沒能認識到大量分子能以協同的方式作用在一起，而不是受任何外在計劃的支配。
進化論也遭遇過類似的陷阱。例如，拉馬克（Jean。BaptistedeLamarck）的獲得性遺傳理論一度被視為頗有道理。生命不停地向著目標奮進：獅子要跑得更快，是為了抓捕獵物；長頸鹿要伸長脖子，是為了吃更高處的樹葉，等等。拉馬克指出，這些經驗影響了它們的后代，于是下一代的獅子會跑得更快，下一代的長頸鹿會有更長的脖子。根據拉馬克的理論，鐵匠的兒子生來就有一身強健的肌肉，因為他父親靠那一身肌肉勞作和生活。物種就這樣越來越成功地適應它們的生存環境。
拉馬克的理論主要是從常識得來的。只須觀察那些我們認為在奮進中的生命，我們就可以從化石記錄看到物種一代比一代更適應它們各自的生境。然而，這個理論是錯誤的。實驗和觀測表明，生物在一生中獲得的性狀（如鐵匠的強健肌肉）并不會遺傳給它的后代。相反，正如達爾文（CharlesDarwin）正確總結的，各世代的變化是完全隨機的，是靠了自然選擇，生物才保住了優勢突變，從而呈現進化的進步特征。
哲學家庫恩（ThomasKuhn）相信，科學家總是采納特定的范式，它們堅韌地延續下來，只有在荒謬透頂時，才會被拋棄。這些范式促成了科學理論，極大地影響了科學方法和實驗結果。實驗科學家以客觀自詡，但不時也會在無意問拿他們的數據去迎合預設的觀點。有時，不同的實驗家會精心觀測同樣的物理量，然后一致地得出錯誤的答案，就因為那個答案正是他們期待的。
火星的運河就是那樣的例子。1877年，斯基亞帕雷利（G．V．Schiaparelli）報告他看見了火星表面的線狀網絡，接著其他天文學家也證實了那些網絡的存在，甚至還繪出了詳細的地圖。然而，當1965年“水手4號”飛船飛過火星，發回第一批近距離火星照片時，人們沒有從卜面看到“運河”的痕跡。
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