2019-04-08 04:37:00
最近兩個月，煩心的事特別多，也就無暇照顧部落格。不過與政策直接有關的話題還是出現了兩次，我不願錯過對人類社會有貢獻的機會，仍然寫了文章來評論，都直接發表在《觀察者網》上。現在把更新過的版本也轉錄在此；這是第一篇。
============================================
今天收到《觀察者網》的科技編輯邀稿，希望我能針對中科院高能物理所所長王貽芳受《科學大院》采訪的一篇文章做出評論。王所長這篇文章東說一些、西說一些，乍看之下好像有點相關性的議題，但是仔細一想，和他最終的結論，也就是要建大對撞機，沒有任何邏輯因果關係。我這篇評論也就只能隨著王所長的意識流寫法，東說一些、西說一些了。
首先，我也來定義一下什麽是基礎科學：其實很簡單，就是沒有明顯立即的應用，只爲了科學理論自身達成邏輯自洽、完整而做的研究。請注意，沒有明顯立即的應用，只是一個必要條件，而不是充分條件。
事實上如同我在許多舊文章裏解釋過的，絕大多數應用科學的研究計劃，成功的機率都在10%以下，而且比較複雜一點的題目，都需要許多階段的逐步預研、演進並建構支持的臺階。所以在《科學大院》的引言中提到的載人飛船、月球探測、量子通信，其實都不是基礎科學，而是在不同的階段的應用科學；換句話説，它們並不挑戰或創新理論基礎，純粹只是解決工程上的實踐問題。
定義搞清楚之後，我們可以開始試圖澄清王所長文章裏因爲語義學裏的不確定性而混肴的議題。他說“不要以是否有用來判斷”如何“均衡支持基礎研究”，然而基礎研究先天的定義就包括它沒有明顯立即的實際應用，所以在邏輯上他的這個説法完全沒有意義或内涵，那他爲什麽要這麽説呢？我想是針對他在過去三年推銷大對撞機所面臨的反對聲浪。
以我個人爲例，實際上我並不反對基礎科研，大對撞機雖然沒有實用價值，也不是我批評它的原因。我以前之所以曾經强調大對撞機在工業技術上的引領效應其實微不足道，純粹是爲了回應王所長自己在這方面所做的誇大宣傳。真正的批評重點，在於大對撞機本身不是一個好的基礎科學，這是因爲它背後根本沒有任何合理的科學理論。
過去30多年，高能物理界信誓旦旦，用來向歐美政府保證會發現Higgs以外的新粒子的理論基礎，如超對稱，已經在Tevatron、LHC和上百個其他實驗撲空之後，完全破產。既然大對撞機沒有理論依據，又比其他基礎科研貴千倍以上，自然不是好投資。
王所長試圖把這種批評，轉化為“是否有用”，然後再蛻變為“沒有實用價值”，這是我在三年前就已經注意到的辨證方法，當時我說他“玩弄語法”，其實在英文裏，這叫做Strawman Attack，是狡辯術的典型伎倆。
王所長接著說，“不能盲目跟風”，並且解釋了他指的是，美國將一半的基礎科研經費集中投資在生命科學研究上，而中國的相關人士想以此為參照，來爭取更多的經費。其實他山之石，可以攻玉；美國人的政策選擇固然不能盲目照抄，但是參考價值總是有的。生命科學界所需的資金比起大對撞機只是零頭，背後的理論卻是絕對扎實。
而且王所長自己用來吹噓大對撞機的人才、工業技術、儀器發展、整體水平等等連帶引領的附加效應，實際上在高能物理方面早已脫離現實，不再有效，但是在生命科學方面卻仍然極爲顯著。這是因爲生醫界的所謂基礎研究，如細胞作用、蛋白質結構等等，離實用也只有兩三步的距離。相對的，大對撞機一方面是既有加速器的放大版本，本質上沒有改變，所以培養出來的並不會是全新的技術，而只是更大、更貴的部件；另一方面太過專精，沒有工業機器與之類似，也就不可能有廉價的技術平行轉移。
王所長在細節上所犯的錯誤太多（例如“只知道燒煤的人是沒法做出蒸汽機的，必須要有熱力學理論的支撐”，然而蒸汽機的發明比熱力學理論早了近兩個世紀，所以除了熱力學理論之外，蒸汽機的發明人顯然還需要時光穿越機），我實在無法一一列舉，而且我也不想陷入細微末節的泥淖，這裏我只專注在與主要論述相關的邏輯謬誤，例如他一方面說基礎科學水平的提升，帶來歐美國家的崛起，另一方面卻又說不要以是否有用來判斷。但是帶來國家的崛起，本身就是最終極的實用價值，這顯然是極大的矛盾。
從他所給的例子，第一類是17世紀的牛頓力學以及19世紀的熱力學和電磁學，它們似乎是基礎研究，但是它們可以直接用在新的發明上，和實用頂多只有一步之遙，所以以21世紀的標準來看，也算是典型的應用科學理論。其實，那時並沒有基礎和應用科研之分，我們覺得它們算是基礎科研，是因爲它們主要促進了“科學理論自身達成邏輯自洽、完整而做的研究”，但是當時物理才剛啓蒙，這些低垂的研究果子也有明顯而立即的實際應用。時代變了，連語義都不同了，自然不能引用來做因果結論。
王所長給的第二個例子，是Tevatron“帶來了超導磁鐵技術的突破與普及”，這又是天外飛來的時空穿越：當時的主流超導磁鐵（Nb-Ti）是1962年發明的，Tevatron計劃卻是1968年才開始紙面作業，1981安裝超導磁鐵，1983年建成。Tevatron固然是當時最大的超導磁鐵用戶，但是它的貢獻在於花錢量產，而不是科學技術上的突破。
王所長的第三個例子是萬維網由CERN的一個職員發明，這是高能物理界用了幾十年的公關套路。我在三年前已經公開指出萬維網和高能物理沒有邏輯上的因果關係（Causation），純屬偶然的連帶關係（Association），就像愛因斯坦在專利局任職期間發明了相對論，並不代表專利法有益於研究重力。當時有媒體特別去詢問王所長的回應，但是顯然他覺得這個已經被反駁的論點，仍然適合回收使用。
至於說“基礎科學還給西方帶來了科學的方法論”，也就是邏輯推理和歸納。考慮到他剛剛示範了如何忽略和扭曲邏輯推理和歸納，我覺得是個讓人啼笑皆非的莫大諷刺。
王所長文章中的另一個主要邏輯矛盾，是他一方面强調“基礎科學的競爭也是國力的競爭”，“美國的大科學裝置…給他們帶來了巨大收益”，一方面卻特意不提美國在1993年裁掉了自己的大對撞機計劃（SSC）。如果大對撞機會有巨大的收益，爲什麽美國不做？爲什麽歐洲做了卻什麽都沒拿到？爲什麽王所長自己連一個確實的論述都擧不出來？所謂的人才和儀器的引領作用，既然一個大對撞機的錢足夠做大約1000個生命科學上的實驗，也就可以發展1000個方向上的人才和儀器，那爲什麽要浪費在一個連理論基礎都沒有的項目上？
我一向强調，必須從事實和邏輯出發，來決定自己的立場，而不是爲了其他的原因先決定立場，然後再去找理由。要判斷這兩種態度的差別，當然很容易，只須要仔細檢驗證據是否存在和邏輯是否嚴謹。像是美國的情報系統指控華爲的產品有後門已經有三四年了，華爲在海外有幾十萬臺機器，程序碼也願意讓人檢驗，到現在美國人還提不出實證，那麽就反而證明他們是在無中生有。
鼓吹大對撞機也是一樣的：高能物理界已經推銷了30多年，反對的意見在三年前就明白發表，至今王所長還是找不出邏輯自洽的説法，連被反駁過的論點還在回收使用，這豈不也是他由立場決定説法的證據嗎？
【後註一，2021/10/22】剛看到2021年十月22日Sabine Hossenfelder的最新文章（參見《Who’s killing physics?》），把高能和天文物理的國王新衣又品評了一遍；雖然主旨在博客的老讀者眼中應該沒什麽新奇之處，但有些細節還是可以參考的；例如“Sometimes I’m embarrassed to be associated with this discipline.”其實有良知的物理人都應該覺得羞愧，那些還在搞公關的顯然是欠缺狗糧，所以不得不把良心拿去喂了狗。
懂量子力學的讀者，可能對Hossenfelder順帶提到的Frauchiger-Renner Paradox有興趣。這來自2018年一篇《Nature》上的論文（參見《Quantum theory cannot consistently describe the use of itself》），討論的正是我已經反復解釋過幾十遍的，傳統Copenhagen詮釋不合邏輯的問題。他們專注分析的重點是量子力學的Unitary Only假設（所謂的Unitary Only指波函數隨時間演變必須是unitary evolution；Schrodinger方程式遵循Unitarity）。因爲Copenhagen塌縮過程沒有邏輯自洽的定義，所以試圖勉强解決Schrodingers cat就會落入Wigners Paradox。Frauchiger-Renner通過詳細檢視Wigners Paradox，證明任何符合實驗結果、並且邏輯自洽的量子詮釋，都必須違反Unitary Only假設，從而揭露Copenhagen體系根本狗屁不通，純粹把不方便的性質（除了Non-Unitarity之外，還有Non-Locality等等，但FR只談前者）往塌縮那個垃圾桶一丟了事。這篇論文的重要性來自其數學上的嚴謹，否則他們所抓到的小辮子，只是Copenhagen的許多罪行之一；這就像當年Al Capone謀殺、勒索等重罪犯得更多，但Eliot Ness只有足夠的證據來起訴他逃稅。
FR的新結果對我推薦的量子去相干詮釋有什麽影響呢？我解釋過，量子去相干自然解決Schrodingers cat和Wigners Paradox，但是很多Copenhagen陣營的老頑固用來拒絕接受它的藉口，就是它違反Unitarity。當然，如前文所述，Copenhagen只是把Non-Unitarity隱藏到塌縮過程中，但那些人始終耍賴，假裝Copenhagen沒有Non-Unitarity的問題。FR證明了Non-Unitarity是量子力學的必要成分，明確地戳穿了他們的狡辯。
然而如果量子去相干過程依舊遵循Schrodinger方程式，而Schrodinger方程式遵循Unitarity，那麽前者怎麽獲得Non-Unitarity？這個問題我在2016年（亦即早於FR論文）的《談量子力學（一） 》一文中就已經回答過了：量子波的尖峰出現了被Exponentially Suppressed的分離，因而不對應現實的波峰等同於不存在，這個過程是（我所知）唯一能調和Schodinger方程式以及實驗觀察到的Non-Unitarity的邏輯敘事，很可惜全世界的物理界似乎只有我一個人曾經想到這一點（原因可能是我有近30年沒有發論文了），不過既然他們終究還是搞出了FR Paradox，再等幾年應該會有論文開始探索這個方向。
【後註二，2023/02/11】Sabine Hossenfelder對過去50年高能物理界的胡搞，又做了一次總結，有興趣的理工人可以參考《Whats Going Wrong in Particle Physics? (This is why I lost faith in science.)》）。我先提醒大家，她的核心論述，其實正是博客反復强調的Russells Teapot原則，亦即沒有任何事實根據和邏輯基礎而亂編複雜的假想理論，是僞科學，除了方便發表論文之外，一點用處都沒有。
【後註三，2024/04/21】這個月的《龍行天下》節目中，一個隱性（不是故意隱藏，而是時間沒控制好，來不及做系統性的討論）的主題是中國的反智潮流，所以自然提到劉慈欣。當然，我做任何論斷之前，事先必然已經按照科學原則，基於事實與邏輯，詳細論證過了，然而那些論證是多年前在博客留言欄所做，不方便新讀者參考，所以在此簡單復述總結一次。
我對劉慈欣的評價，有兩個獨立的結論：（1）他是一個三流科幻作家；（2）他主動假冒真實世界的科技專家。這裏，一流的科幻應該專注在未來科技將引發人類社會做出什麽樣的對應轉變，主要是法律規範和行爲準則（參考“Three laws of robotics”），但也包括組織、行爲、文化、道德等等，而且這些預測必須符合官僚機制和人群交互作用的社會科學規律。二流的科幻則探討個人情感和周邊人際互動受未來科技的影響。劉慈欣的作品中，對社會組織決策和人性情感反應的描述，都只是爲了推動劇情朝作者安排的不合理方向演進而隨便找來的藉口，其對社會機制和人性的理解只有國中生層次，核心純粹是好人如何逆襲打敗壞人的爽文，再貼上一些似是而非的口號（例如博客批判過的“弱小和無知不是生存障礙，傲慢才是”）僞裝為智慧，以掩飾自身的愚昧本質。我並不是反對爽文，其實只要寫得好（標準是角色智商在綫，不能觸發前面所述作者的社會認知只有國中程度的感覺）自己也喜歡看，但對沒有太高層次辨識能力的讀者，博客在此强烈建議選擇武俠或仙俠題材，因爲這些類別誠實而且明顯地與現實脫節，因而一方面沒有前述的探討社會動力（social dynamics）的任務，另一方面也不會引發下面將討論的對國家公益的真實危害。
劉慈欣是三流科幻作家這件事實，與社會公益無關，是反智潮流的後果而不是原因，單獨來看並不值得博客理會；但是他爲了進一步增進自身的名利收入，積極參與公關炒作，僞裝為現實世界裏的“未來科技專家”，不但直接扭曲國家的科技投資政策方向（參考博客的大對撞機系列文章；其實當年王貽芳會想要以公關炒作動員群衆來對政府施壓，必然有劉慈欣已經幫忙洗腦過了的考慮），而且間接鼓勵官僚階層的好大喜功和利益集團的輿論霸凌，為袁嵐峰等人的忽略做好鋪墊，這就使劉成爲當代中國反智運動的重要推手之一，其行爲的本質正也是博客向來所針對的利益集團掌控輿論以扭曲事實、圖利自身，值得深入解釋揭發。
【後註四，2024/09/03】博客曾反復討論近年全球物理界的假大空和牛屎文化。這裏他們的動機除了爲了股市詐騙而模仿資本炒作之外，更常見的是爲了發表論文的需要而違反科學邏輯中的Russells Teapot原則，硬是做出沒有根據、無中生有、莫名其妙的假設來簡化計算。這些假設可以成立的機率雖然不是數學上嚴格的零，但卻是例如10^（-500）這種毫無實際意義的無限小可能性（我曾提過，這個宇宙只有大約10^80個原子，所以10^（-500）小於在整個宇宙中指定6個特定的原子，然後隨機挑選、全部猜中的機率，讀者可以和從1到60的整數之間挑6個數字的樂透彩券比較一下），但他們當然在面向大衆的公關裏拼命隱藏抵賴。結果幾十年下來，這些玄學理論不但占據學術主流，有著幾十萬篇論文的家底，在公衆認知裏，也成爲“科學真相”；它們包括超弦、超對稱（2016年炒作大對撞機時的主要理論根據）、暴漲論（Cosmic Inflation）等等。
Sabine剛剛討論了WIMP所面臨的困境（參見《The Nightmare Scenario for Dark Matter is Inching Closer》）；這裏的WIMP指的是，原本只是重力現象的暗物質，被一些高能物理人爲了發表論文而硬要假設其必須參與弱作用力或其他與一般物質的反應。雖然這個假設成立的機率沒有前面所列的玄學那麽離譜，但也實在不大，後來很自然地在實驗下一再被打臉證僞，已經有一百多次了。我覺得一開始做幾個WIMP大科學實驗還算合理，後來那些益趨昂貴的新WIMP實驗（通常被掩飾扭曲為“暗物質實驗”，但它們並不能驗證暗物質，純粹只是驗證WIMP假設；這就好像明面上說要在樹林裏找松鼠，但研究人員實際找的是前所未見、也沒有任何理由應該存在的亮金色松鼠，偏偏還不解釋這一細節，反復以“樹林裏必然有松鼠”為藉口，要了一百多次的資金）就不再是拿公款對基礎科研投資的最佳選項了，畢竟照理説一個理論假設只要被證僞幾次，即使不算是笑柄，也早應該被排除出主流。即使如前面所述，WIMP不算玄學、有著一絲實際可能性可以成立，但其本質上還是一個欠缺事實和邏輯基礎的理論假設，結果只因爲整個行業眾大佬職業生涯的根基和新生代發表論文的需要都在於此，於是集中政治能量來不斷建造更大更貴的機器、從許多更有希望的研究領域擠占珍稀的基礎科研資金，值得管理階層檢討反思。