科學(xué)探索：和不確定性一起科學(xué)地生活下去


圖片來(lái)源：Pixabay
COVID-19對(duì)人們生活的沖擊也包括一些具有不確定性的方面。如果我們能夠看到病毒，我們就可以避免接觸它，并且可以照常進(jìn)行我們的其他工作，處理各種事情。但事實(shí)是我們不僅看不到病毒本身，而且可能也看不到病毒攜帶者的癥狀。因此，我們對(duì)長(zhǎng)期暴露會(huì)大量接觸病毒的特定場(chǎng)所以外都采取了極為嚴(yán)格的預(yù)防措施。我們和哪怕并不會(huì)對(duì)我們構(gòu)成任何風(fēng)險(xiǎn)的未感染者都避免接觸；我們避免聚集開(kāi)展保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展乃至繁榮昌盛的活動(dòng)。就好像當(dāng)附近有毒昆蟲(chóng)時(shí)，我們會(huì)因?yàn)椴荒芸吹剿谠亍?br>

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Albert Camus在著作《瘟疫》（The Plague）中，用一種威脅到人類生存的疾病生動(dòng)地說(shuō)明了我們的生存現(xiàn)狀。我們都知道生命終將逝去，但卻無(wú)法為之做好準(zhǔn)備，誰(shuí)也無(wú)法知道明天和意外哪一個(gè)先來(lái)臨。切實(shí)存在的不確定性還會(huì)超出我們的個(gè)人生活范圍進(jìn)入到社會(huì)領(lǐng)域，比如在北部灣事件上模棱兩可的解釋造成了越南戰(zhàn)爭(zhēng)升級(jí)，而這也重塑了一代人的生活。
我們也許可能會(huì)天真地認(rèn)為，生活中的不確定因素僅僅反映了信息的缺乏，只要追尋到缺失的信息，我們就能清除未知的迷霧。但是，量子力學(xué)已經(jīng)在物理現(xiàn)實(shí)層面上揭示：人們有望達(dá)到的清晰度是有限的。海森堡不確定性原理也指出，總會(huì)存在殘余的觀測(cè)量的不確定性。如果我們?cè)噲D完善對(duì)電子位置的認(rèn)識(shí)，那么我們的測(cè)量過(guò)程將增大其動(dòng)量的不確定性，而位置和動(dòng)量不確定性的乘積具有普朗克常數(shù)設(shè)定的基本最小值。
而這意味著，即使我們通過(guò)一個(gè)完美的實(shí)驗(yàn)程序檢索到了所有可用的信息，我們也無(wú)法確定地預(yù)測(cè)電子的未來(lái)。通常來(lái)說(shuō)，我們的生活是由大型物體塑造的，例如汽車，而汽車的海森堡不確定性是完全可以忽略不計(jì)的。隨著信息技術(shù)、人工智能和量子計(jì)算的出現(xiàn)，量子世界可能會(huì)在生死攸關(guān)的情況下敲定醫(yī)療決策。概率是現(xiàn)實(shí)的基石，我們能做的只有將各種可能性分配給不同的結(jié)果。


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與愛(ài)因斯坦（Albert Einstein）在1926年給馬克斯·玻恩（Max Born）的信中所說(shuō)的相反，我們現(xiàn)在已經(jīng)知道大自然確實(shí)扮演著骰子的角色。感染COVID-19后我們很有可能會(huì)死亡，但是仍然有一些人在這種情況下拋棄社交距離去參加泳池派對(duì)玩俄羅斯輪盤賭。這些人中或許大多數(shù)能夠生存下去，但仍有人會(huì)死。
當(dāng)然，醫(yī)學(xué)預(yù)防措施會(huì)強(qiáng)有力地影響到諸如因COVID-19死亡的罕見(jiàn)結(jié)果?，F(xiàn)實(shí)生活中的事件通常是復(fù)雜多因并且難以解讀的，只有在特定情況下，我們才能明確知曉某一現(xiàn)象的主要原因。獨(dú)立單因素實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃屛覀兏玫乩斫饽撤N影響的誘因，而這正是科學(xué)控制變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原因。
當(dāng)數(shù)據(jù)不足時(shí)，科學(xué)界可能會(huì)有截然相反的看法。最近對(duì)病毒突變的RNA測(cè)序的結(jié)果表明，整個(gè)美國(guó)的COVID-19感染途徑與以前人們所認(rèn)為的大相徑庭。
但是，即使收集了大量的數(shù)據(jù)，我們理解其真實(shí)含義的能力卻限制了我們預(yù)測(cè)的可靠性?，斞盼幕诼L(zhǎng)的世紀(jì)長(zhǎng)河中收集了大量的天文數(shù)據(jù)并且將天像和人類歷史事件關(guān)聯(lián)起來(lái)，期望通過(guò)這種方式對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)進(jìn)而獲得政治利益。我們現(xiàn)在知道，人類自身行動(dòng)的不確定性并不能通過(guò)監(jiān)測(cè)月亮、水星、金星、火星、木星或土星在天空的位置變化而消除，越南戰(zhàn)爭(zhēng)就是最好的例子。與之相反的是科學(xué)當(dāng)前的目的是以一種可重復(fù)的方式將原因與結(jié)果聯(lián)系起來(lái)，而不是一廂情愿地想當(dāng)然或偏見(jiàn)。例如，天文學(xué)告訴我們，行星和恒星的運(yùn)動(dòng)與人類的行為無(wú)關(guān)，而遺傳學(xué)啟發(fā)我們，人類的能力與膚色無(wú)關(guān)。
盡管如此，我們和科學(xué)理解仍有巨大差距，許多人在面對(duì)不確定性時(shí)會(huì)依賴自己一廂情愿的想法做出他們一生中一些最重要的決定，包括是否在COVID-19大流行期間仍舊加入泳池派對(duì)。參加派對(duì)在年輕人看來(lái)似乎是很自然的事，畢竟在1918流感大流行肆虐的時(shí)候，這些年輕的聚會(huì)者并沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)。
有沒(méi)有更好的辦法？我們又該如何應(yīng)對(duì)影響我們生活的那些基本的不確定因素呢？這里有一個(gè)簡(jiǎn)單而又負(fù)責(zé)任的建議：考慮所有科學(xué)證據(jù)，并對(duì)未知因素采取可控風(fēng)險(xiǎn)的處理措施。就像我們過(guò)馬路時(shí)會(huì)評(píng)估通過(guò)的風(fēng)險(xiǎn)并采取安全的措施通過(guò)，只有傻瓜才會(huì)因?yàn)榇嬖陲L(fēng)險(xiǎn)而選擇永遠(yuǎn)不穿過(guò)馬路。如果想學(xué)會(huì)游泳，就必須先跳入水中，雖然這樣會(huì)有溺水的風(fēng)險(xiǎn)但回報(bào)往往取決于風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)階段，您最好避免前往任何公共場(chǎng)所，直到科學(xué)家為COVID-19創(chuàng)造出可靠的疫苗。
作者：Avi Loeb，哈佛大學(xué)天文學(xué)系的前任主席（2011-2020年），也是哈佛大學(xué)黑洞行動(dòng)計(jì)劃的創(chuàng)會(huì)理事以及哈佛-史密森天體物理學(xué)中心理論與計(jì)算研究所所長(zhǎng)，同時(shí)他還擔(dān)任美國(guó)國(guó)家科學(xué)院物理與天文學(xué)委員會(huì)主席和“突破星空”項(xiàng)目顧問(wèn)委員會(huì)主席，并且也是總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)顧問(wèn)委員會(huì)成員。
翻譯：張守萍
審校：馬曉彤
引進(jìn)來(lái)源；科學(xué)美國(guó)人
引進(jìn)鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/living-with-scientific-uncertainty/


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