太陽和水星之間存在一顆「火神」？

1 9 1 5 年1 1 月1 1 日至1 8日，愛因斯坦做了一個簡短的計算：他用了1 4步對水星軌道進行分析，解釋了5 0多年以來讓天文學家感到棘手的一個反常現象。

發現天體運行機制的一個小細節不至於讓人們大驚小怪，但是愛因斯坦和朋友說，當他看到最後的計算結果，確認他的理論和實際觀察結果一致時，他的心臟「不由自主地顫抖」。原因是：對水星軌道的正確分析首次驗證了他的廣義相對論，即物質間引力的相互作用。正如理查德·費曼後來對科研方法的評價：「這是一種解釋事物本質的特殊方法。」那麼，是什麼使得其特殊？是其結果的不確定性。也許被肯定，也許被否定，最終的評判正如費曼所言，是「觀察才是對事物本質最好的判斷」。

剛接觸科研工作的科學家把科研方法稱為「科學」，其步驟不過就是老生常談的那一套：首先「建立假設」，然後「用實驗（或觀測）測試假設」，最終「分析結果」並「得出結論」。如果結論和預期不相符，就又回到了第一步。

依循這些步驟，科研方法就成了「知識製造機」：數據進去，知識出來。但是這裡面有一個問題：即使科研人員是愛因斯坦，真正的科學並不遵循這些模式。

看起來「火神」的存在太有科學依據了，僅僅依靠觀察來推翻這樣完美的假設不能讓人接受。

為什麼這樣說？看看在愛因斯坦發現答案之前那些研究水星的天文學家都做了什麼。勒維耶是1 9世紀中期偉大的天文數學家。1 8 4 6年，他用純運算的方式發現了海王星（藉助牛頓的萬有引力定律預測了這顆肉眼看不到的行星的存在，它產生的引力使得天王星偏移其已知軌道）。9年之後，他分析了水星的運動軌跡，又發現了一處不合常規之處——水星在其運動軌道發生的偏移不可能是金星、木星或者太陽系其他行星引起的。根據發現海王星的邏輯，他推測離太陽不遠的地方有一顆肉眼看不見的行星。這顆假想的行星馬上被命名為「火神」。

對「火神」環環相扣的推理過程看似完美無瑕。僅僅幾個月後，隨著第一份觀測報告的出現，「火神」的存在基本被確認。勒維耶認可了第一份觀測報告，儘管在接下來的2 0多年中出現的十幾項對「火神」的新發現沒有任何重合之處，他仍然對「火神」的存在深信不疑，直至去世。

最後一位相信「火神」存在的天文學家是著名的流星觀測者詹姆斯·克雷格·沃森，他是密歇根天文觀測台的主任。在觀測1 8 7 8年發生的一次日全食中，沃森在太陽的邊緣上發現了「一顆紅色星球，星等約為4.5」——這正是「火神」應該出現的地方。

2年之後，沃森和勒維耶一樣，帶著對「火神」的堅定信念闔然長逝。兩人都是優秀的科學家，勒維耶更是公認的偉大人物：他把牛頓萬有引力定律用於分析現實世界中的精細結構，進行了無比複雜的計算，其對「火神」的預測無懈可擊。實際上，勒維耶發現的水星軌道的偏移自始至終都是正確的，因為水星運行軌道的確發生了偏移。

沃森做了費曼認為科學家應該做的事：通過對客觀事物的直接觀測來檢驗理論的正誤。但就在這件事上，程序化科研形成的「知識製造機」發生了故障：勒維耶和沃森都不接受來自自然的、客觀的結論。看起來「火神」的存在太有科學依據了，僅僅依靠觀察來推翻這樣完美的假設不能讓人接受。他們相信自己的發現是正確的，自始至終都相信。

水星的軌道圍繞太陽所佔據的焦點旋轉，而不是總是追蹤同一個橢圓。最接近太陽的點，即近日點，正在慢慢地旋轉到由牛頓引力理論預測的點之前。這一現象首先是由一個被稱為「火神」的未知行星的引力牽引來解釋，該行星應該圍繞水星軌道內的太陽旋轉。但現在我們知道「火神」不存在。德國物理學家阿爾伯特·愛因斯坦通過提出一種新的重力理論解釋了水星的異常運動，其中太陽引力造成的附近空間的曲率使得行星以緩慢旋轉的橢圓軌道運動。

正是這種理論上的衝突， 而不是觀測帶來的質疑， 最終給他帶來成功。

為什麼？顯而易見，科學家和普通人一樣，有思想有感受，他們也有慾望、野心，追求成功帶來的快樂。長期來看，科學是不斷自我修正的，正如愛因斯坦的廣義相對論取代了牛頓的萬有引力理論，提出了不需要「火神」的存在同樣可以解釋水星軌道偏移的觀點。但是就某一時期來說，人的期待總是把個人發現強行賦予人類——這絕對不是指責個人或者整個科學界，因為人們共同探索物質世界、不斷接近真相的過程總是不完美的。

即使偉大的科學家在真正做出突破的時候也是不完美的。在展示科研方法的動畫中，愛因斯坦本應該從水星的軌道偏移出發，對牛頓的萬有引力提出質疑，但事實不是這樣。相反，愛因斯坦注意到他的狹義相對論和牛頓的理論有矛盾的地方。正是這種理論上的衝突，而不是觀測帶來的質疑，最終給他帶來成功。

「火神」的存在貌似科學，實為謬誤——2 1世紀有無數這樣的理念。這顆不存在的星球已經逐漸被人淡忘，連同那些因為其獲得殊榮的人。在科學的歷史上，廣義相對論成為最偉大的個人成就。然而，勒維耶和沃森在計算和觀測過程中，都為「火神」的存在興奮不已；愛因斯坦「心臟的顫抖」是因為他意識到他驗證了前人從未發現的自然真相。在科學發現的重大時刻，沒有什麼方法可言，科學家要面對的，是無處不在的科學真相。

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