楊孝文
人們喜歡把關注的焦點放在那些偉大的科學理論上,的確,正是這些偉大理論讓我們對這個世界有、了深刻的認識。但是,并非所有的想法都是正確的。很多理論雖然當時盛行一時,但是最終都被證明是錯誤的。盡管如此,它們仍是科學發(fā)展史上不可或缺的一環(huán)。
1“磁山”
克里斯托弗·哥倫布利用羅盤導航橫渡大西洋,但是包括他在內的當時的人們都不清楚羅盤的工作原理。哥倫布推測,北極星導致羅盤的指針指向北方。后來的航海家認為,北極有一座巨大的磁島,任何船只永遠都無法靠近它,因為這座磁島可能會把船只的所有金屬結構撕扯下來。這座假想的被稱作“黑色巖石”的山出現在16世紀和17世紀的地圖上。英國物理學家威廉-吉爾伯特是第一個指出羅盤是通過地球磁場發(fā)揮作用的人。
2燃素理論
17世紀的化學家看到木材在燃燒,認為這是木材釋放出一種神秘物質的結果,并將該物質稱作燃素。他們認為,任何能輕而易舉地在空氣里燃燒的材料都含有燃素,該理論解釋為什么一塊很重的木材經過燃燒,會變成很輕的灰燼:這是因為木材里的燃素已經被釋放到空氣里了。化學家還注意到,在封閉容器里木材不會充分燃燒,他們認為這是封閉容器只能容納一定量的燃素的結果。然而法國化學家安東尼·拉瓦錫分解出了氧氣,并給它命名,而且還指出是氧氣讓燃料得以燃燒。這項發(fā)現最終推翻了燃素理論。
3地球膨脹理論
歐洲人繪制出地球大陸的形狀后,他們開始思考一個問題:這些大陸過去是不是結合在一起的?南美洲是否曾緊靠著非洲?它們又是如何分開得那么遠呢?19世紀末20世紀初,意大利地質學家羅伯特·曼托瓦尼提出一個假設,認為地球在不斷膨脹。據他的理論推測,曾經一個大陸塊包裹著體積較小的整個地球。但是稍后地表在熱膨脹作用下慢慢伸展,火山把整個陸地分裂成很多小塊。地球繼續(xù)膨脹,小陸塊被分開,海洋覆蓋了盆地。曼托瓦尼的理論曾盛極一時,但是德國人阿爾弗雷德-魏格納提出的大陸漂移說很快在這場競賽中占據了上風。
4自然發(fā)生說
古希臘的亞里士多德是第一個提出自然發(fā)生說的人。自然發(fā)生說是指,腐爛的肉類和植物或者動物的內臟可產生生命。令人吃驚的是,這種理論竟然流傳了大約2000年。那個時代的人認為,肥沃的河泥可產生青蛙,發(fā)霉的谷物可生成老鼠,腐肉可以生蛆。17世紀,意大利醫(yī)生弗蘭西斯科·雷迪用第一項受控實驗反駁了亞里士多德的自然發(fā)生說理論。他把肉塊分別放在敞口瓶和密閉瓶子里,結果發(fā)現只有敞口瓶的肉才會生蛆。2個世紀后,法國微生物學家路易斯·巴斯德證實自然發(fā)生說也無法解釋細菌生長現象。
5光以太理論
1000多年以來,科學家一直想搞清楚自然光以及它是如何傳播的。1704年牛頓提出假設:光由粒子構成,它通過媒介“光以太”運動,光以太在宇宙中非常普遍。其他科學家則提出光波理論,但是他們認為,光波從太陽傳播到地球的過程中,必須依靠類似媒介。在著名的米切爾森一莫利實驗之前,人們一直認為光以太理論是正確的。米切爾森一莫利實驗的最初目的是發(fā)現以太流穿過移動的地球時產生的“以太風”。這項實驗最終證實光以太理論是錯誤的。
6重演論
19世紀科學家為豐富多彩的生物多樣性爭論不休,并非所有人都贊成達爾文提出的生物通過自然選擇不斷進化的理論。一種錯誤理論認為,胚胎在發(fā)育過程中增加一個新發(fā)育階段,就會產生新物種,例如,靈長類動物的胚胎在某個時期發(fā)育階段增加,產生了人類。德國科學家恩斯特·赫克爾是重演論最忠實的支持者。他認為,正在發(fā)育的胎兒不斷重復進化過程的每個階段,因此人類胚胎最初是單細胞原生生物,接著是以魚類的形式出現,然后經過爬蟲和哺乳動物階段,最后轉交成人類。
7顱相學理論
在夏洛蒂·勃朗特的小說《簡愛》中,主人公研究她未來的愛情興趣,發(fā)現“與善良相比,自己更喜歡凸起的代表智慧的大腦部分”。勃朗特跟19世紀的很多知識分子一樣,對顱相學深深著迷。顱相學是通過顱骨的形狀判斷人的性格特征。德國醫(yī)生弗朗茲·約瑟夫·加爾提出該理論,他稱,大腦由很多部分構成,每個區(qū)域都有其專門功能,例如美貌和利欲心,一個區(qū)域隆起的越高,說明與之相關的功能越發(fā)達。此后有大量顱相學家爭相解釋如何解讀大腦,但是到了20世紀這個理論已經被歸入偽科學范疇。
8穩(wěn)恒態(tài)宇宙論
20世紀40年代,很多宇宙學家提出穩(wěn)恒態(tài)宇宙論,認為即使宇宙在不斷發(fā)生膨脹,它的外表看起來其實并沒發(fā)生任何變化。換句話說就是,它會一直保持現狀,永遠不會發(fā)生任何交化。這些理論家指出,宇宙在不斷發(fā)生膨脹的過程中,會創(chuàng)造很多物質,以便保持膨脹后的宇宙密度跟之前的密度一樣。20世紀60年代以后,對該理論的質疑越來越多,不久后宇宙微波背景輻射的發(fā)現徹底否決了穩(wěn)恒態(tài)宇宙論。宇宙比現在更小更熱時出現散射輻射,這證實了宇宙起源于大爆炸。