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盤點十大科學錯誤:“地球年齡”曾被認定1億年

http://finance.sina.com   2020年11月18日 17:21   北京新浪網

  新浪科技訊 北京時間11月19日消息,據國外媒體報道,“人非聖賢,孰能無過”,這的確不是一個很好的藉口。

  出現科學錯誤將是非常糟糕的,因爲依賴科學應該是人們確保自己正確的最好方式,但科學家畢竟也是普通人,即使他們掌握了精湛的科學知識,也難免會出現錯誤。事實上,錯誤在科學領域是經常出現的,而且大多數科學家會告訴你,不會有其他任何方法獲得該答案。這將激發其他人努力探索真相,使這些科學錯誤成爲取得進步的最佳途徑。一個錯誤的科學實驗可能會促進科學家展開更深入的實驗,這樣不僅能糾正之前的錯誤,而且還能發現以前沒有被懷疑過的事實真相。

  儘管如此,一些科學錯誤會令科學家非常尷尬,近期,一份關於金星上可能存在生命的科學報告成爲科學頭條新聞,並在各大科學媒體轉載刊登。然而,當研究人員展開深入分析時,對該報告結論產生了擔憂。該報告中提及金星大氣層中發現氣態磷化氫,這是一種被認爲只能由生命形式產生的化學物質,暗示着金星可能存在神祕生命,然而,現在該理論開始有些“靠不住了”,氣態磷化氫無法成爲發現潛在生命的確鑿證據。

  雖然關於磷化氫的最終結論尚未敲定,但當前是回顧分析科學領域其他一些著名錯誤的好機會。在這裏,我們討論的並不是科學欺詐,或者刻意誇大事實的僞科學論斷,或者是由於隨機性統計失誤產生的初始誤報。

  以下是研究人員挑選的十大錯誤科學結論,這些觀點在最終被反駁之前曾獲得大量關注。

  1、地球中心論

天文學家長期以來以最大和最熟悉的錯誤科學信念之一,認爲地球是宇宙的中心。天文學家長期以來以最大和最熟悉的錯誤科學信念之一,認爲地球是宇宙的中心。

  顯然,地球中心論是錯誤的,亞里士多德並非是提出“地球是宇宙中心”理論的第一人,但他對該觀點最爲固執,並認爲自己基於邏輯關係能證明這一點,這是毋庸置疑的。他堅持認爲,地球必定是宇宙中心,因爲所有元素總是移動至它的“自然位置”。雖然亞里士多德發明了形式邏輯,但他顯然沒有注意到自己的論證中存在一定數量的循環。1543年,哥白尼提出了確鑿的證據,證實亞里士多德是錯誤的。1610年,伽利略觀察到金星經歷了一系列位相變化,這爲太陽爲中心的太陽系理論奠定了基礎。

  2、宇宙的年齡

  20世紀20年代末,當天文學家首次發現宇宙膨脹時,人們自然會問宇宙膨脹了多長時間,通過測量目前的膨脹速率,並向後推算,他們發現宇宙的年齡肯定小於20億年。然而,放射性測量證實,地球的年齡更加古老。依據該觀點,宇宙可地球更年輕,這顯然是荒謬的。但是那些關於宇宙膨脹的早期計算是基於對造父變星的距離測量。

  天文學家依據造父變星亮度波動的速度計算它們的距離,而亮度波動的速度又取決於它們自身的亮度。通過比較其內在亮度和表面亮度,可以得出造父變星的距離,就像人們知道燈泡的瓦數就可以測量它們的距離一樣。但事實證明,就像燈泡型號一樣,造父變星並非恆量,存在着多種類型的造父變星,這影響了宇宙膨脹率的計算。最新觀測數據是宇宙年齡是138億年,比地球45億年的年齡更古老。

  3、地球的年齡

  18世紀,法國博物學家喬治·路易斯·勒克萊爾(Georges-Louis Leclerc)評估稱,地球的年齡大約是75000年,雖然他懷疑地球的“真實年齡”或許更古老。19世紀地質學家認爲,地球比之前認爲的更加古老——其歷史有幾億年甚至更久遠,他們的結論是基於大量的地質歷史勘測。1860年,查爾斯·達爾文(Charles Darwin)提出的進化理論暗示了地球歷史更加古老,爲物種多樣性的進化發展提供了充足時間。一位物理學家計算出了一顆原本熔融狀態的行星最終冷卻所需要的時間,從而得出一個結論——地球年齡上限是1億年,之後他再次提出,地球實際年齡比上限1億年更小。然而,他的計算出現了錯誤,不是因爲他的數學計算能力差,而是因爲他並不瞭解放射性。地球元素的放射性衰變對混合物增加了大量熱量,延長了冷卻時間,最終,依據放射性衰變率(尤其是地球形成時間差不多的隕石)估算出的地球年齡爲45億年左右。

  4、環繞脈衝星的行星

  1991年,天文學家發現了迄今爲止一顆行星環繞太陽之外恆星運行的最佳實例。在該實例中這顆“恆星”被認爲是一顆脈衝星,它是距離地球大約1萬光年的旋轉中子星。脈衝星射電脈衝時間的變化表明存在着一顆同伴行星,每隔6個月環繞該脈衝星一週。不過,天文學家很快就意識到這項天文勘測存在錯誤,他們對脈衝星的空中位置計算採用了一個不精確數值,以至於信號出現異常,該信號不是來自環繞脈衝星的一顆行星,而是地球環繞太陽運行的信號。

  5、超新星殘留的超快速脈衝星信號

圖中是超新星1987A,天文學家認爲,他們看到的是一顆快速旋轉的中子星釋放的信號,其非常難以理解。但後期發現該信號來自用於對準望遠鏡的相機電子設備的一個故障。圖中是超新星1987A,天文學家認爲,他們看到的是一顆快速旋轉的中子星釋放的信號,其非常難以理解。但後期發現該信號來自用於對準望遠鏡的相機電子設備的一個故障。

  1987年,天文學家獲得了一項令人振奮的天文發現:一顆超新星出現在大麥哲倫星雲中,這是幾個世紀以來距離地球最近的一次恆星爆炸。隨後的觀測尋找到了脈衝星的信號,脈衝星是旋轉中的中子星,它應該位於某些類型超新星爆炸的殘骸中間。但這顆潛在的脈衝星直到1989年1月才被發現,當時一個快速重複的無線電信號表明超新星爆炸之後殘留着脈衝星跡象。它每秒釋放接近2000次無線電信號,遠超過科學家預期。但經過一個晚上的穩定脈衝後,這顆脈衝星神祕消失了,理論學家提出各種理論來解釋這顆怪異的脈衝星究竟發生了什麼。1990年初,天文望遠鏡操作人員轉動一臺視頻攝像機(用於引導天文望遠鏡),將其重新投入使用,發現脈衝星信號再次出現,圍繞着一顆不同的超新星殘骸。因此,這個所謂的脈衝星信號實際上是導航相機電子設備的一個小故障,而不是來自太空的脈衝星信號。

  6、單星系宇宙

  20世紀初期,天文學家曾極力反對螺旋星雲距離地球遙遠的觀點,當時他們觀測到螺旋星雲是宇宙漩渦狀模糊的雲層團狀結構,多數天文學家認爲,螺旋星系是在銀河系之內。當時他們認可“單星系宇宙”觀點,即銀河系構成了整個宇宙。但部分專家堅持相信,螺旋星系距離地球很遠,它們本身是像銀河系一樣的整個星系,或稱它們爲“島嶼宇宙(island universes)”。反對島嶼宇宙的假設證據來自對螺旋內部運動的測量,如果螺旋星雲實際上離得很遠,就不可能探測到這種運動。但是到1924年,天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)證實,至少有一部分螺旋星雲實際上是距離銀河系很遠的島嶼宇宙,而銀河系僅是不斷膨脹的宇宙中其中一個星系而已。並指出當時對螺旋星雲內部運動的測量很難做到,隨着天文勘測技術的不斷進步,此前天文學家提出的“單星系宇宙”觀點被證實是錯誤的。

  7、來自早期宇宙的引力波

  宇宙空間瀰漫着微波輻射,這是138億年前宇宙大爆炸產生的餘輝,一種解釋早期宇宙細節的流行理論——膨脹理論,預測了微波輻射中出現的光點,這些光點是由宇宙早期的原始引力波產生的。

  2014年,科學家報道稱發現了精確的預期信號,同時證實了愛因斯坦廣義相對論預測的引力波的存在,並提供了支持膨脹理論的有力證據。然而,令人懷疑的是,報告中提及的信號比大多數膨脹理論的預期更加強烈。可以肯定的是,該研究小組的分析並沒有正確地解釋太空中的塵埃導致數據扭曲的原因,儘管最近幾年曾多次在黑洞碰撞等宇宙災難事件中發現引力波,但並未發現宇宙原始引力波的存在。

  8、中微子速度超過光速

  中微子是一種奇特、小型特輕亞原子粒子,2011年科學家宣稱,中微子的速度非常快,甚至能夠超越光速。當時他們測量了中微子從瑞士日內瓦附近歐洲核子研究中心(CERN)原子加速器至意大利一處探測器所需的時間,最初報告發現中微子比光束早到達60納秒,隨後中微子速度超越光速的新聞迅速成爲各大科學媒體頭條新聞。但是這項科學發現也引起了許多物理學家的懷疑,這與愛因斯坦提出光速不可超越理論相悖。2012年,當該研究團隊意識到一根鬆動的電線使實驗的時鐘失去同步時,人們的理智才得以恢復,這也解釋了爲什麼該實驗出現錯誤的原因。

  9、奇特的水形式

  上世紀60年代,前蘇聯科學家聲稱,他們已製造一種新的水形式,普通水衝入狹窄管道會變得密度更大,其沸點高於正常沸點溫度,冰點則低於正常冰點溫度。看來該水分子一定是以某種形式凝結產生“聚合水(polywater)”。但在上世紀60年代末,世界各地的化學家開始大力進行“聚合水”實驗,很快這些實驗表明,“聚合水”的特性來自於普通水的雜質。

  10、奇特的生命形式

  2010年一份研究報告稱,在生物分子中,有一種怪異的生命形式使用砷代替了磷。該觀點產生了諸多質疑,但乍一看,似乎證據非常充分。不過深入分析就會發現一些問題,而且以砷爲基礎的生命從未進入教科書。(葉傾城)

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