科学家们如何提出独创性理论？有什么非常关键、值得学习的思路？ 知乎用户，机器学习&量子算法//第一次上圆桌 玻尔的思路就很值得学习。 科学允许人们质疑一切未经证明之事。 包括存在了数千年的日心说、又统治了数百年的经典力学，以及屡受质疑的哥本哈根诠释。 科学也允许人们相信一切未经证伪之事。 包括所有宗教甚至飞天拉面大神。 这两条反向的思路确保了自然科学可以不断地自我更新，可以不断地发展下去。 那些颇具创造性的理论也是在这两种思维的引导下形成的。 大多数时候，科学家都的思维都是在这两种极端过渡区间，并且有选择性地在质疑和相信中来回徘徊。对理论经过反复的发展和敲打，最后还能留下来的东西就是思考的精华所在。 质疑一切：质疑一切未完全证明的理论，找出漏洞，哪怕是最微小的瑕疵。通过微小的瑕疵找出最本质的问题。 相信一切：相信自己的思路，尽可能去尝试一切可能的思路。比如说题主的例子，玻尔猜出了 mvr=n[hBar]，结果和实验相符合，于是拿到了诺奖。不仅如此，他相信描述水滴的模型也可以描述原子核的状态，于是稍加修改就得到了可以描述原子核能级的原子核“液滴模型”。 我本科的导师就对玻尔的思维方式推崇备至。 0）庄子 · 秋水 鱼之乐 先借一个大家很熟悉的故事直观地感受一下，质疑一切和相信一切为什么可以给科学家留下个人选择的自由。 大家可以看看这个故事中庄子和惠子代表的两种极端状态。当他们谁也说服不了谁的时候，就说明，我们有选择相信任何一方和质疑另外一方的思维的自由。 庄子与惠子游于濠梁之上。庄子曰：“儵鱼出游从容，是鱼之乐也。” 惠子曰：“子非鱼，安知鱼之乐？” 庄子曰：“子非我，安知我不知鱼之乐？” 惠子曰：“我非子，固不知子矣；子固非鱼也，子之不知鱼之乐，全矣。” 庄子曰：“请循其本。子曰‘汝安知鱼之乐’云者，既已知吾知之而问我，我知之濠上也。” 译文： 庄子和惠子漫步在濠河的桥上。庄子说：“鲦鱼游弋得很从容，这鱼很快乐啊。” 惠子说：“您不是鱼，怎么知道鱼的快乐？” 庄子说：“您不是我，怎么知道我不知道鱼的快乐？” 惠子说：“我不是您，当然不知道您的感知吗；您原本不是鱼，您不知道鱼的快乐，那就肯定了。” 庄子说：“请找到原本。您说‘你怎么知道鱼的快乐’这话所表明的是，就是（您）已经知道了我所感知的然后才问我，我是在濠河上知道鱼的快乐的。【这句诡辩请忽略，拉低了这个故事的品位。】 所以鱼到底快乐么？并没有确凿的证据支撑或反对“鱼快乐”。 所以，庄子相信“鱼快乐”是他的自由，惠子质疑“鱼快乐”也是他的自由。 （但他们想说服对方相信自己的理论时，则必须要拿出经得起质疑的证据。） 在科学事实没有给出定论的时候，即使相反的结论也可以且应该被讨论。科学都是在旷日持久的争论下慢慢演变的。 1）质疑 在提出独创性的新理论时，我们往往已经有一个还不错的旧理论了。 所以最关键的第一步就是，通过步步紧逼又逻辑严密的质疑来找出旧理论的缺陷。 伽利略是实验科学的先驱。靠的就是发现亚里士多德理论中的漏洞，然后不说废话，直接用实验一个个地打脸。 牛顿力学的弱点呢，牛顿大神自己就认识到了，所以还想了一个水桶实验来支持绝对时空观。牛顿观点的本质是：根据圆周运动的特性，真空中的水球，如果是椭球体，那么能够推出水球在转动；如果是正圆球体，那么可推论水球没有转动。可是运动是相对的，茫茫太空（真空）中一个变扁的水球，是在相对于什么参照物转动？牛顿认为是相对于绝对的空间。 后来马赫认为旋转水桶水面的爬升 / 水球的椭圆化是因为相对于天体的运动。马赫是对的。这个观点后来也启发了爱因斯坦。 所以，首先缺少不了毫不留情的质疑，即使是牛顿说的，只要证据不充分科学家就可以选择质疑。 2）相信 玻尔是哥本哈根学派的领袖。他选择相信自己创造的对世界的新的理解，并把它表述成了哥本哈根诠释。 而爱因斯坦和玻尔旷日持久的论战所关注的就是哥本哈根诠释。爱因斯坦始终认为哥本哈根诠释是一派胡言。于是不断地在会议、在论文上质疑玻尔的观点。还提出了诸多实验，还有著名的 EPR 佯谬，爱因斯坦用亲自预言的”幽灵般的超距作用“证明了玻尔的观点。到目前为止，所有的实验都支持哥本哈根诠释，上帝就是掷筛子，物理学就是有非定域性（nonlocality）。 玻尔在爱因斯坦的质疑下继续相信并巩固自己的结论，才能使得哥本哈根成为量子力学的圣地。 恰巧玻尔的思考习惯是，用一天时间提出最疯狂的假设和理论，尽可能地信任各种理论的可能性。第二天则用最严苛的态度来质疑自己第一天的理论。如此反复。 玻尔的这种在质疑和相信中不断变换的思维方式就是科学家的楷模。 ———————————————— 讨论来自 知乎圆桌 · 将科学研究进行到底 查看知乎原文
