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和不确定性一起科学地生活下去


图片来源:Pixabay
COVID-19对人们生活的冲击也包括一些具有不确定性的方面。如果我们能够看到病毒,我们就可以避免接触它,并且可以照常进行我们的其他工作,处理各种事情。但事实是我们不仅看不到病毒本身,而且可能也看不到病毒携带者的症状。因此,我们对长期暴露会大量接触病毒的特定场所以外都采取了极为严格的预防措施。我们和哪怕并不会对我们构成任何风险的未感染者都避免接触;我们避免聚集开展保持经济持续发展乃至繁荣昌盛的活动。就好像当附近有毒昆虫时,我们会因为不能看到它而待在原地。

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Albert Camus在著作《瘟疫》(The Plague)中,用一种威胁到人类生存的疾病生动地说明了我们的生存现状。我们都知道生命终将逝去,但却无法为之做好准备,谁也无法知道明天和意外哪一个先来临。切实存在的不确定性还会超出我们的个人生活范围进入到社会领域,比如在北部湾事件上模棱两可的解释造成了越南战争升级,而这也重塑了一代人的生活。
我们也许可能会天真地认为,生活中的不确定因素仅仅反映了信息的缺乏,只要追寻到缺失的信息,我们就能清除未知的迷雾。但是,量子力学已经在物理现实层面上揭示:人们有望达到的清晰度是有限的。海森堡不确定性原理也指出,总会存在残余的观测量的不确定性。如果我们试图完善对电子位置的认识,那么我们的测量过程将增大其动量的不确定性,而位置和动量不确定性的乘积具有普朗克常数设定的基本最小值。
而这意味着,即使我们通过一个完美的实验程序检索到了所有可用的信息,我们也无法确定地预测电子的未来。通常来说,我们的生活是由大型物体塑造的,例如汽车,而汽车的海森堡不确定性是完全可以忽略不计的。随着信息技术、人工智能和量子计算的出现,量子世界可能会在生死攸关的情况下敲定医疗决策。概率是现实的基石,我们能做的只有将各种可能性分配给不同的结果。

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与爱因斯坦(Albert Einstein)在1926年给马克斯·玻恩(Max Born)的信中所说的相反,我们现在已经知道大自然确实扮演着骰子的角色。感染COVID-19后我们很有可能会死亡,但是仍然有一些人在这种情况下抛弃社交距离去参加泳池派对玩俄罗斯轮盘赌。这些人中或许大多数能够生存下去,但仍有人会死。
当然,医学预防措施会强有力地影响到诸如因COVID-19死亡的罕见结果。现实生活中的事件通常是复杂多因并且难以解读的,只有在特定情况下,我们才能明确知晓某一现象的主要原因。独立单因素实验能够让我们更好地理解某种影响的诱因,而这正是科学控制变量进行实验的原因。
当数据不足时,科学界可能会有截然相反的看法。最近对病毒突变的RNA测序的结果表明,整个美国的COVID-19感染途径与以前人们所认为的大相径庭。
但是,即使收集了大量的数据,我们理解其真实含义的能力却限制了我们预测的可靠性。玛雅文化在漫长的世纪长河中收集了大量的天文数据并且将天像和人类历史事件关联起来,期望通过这种方式对战争结果进行预测进而获得政治利益。我们现在知道,人类自身行动的不确定性并不能通过监测月亮、水星、金星、火星、木星或土星在天空的位置变化而消除,越南战争就是最好的例子。与之相反的是科学当前的目的是以一种可重复的方式将原因与结果联系起来,而不是一厢情愿地想当然或偏见。例如,天文学告诉我们,行星和恒星的运动与人类的行为无关,而遗传学启发我们,人类的能力与肤色无关。
尽管如此,我们和科学理解仍有巨大差距,许多人在面对不确定性时会依赖自己一厢情愿的想法做出他们一生中一些最重要的决定,包括是否在COVID-19大流行期间仍旧加入泳池派对。参加派对在年轻人看来似乎是很自然的事,毕竟在1918流感大流行肆虐的时候,这些年轻的聚会者并没有经历过。
有没有更好的办法?我们又该如何应对影响我们生活的那些基本的不确定因素呢?这里有一个简单而又负责任的建议:考虑所有科学证据,并对未知因素采取可控风险的处理措施。就像我们过马路时会评估通过的风险并采取安全的措施通过,只有傻瓜才会因为存在风险而选择永远不穿过马路。如果想学会游泳,就必须先跳入水中,虽然这样会有溺水的风险,但回报往往取决于风险。现阶段,您最好避免前往任何公共场所,直到科学家为COVID-19创造出可靠的疫苗。
作者:Avi Loeb,哈佛大学天文学系的前任主席(2011-2020年),也是哈佛大学黑洞行动计划的创会理事以及哈佛-史密森天体物理学中心理论与计算研究所所长,同时他还担任美国国家科学院物理与天文学委员会主席和“突破星空”项目顾问委员会主席,并且也是总统科学技术顾问委员会成员。
翻译:张守萍
审校:马晓彤
引进来源;科学美国人
本文来自:中国数字科技馆
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