昨天又被挖坟的通知带回了一个我很早的回答,关于「引力是如何产生的」。有点小感慨几年前的好斗。但同样感慨这几年并没有改变我的观点,这说明它应该不是一种不成熟的冲动的观点。
我觉得科普的目标人群还是太宽泛了,从有一些基础的理工科大学生,到没什么基础但是热爱科学的年轻人,到刚接触科学好奇心旺盛的小学生,到一些热爱「科学」同样热爱意淫的社会人士。对这些不同群体的科普方式其实是大相径庭的。同一种科普风格,放在一类人中效果可能很好,放在另一类人中可能反而有害。
扯了这么多,为什么我要在这个题目下讲这些,因为这又是一个和「引力是如何产生的」类似的问题。那个问题下很多评论说的,我明明可以「好好科普」,为什么要说那么多有的没的既「没有回答问题」又得罪人呢?我的观点很简单,对于这种问题,和提出这种问题的人,一般意义上的「好好科普」并不能解决任何问题。当然,「好好科普」对阅读答案的大众来说也许有一些帮助,但是知乎既然是个问答网站,我觉得还是有必要以题主的需要优先,如果不是答案的目标人群不看就好了。至于有没有回答问题,因人而异吧,毕竟那个答案的评论中也有认为我说的有帮助的人。
比如这个问题,正负电荷为什么吸引?你可以用电场来回答,可以用电势能来回答,甚至可以用Wilson loop回答,可以科普整个麦克斯韦理论,规范丛理论,有意的话讲点弦论都算不上跑题。这些都是「好好科普」,里面都有正确的科学信息传达给读者。可是逻辑上它们并没有回答问题。因为一个好的科学理论,永远只是描述现象。这些理论,不管简单的还是复杂的,都可以描述「正电荷吸引负电荷」这个现象,但是回答了「为什么?」吗?
有人可能会觉得我太抠逻辑了,但这就是一个逻辑问题。这里最基本的逻辑就是,一个现象并不存在「原因」,只存在「描述」以及「更精确更普适的描述」。如果大家一开始就是在追求「精确而普适的描述」,那么没有问题,我们可以来谈谈那些理论,而且这种讨论是有尽头的,尽头就是「达到实验精度的极限」以及「普适且自洽」。而如果大家一开始就把这个追求的过程理解为问「为什么」,那么这是个没有尽头的过程,你将需要一个「神」来终结提问。
很多人觉得「问为什么难道不是我们追求科学追求真理的原动力吗?」,老实说我觉得这个提法将很多年轻人引入了歧途。我并不打算在我儿子以后不断问我为什么的时候直接回答他那个「原因」,从科学史看来许多理论的提出并不仅仅是因为观察到某种现象,现象本身不会促使我们去寻找原因(或者会,那么你得到的就是类似亚里士多德物理学的哲学思辨)。早期科学大量地研究如何唯象地描述现象,并不在意去深挖背后的「理论」(很多人理解的所谓「原因」),只有当现象积累的足够多后,当我们有需求去联系不同的现象追寻一种普适性的时候,才需要一套理论来支撑。所以当我儿子因为一个单个的现象来问我为什么时,我是不会告诉他背后有什么样精妙而普适的科学理论的,那不符合科学发现的逻辑。正如问题 为什么导线在磁场里面转动会产生电? 中我提到,如果只是发现「切割磁感线产生电流」这个现象的话,是不需要去「解释」它的,你可以把它看做是磁铁的一个性质就行了;但如果你想把它和「磁铁同极相斥异极相吸」这个现象联系起来的话,我们是可以谈一谈电磁感应的。这样才符合科学发现的基本逻辑。
这就是我反复讲这类问题不是好问题的原因,对于「正电荷吸引负电荷」这个现象本身,是没什么「为什么」可问的,现象就是如此;如果要把它量化我可以给你库仑力的公式。然而,问出这类问题的人,还不适合接受具体的科学知识,而是应该先想清楚一些底层的逻辑和哲学问题,了解科学到底是干什么的。有人说我的答案很傲慢,把人分三六九等,是的我是分了,对不同的人我会有不同的科普策略,而对于题主是哪一类的人我从题目描述中会有个基本的判断,如果判断错了的话题主可以通过和我交流来澄清,否则我就按我的判断来答题。
物体之间为什么要有万有引力?
大自然为什么要让一切的速度不超过光速?
自然界的动量为什么一定要守恒?
能量呢?
为什么原子核里一定只能是质子和中子?
为什么正负物质撞在一起要湮灭,好好呆着不行吗?
……
诸如此类问题,觉得楼上的回答都没有get到题主的点。因为,无论说多少物理学某个理论观点下库伦力的产生,“为什么要”这个问题背后隐含的最大疑问都没有被解决。大概就是,像在追问宇宙的终极目的一样。
可是,这并不新鲜。早在亚里士多德时期,人们就在思索为什么要下雨,为什么人要死,为什么有四季等等。可是,当时的人们并非满足于寻找理论的解释,还想问“上帝老儿要干啥”。这边是亚里士多德四因说里的“目的因”,也即“上天下雨是为了灌溉大地”这之类。
后来的科学脱离形而上学后,就渐渐抛弃了虚无缥缈的目的因,因为它太容易就走向宗教的“上帝要如何设计世界来保佑人类”之类的虚无讨论。所以,在今天无论给出多少科学理论,如果你心里依然在考虑目的因的话,那么其实你和亚里士多德无异,科学家们也没有一个能给你满意的答案,可以考虑去找牧师。