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汽车“加水就能跑”:这次为什么能理直气壮地嘲笑?

admin 发布于 2019-06-01 00:40   浏览 次  

  这段时间闹得沸沸扬扬的南阳“水氢汽车”事件,随着公众的不断关注和新京报、中国经营报等新闻媒体的深入报道,本来扑朔迷离的情况,正在逐渐变得清晰起来。

  当地《南阳日报》报道所称的水氢汽车“只需加水即可行驶”,是引发质疑的关键,这一违反基本常识的报道描述,让人们不由联想起上世纪八十年代的“水变油”闹剧。之后,南阳市政府新闻发布会和青年汽车负责人均称,此报道夸大失实,水氢汽车实为“车载水解即时制氢氢能源汽车”,除了加水外,还需加入铝粉和催化剂,生成氢气,进而产生电能驱动汽车行驶。

  铝粉与水反应能生成氢气,这符合化学原理。目前市场上的水氢汽车,都是直接注入氢气燃料,“青年汽车”公司将整个制造氢气的过程都放进了汽车里,似乎有所创新,但绝不是“水变油”这种违反物理定律的神奇转化。而在调查中,人们逐渐发现,即使是这种并不神奇的技术,“青年汽车”公司是否掌握也并不确定,采访中一旦问到技术和原理问题,负责人就以保密为由三缄其口。

  那么,当一个关于科技创新的描述出现时,如果其中出现了似乎违反常识的描述,我们应当如何去判断它呢?它究竟代表了人类在新的知识领域的拓展,还是有人精心筹划的骗局?

  我们所遭遇的困境在于,新技术的提出者往往在这个领域更加专业,拥有更多的资源,他们所提出的解释和成果,我们在缺乏专业知识的基础上很难进行反驳。加之新的科学技术发现,往往就是打破旧有的观念和框架,产生一个我们所不熟悉的新事物、新范式的结果。从瓦特到爱迪生,从哥白尼、牛顿到爱因斯坦,无数关于他们的故事被讲述着,在这些故事里,他们的创新被无知的守旧者所嘲笑,但他们终于成功,证明了自己,带来了新的世界。

  我们都不希望自己是那个守旧的人,被新世界所抛弃的人,而都希望自己是随着这个世界不断进步,拥抱新科技带来的奇迹,拥抱新的未来的人,无论自己是一个正在努力备战升学考试,将来想要成为科学家的学生,或是一位身处三四线城镇、希望地方可以实现奇迹式发展的政府领导。

  当然,科学进步的过程并非一帆风顺,所以当他们失败,无法成功给出自己许诺的成果时,需要理解他们。但是,科学技术创新的必要试错与“骗局”完全不同,

  科学技术史上,的确未曾缺少过奇怪创新,人们为什么会相信它们?其中有多少是最终成为被认可的科学技术?科技进步的必要试错与“骗局”有什么不同?本文作者是一位科学技术史博士生,他梳理了科技进步的必要试错与“骗局”的三个本质不同。

  当我们在水氢车的报道中看到“只需要加水就能行驶”这一描述时,具备初中以上物理常识的读者可以很明显发现这是不可能的,因为它违反了能量守恒原理,能量不可能凭空产生,如果有人不了解能量守恒原理,那么了解的人也可以用比喻的方式去讲解这一原理。

  可能有人要问了,理论不是在不断进步吗?为什么基础原理就不能被打破?这里的回答是,基础理论确实有可能被打破,但理论上的创新,跟技术发明的创新,是由不同的人来做的。

  我们所说的“科技”,是由“科学”和“技术”构成的,在科学的起源与发展历史上,分别代表了哲学家的传统和技术工匠的传统,发展到现在,就是做基础科学的人和做技术工程的人。

  瓦特(James Watt,1736年1月19日 — 1819年8月25日)英国发明家,1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。图为伦敦科学博物馆内的詹姆斯·瓦特的工作室。

  我们不会认为身为技术发明家的瓦特、爱迪生能够做理论家牛顿、爱因斯坦的工作,也不会认为身处汽车能源、氢气制备等具体技术领域的专家会像高能物理研究所的理论物理学家那样去重建物质深层结构模型。

  科学之所以能够改变世界,取得今天的影响力,就在于它是高度分工的,各司其职的。一些人负责理论,提供理解世界的基本框架,而另一些人在这个框架指导下进行实用技术更新。如果有人宣布,自己的某个发明,不但做出了天才般的实用技术创新,还打破了科学基础原理,那么很明显,他其实没有得到科学界任何一方的认可。

  历史上最明显的类似案例,就是关于永动机的发明了。实际上,80年代“水变油”的案例,也是一种变相的永动机。

  郭正谊主编《揭穿涉资亿元的“水变油”大骗局》(中山大学出版社 1996年)书封。

  永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。不用能源就能自动工作,这显然无论在任何时代都是诱人的发明。

  中世纪的时候,欧洲人就已经开始造永动机了,13世纪时,法国人亨内考造出过一个轮式永动机,轮子中央有一个转动轴,轮子边缘安装着12个可活动的短杆,每个短杆的一端装有一个铁球。发明者试图通过轮子转动时,左右两边的力矩差自动调节,来让轮子永远转动,但是这一尝试失败了。

  之后的几个世纪里,类似的永动机发明层出不穷,并且随着新的技术不断翻新,除了利用轮子外,还有利用浮力、毛细作用、电磁力等各种方法做的永动机,然而无一成功。

  随着基础科学的发展,理论学家们开始论证,为什么永动机是不可能制造的,19世纪中叶,科学家们在大量实践检验和理论计算基础上,得出了能量守恒定律,指出能量在自然界的转化和传递过程中总和不变,不可能凭空生成和消失。基础科学限定了永动机这一技术发明的天花板,只要这一基础理论不被打破,永动机是不可能造出来的,西方各国的专利局纷纷开始停止审查关于永动机的专利申请。

  一心要证明哥德巴赫猜想,致力于永动机的发明,或者把推翻相对论作为目标——如此众多的民间科学爱好者是如何形成的?他们的行为方式和心理动机又有哪些共性?

  在无数制造永动机的案例中,一些骗子则利用人们相信永动机的心理,声称自己造出了永动机,实际上是用作弊的方式驱动机器运行。如1714年德国人奥尔菲留斯声称自己造出了一台每分钟转60圈,能自动提物的机器轮,名噪一时,他的机器通过了许多检验,靠展览获得大量金钱,还和俄国沙皇彼得一世达成了购买协议,事后真相终于曝光,自动轮是靠房间夹墙的女仆用绳子牵转的,这是一个骗局。

  而中国80年代“水变油”事件的主角王洪成,也制造过一个永动机,驱动家中的洗衣机和电扇,后来被证明是用了暗藏的电池和电线供电。

  如果说,在能量守恒定律诞生之前,技术工匠们制造永动机的努力,还是在用实际案例探寻各种可能,那么在定律诞生并被验证多年之后,还在进行的尝试,就只可能是以下其中之一了:制作者缺乏基本的理论基础,这是一个骗局,或者,制造人只是想做一个艺术品。

  在水氢车事件中,相关企业负责人承认,他们的技术并未经过专家评审和论证。这是他们的技术难以被信任的重要依据。

  无论是理论研究还是技术应用,每一个所谓的科技创新,一定是可以划归到某个大的学术领域的,在这个领域,有无数的专家学者,都在进行相关的研究,他们做的虽然不是同一个创新发明,但是他们一定能够看懂关于这个创新发明的论文,了解它的前因后果和技术细节,就其中的问题提出质疑。而科技创新需要通过这种同行评议和论证,才有获得应用的资格。

  反过来讲,如果一个发明的原理,除了发明者本人以外没人能看懂,没有其他人承认,是属于他的“独门秘籍”,这种成果对于科学研究是没有意义的。

  普通读者想要了解一个技术是否获得了同行评议的认可,虽然有一定门槛,但还是可以做到的,最简单的方法是去期刊数据库查看发明者关于这一发明的论文。此外,发明者是否获得某个学位,是否隶属于某正式的科研机构,是否获得过有影响力的科研奖项,都是对其科研资格的证明。

  很显然,如果一名没有学历的民间科学家声称自己发现了超光速的方法,是很可疑的,而2011-2012年,全球顶级物理学家通过无数论文和论坛进行国际交流,讨论中微子是否有超光速现象,其流程显然更为可信。

  也许有人会说,在历史上,确实有一些科学的先行者,提出了超越时代的发现,不被世人和同行认可,直到多年后其成就才被承认。在这种情况下,同行评议还有用吗?为什么我眼前的这个发明家,不能是下一个哥白尼呢?

  实际上,我们所形成的这种印象,往往是由于各种历史原因,接受的科学史教育信息不够,过于简化而造成。在讲述历史时,一个与众不同的,孤独奋战的先驱者形象更加容易被记住和传播,也更容易被塑造成一位英雄。但是,随着资讯和媒介越来越发达,所能查阅到的历史信息越来越多,我们会发现,即使是那些过去被认为是非常孤独的先行者,其成果也是经过同行讨论和检验诞生的。

  哥白尼(波兰语:Nikolaj Kopernik,1473年2月19日—1543年5月24日),文艺复兴时期的波兰天文学家、数学家。

  以哥白尼为例,日心说并不是他第一个提出的,早在古希腊时期,当时的多种宇宙模型中,就有哲学家阿里斯塔克和赫拉克里特所谈论的日心说,是这一学说后来被更为流行的日心说压制了,从古希腊到中世纪再到哥白尼的时代,日心说一直在流转发展,这些都记录在哥白尼《天体运行论》的序言中,而哥白尼所谓提出日心说,指的是他第一个给出日心说的严格数学模型和证明,在这个过程中,他作为一名优秀的天文学家和数学家,也和无数的同行进行过交流。

  同样,人们常津津乐道,关于爱因斯坦提出狭义相对论时是一名专利局职员的事迹,然而爱因斯坦一直受到的是正式的大学物理学、哲学教育,并且一直和他的老师们有着联系和沟通,其所研究的狭义相对论也是为了解决当时许多科学家讨论的热点问题。

  科学界的同行评议,确实也存在一些问题,比如,对于职称和论文机制流程的生硬要求,在一定程度上对科研产生的不利影响,但它可贵之处在于,为科研成果的真实有效性提供了坚实的保障。

  在水氢汽车事件中,相关企业负责人每次谈到技术细节,就以保密为由,避而不谈。造成的一个后果是,由于科研领域的其他人无法了解他是怎么做的,不了解添加的所谓铝合金粉和催化剂的成分、比例,那么就无法重复这个实验。

  而如果这些细节能够公开,别人依据其数据,在自己的实验场所里,同样能够高效率地在汽车内部生成氢气,驱动汽车行驶,那么这项技术的可信性会大大提高。负责人所担心的保密问题,可以由完善的专利制度来解决。

  新旧世纪之交的科普译著《人们为什么相信一些稀奇古怪的东西》(作者: [美]迈克儿·舍默;译者: 卢明君;版本: 湖南教育出版社,2002年)书封。

  重复性是当代科学研究和科学实验的基石,一项研究,只有你自己做实验时能够成功,而别人在相同条件下实验,无法得到相同结果,那么这项研究成果就是可疑的。因为这种成果只和你自己绑定,无法复制,也无法应用推广。

  以这两年国内比较著名的两起生物学术案例为例子,2016年,河北科技大学副教授韩春雨在《Nature》上发表论文,声称自己发明了一种新的基因剪辑技术,论文发表后,引起国内外强烈关注,被誉为诺贝尔奖级别的成果,然而此后不久,许多生物学家表示,使用韩春雨公布的数据和方法,无法得到相同成果,最终,他的论文被《Nature》撤回。虽然韩春雨做了多方解释,如他人做实验时,样本可能被污染了等等,但是重复性的问题始终无法解决,他的成果就不能被承认。

  而2018年,沸沸扬扬的南方科技大学副教授贺建奎宣布的基因编辑婴儿事件,虽然影响力极大,国内外媒体和生物学家们讨论极多,但是很少有人讨论可重复性的问题,因为贺建奎所使用的技术,被认为是一种成熟的基因剪辑技术,这个技术应用在人体上的可行性是没有争议的,有争议的只是生物伦理问题。虽然事后证明,贺建奎这个试验在技术上也并不成功,但这已经不是讨论的重点了。

  科学研究之所以有别于过去的小作坊、闭门造车,产生前所未有的影响,就在于它是一项全人类的事业,在一个地方有效果的技术发明,换在其他国家、文化、地理领域,也同样是有效的,那么这项技术发明才是可以信赖的。

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