地球/1a. 科學：我們如何知道我們所知道的？

地球
1a. 科學：我們如何知道我們所知道的？

科學思想的出現

"科學"一詞源於拉丁語中的知識，scientia，儘管現代科學的定義直到最近 200 年才出現。在 1347 年至 1351 年間，一場致命瘟疫席捲歐亞大陸，造成近 60% 的人口死亡。這場被稱為“黑死病”的瘟疫過去後的幾年，是一個獨特的重建時期，科學領域第一次出現。科學變成了追求知識和智慧的活動；它與更廣泛使用的哲學一詞是同義詞。它誕生於人們意識到在治癒疾病和結束饑荒方面，實踐理性和學術的重要性，以及理性思維和實驗思維的重要性。瘟疫讓人們深刻認識到知識和學術對於維持文明的重要性。早期的科學家與學者之間沒有區別。

這個時期最著名的兩位學者是弗朗西斯科“彼特拉克”彼特拉克和他的好朋友喬瓦尼·薄伽丘；兩人都是拉丁語和早期義大利語的熱心作家，他們的詩歌、歌曲、遊記、書信和哲學作品受到了廣泛的讀者歡迎。彼特拉克重新發現了希臘和羅馬歷史人物的古代著作，並努力將它們普及到現代拉丁語中，特別是重新發現了羅馬政治家西塞羅的著作，西塞羅生活在他之前的一千多年。這種對知識的追求是全新的，彼特拉克和薄伽丘都提出了一個科學理念的萌芽，這種理念一直延續到現代，即追求知識和學習並不與宗教教義相沖突，因為智力和創造力的自由本身就是神聖的。基於真理的知識的世俗追求補充了信仰和宗教教義，這些教義基於信仰和信念。這種理念在啟蒙時代以及後來的美國革命中表現為對政教分離的強烈願望。這種不受宗教教義束縛地追求知識和藝術的自由意識，催生了 1400 年代初的義大利文藝復興。

義大利文藝復興不僅受到這種追求知識的新自由的推動，還受到全球和經濟轉變的推動，這些轉變為義大利北部帶來了財富和繁榮，後來為歐洲北部和英國帶來了財富和繁榮。這是拜占庭帝國衰落和義大利北部城邦新興的商人階層興起的結果，他們接管了整個地中海及其他地區的廢棄貿易路線。在這個時期，對有才華的藝術家和學者的贊助興起，富裕的個人不僅資助藝術家，還資助科學和技術的追求。第一個大學，即修道院和女修道院之外的學習場所，第一次流行起來，因為義大利北部城邦的富裕領導人希望在自己的宮廷中找到有才華的藝術家和發明家。像列奧納多·達·芬奇、拉斐爾和米開朗基羅這樣的藝術家接受了來自富裕贊助人的委託，包括教會和城邦，從對自然世界的敏銳觀察中創造出寫實的藝術作品。科學起源於藝術，對自然世界的直接觀察，讓人們對寫實繪畫和雕塑的創作有了更深刻的見解。文藝復興藝術中這種對觀察重要性的認識，超越了當今現代科學中對觀察重要性的認識。換句話說，科學應該透過對自然世界的熱切觀察來反映現實。

科學傳播的誕生

文藝復興時期，科學和知識的追求在更大程度上得到了活字印刷術的推動，活字印刷術使得以印刷書籍的形式廣泛傳播資訊成為可能。雖然在這一時期之前，人們已經使用在手工雕刻的木板或金屬板上的油墨進行版畫和凹版印刷，但活字印刷使得書面文字可以更快地印刷和複製到頁面上。第一本古騰堡聖經出版於 1455 年，在短短幾周內就印刷了 800 本。這種廉價而高效的複製書面文字的方法對社會產生了巨大的影響，因為人口中的識字率提高了。擁有書籍和書面作品比歷史上任何時期都便宜得多。只要有一點財富，普通人就可以透過購買書籍和文學作品來追求知識。對科學而言，資訊傳播的便捷性至關重要。印刷術引領了第一個資訊時代，並極大地影響了 1400 年代後半葉文藝復興中期的科學思想。這些早期作品中的許多都是用母語出版的，即家庭中使用的語言，而不是父語，即在當時的宮廷和教堂中使用的公民話語語言，主要是拉丁語。這些書籍催生了我們今天在義大利語、法語、西班牙語、英語和其他歐洲語言中看到的早期古典文學作品，這些語言在歐洲和世界各地被廣泛使用。

這個時期一個關鍵人物是尼古拉·哥白尼，他於 1543 年出版了他的地球繞太陽執行的數學理論。這本用學術父語拉丁語寫成的印刷書籍名為De revolutionibus orbium coelestium（天體執行論)，開創了歷史學家稱之為科學革命的時代。這本書之所以有影響力，是因為它被整個歐洲的同行天文學家廣泛閱讀。每個人都可以透過自己進行觀測來驗證這本書的結論。科學革命並非僅僅在於尼古拉·哥白尼發現了什麼並做了什麼報告（這將在後面詳細討論），而是他所做的發現和觀察可以被對同一個問題感興趣的其他人複製。這本單一書籍催生了現代科學中最重要的一項原則，即任何想法或建議都必須透過複製進行驗證。讓某件事具有科學性的是，任何對研究課題感興趣的個人都可以複製或驗證它。科學的核心是個人觀察結果的可重複性，這一原則開創了實驗的時代。

在那個時代，對觀察和實驗結果的驗證是一個漫長的過程。書籍的印刷成本以及知識的傳播非常緩慢，而且經常受到審查。這也是宗教改革的時代，它最初由馬丁·路德領導，他抗議天主教會內部的腐敗，導致了16世紀初新教運動的建立。這種思想和信仰的分裂主要是由於新宗教思想和論述著作的印刷而引起的，它導致了宗教裁判所的出現。宗教裁判所是天主教會設立的一個反動司法體系，用來審判那些表現出對教條所傳達的既定信仰持異議的人。暗示自由思想和探究的印刷作品被銷燬，作者被監禁或處決。科學在之前的一個世紀裡曾蓬勃發展，但在宗教裁判所時期卻遭受了挫折，但也帶來了科學史上最重要的事件之一，其中涉及當時最著名的科學家之一，伽利略·伽利雷。

法律和科學探究體系的差異

伽利略是一位數學家、物理學家和天文學家，曾在歐洲最古老的大學之一——帕多瓦大學任教。伽利略與一位名叫奧拉齊奧·格拉西的天文學家發生了爭執，格拉西在羅馬的羅馬學院任教。格拉西於1619年出版了一本關於他從羅馬觀測到的三顆彗星性質的書，名為De tribus cometis anni MDCXVIII（關於1618年的三顆彗星）。這本書激怒了伽利略，他認為彗星是大氣層的產物，而不是真正的天體。雖然伽利略發明了早期望遠鏡來觀測月球、行星和彗星，但他沒有對格拉西觀測的三顆彗星進行觀測。作為反駁，伽利略出版了他的回應，書名為測度者，他在書中專門獻給住在羅馬的教皇。這本獻詞意在訴諸權威，伽利略希望教皇站在他這邊支援他的論點。

伽利略遵循的是科學的法律程式，在這個程式中，證據被呈現在法官或陪審團面前，或者在本例中是教皇，他們根據呈現在他們面前的證據做出判決。這種訴諸權威的做法在宗教裁判所時期廣泛使用，今天仍然在法律實踐中使用。伽利略在他的書測度者中提出了數學是科學語言的概念。換句話說，數字不會說謊。儘管錯了，教皇還是站在了伽利略一邊，這使伽利略更有膽量去研究他感興趣但被教會認為極具爭議的一個話題——哥白尼提出的地球繞太陽執行的觀點。伽利略想用自己的數學方法來證明它。

在大學任職之前，伽利略曾擔任托斯卡納大公夫人克里斯蒂娜·德·洛林兒子的數學導師。克里斯蒂娜很有錢，受過良好教育，更願意接受太陽中心說來理解太陽系。伽利略在一封寫給她的信中，提出了進行一項被禁止的科學探究的理由，他援引了科學和宗教是分開的，以及聖經著作是寓言性的觀點。真理可以在數學中找到，即使它與教會的宗教教義相矛盾。

1632年，伽利略出版了義大利語的書籍關於兩種主要世界體系的對話，並將其獻給克里斯蒂娜的孫子。這本書是秘密寫成的，試圖繞過當時的審查員，審查員可能會發現這本書違背了教會的教義，而禁止它出版。這本書寫成三個男人（辛普利西奧、薩爾維亞蒂和薩格雷多）之間的對話，他們在四天的時間裡爭論和討論了兩種世界體系。辛普利西奧認為太陽繞地球旋轉，而薩爾維亞蒂認為地球繞太陽旋轉。第三個人薩格雷多是中立的，他傾聽並回應這兩種理論，就像一個獨立的觀察者。雖然這本書最初被允許出版，但它引起了教會成員的警覺，在出版後，對伽利略提出了異端罪的指控。這本書被禁，伽利略以前的所有著作也被禁。教皇曾經支援伽利略，現在卻認為自己就是辛普利西奧這個角色，一個傻瓜。此外，在審判中還發現了伽利略寫給克里斯蒂娜的一封信。伽利略被認定犯有異端罪，被開除教籍，並在餘生中被軟禁。伽利略早先的訴諸權威似乎被撤銷了，因為他面臨著這些新的指控。伽利略的遭遇導致了其他科學家認為他被錯誤定罪，並且權威，無論是宗教的還是政府的，都不是科學探究中真理的決定因素。

伽利略的遭遇確立了科學在科學探究中確定真理的獨立性的重要原則。訴諸權威人物不應該成為科學探究的原則。與法律實踐不同，科學不受法官或陪審團的支配，他們可能是錯誤的，也不受公眾輿論甚至投票的支配。

這導致了科學思想中的存在危機。如果不能訴諸領導職位上的權威人物來判斷什麼是真理，那麼如何定義真理呢？

科學演繹以及如何成為科學專家

第一個答案來自伽利略的同代人，勒內·笛卡爾，一位法國哲學家，他一生中的大部分時間都在荷蘭共和國度過。笛卡爾創造了“我思故我在”的格言，它取自他著名的序言，名為（方法論），於1637年以法語和拉丁語出版。這篇文章探討了如何確定真理，它對個人如何確定什麼是真或什麼是假，進行了非常個人的探索。勒內·笛卡爾主張在尋求真理時要遵循兩條原則。

首先，這需要大量的閱讀、參加和透過課程，還需要探索周圍的世界——旅行、學習新文化、結識新朋友。他建議加入軍隊，不僅生活在書籍和大學教室裡，而且要生活在現實世界中，從你所做的一切中學習。真理是基於常識的，但只有經過仔細研究和努力之後才能獲得。笛卡爾倡導的是，對某一學科的專業知識不僅來自多年學習和研究，而且來自在現實環境中的實踐。一個從未實踐過也從未讀過任何關於醫學的書籍的醫生，比一個學習多年，並能及時瞭解書籍和期刊中最新的醫學發現，並且在醫務室工作多年的醫生要差得多。專家醫生比新手更容易辨別出病情。憑藉專業知識和學習，人們可以更接近於瞭解真理。

第二個觀點是，任何人都可以獲得這種專業知識，只要他們足夠努力。勒內·笛卡爾基本上說，他是一個普通的普通學生，但他透過自己的經驗和學習更多知識的熱情，多年來，他能夠成為專家，能夠從虛假中辨別出真理，因此他可以聲稱，我思故我在。

勒內·笛卡爾倡導的是，如果你必須訴諸權威，那就去尋求你探究領域內的專家。這兩條科學原則應該提醒我們，在當今大眾傳播（推特、臉書、Instagram）的時代，每個人都能傳播資訊，許多謊言被新手在無意中傳播，為了對抗這些謊言或虛假資訊，人們必須受過教育，並且透過對書面知識、教育機構和現實生活經驗的探索，獲得充分的資訊，如果你沒有這些，那就尋求專家。

勒內·笛卡爾的哲學對科學產生了深遠的影響，儘管他自己也會將這種想法引用為le bon sens（常識）。

笛卡爾的哲學更進一步地回答了這樣一個問題：如果專家錯了怎麼辦？如果兩位經驗豐富的專家意見不一致，在沒有權威可以求助的情況下，我們如何知道誰是對的？一個人如何透過自己的探究來發現真相？笛卡爾的答案是使用演繹法。演繹法是指你形成一個想法，然後用觀察和實驗來檢驗這個想法。一個想法是真實的，直到它被證明是假的。

心靈的偶像與科學消解歸納法

這個想法被一個如此傑出的人顛覆了，以至於有傳言說他利用空閒時間寫了威廉·莎士比亞的戲劇。雖然沒有證據證明這些傳言的真實性，但它們說明了即使在今天，他被認為是多麼受人尊敬。這個人名叫弗朗西斯·培根，他提出了我們今天稱為培根方法的科學探究方法。

弗朗西斯·培根在劍橋大學三一學院學習，並晉升為伊麗莎白女王的法律顧問，從而成為第一位女王的御用律師。這個職位讓弗朗西斯·培根聽到許多法庭案件，並在女王統治下積極參與法律解釋。因此，他必須想出一個幾乎每天都能確定真相的方法。1620 年，他出版了他最有影響力的著作，《新工具》（《新工具》）。這是一本強大的書。

弗朗西斯·培根將他的新科學方法與勒內·笛卡爾所倡導的方法區分開來，他指出即使是專家也可能是錯的，大多數想法都是錯誤的，而不是正確的。根據培根的說法，專家中的謬誤來自四個主要來源，或者用他自己的話說，心靈的偶像。

第一個是個人想要成為正確的願望——你認為自己比其他人聰明，這是他稱之為idola tribus的。它延伸到你可能認為自己走上了正確的道路或有了一些明智的見解，即使你的結論是錯誤的。人們堅持自己的想法，並比其他人更重視它們，即使它們是錯誤的。這也可以來自你母親、父親或祖父母告訴你的一個錯誤想法，並且你比其他人更堅持這個想法，因為它來自你尊重的人。

專家中錯誤的第二個來源來自idola specus。培根使用了一個洞穴的隱喻，你在洞穴裡儲存了你學到的所有東西，但我們可以使用一個更現代的隱喻，觀看 YouTube 影片或關注社交媒體上的群體。如果你只消費來自某種世界觀的影片或關注作家，那麼你將在某件事上成為專家，而這件事可能是錯誤的。如果你只閱讀聲稱世界是平面的書，那麼你就會得出世界是平面的錯誤結論。培根意識到，當你消費有關周圍世界的的資訊時，由於你所學習的內容以及你從何處學習這些內容的隨機性，你很容易產生錯誤的信念。

專家中錯誤的第三個來源來自他稱之為idola fori的東西。培根說，謬誤源於對語言和術語的誤解。他說，科學，如果它尋求真理，應該清楚地定義它所使用的詞語，否則即使是專家也會因對主題的誤解而得出錯誤的結論。科學必須謹慎避免定義不明確的行話，並且應該清楚明瞭地定義它所使用的所有術語。言語可以撒謊，當使用得當的時候，可以把謬誤偽裝成真理。

專家中錯誤的最後一個來源來自idola theatri的奇觀。即使這個想法是一個很棒的故事，它也可能不真實。謬誤出現在趨勢性想法或廣泛持有的公眾意見的奇觀中，這些想法當然會根據時尚或流行而興衰。僅僅因為某件事被廣泛觀看或，在現代意義上，在網際網路上走紅，並不意味著它就是真實的。科學和真理不是流行度競賽，也不取決於有多少人去劇院觀看它，也不取決於你昨晚觀看的科學紀錄片的電腦圖形有多麼華麗，也不取決於 TED 演講的演講有多麼有說服力。科學和真理應該不受公眾感知和奇觀的左右。新聞報道經常陷入idola theatri的奇觀中，報道引發恐懼和焦慮的故事，以提高收視率和憤怒，而這些故事往往是不真實的。

這四種心靈的偶像讓培根得出結論，認識真理是不可能的，在科學中我們可以越來越接近真理，但我們永遠無法真正知道我們所知道的。我們都會在實現真理的過程中失敗。培根警告說，真理是一種人為的構造，是由我們感知的侷限性形成的，它很容易被偽裝或隱藏在謬誤中，主要是由心靈的偶像造成的。

那麼，如果我們不能知道絕對真理，我們如何才能更接近真理呢？培根提出了哲學家稱之為消解歸納的東西。從觀察和實驗開始，並利用這些知識尋找模式，消解那些不受這些觀察支援的想法。這種從觀察和實驗開始的科學風格，導致了科學思維的深刻轉變。

培根認為科學的重點是探索和記錄所有自然現象。詳細地記錄所有可觀察的事物，所有未進行的實驗，以及對大量觀察和實驗進行系統分析，以尋找通往真理的知識線索。雖然以前的科學家提出了理論，然後尋找這些理論的證實，但培根提出首先進行觀察，然後得出最適合所做觀察的理論。

弗朗西斯·培根意識到這種方法是強大的，他提出了“知識就是力量”的想法。他目睹了 1500 年代中期西班牙人如何征服了阿茲特克等北美和南美帝國，以及船舶、火藥、大炮、冶金和戰爭知識是如何導致美洲人民的整個文明崩潰的。荷蘭人利用步槍技術對抗北美部落，專注於刺殺其領導人。他們還大量生產貝殼珠，這摧毀了北美的貨幣和土著經濟。科學就是力量，因為它提供了可以用來毀滅國家和征服人民的技術。

他預見到了探索和科學發現對於一個國家在現代世界中保持重要地位的重要性。隨著伊麗莎白女王於 1603 年去世，弗朗西斯·培根鼓勵她的繼任者詹姆斯一世殖民美洲，設想在一個新世界中建立一個烏托邦社會的理想。他在未完成的科幻小說《新大西洋》中將這個烏托邦社會稱為Bensalem。這個社會將是一個純粹的科學探究產業，研究人員可以在那裡進行實驗並詳細記錄他們的觀察結果，從這些觀察結果中，可以出現導致新技術的大規模模式和理論。

弗朗西斯·培根的烏托邦理想在他的祖國英格蘭站穩了腳跟，尤其是在上議院的英格蘭議會中，上議院對國王的權威比其歷史上的任何時候都更加不尊重。英國內戰及其國王查理一世在 1649 年的處決，使英格蘭陷入混亂，許多人隨著托馬斯·克倫威爾獨裁統治的興起而逃往弗吉尼亞的美國殖民地。

但隨著 1660 年君主制的重建，弗朗西斯·培根提出的想法隨著倫敦皇家學會的成立而變成了現實，該學會致力於促進自然知識，簡稱皇家學會。它是第一個真正意義上的現代科學學會，它至今仍然存在。

科學學會

科學學會致力於研究和在成員之間分享發現。它們被認為是“隱形學院”，因為科學學會是科學領域專家來學習彼此的知識，展示新的發現，併發布他們所進行的實驗的新結果。作為最早的科學學會之一，英格蘭的皇家學會不僅歡迎重大的實驗，也歡迎他們在會議上進行微不足道的小規模觀察。皇家學會得到了其成員以及君主查理二世的支援，後者將該學會視為新技術的有用來源，新想法將在國家戰爭和商業中都有重要的實施。它的成員包括當時英格蘭的一些最著名的科學家，包括艾薩克·牛頓、羅伯特·胡克、查爾斯·巴貝奇，甚至還有美國殖民者本傑明·富蘭克林。會員資格僅限於有英籍的富裕男性，他們可以為自己的研究和實驗提供資金。

如今大多數科學協會對所有公民和性別開放會員資格，它們對科學發現和知識在其成員和公眾之間的分享產生了深遠的影響。在美國，美國地球物理聯盟和美國地質學會是致力於地球科學研究的最大的科學協會，但化學、物理、生物和地質等領域還有數百個其他科學協會。這些協會通常會舉辦會議，會員們會在會上進行演示，分享新的發現，協會也有自己的期刊，這些期刊會發表研究成果，並將這些期刊分發給圖書館和協會成員。這些期刊通常以會議論文集的形式出版，那些不能親自參加會議的人也可以閱讀這些論文集。

科學協會的興起使各種研究領域的精英專家能夠直接分享資訊，併產生了一種強烈的社群意識。它還將同行評審這一科學的重要方面納入了今天。在科學協會出現之前，各種理論和思想都發表在書籍中，其中大部分都是虛構的，以至於連法庭也更傾向於口頭證詞而不是書面證詞，因為他們認為書面文字比口頭文字離真相更遠。今天，我們在網際網路上面臨著類似的各種錯誤思想和觀點。任何人都可以輕鬆地釋出網頁或表達對某一主題的看法，你只需要一臺電腦和網際網路連線。

同行評審

為了對抗廣泛傳播的虛假知識，科學協會的出版物經過了其成員之間的審查制度。在將一個想法或觀察結果印刷在協會的論文集之前，它必須由一個由同行成員組成的委員會批准，通常是 3 到 5 名成員，他們同意該想法或觀察結果具有價值。這就是我們所說的同行評審。經過此過程的論文或出版物獲得了該領域頂級專家的認可。許多提交同行評審的稿件從未發表，因為一位或多位專家評審員可能認為它缺乏證據並將其拒絕。然而，讀者發現同行評審文章的質量遠高於其他印刷作品，他們意識到這些作品比沒有經過同行評審過程的書面作品更有權威性。

如今，同行評審文章是學術出版物中極其重要的一個方面，你可以使用許多流行的書目資料庫或索引（如谷歌學術搜尋、美國地質科學研究所出版的 GeoRef，可以透過圖書館訂閱獲得，以及湯森路透公司出版的 Web of Science，也僅透過圖書館訂閱獲得）專門搜尋同行評審文章。如果你不是科學協會的成員，檢索到的線上文章需要付費才能閱讀，許多文章現在對非會員免費線上開放，具體取決於科學協會及其論文集的出版商。大多數主要大學和學院都訂閱這些學術期刊，可能需要親自前往圖書館閱讀文章。

雖然同行評審出版物在專家中的地位比公共媒體出版的新聞文章和雜誌更高，但它們也會被濫用。那些具有革命性，能夠將科學和發現推進到超越你當前同行所認為的真理範圍內的想法，往往會被拒絕出版，因為它們可能會證明同行是錯誤的。此外，符合同行評審者現有理解的想法往往會被批准出版。因此，同行評審更傾向於保守的想法。當作者的密友是評審員時，同行評審可能會對作者有利，而科學協會中的新手可能很難發表和接受他們的新想法。這個過程可能很長，有些文章要經過幾年的審查才能發表並被接受。科學協會成員之間的矛盾會導致成員在有爭議的主題或想法上互相爭鬥。著名的德國物理學家馬克斯·普朗克感嘆道：“一個新的科學真理並非透過說服反對者並讓他們看到光明而取得勝利，而是因為反對者最終去世了，而新一代成長起來，對它很熟悉。” 換句話說，科學的發展要靠“一代代人逝去”。

同行評審的另一個侷限性是，文章通常不會在協會成員之外被閱讀。大多數地方公共圖書館不訂閱這些專業的學術期刊。獲得這些學術文章的機會僅限於大型大學和學院的學生以及科學協會的成員。在科學協會存在的早期幾個世紀，它們被視為特權、富有、地位高貴的男性的專屬領域，這些文章中包含的知識被封鎖在公眾之外。公眾對科學協會的看法，特別是在 17 世紀末和 18 世紀初，認為它們是秘密的，經常與鍊金術、魔法和巫術有關，公眾參與其成員進行的實驗和觀察非常有限。

在 18 世紀末和 19 世紀初的啟蒙運動時期，這種保密程度迅速改變，當時出現了廣泛閱讀的報紙，它們向公眾報道科學發現。《美國獨立宣言》、《法國革命》和《海地革命》的爆發，可能與人們對思想和新聞自由的渴望一樣，也與科學知識的開放以及對公眾日常生活進行的科學探究有關。美國大多數創始成員都是業餘或專業的科學探究者，他們直接受到弗朗西斯·培根的科學哲學的影響，尤其是托馬斯·傑斐遜。

科學中的重大正規化轉變

1788 年，倫敦林奈學會成立，成為第一個致力於研究生物及其所有形式生命的重大協會。該學會以瑞典生物學家卡爾·林奈的名字命名，他雄心勃勃地設定了一個目標，要在 1735 年首次出版的一系列更新的書籍中命名所有生物物種。林奈學會是為那些對發現世界各地新生命形式感興趣的成員而設立的。在啟蒙運動時期，世界範圍內的大規模探索導致了該協會地位的提升，因為人們不斷地報告發現奇怪的動植物，這些動植物被研究和記錄。

在這個發現時期，誕生了偉大的自然歷史博物館，它們儲存了這些生命形式的實物樣本，用於比較研究。巴黎國家自然歷史博物館成立於 1793 年，是在法國大革命之後建立的。它是第一個建立起來收藏地球上各種生命形式的自然歷史博物館，它還容納了專門研究生命的科學家。英國和美國的類似自然歷史博物館直到 19 世紀中葉才努力獲得財政支援，19 世紀 30 年代，英國自然歷史博物館（現稱為倫敦自然歷史博物館）正式成立，以及美國自然歷史博物館和史密森學會在 19 世紀 70 年代的美國內戰之後成立。

對新生命形式的廣泛搜尋導致查爾斯·達爾文和阿爾弗雷德·華萊士發現，透過自然選擇的過程，生命形式可以進化並起源於新的物種。查爾斯·達爾文於 1859 年出版了他的著名著作《物種起源》，就像之前的哥白尼一樣，科學從此發生了翻天覆地的變化。關於接受查爾斯·達爾文提出的新正規化的爭論導致當時科學家之間出現了分裂，並形成了一個由達爾文的“鬥牛犬”托馬斯·赫胥黎領導的新的非正式支持者團體，稱為“X 俱樂部”。支援達爾文理論的文章在當時已有的科學期刊中被系統地拒絕，而“X 俱樂部”的成員創辦了《自然》雜誌，該雜誌如今被認為是最負盛名的科學期刊之一。新的重大科學正規化轉變往往會導致新的科學協會的出現。

科學的工業化

在 18 世紀末和 19 世紀初，人們對自然歷史和地球研究的興趣大大增加，當時出現了鄉村地質圖和岩層命名。19 世紀中葉，隨著恐龍和其他滅絕生物的發現，人們開始提出地球古老年齡和漫長曆史的第一個假設。

對地球的研究導致了煤炭、石油和貴金屬等自然資源的發現，以及化肥和農業使用的進步，這些都導致了工業革命。

所有這一切都是由於弗朗西斯·培根提倡的消去歸納法，但它開始達到其極限。查爾斯·達爾文寫道，他純粹對自然科學的熱愛，僅僅基於觀察和收集事實，再加上強烈的願望去理解或解釋任何觀察到的現象，這一點很重要。他還願意放棄任何假設，無論他多麼喜歡它。達爾文不信任演繹推理，在這種推理中，一個想法透過尋找其確認來進行檢驗，他強烈建議科學仍然以對自然世界的盲目觀察為基礎，但他意識到沒有假設、沒有問題的觀察是愚蠢的。例如，僅僅為了觀察而測量草地上每一根草葉的方向是愚蠢的。進行觀察的行為假設存在一個需要解決的謎團，但其解決方案應該在進行所有可能的觀察之前保持未經驗證。

達爾文也反對活體解剖的做法，這種殘酷的做法是對活體動物或人進行實驗和解剖，從而導致動物或人遭受痛苦或死亡。當弗朗西斯·培根的無節制觀察涉及在沒有倫理監督的情況下對活人或動物進行實驗時，它有一個黑暗的一面。瑪麗·雪萊於 1818 年出版的小說《科學怪人》是瘋狂科學家和透過活體解剖以及對人和動物的普遍殘酷實驗來追求知識的非道德行為的常見文學比喻的第一個例子。然而，這些實驗推動了知識的進步，特別是在醫學領域，它們仍然是科學即使在今天也面臨的倫理問題。

在美國內戰之後，一直到第一次世界大戰，政府參與科學的追求程度超過了以往任何時候，成立了聯邦機構來研究科學，包括維護工業化生產的食物和藥物的安全。世界的工業化使公民依賴政府對在家購買而不是在家種植的食物的安全進行監督。政府科學家在新型藥物（具有成癮性或有毒）上市之前對其進行了測試。政府以政府資助的調查更詳細地繪製了其邊界，併為船舶安全航行繪製了貿易水域。科學被整合到戰爭以及飛機、坦克和槍支的開發中。科學被政府吸收，政府資助其追求，因為科學已成為國家政治野心的關鍵因素。

然而，隨著威權主義和民族認同的興起，調查自由和透過觀察進行科學研究受到限制。法西斯主義在 20 世紀 30 年代興起，透過傳播虛假資訊，對歐洲和其他地區的民眾煽動仇恨和恐懼。使用新媒體（廣播，後來是電視）的宣傳的興起幾乎摧毀了 20 世紀 40 年代的世界，純粹觀察的科學追求不足以質疑政治宣傳。

現代科學方法

在 20 世紀 30 年代，卡爾·波普爾目睹了納粹法西斯主義在他出生的奧地利興起，他開始對科學進行新的哲學闡述。他特別印象深刻的是，對阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論進行的一項著名實驗。1915 年，阿爾伯特·愛因斯坦根據對太陽系中行星軌道的預測提出，大型質量不僅相互吸引，而且物質和能量正在彎曲空間本身的結構。為了檢驗彎曲空間的想法，科學家們計劃在日食期間研究天空中的恆星位置。如果愛因斯坦的理論是正確的，恆星的光線會繞過太陽彎曲，導致恆星在太陽周圍的明顯新位置，如果他是錯誤的，恆星將保持在相同的位置。1919 年，亞瑟·愛丁頓帶領一個團隊前往巴西觀察日全食，並使用望遠鏡證實，由於廣義相對論，恆星在日食期間的位置確實發生了變化。愛因斯坦是對的！這個實驗登上了所有報紙，阿爾伯特·愛因斯坦從一個默默無聞的物理學家變成了與天才同義的人。

受這個著名實驗的影響，卡爾·波普爾作為哲學家將餘生都奉獻給了對科學方法的研究。波普爾闡述了是什麼讓愛因斯坦的理論和愛丁頓的實驗具有“科學性”。它承擔著證明他的想法是錯誤的風險。波普爾寫道，通常，使某些東西具有科學性的能力是透過實驗來證偽一個想法。科學不僅僅是觀察的集合，因為如果你在提出的想法的視角下觀察它，你很可能到處看到確認和驗證。波普爾在他 1963 年的著作《猜想與反駁》中寫道：“一個理論的科學地位標準是它的可證偽性、可反駁性或可檢驗性”。正如達爾文所寫，如果一個科學家透過觀察證偽了他的理論，他必須放棄他的理論，如果一個科學家試圖用特設例外來挽救它，就會破壞該理論的科學價值。

波普爾發展了你在大多數教科書中發現的現代科學方法：一個公式化的食譜，你提出一個可檢驗的假設，你進行一個實驗，要麼證實假設，要麼反駁假設，然後你報告你的結果。在這段時間裡，科學寫作轉向了一種非常結構化的格式——介紹你的假設，描述你的實驗方法，報告你的結果，並討論你的結論。波普爾還發展了一個科學想法的等級制度；最低的是假設，它們是未經驗證的可檢驗想法，在假設之上是理論，它們透過許多實驗得到驗證，最後是原則，它們已被驗證到如此程度，以至於從未觀察到任何例外情況。這並不意味著原則是真理，但它們得到了所有觀察和證偽嘗試的支援。

波普爾劃清了一條界線，將他對科學和偽科學的區分開來。科學是**可證偽的**，而偽科學是**不可證偽的**。一旦一個假設被證明是錯誤的，它應該被拒絕，但這並不意味著它應該被放棄。

例如，一個假設可能是“大腳怪存在於猶他州的山區”。測試可能是“有沒有人捕捉到過大腳怪？”，結果是“沒有”，那麼“大腳怪不存在”。然而，這並不意味著我們停止尋找大腳怪，而是這個假設不太可能得到支援。然而，如果有人繼續維護大腳怪存在於猶他州山區的想法，**儘管沒有證據**，那麼這個想法就進入了偽科學的領域，而“大腳怪不存在”則進入了科學的領域。有人會找到大腳怪並證明它是錯誤的風險更大，但如果你執著於大腳怪存在的想法而沒有證據，那麼它就不是科學，而是偽科學，因為它現在是不可證偽的。

政府如何喚醒科學發現

1945 年 8 月 6 日和 9 日，美國在日本廣島和長崎投下了原子彈，結束了第二次世界大戰。它發出了一個強烈的訊號，表明科學進步是強大的。在戰爭戲劇性結束的兩週前，範內瓦爾·布什寫信給總統富蘭克林·羅斯福，稱“科學進步是我們國家安全、改善健康狀況、創造更多就業機會、提高生活水平和文化進步的關鍵”。

布什的提議是，應該為純粹的科學追求撥款，這將培養美國科學研究，他起草了他的著名報告，名為《科學：無盡的前沿》。根據該報告中的建議，五年後的 1950 年，美國政府成立了國家科學基金會，以促進科學發展。與機構或軍隊科學家（他們是全職僱員）不同，國家科學基金會為科學家提供了研究科學問題的資助。它允許為公民提供資金，讓他們進行科學實驗、旅行收集觀察結果以及進行自己的科學調查。

最初的希望是，這些補助金能夠培養科學家，特別是在學術界，以便在危機時期可以依靠他們。資金的分配由科學界的同行評審來決定，而不是由法律界對權威的訴訟來決定。然而，美國國家科學基金會自成立以來就一直受到法律傾向的政治家們的抨擊，他們認為只有國會或總統應該決定哪些科學問題值得資助。大多數政府科學資金支援軍事應用，這些資金直接由政治家提供，而不是由獨立的科學家小組提供，正如大多數政府的財務狀況所表明的那樣。

如何在資訊氾濫的世界中批判性思考

從戰後至今，錯誤的觀念不僅是由掌權者散佈的，而且還由廣告的迅速崛起所散佈——旨在推銷商品的宣傳。

在20世紀後期甚至今天的大眾傳媒中，科學探究的方法在打擊謬誤方面變得越來越重要，不僅在那些從事科學的人群中，而且在普通公眾中也是如此。遵循現代科學方法，懷疑主義成為科學、批判性思維和知識追求的重要工具。懷疑主義假設每個人都在欺騙你，但人們在向你推銷東西時尤其容易欺騙你。20世紀中期流行的短語“每個分鐘都誕生一個傻瓜”歌頌了為了利益而欺騙人們的行為，為了保護自己免受騙局和謬誤的侵害，人們需要變得懷疑。

為了將這一點概括為現代科學框架，卡爾·薩根在他的著作被妖魔化的世界：科學如黑暗中的燭光中提出了他的“胡說八道檢測工具”。作為紐約康奈爾大學的著名教授，薩根以其電視節目宇宙而聞名，在他著手寫他的最後一部作品時被診斷出患有癌症。薩根擔心，就像黑暗中的一支點燃的蠟燭，如果科學不付諸實踐，就會被撲滅。

他驚恐地發現，公眾普遍相信巫術、魔法石、鬼魂、占星術、水晶療法、整體醫學、UFO、大腳怪和雪人、神聖幾何以及反對接種疫苗和接種治癒疾病。他擔心，隨著一陣風吹過，科學思想會被普遍存在的迷信信仰所撲滅。為了防止這種情況發生，他在1996年去世前，留下了這個“胡說八道檢測工具”，這是一種懷疑思維方法，可以幫助評估想法。

只要有可能，就必須對“事實”進行獨立的確認。
鼓勵對所有觀點的知識淵博的支持者進行實質性的證據辯論。
權威論據幾乎沒有分量——“權威”過去犯過錯誤。他們將來還會犯錯誤。也許更好的說法是，在科學領域，沒有權威；最多隻有專家。
提出多個假設。如果有東西需要解釋，想想所有可能解釋它的不同方式。然後想想你可以用來系統地反駁每個備選方案的測試。
不要過分執著於某個假設，僅僅因為它是你自己的。它只是在追求知識過程中的一箇中轉站。問問自己為什麼你喜歡這個想法。把它與其他備選方案進行公平的比較。看看你是否能找到反駁它的理由。如果你不能，其他人會找到。
量化。如果你要解釋的東西具有一定程度的衡量，或者附帶一些數值，你就能更好地區分不同的假設。模糊和定性的東西很容易找到多種解釋。當然，我們必須面對許多定性問題，這些問題中也蘊藏著真理，但發現它們更具挑戰性。
如果有一系列論點，鏈條中的每一環都必須有效（包括前提）——而不僅僅是大多數環。
奧卡姆剃刀。這條方便的經驗法則告誡我們，當面對兩個同樣解釋資料的假設時，應該選擇更簡單的那個。
始終詢問假設是否可以，至少在原則上，被證偽。那些不可檢驗、不可證偽的主張並不值錢。你必須能夠核實斷言。頑固的懷疑者必須有機會跟蹤你的推理，複製你的實驗，並檢視他們是否得到相同的結果。

胡說八道檢測工具是一種透過懷疑的視角來評估想法的因果方式。這個工具大量借鑑了科學方法，但在批判性思維中，它在科學以外也得到了更廣泛的應用。

卡爾·薩根從未親眼見證過大眾傳媒在世紀之交透過網際網路的發展而取得的驚人增長，以及資訊如何能在全球範圍內即時共享的速度之快，這已經成為科學發展和宣傳興起的強大工具。

獲取科學資訊

21世紀初最新的科學革命是關於獲取科學資訊和打破自由探究的障礙。在網際網路出現之前的幾年裡，科學學會依靠傳統的出版商來印刷期刊文章。學會成員會免費、自願地撰寫新作品並審閱其他投稿。學會或出版商擁有科學文章的版權，並以盈利的方式出售給圖書館和機構。成員會收到一份作為其會員費的一部分。然而，這些專業出版物因讀者群有限，印刷成本高昂，導致圖書館訂閱這些出版物十分昂貴。

隨著網際網路在20世紀90年代的出現，傳統出版商開始將他們龐大的版權內容庫掃描並歸檔到網際網路上，允許使用者透過付費牆進行訪問。擁有機構訂閱賬戶的大學圖書館將允許學生透過大學圖書館訪問文章，同時將檔案文章的內容鎖定在付費牆之外，無法讓公眾訪問。

學術科學家被鎖定在這個系統中，因為在大學和學院的終身教職和晉升取決於他們的出版記錄。傳統的出版物享有更高的聲望，儘管讀者群有限。

出版商對誰可以訪問科學同行評審文章擁有巨大的控制權，大學裡的學生和有抱負的科學家經常被鎖定在這些資訊來源之外。需要對同行評審的傳統模式進行修訂。

開放獲取與科學

科學知識傳播新模式最重要的發起者之一是亞倫·斯沃茨。2008年，斯沃茨發表了一篇著名的名為游擊隊開放獲取宣言的文章，並一直致力於為線上獲取科學資訊而奮鬥。斯沃茨對線上協作出版物（如維基百科）著迷。維基百科透過從志願者那裡收集資訊來組建，志願者貢獻有關各個主題的文章。這些資訊由平臺上的眾多使用者進行驗證和修改，他們不斷更新網站。維基百科從一個龐大的使用者社群發展而來，類似於科學學會，但更容易參與貢獻新資訊和編輯頁面。維基百科很快就成為網際網路上訪問事實資訊最受歡迎的網站之一。斯沃茨倡導開放獲取，認為所有科學知識都應該讓任何人都能訪問。他呼籲使用知識共享許可證，並強烈鼓勵科學家在網上釋出他們的知識，而不加任何版權或限制，以便共享這些資訊。

開放獲取也遇到了反對者，包括執法部門、政客和具有民族主義或保護主義傾向的政府，以及從智慧財產權中獲得鉅額收入的私人公司。這些反對開放獲取的人認為，科學資訊可能被用來製造非法藥物、新型武器、駭客計算機網路、加密通訊以及共享國家機密和私人智慧財產權。但最擔心開放獲取運動的是那些擁有大量智慧財產權的私人公司，他們遊說政客制定更嚴格的法律，禁止在網上共享版權資訊。

2010年，亞倫·斯沃茨使用位於麻省理工學院開放校園的一臺計算機，從出版商JSTOR下載科學文章，使用的是麻省理工學院的計算機賬戶。在JSTOR注意到麻省理工學院的線上請求激增後，他們聯絡了校園警察。校園警察逮捕了斯沃茨，他被指控犯有35項罪名，面臨著35年的監禁和100萬美元的罰款。面對刑事指控，斯沃茨於2013年自殺。

亞倫·斯沃茨事件的後果促使科學家尋找替代方法將科學資訊傳播給公眾，而不是依賴於營利性公司出版商。開放獲取運動被激化和激進化，但即使在今天，各科學家團體仍在努力解決細節問題。

十個主要的科學資訊來源

您會遇到十個主要的科學資訊來源，每個來源都應該持懷疑態度。這些資訊來源可以根據其提供資訊的可靠性進行排名。確定原始來源可能很困難，但透過將這些來源歸類到這十個類別中，您可以區分所呈現資訊的相對真實性。所有這些來源都報道了一定程度的虛假資訊，但是，排名越高，材料中包含的虛假資訊就越少，並更接近於真實的陳述。

1. 廣告和贊助內容

任何旨在向您出售商品並以賺錢為目的的內容。例如，廣播、電視、印刷小冊子上的廣告、Facebook 和 Twitter 上的付費帖子、YouTube 贊助影片、網頁廣告以及垃圾郵件和電話。這些來源是最不可靠的真實性來源。

2. 個人部落格或網站

任何由個人撰寫，沒有任何編輯控制或任何其他人驗證的內容。其中包括個人網站、YouTube 影片、部落格文章、Facebook、Twitter、Reddit 帖子和其他線上論壇以及個人撰寫的評論文章。這些來源並不是很好的真實性來源，但在某些情況下可能具有洞察力。

3. 新聞來源

任何由記者製作的以保持受眾興趣和觀看率為目的的內容。新聞是關於近期事件的報道的製作和分發，雖然它受到更高標準的事實核查（由編輯或製片人進行），但它們受到需要保持對受眾的興趣的限制，受眾將收聽或閱讀其內容。新聞報道往往是聳人聽聞的、醜聞的、以名人為特色，並討論熱門話題或有爭議性的想法。它們是由非專家撰寫的，他們依賴於他們採訪的專家的意見。許多新聞來源在報道內容方面具有政治傾向。新聞來源的例子包括有線電視新聞頻道、地方和全國報紙、線上新聞網站、聚合的新聞提要以及廣播或電視廣播的新聞。這些往往是真實的，但通常在所涵蓋的主題、事實錯誤和錯誤方面有很強的偏見，以及相當多的聳人聽聞。

4. 貿易雜誌或媒體

任何由熟悉其所寫主題的自由撰稿人制作的關於特定主題的內容。例如，涵蓋特定主題的雜誌、由該領域的專家主持的播客以及由專家撰寫的章節組成的編輯卷。這些往往具有更高的真實性水平，因為建立內容的寫作人員更熟悉所涵蓋的專業主題，並且對內容進行了一定的編輯控制。

5. 書籍

書籍是關於某個主題的冗長的書面論述，它要求作者熟悉特定的興趣主題。書籍是令人難以置信的資訊來源，對於希望瞭解更多主題的讀者來說很有見地。它們還傳達了可以激勵人的資訊。書籍是作者或作者團隊長期奉獻的結果，他們是該主題的專家，或者透過編寫書籍的研究成為專家。書籍鼓勵進一步學習某個主題，並且比其他資訊來源具有更深層次的內容。如果書籍的內容以傳統方式出版，則需要編輯監督。應該意識到，作者可以帶著特定的議程或觀點寫作，這可能會表達虛假資訊。

6. 合作出版物或百科全書

這些是由專家團隊製作的科學資訊來源，其目的是就某個主題達成共識。由於所呈現的材料必須經過辯論，因此它們往往具有更高的權威性，因為它們必須滿足多個主題貢獻者對該主題的懷疑。這些示例包括維基百科、政府機構報告、美國國家科學院和聯合國的報告。

7. 預印本、新聞稿和會議摘要

預印本: 預印本是提交同行評審的手稿，但可以線上提供，以便徵求同行科學家的更多評論和建議。在地球研究中，最常見的預印本服務是 eartharxiv.org。預印本經常被記者採納並作為新聞報道。預印本是科學家將資訊傳達給公眾的一種方式，比完整的同行評審過程更快，並且它們幫助作者在科學發現方面確立先例。它們是科學領域中一種相當新的現象，最早在 1991 年發展起來，當時 arxiv.org（發音為 archive）是一個受監管的網路服務，它託管科學領域的論文。
新聞稿: 當一項重要的研究將發表在同行評審論文中時，新聞稿由大學、學院和政府機構的工作人員撰寫。記者經常根據新聞稿撰寫報道，因為新聞稿是為普通受眾撰寫的，避免了科學術語和技術細節。大多數新聞稿都會連結到已發表的同行評審科學論文，因此您也應該閱讀參考論文。
會議摘要: 會議摘要是關於在科學會議或研討會上發表的研究的簡短摘要。這些通常由參加會議的記者報道。一些會議摘要是受邀的，或者在科學家被允許在會議上發表他們的研究之前經過同行評審，而其他一些則沒有。摘要代表正在進行的研究，這些研究正在被提交給科學評估。並非所有預印本和會議摘要都能透過同行評審過程，雖然許多想法是以這些形式提出的，但並非所有想法都會在後續論文中發表。在科學會議上，科學家可以以演講或海報的形式展示他們的研究。演講的錄音有時會發布在網際網路上，而海報的副本有時會被上傳為預印本。會議摘要通常是攻讀研究生或高階本科生的學生在特定主題上的學生研究成果。

8. 贊助的學術同行評審文章，提供開放獲取: 贊助的學術同行評審文章，提供開放獲取，是經過編輯選擇和同行評審的出版物，但作者需要付費才能在期刊上發表文章（如果被接受）。從技術上講，這些是廣告或贊助內容，因為從材料的作者或創作者到期刊之間存在資金交換，期刊允許文章在期刊網站上供公眾訪問，然而，他們的目的不是出售產品。隨著開放獲取運動的興起，許多期刊以這種方式發表學術文章，因為發表的文章可供公眾免費閱讀。然而，存在濫用行為。Beall's List 是為了列出積極招募科學家和學者的掠奪性或欺詐性學術期刊而建立的，但這些期刊沒有提供高質量的同行評審和託管作為交換出版資金的回報。並非所有贊助的學術同行評審文章，提供開放獲取都是有問題的，許多文章都受到高度尊重，因為許多傳統出版物提供了允許公眾訪問文章的選項，作為從作者那裡獲得資金的交換。這些期刊的出版率在不同的出版商之間差異很大，從幾百美元到一輛新車的價格不等。大型政府和資金充足的實驗室傾向於發表在更昂貴的開放獲取期刊上，這些期刊通常會提供新聞稿並幫助在社交媒體上宣傳他們的工作。
9. 傳統的學術同行評審文章，位於付費牆後面: 大多數學術科學同行評審文章都是發表在傳統期刊上的。這些期刊的收入僅來自讀者的訂閱，而不是作者付費發表他們的作品。作者和審稿人沒有獲得任何報酬，並且在這些期刊上發表文章不存在資金交換。它們由 3 到 5 名專家審稿人審閱，這些審稿人由編輯聯絡以審閱手稿，然後才能考慮發表。版權由期刊擁有，個別文章可以線上購買。許多大學和學院圖書館將擁有特定期刊的機構線上和印刷訂閱，因此，如果您想閱讀出版物，可以從圖書館借閱期刊的實體副本。當版權到期時，較舊的往期問題通常可以線上免費獲得。大多數科學文章都是以這種形式發表的。
10. 傳統的學術同行評審文章，提供開放獲取: 這些期刊由志願者運營，允許作者提交作品以供同行評審，並且如果文章被接受發表，則不需要向期刊支付任何費用。編輯和審稿人都是自願工作的，網路託管服務由捐贈和捐款提供。文章可以線上免費下載供公眾使用，無需訂閱期刊，並且可以開放訪問。版權可以由作者或期刊保留，也可以根據知識共享許可進行分發。這些期刊比較少見，因為它們由志願者科學家團隊運營。

研究某個主題的研究人員通常會將自己限制在第 5 到第 10 來源作為可接受的資訊來源，而其他人可能更嚴格，只參考第 8 到第 10 來源，或僅參考經過全面同行評審的來源。任何資訊來源都可能包含虛假資訊，任何來源都可能觸及真相，但在這個方案中排名越高，該來源為了發表而必須經過的驗證就越多。

想象一下，您心愛的人被診斷出患有癌症，您想了解更多關於該主題的資訊。大多數人會參考第 1 到第 3 來源，或者第 1 到第 5 來源，但如果您想了解醫療專業人員在閱讀什麼，第 5 來源以上是不錯的閱讀來源，因為它們比排名較低的資訊來源更有可能得到專家的驗證。排名越高，寫作越技術性，資訊越具體。請記住，重要的是要參考許多資訊來源，以驗證您消費的資訊是否正確。

為什麼我們追求科學發現

霍普·雅倫在她 2016 年的著作《實驗室女孩》中寫道：“科學教會我，一切事物都比我們最初假設的要複雜，而能夠從發現中獲得快樂是一種美好人生的秘訣。” 在一個似乎一切都被發現和探索，所有已知事物都被某人記錄下來的現代世界中，知道仍然存在科學謎團等待發現，令人耳目一新。

對於一個初出茅廬的科學家來說，當你學習科學時，它可能會令人難以置信地令人沮喪。你對一個科學主題了解得越多，你就越會被它的複雜性所壓倒。此外，你做出的任何新的科學貢獻，往往會遭到科學專家的極度批評。科學家被教導要對新想法過度批判和懷疑，他們很少輕易接受新的貢獻，尤其是來自該領域的新手。年輕的科學家經常被專家告知研究什麼以及如何研究，但科學仍然是一個實驗、觀察和探索的領域。記住，科學應該是有趣的。最小的科學發現往往會導致最大的發現。

霍普·雅倫發現，朴樹的種子是由碳酸鈣（文石）構成的，雖然這本身就是一個有趣的事實，但它為更好地理解過去的氣候變化打開了大門，因為文石晶體中的氧元素可以用來確定產生它們的樹木的年生長溫度。這一發現使科學家能夠確定朴樹掉落種子的任何時間的氣候，即使是在數百萬年前的岩層中，也建立了延伸到地球過去數百萬年的生長溫度的長期記錄。

這些發現引出了一個比喻，那就是科學家們製作微小的鑰匙，用來開啟巨大的房間，只有當門被開啟時，人們，甚至其他科學家，才會意識到用來製作微小鑰匙的多年研究的意義。因此，重要的是從你做出的每一個科學發現中獲得快樂，無論它看起來多麼微不足道或多麼微不足道。科學以及積極尋求新知識和新體驗將是你人生中最有意義的追求。

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