2.1.2 科学争论的五个方面
在对探测引力波实验中的科学争论问题进行细致调查的基础上，柯林斯进一步推想，是否这些争论的存在代表着科学实验的一种普遍现象呢？如果是，那么争论主要存在于哪些方面呢？带着这些问题，柯林斯挑选了科学史上的五个实验，展开了进一步的经验调查。通过调查走访，柯林斯认为，大体上可将科学实验中现实存在的科学争论概括为五种类型：
第一，柯林斯认为，科学家们在如何评价实验步骤和实验结果的问题上，看法不一致。[2]围绕着对“记忆转移”实验的调查，柯林斯对此观点进行了论证。上世纪50年代到70年代的中期，在科学史上对记忆转移类实验的研究特别流行。最初，科学家们认为，人的记忆是存储在某种化学物质中的。那么，根据这样的观点，记忆是可以在生物体之间相互转移的。
最先开展这项实验的是一位心理学家，名叫麦考马克（James V.McConnell），他选择了涡虫作为实验对象。麦考马克首先是通过训练，使一批涡虫对光和振动作出反应。然后，麦考马克将训练过的涡虫切成两段（涡虫具有再生性，半截涡虫经过一段时间养殖会长成一只完整的涡虫），通过实验测试新长出来的虫子是否保留了对光和振动产生条件反射的能力。令他感到震惊的是，不但由前半段带有脑组织的涡虫躯体长出的新涡虫具有这种能力，就连由无脑的后半段再生出的涡虫，也在一定程度上具有这种能力。针对这种情况，麦考马克认为，记忆被转移了。并且，存储记忆的化学物质不只存在于涡虫的大脑中，而是遍布涡虫的全身。为了验证这个结论，麦考马克进一步将训练过的涡虫切碎喂给其他未经训练的涡虫吃。结果同样惊人，吃了经过训练的涡虫肉的那些涡虫对光和振动的反应程度是其他涡虫的1.5倍。
1962年，麦考马克公布了他的实验。随即便招来许多批评：有一种观点认为，就算记忆可以在不同的涡虫之间转移，这个实验本身也缺乏存在的价值。因为涡虫的消化系统与哺乳动物不同。对涡虫的消化系统来说，它不能把食物分解成小的化学成分，而只是大块大块地吃掉。那些没有接受过训练的涡虫只是把有过训练的涡虫吃了而已（不管是大脑还是其他部位），并没有携带任何有关的记忆物质。针对此批评，麦考马克认为携带记忆转移因子的物质的确存在。他从接受过训练的虫子身上提取了核糖核酸（RNA）注射给未受过训练的那些虫子，获得了成功。于是，这场争论暂时告一段落。
之后，又出现了另外一种批评观点认为，涡虫太原始了，麦考马克只是通过训练提高了涡虫的刺激敏感度而已，在涡虫身体里根本没有记忆转移物质。这样，又把争论的矛头指向了涡虫到底有没有学习能力的问题上。对此批评，麦考马克反击说，虫子是有学习能力的。那些失败的实验者是因为实验技巧不过关。于是，这场风波暂时也被平息了。
不久，又有批评者同样批评说，涡虫不具有学习能力。这次，他们把批评的焦点放在了涡虫分泌的黏液上。批评者们说，涡虫在滑行时会分泌黏液，受到惊吓的涡虫可能更愿意沿着有黏液的方向滑行。这样，就很难说涡虫是不是真像麦考马克描述的那么“训练有素”。因此，要证明虫子的确有学习能力，首先要将实验环境清理干净。针对此种批评，麦考马克回应说，清洁的环境不符合实验条件，因为涡虫在不熟悉的环境下会感到不安，这样根本没有办法进行训练。对此问题的争论后来也不了了之。
通过进一步调查，柯林斯发现，尽管批评者们没有充足的证据证明记忆不能转移，尽管麦考马克对所有针对他的批评逐一做出了回应，但是，批评者们就是不相信麦考马克的实验结果。越来越多的实验参数被卷入到争论中来，具体包括：涡虫的品种和大小、圈养的方式、喂养的过程、训练的频率，光的强度、色彩以及光照时间长短……甚至包括大气气压、月球的周期以及地球磁场等七十几种参数，这些使得这场关于涡虫的记忆能力的争论不但没有结束，反而越来越复杂。
如果说，作为记忆转移实验的研究对象，在生物链上，涡虫显得太过低级，难以使人信服。那么，如果能够证明在哺乳动物身上同样存在记忆转移现象，是否就能使批评者们信服了呢？围绕此问题，继麦考马克之后的另外一位药理学家恩戈（Georges Ungar）于1965年开展了在老鼠身上的“恐暗肽”（scotophobin）实验。
我们都知道，老鼠天生喜欢阴暗的环境。如果在老鼠面前并排放两只盒子，一只阴暗、一只明亮，无疑，老鼠们肯定会钻进阴暗的盒子里。当老鼠们钻进阴暗的盒子之后，恩戈就会把它们锁起来并用电击5秒左右。这样，慢慢地通过训练，老鼠们就学会了躲避黑暗。此时，恩戈认为，在训练过的老鼠的大脑里会形成一种叫做“恐暗肽”的物质。然后，恩戈将接受过训练的老鼠杀死，从它们的大脑中抽出脑髓，再注射到其他的老鼠身上。经过上述实验，恩戈发现，被注射有接受过训练的老鼠脑髓的老鼠们也具有了躲避黑暗的能力。因此，恩戈认为记忆是可以转移的。
继恩戈的“恐暗肽”实验之后，在1965年至1975年间，先后有105位科学家重复他的实验，得到的是肯定的结果；只有23例实验得到的是否定的实验结果。从数据上看，肯定的实验结果的数量是远远高于否定的实验结果。另外，也没有任何一位批评者能够有效地驳倒麦考马克的观点。似乎这些事实都说明了，关于记忆转移的物质是现实存在的。然而，通过柯林斯的调查，给出的结果却是：1971年，麦考马克由于得不到资金支持不得不关闭了他的实验室，而随着恩戈的逝世人们也很快将他的实验结果遗忘了。最终，关于记忆转移的争论就这样无声无息地结束了。
通过对记忆转移系列实验的分析，柯林斯认为，在该实验中争论的原因，并不是因为在该实验中没有实验结果，而是因为人们就是不肯相信这样所谓“异端”的实验结果。尽管实验者们一再拿出证据来证明自己的结论，但是，在受传统“科学文化”影响下的人们对这种另类的科学文化却始终报以排斥的态度。最后，没有人再相信记忆转移实验了，因为人们对它感到厌倦了。[3]
第二，通过对冷聚变实验的田野调查，柯林斯认为，科学家们在关于把什么样的实验看作是合格的复制实验的问题上，存在分歧。[4]1989年3月，美国犹他州立大学的两位化学家佛莱希曼（Martin Fleischmann）和庞斯（Stanley Pons）宣称，他们在试管中发现了核聚变。实验装置很简单，就是把一个广口烧杯里加满重水（heavy water）。然后，用一个钯电极当做阴极、铂电极当做阳极。再在重水里撒点氘化锂作为电解质，通电之后就能得到氢，同时释放热量。当时，由于冷聚变实验能够产生氢原子，因此被看做是一个热门实验。为此，《自然》（Nature）杂志还专门刊登了佛莱希曼和庞斯的论文。
自佛莱希曼和庞斯之后，由英国的物理学家琼斯（Steven Jones）领导的伯明翰青年大学的研究小组发表声明说，他们的实验也获得了成功。接着，美国的得克萨斯农工大学也发表声明说，在他们的冷聚变池中发现了超热（excess heat）。美国的另外一所大学佐治亚理工学院的一个研究小组也说他们发现了中子（neutrons）…此后，匈牙利、东欧以及日本纷纷开展关于冷聚变实验的大规模计划。甚至，美国犹他州州政府宣布说，他们将对冷聚变实验给予500万美元的投资。美国国会也发表声明说，将出资2500万美元资助这个项目。似乎一切都在朝着好的方向发展。
然而，就在此时，有人批评说美国佐治亚理工学院的实验的中子探测器有热敏感性。这个事件很快成为了引发关于冷聚变实验争论的一个导火索，形势很快变得急转直下。接着，有批评者声称，得克萨斯农工大学的实验结果也存在热敏感性。最后，争论的矛头直指佛莱希曼和庞斯——不但《自然》杂志撤销了他们的论文，并且美国国会对他们的资助计划也搁置了。
通过调查，柯林斯发现，这场争论于1989年5月，在美国巴尔摩尔（Baltimore）召开的美国物理学大会（American Physical Meeting）上达到了高潮。先是，麻省理工大学的一个实验小组批评佛莱希曼和庞斯解释中子的证据是错误的；紧接着，加州理工学院的小组说他们细致地重复了实验，但是得到的都是否定的结果，因此他们怀疑佛莱希曼和庞斯探测到的超热现象是否属实；然后，另一位加州工学院的物理学家说冷聚变在原理上绝无可能，他认为佛莱希曼和庞斯的工作是对科学的欺骗和亵渎……遗憾的是，在这次会议上佛莱希曼和庞斯未能到场为自己辩护。调查进行到此处，柯林斯发现，转眼之间，冷聚变实验就从一个真实可信的实验变成一个谎言。此时，柯林斯认为，就算这个实验是金子，也成了傻瓜的金子了。[5]通过对此案例的分析，柯林斯认为，冷聚变实验进一步暴露了现代科学观中存在的一个问题，那就是，科学家们说得太多而依据太少。[6]
关于争论的第三个主要方面，柯林斯主要是通过对“自然发生说”实验的调查认为，科学家在对发明者的实验程序的理解上是有分歧的。[7]“自然发生说”是与物种起源有关的一种学说。指的是，在适当的条件下，有机体可以从无生命的物质中自发地产生出来。现在看来，这样的学说纯属无稽之谈。但是在19世纪，在人们的脑海中还没有关于“细菌”的概念。相对来看，在那样的时代背景下，可以说，自然发生说是“进步的”。
19世纪60年代，法国微生物学家巴斯德（Louis Pasteur）曾经做过一个关于证明“酵素”存在的实验。他先是在鹅颈瓶中倒入牛奶、或干草汁、或啤酒等液体，然后将其煮沸并挤出空气，再将瓶子密封起来。他发现，只要不打开瓶子，瓶内的液体就不会腐败。然后，他将盛满液体的瓶子暴露在空气中，再将瓶口封住。经过一段时间以后，巴斯德通过观察发现，大部分暴露在空气中的瓶子里的液体都发霉了。根据多年从事发酵工作的经验，巴斯德认为空气中有使物体发酵的“酵素”。(www.xing528.com)
1863年，另一位法国博物学家普歇（Felix Pouchet）重复了巴斯德的实验。虽然，他已经尽力地做好所有的消毒和密封措施，但是，密封的液体仍然会长酶。于是，普歇认为，既然所有的生命来源都已经被消除了，那么可以证明，新的生命是自然“发生”的，而不是由于“酵素”的作用。普歇将他的实验结果写信告诉了巴斯德，但巴斯德却认为是普歇的实验操作不当。巴斯德先是批评普歇的鹅颈瓶被污染了，后来又认为是普歇的实验材料沽上了灰尘……于是，在十九世纪，在关于物种起源的问题上，围绕着“酵素说”和“自然发生说”，在巴斯德与普歇之间展开了争论。
通过进一步调查，柯林斯发现，在19世纪的法国，科学争论一旦产生，对实验的判决主要依靠的是法国科学院的裁定。然而，柯林斯也发现，在当时的历史条件下，法国科学院对此问题的判决有明显偏袒巴斯德的倾向。调查前后进行了两次：第一次，在调查还没有开始之前，普歇的结果就被否定了。因为，有两位科学院院士极力反对普歇的实验，其他人则都是自然发生说的反对者。这次调查以普歇的自动退出结束。第二次调查是在1864年，委员会的成员仍然是强烈地反对普歇实验。最终，争论还是以普歇的再次退出结束。
在普歇之后，陆续还有其他科学家曾经对巴斯德的实验提出过质疑。但是，均被巴斯德以“实验操作不当”为理由进行了驳斥。争论到最终，还是巴斯德占据了上风。直到后来的科学实验表明，确实存在着一种抗高温的细菌内生孢子。即使对容器进行了消毒，也不能杀死这些微生物。此时，人们才意识到，并不是像巴斯德批评的那样——认为普歇的实验操作不当，而是由于这些生物的存在。调查进行到此处，使柯林斯颇为感叹地认识到，科学事实是不能开口为自己讲话的。[8]
第四，柯林斯在对鞭尾蜥蜴的性生活实验进行调查时发现，科学家们在判定实验者的胜任能力上缺乏一个准确的客观标准。[9]在爬行动物中，鞭尾蜥蜴算是很特殊的种群了，因为它们是通过单性繁殖来繁育后代的。鞭尾蜥蜴都是清一色的雌性，它们采用的是孤雌生殖方式，也就是说它们不需要雄性个体也能繁殖。在这种方式中，未受精的卵能够直接发育为一个新的个体。
但是，来自美国得克萨斯大学的动物学家、心理学家克鲁斯（David Crews）却认为，鞭尾蜥蜴也有性生活。同其他交配的蜥蜴一样，它们喜欢有事没事重叠在一起。自美国《时代》周刊对克鲁斯的实验进行了报道之后，曾经有两位著名学者站出来反驳克鲁斯的观点。一位是犹他州大学的奎利亚尔（Orlando Cullar），另一位是美国自然历史博物馆的柯尔（C.J.Cole）。
柯林斯通过调查发现，他们对克鲁斯的批评有相似之处：其一，这两位批评者都认为克鲁斯观察到的现象只是鞭尾蜥蜴的一些异常举动，没什么大惊小怪的。但是，克鲁斯却反驳说，如果他们早就发现了蜥蜴的这种异常举动的话，那他们为什么不早说呢？！其二，这两位批评者又批评说，克鲁斯是个新手。针对此批评，克鲁斯详细地描述了他的实验方法，甚至饲养条件。
之后，又有新的参数出现，导致争论的不断爆发。直到柯林斯的调查即将结束，这场争论仍未平息。争论双方都不断地在《科学美国人》（Scientific American）杂志上发表文章，都坚持只有自己的观点才是正确的。柯林斯认为，关于这场争论，只有当一方能够发现另一方的致命错误时，双方才会停手。到那时，争论才会结束。通过这样的分析，柯林斯认为这场争论的最大特点就是，总是把争论主角的胜任能力当做争论的焦点，也就是通常所说的科研能力。[10]
第五，除上述各种类型的争论之外，争论的最后一方面还表现在科学家在争论过程中使用了非正式的方法和劝说策略。[11]关于这一点，柯林斯认为，在证明相对论的两个实验中表现得尤为突出。如今，爱因斯坦的相对论已经家喻户晓了。但是，人们不知道的是，科学上对相对论的论证长期以来一直缺乏有效的证据支持。直至今日，科技史的教科书告诉我们，迈克尔逊-莫雷的实验证明了狭义相对论，爱丁顿的实验证明了广义相对论。但是，柯林斯通过调查发现，很少有人知道这些实验是如何成为证明相对论的证据的。
迈克尔逊（Albert Michelson）与莫雷（Edward Morley）最初的实验设计是为了证明以太的存在。但是，第一次实验即以失败而告终。1887年，迈克尔逊与莫雷改进了实验设备，并进行了再一次观测。但是，仍然没有测到以太。显然，他们的实验又失败了。此后，这个失败的实验很快被人遗忘了。直到爱因斯坦的相对论提出之后，情况发生了逆转。
1905年，爱因斯坦提出了相对论。但是，科学上一直缺乏有效的证据对这一理论进行支持。这时，人们才想到了24年前的迈克尔逊-莫雷的实验。柯林斯认为，具有讽刺意味的是，当年的迈克尔逊-莫雷的实验是一个不折不扣的“失败”实验，现在却成了另一个“成功”理论的证据支持。并且该实验是，实验在前、理论在后。这就是说，迈克尔逊-莫雷的实验是被“追认”为是“成功”的实验的。相对论的巨大成功，使人们都忘记了，这个实验当初的实验目的并不是为了证明“相对论”，而是在寻找“以太”。基于上述分析，柯林斯认为，实验结果的意义，依靠的并不是实验设计和结果，而是依赖于人们乐于相信什么。[12]
通过调查的进一步展开，柯林斯发现，证明广义相对论的实验“建构”就更有趣了。鉴于广义相对论理论十分复杂，爱丁顿（Arthur Stanley Eddington）曾经说，世界上只有两个人能真正理解：一位是爱因斯坦，另一位就是他本人。
通常，我们所熟知的爱丁顿实验是：1918年，爱丁顿率领观测队到西非普林西比岛观测日全食，拍摄到日全食时太阳附近的星星位置，根据广义相对论理论，太阳的引力会使光线弯曲，太阳附近的星星视位置会变化。因此，爱丁顿的观测证实了爱因斯坦的理论。
但是，经过柯林斯的调查发现，实际情况是，当时爱丁顿率领的观测队是分成了两个小组的。一个小组由克罗姆林（A.Crommelin）和戴维森（C.Davidson）带队，去了巴西的索布拉尔（Sobral）。另一队由爱丁顿和助手带队，去了西非的普林西比岛（Principe）。
索布拉尔这个观测小组，分别用天体摄影望远镜拍到了18张照片，4英寸天文望远镜拍到8张照片。根据4英寸天文望远镜拍到的8张清楚的照片，算出的接近太阳的星光的偏斜应该在1.86秒弧至2.1秒弧之间，而爱因斯坦的预测值是1.7秒弧。根据天体摄影望远镜拍到的18张不清楚的照片，偏斜的平均值是0.84秒弧。
爱丁顿率领的普林西比岛小组，拍摄的2张照片效果极为糟糕。根据这2张照片，爱丁顿算出接近太阳的位置移动值是1.31至1.91秒弧之间。然而，为了使观测结果符合爱因斯坦的理论，爱丁顿分别选取了在索布拉尔拍摄的18张不太清楚的照片和在普林西比拍摄的2张模糊的照片，而废弃了另外8张清楚的照片。为此，爱丁顿辩解说，这样做是因为他遇到了“系统错误”。
对柯林斯来讲，他认为实际上，爱丁顿对于把哪些观测结果当作“数据”、哪些当作“干扰”，自己也不清楚。他完全是根据爱因斯坦的预测来选取观测数据的。因此，他的观察结果又“恰好”能够证明爱因斯坦的广义相对论。基于这样的理解，柯林斯认为，尽管没有一次实验是确定的或清晰的，但是当它们被放在一起的时候就会形成不可抗拒的趋势。这样科学的文化就演变成了我们今天关于实践、空间以及引力的真理。[13]相对论是真理，但是它是由结果决定的真理、是决定了我们如何进行科学生活的真理、是如何使我们的观察结果变得合理的真理、是一个对新事物达成共识的真理，而不是由实验逻辑决定的真理。[14]
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