牛頓肖像畫。圖片來源:wikipedia
撰文|王昱
我們在中學(xué)課本上都學(xué)過牛頓運(yùn)動(dòng)三定律:慣性定律、加速度定律、作用力與反作用力定律。1687年,牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》里提出了這三條定律。但其實(shí),這三條定律都不是牛頓首先提出的。
牛頓自己就在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中,將前兩條定律歸功于伽利略。在牛頓之前,翰內(nèi)斯·沃利斯(Johannes Wallisius)、克里斯托弗·雷恩(Christophorus Wrennus)和克里斯蒂安·惠更斯(Christianus Huygenius)先后提出了類似于牛頓第三定律的動(dòng)力學(xué)原理,牛頓則是從他們的發(fā)現(xiàn)中總結(jié)出了更簡明的牛頓第三定律。
正如牛頓在給自己的死對頭——羅伯特·胡克(Robert Hooke)的回信中寫到的一樣:“如果說我看得比別人更遠(yuǎn)些,那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀?/strong>”(If I have seen farther, it is by standing upon the shoulders of the giants)
不過最近越來越多解讀認(rèn)為,牛頓這樣寫并不是為了表達(dá)自己的謙卑,而是為了嘲諷胡克身材矮小。胡克年輕時(shí)就患有嚴(yán)重的駝背,他和牛頓還在科學(xué)觀點(diǎn)上有諸多沖突。其中最著名的就是關(guān)于萬有引力定律的爭論,胡克聲稱是牛頓剽竊了他的想法。作為回應(yīng),權(quán)勢滔天的“牛爵爺”封殺了胡克所有的畫像,我們至今都不知道胡克——這名歷史上偉大的科學(xué)家長什么樣子。
1680年繪制的一幅數(shù)學(xué)家畫像,推測可能是胡克的畫像,但也可能是其他人。圖片來源:wikipedia
這兩位科學(xué)巨匠的沖突也說明,一條科學(xué)規(guī)律究竟是誰先發(fā)現(xiàn)的,結(jié)論往往伴隨著爭議和模糊。實(shí)際上,在科學(xué)史上這樣的例子還有很多。有大量“張三定理”其實(shí)并不是由“張三”最早發(fā)現(xiàn)的。
例如,高斯分布(Gaussian distribution,也叫正態(tài)分布)最早并不是由高斯發(fā)現(xiàn)的。法國數(shù)學(xué)家亞伯拉罕·棣莫弗(Abraham de Moivre)早在1733年就引入了這種數(shù)學(xué)工具,但卻在1794年以高斯命名。
在天文學(xué)上計(jì)算宇宙膨脹速度的哈勃定律也不是由埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)最早提出的。比利時(shí)物理學(xué)家喬治·勒梅特(Georges Lema?tre)提出“哈勃定律”的時(shí)間比哈勃本人還要早兩年。
密碼學(xué)上常用的RSA加密算法,是以三名麻省理工學(xué)院教授羅納德·李維斯特(Ron Rivest)、阿迪·薩莫爾(Adi Shamir)和倫納德·阿德曼(Leonard Adleman)在1977年一起提出的。但早在1973年,英國數(shù)學(xué)家克利福德·柯克斯(Clifford Cocks)就在工作文件中提出了相同的算法,但他的發(fā)現(xiàn)被英國政府通訊總部列為機(jī)密,一直到1997年才發(fā)表。
施蒂格勒命名法則
在英文中,有一個(gè)單詞專門表示用某人的名字來給某條定律、發(fā)明冠名的命名方式——eponymy。但我們剛才已經(jīng)看到了大量反例,如果繼續(xù)探究下去,還有很多反例等著你發(fā)現(xiàn)。大部分定律、發(fā)明的冠名都多少有些名不副實(shí)。這本身甚至也是一種規(guī)律,它叫“施蒂格勒命名法則”(Stigler's law of eponymy)。
1980年,美國芝加哥大學(xué)統(tǒng)計(jì)教授史蒂芬·史蒂格勒(Stephen Stigler)提出了這個(gè)定律,文章的名字就叫《施蒂格勒命名法則》。它的最簡單形式就是:“沒有任何科學(xué)發(fā)現(xiàn)是以其最初的發(fā)現(xiàn)者命名的。”
歷史上很多發(fā)現(xiàn)往往被歸功于將這個(gè)發(fā)現(xiàn)發(fā)揚(yáng)光大的人,而不是最初的發(fā)現(xiàn)者。并且常常會(huì)有很多人會(huì)在同一時(shí)間段得出同一個(gè)新想法。例如牛頓和萊布尼茨關(guān)于微積分發(fā)明權(quán)的爭議。
施蒂格勒命名法則自身當(dāng)然也符合這一法則。史蒂格勒將該規(guī)律最早的發(fā)現(xiàn)者歸功于社會(huì)學(xué)家美國社會(huì)學(xué)家羅伯特·默頓(Robert Merton),他在1968年就注意到了類似的現(xiàn)象。1903年,著名作家馬克·吐溫(Mark Twain)也曾在給海倫·凱勒的信中寫下過類似的一段話:
“發(fā)明電報(bào)、蒸汽機(jī)、留聲機(jī)、照片、電話或任何其他重要的東西,都需要上千人共同努力——而最后一人卻獲得了全部的功勞,我們則忘掉了其他人。他只是添了一小份力——這就是他所做的全部。這些例子應(yīng)該教會(huì)我們,所有源于智慧的成果中有九成九都是純粹的抄襲;這教訓(xùn)應(yīng)該讓我們謙遜。但沒什么能做到這一點(diǎn)。”
嚴(yán)謹(jǐn)表述
但施蒂格勒命名法則的表述還是非常欠妥的,因?yàn)槟阒灰页鲆粋€(gè)“名副其實(shí)”的定律就能駁倒它。2022年,在數(shù)學(xué)科普雜志《數(shù)學(xué)地平線》(Math Horizons,美國數(shù)學(xué)協(xié)會(huì)面向?qū)?shù)學(xué)感興趣的大學(xué)生發(fā)行的雜志)上,美國數(shù)學(xué)家埃茲拉·布朗(Ezra Brown)和阿德里安·賴斯(Adrian Rice)就發(fā)表了數(shù)學(xué)版本的施蒂格勒命名法則,用更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞疥U明了這個(gè)道理。
設(shè)n是數(shù)學(xué)中已經(jīng)命名的定理、公式總數(shù),p(n)是這些成果以最初發(fā)現(xiàn)人(們)命名的數(shù)量,那么:
或者用更通俗的方式來講:在數(shù)學(xué)規(guī)律中,以最初發(fā)現(xiàn)者正確命名的比例非常低。
文章作者還很幽默的把這個(gè)規(guī)律命名為布朗定律,布朗定律自身的也符合布朗定律——它最初不是由布朗提出的。布朗定律其實(shí)比施蒂格勒命名法則更弱。但反過來說,施蒂格勒命名法則很容易被偶爾的反例駁倒,布朗定律就不會(huì)受到這種影響。
符合施蒂格勒命名法則的例子還有很多。在維基百科上,從字母A-Z開頭的定律,都有不少符合施蒂格勒命名法則的定律。例如,歐拉數(shù)e最早是由雅各布·伯努利(Jakob I. Bernoulli)注意到的;阿拉伯?dāng)?shù)字其實(shí)起源于印度;描述分布對數(shù)規(guī)律的本福特定律最早也是由天文學(xué)家西蒙·紐康發(fā)現(xiàn)的;就連快速傅里葉變換這個(gè)讓大家能愉快刷短視頻的算法,都經(jīng)歷了好幾輪獨(dú)立發(fā)現(xiàn)……
維基百科頁面表示目前的列表還不完整,但已經(jīng)足夠填滿從A到Z的目錄了。
世界一直都是一個(gè)草臺(tái)班子。說不定現(xiàn)在,還有理論深埋在厚厚的文獻(xiàn)下,它們或許有改變世界的潛力,但是并不為人所知。只有當(dāng)另一個(gè)人獨(dú)立發(fā)現(xiàn),或者剽竊原作者的創(chuàng)意,將它發(fā)揚(yáng)光大,它才能發(fā)揮自己應(yīng)有的作用。
希望今天的AI能夠降低不同領(lǐng)域間的勢壘,讓前沿發(fā)現(xiàn)能夠加速流通。
https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.2164-0947.1980.tb02775.x
https://blog.oup.com/2018/07/newtons-laws-discovery/
https://www.eduhk.hk/apfslt/v15_issue1/changwj/page3.htm
https://en.wikipedia.org/wiki/Stigler%27s_law_of_eponymyhttps://en.wikipedia.org/wiki/List_of_examples_of_Stigler%27s_law
https://zhuanlan.zhihu.com/p/675617852
https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10724117.2022.2112891?tab=permissions&scroll=top
https://www.afb.org/about-afb/history/helen-keller/letters/mark-twain-samuel-l-clemens/letter-miss-keller-mark-twain-st
來源:環(huán)球科學(xué)
編輯:月
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