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讀科普 科學是什麽 ?

(2011-08-14 11:10:14) 下一個

 下載了《阿西莫夫最新科學指南》,看了做點筆記:

科學是什麽 ?

在開始的時候幾乎就是好奇心。

希臘有個潘多拉的盒子的故事。宙斯給了她一個禁止打開的盒子。可她很快就把盒子打開了,發現盒內全是疾病、饑荒、仇恨及各種邪惡的精靈。

聖經故事中,夏娃的好奇心一定會驅使她嚐一嚐禁果的滋味。

這種求知欲最初表現在解決人類實際生活的需求上,例如:怎樣耕種作物能獲得豐收?

為滿足剛開始的無限的精神需求的 “ 美術 ” ,是在無聊的痛苦中產生的。

追求知識與美術活動一樣有趣。

單就知識本身而言,是為了尋求解答諸如天空有多高、石頭為

什麽會落下來等純粹由好奇心所引發的一些問題。解決這種問題的明顯的方法是:編造出一個合理的答案。,這些解釋大都是類推得來的。例如閃電具有駭人的殺傷力,就像一把猛然

投擲而來的利器,從而推導出一定有能夠使用這一強大武器的巨人。於是神話便這樣誕了。

後來的希臘思想家認為宇宙是由不變的法則控製的。他們還認為自然法則一旦被發現就可以理解。這種希臘式的樂觀精神一直留存到現在。

這種信念產生之後,人類就得創造出一套有條理的係統,以學

會怎樣從觀察到的資料中找出內在的規律。運用既定的論證法則

由一點 “ 推理 ” 到另一點。推導出一些概括觀察結果的原理。希臘人把他們這種研究宇宙的新方法叫做哲學,意思是 “ 對知識的喜愛 ” ,或意譯為 “ 求知欲 ” 。

希臘人在幾何學發展了兩種技術:抽象和概括。

埃及的土地測量者發現一個形成直角的簡單方法,那就是把繩子分成 12 等份,以其中的 3 份為一邊、 4 份為另一邊、 5 份再為另一邊,圍成一個三角形。埃及人的興趣停止在如何應用它,但好奇的希臘人則致力於研究為

什麽這樣的三角形會包含一個直角。不管它是由繩子或木條板圍成都無關緊要,它隻是幾條直線以某種角度相接而已。這個方法希臘人稱為抽象法。直角不隻出現在 3 、 4 、 5 的三角形上,在 5 、 12 、 13 的三角形或 7 、 24 、 25 的三角形上也會出現。仔細地推理後,

希臘人找出問題的共同答案,發現形成直角三角形的惟一條件為: X 2 +Y 2 =Z 2

大約公元前 300 年,歐幾裏得把當時已知的數學定理收集起

來,根據幾個公理,他建立了一個複雜的體係 —— 歐幾裏得幾何學。

由一組公理推導出一個知識體係,這種方法叫做演繹法。由於幾何學取得了極大的

成功,希臘人竟愛上了這種遊戲,但也因此犯了兩大錯誤。

第一個錯誤就是把演繹法當成尋求新知識的惟一可尊敬的途徑。有一個故事說柏拉圖的學生在接受大師的數學指導時,最後很不耐煩地問: “ 但是這又有什麽用處呢? ” 柏拉圖很不高

興地吩咐仆人拿一枚硬幣給那個學生,把他打發走了,口裏說: “ 現

在你不必再認為你所學的一切毫無用處了! ”

希臘人對於世俗的事 —— 發明、實驗或對自然的研

究 —— 缺少興趣,隻是束縛希臘思想的一個因素而已。希臘人把

重心放在純抽象或形式的研究上使他們陷入了第二個大錯誤,最後,被引進了死胡同。

在用一些公理成功地導出幾何學體係的鼓舞下,希臘人把公理看成為 “ 絕對真理 ” ,而且認為其他學科的知識也可以用同樣的方式來獲得。

公元 150 年托勒玫認為圓是完美的曲線,地球是宇宙的中心而且是不動的,是自明的公理。,所以他們認為星體應該是以圓形軌道繞地球運轉。

亞裏士多德也由自明的公理提出了想象的運動理論,比如物體落下的速度與重量成正比。

當希臘人將公理包含的各個方麵全部推導以後,便轉向更微妙、難

度更大的知識領域:人的靈魂,什麽是正義?什麽是美德?

此後基督教興起,基督教教義著重在神的本性及神與人類的關係。公元 200 — 1200 年,歐洲人的研究幾乎全都與道德哲學有關,尤其是對神學的研究。自然科學幾乎無人問津。

雖然如此,阿拉伯人設法把亞裏士多德、托勒玫等古希臘的自然哲學從中古時代保存下了。

拜占庭帝國,它是當時歐洲保留古希臘黃金時代連續文化傳統的最後一個地區。

到了公元 1200 年,亞裏士多德學說又複活了。公元 1250 年左右,意大利的神學

家托馬斯 · 阿奎那以亞裏士多德學說為基礎,建立了一套 “ 托馬斯學說 ”

公元 1543 年,波蘭天文學家哥白尼出版了一本大膽否定天文學公理的書,認為太陽才是

宇宙的中心,而不是地球

一套全新的研究大自然的方法: 實驗法和歸納法

推翻古希臘人觀點並實施這場革命的是伽利略。

伽利略最有名的故事是他用比薩斜塔的實驗證明亞裏士多德落體學說的錯誤。

他的革命在於,在科學的邏輯方法上使歸納法重於演繹法。

與其把結論建立在假設的法則上,不如從觀察中歸納出法則(或公理)

近代的科學家視歸納法為獲得知識過程中最重要的一環,並視實驗為證明法則的惟一方法。

現代科學直到建立了另一個重要的原則 —— 所有科學家之間

的自由交流與合作 —— 才取得了完全的勝利。

17世紀英國化學家波義耳

強調所有出版的科學文件都要詳細說明。而且,一項新的觀察結

果或發現,至少要有另一名研究者重複觀察並予以 “ 證實 ” ,才被認為有效。

科學並不是個體的成果,而是 “ 科學社團 ” 的產物。

在這種社團中,最早並且最具有代表性的當推倫敦促進自然

科學皇家學會,或簡稱皇家學會。這個組織是由一些對伽利略的

科學方法感興趣的人聚集起來的,於 1645 年創立,並且在 1660 年

得到英國國王查理二世的正式認可。

付:

伯林頓府的中庭、主樓和東西兩廂,2009年

1857年,皇家學會、林奈學會和化學學會入駐伯林頓府。

美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室,從空中攝於1995年

諾貝爾獎獲獎者的集中營

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