科大瞬間

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方勵之:象杞人那樣憂天吧

(2021-03-26 10:18:47) 下一個

【科大瞬間】57期 | 作者 葛健844

【編者按】本文作者葛健校友對方勵之先生三十多年前的文章《象杞人那樣憂天吧》的共鳴,給我們帶來了深層次的思考。“杞人憂天”,“憂”是指思考,“憂天”思考的當然不是柴米油鹽、一己之私,而是具有廣泛深刻意義的但也許不接地氣的大問題,是思想不受約束的恣意狂奔。“憂“會帶來痛苦,但這也正是思想者的快樂所在、幸運所在,正如魯迅先生所指的“哀痛者和幸福者”。雖然大多數時候“憂天”不會有結果,這是探索未知領域的代價,但是曆史上許多認知的飛躍卻誕生於“憂天”之中。今天沒有人可以確定下一個科學和思想的突破口在哪裏,但可以肯定,下一個突破口仍然隻會產生於無拘無束的“憂”的思考之中。方勵之先生當年的教誨,今天依然震耳發聵。讓我們以極大的熱誠,去擁抱“杞人憂天”的精神。

黃劍輝

今天看到科大81級師姐、美國Case Western Reserve大學餘盺教授的朋友圈,她轉發了《中國科大》1984年10月15號的校報刊登的《象杞人那樣憂天吧》文章。這是方勵之先生於1984年秋寫給初進科大的學子的一篇激勵性文章。我有幸成為那年科大666名新生中的—員。可惜我當年沒有看到這篇文章,但現在想來即使當年看了估計也未必產生共振。為什麽這麽說呢?因為標題似乎與我當年的認知不符合,即我的先入為主的意識會很自然覺得“杞人憂天”已是鐵板定釘的事(說的是一個人對萬事過多沒必要的擔憂),沒必要再討論了。但是今天出於好奇和對方先生的尊敬,就細讀了一下,想看看方先生當年有什麽出乎意料的高見。結果一看就立刻感知到這篇文章的確是出自方先生之手。他的寫作風格躍然紙上:獨特、新穎、有趣,帶有批判思維,認識深刻,耐人尋味,更激發一個人去思索,是一個典型的已進入科學研究最高境界並具有濃厚人文氣息的科學家的優秀作品。

在這篇文章中,方先生首先介紹“杞人憂天”出自《列子天瑞》篇,原文寫道:杞國有人,憂天地崩墜,身亡所寄,廢寢食者。並指出這段文字相當中立,看不出作者對於杞人的褒 貶。但是後來“杞人憂天”就演變成一個貶義成語,專門形容那些對毫無意義問題的思考。先生在文章中很快一轉話題指出,杞人思考“天墜問題”在當今科學研究是極富價值的科學問題。在古希臘亞裏士多德時代,就因為思考“天墜問題”而得出在月亮以下的世俗世界裏懸在空中的物體會自然下落,而在月亮以上的神界,物體隻會沿著圓型軌道旋轉的理論。到近代,牛頓因為思考同樣的問題而得出萬有引力理論以及月亮有足夠快的橫向速度來抗衡天體下墜的理論。先生進一步介紹牛頓之後的哲學家康德因不滿牛頓引入上帝第一推動力來解釋月球為何有足夠的橫向速度而產生恒星係統誕生的星雲假說,並引入斥力來解釋天體如何獲得足夠橫向速度。但後來的拉普拉斯又指出康德的斥力假設沒有依據,並證明星雲在收縮過程中因為角動量的守恒而獲得足夠的橫向速度來阻止天體下墜。

作者大—時在逍遙津公園留念

方先生接著介紹在上個世紀初愛因斯坦在建立了廣義相對論後開始用它來研究宇宙並建議夭是穩定的,於是也就引入宇宙中存在斥力的設想。但後來的天文觀測證明愛因斯坦的宇宙斥力想法是不對的。實際觀測顯示,整個宇宙並不是穩定的,與想象的想反,宇宙不但不會墜落,反而在膨脹。

由此,先生指出,東西方在提出“天墜問題”後的處理和采取的行動不同而導致驚人的不同曆史和社會效應。西方因為對“天墜問題”一步步深入研究而誕生了近代的經典力學、恒星係統形成理論、廣義相對論和現代宇宙學等。相反,中國因為認為‘天墜問題’沒有意義而產生了貶義的‘杞人憂天’的社會效應。這的確是一件千古撼事。更有甚者,偉大的詩仙李白用詩人的想象力,把杞人憂天說成毫無實用價值。

根據這些闡述,方先生指出什麽是科學探索的動機、科學探索的途徑和科學的社會影響,並指出科學的價值不可以用“有用”來界定,而是如法國物理數學家彭加勒曾經說的那樣,即在於追求一種純粹的智慧可以掌握的更深邃的理性之美。雖然先生認同彭加勒的看法,但他仍進一步提醒大家這也隻是一家之說,年輕的學子更應該對各種不同的看法給出自己思考並產生自己的看法,並以其來指導自己從事有價值的科學探索。

這篇短文也激起我的共鳴,於是我結合自己的學術成長經曆和在美國27年的生活體會來給出我對“杞人憂天”的再思考,與大家分享。我主要想從三個基本問題來談談我的思考:

1) 科學探索的本質是什麽? 

2) 如何克服我們的偏見而回到事情的本質? 

3) 為什麽科學誕生在西方而不是在東方?

對於第一個問題,我和方先生在對科學探索的本質的看法和觀點上是一致的,科學探索的本質是對自然的不斷好奇,不停地追問更深一層的問題,和通過不斷探索,尋找更深一層問題的答案來發現自然的本質,即宇宙的規律(或者說中國古文化中的道),而不是探索本身帶來的實用價值。西方科學的誕生就是從亞裏士多德的“天墜問題”開始,然後努力尋找下一層能回答上一層問題的機製什麽有足夠的橫向速度?因為星雲的塌縮和角動量守恒,等等,等等,如此追問下來,就會產生現在最前沿的科學問題,比如宇宙由什麽構成?為什麽宇宙會加速膨脹?等等,這些前沿問題的解決自然會進一步推動人類對自然規律的認識。當然人類對自然進一步認識,也必然會導致進一步的技術革命。比如經典力學的誕生就導致了第一次工業革命,電磁學的誕生導致了電氣時代的出現,而量子力學,相對論,分子生物學和人腦等現代科學的誕生就直接導致了現在的計算機、信息、人工智能和宇宙航行時代的大發展。由於科學的重大突破而導致的技術革命帶來了社會,經濟等巨大的變化和實際價值的劇增,人們於是很容易把科學的價值和實際應用價值連在一起。這其實是一個重大的錯誤和誤區。從科學在西方誕生到現代科學的巨速發展,科學探索的本質從來都沒有變,它永遠是開始於科學家想了解宇宙中的必然發生事件的背後機理,然後內在地驅動自己做出了一係列的深入研究而最終找出合理的解釋,而不是通過研究可能帶來的實用價值的驅動而發展出的。科學的曆史也早已充分顯示,那些當初的科學探索發現的自然機理多半是在科學發現很多年後(很多是原先發現的科學家已去世後)才漸漸轉變成改變世界的技術力量。

關於第二個間題,先生對杞人憂天的再認識也大大地提醒我們需要克服我們自身的各種偏見而回到事情的本質的必要。作為一個人,生活在一個社會中,人們通常會在潛行默化中接受一些觀念,觀點和看法而不去深思為什麽會有這種說法(比如我對杞人憂天的理解)。這樣時間長了,就慢慢形成連自己很多時候都沒意識到的各種偏見。先生能從這個本來中性的古代故事中看到了另一層意思(很可能是本意),並能展開有意義的深入討論,不能不為先生的洞見,獨立思考,和智慧而拍案叫絕!

作者大三時與好友張屏宏、金亦健一起自習

方勵之先生的文章啟發了我再思考東西體製、文化、思維和語言等方麵的巨大差異給我們帶來的各種往往自己意識不到的偏見。我們需要像先生那樣,在對待杞人憂天這則故事的做法,要回到間題的本身來看看有無其它解釋來找到真實含義並找到解決問題的辦法。固然,由於中國的體製、文化、思維和語言等與西方大不同而給生活在海外的華人帶來很大的挑戰,但如果我們能在遇到每件具有挑戰性的事情時采取回到事情的本質的做法,做各種分析比較,或許會給海外華人提供一種獨特的機會和視野去思考更廣、更多和更深的問題,而最終找出解決問題和挑戰的更好的辦法。而華人如能積極思考,尤其能獨立思考,批判性思考(critical thinking),並找出事情發生的根源和內在機製,把自己感興趣的事做到極致,把自己的才能發揮到極點,這樣做事不光更有成效,也會自然帶來豐厚的回報。西方各個領域的頂級人才(比如當代的艾伯特愛因斯坦,斯蒂芬喬布斯,比爾蓋茨,馬克紮克伯格,傑夫貝索斯和沃倫巴菲特等),無一不是通過這種做事方式而達到他們職業生涯的頂峰。通過回到做事的本質上,我們可以改變我們的劣勢也可以改變我們的個人命運。再通過群體一起積極行動,來發揮中西方文化與思維中的各自優點,同時突破中西文化、思維以及體製等的各自局限,就一定會建立一個更進步和優秀的社會人文環境、文化、思維、體製等。中國唐朝的強盛,就是一個把當年亞歐大陸的文明很好地結合起來的例證。

最後,我就這“杞人憂天”故事引申來談談第三個問題-“科學為什麽誕生在西方而不是東方”的看法。我們仔細分析就會發現,東西方幾乎是在同時期,即公元前三百多年前(中國春秋戰國,西方古希臘文明時期),提出了同樣的“天墜問題”。西方人在此後兩千多年中沿著演繹性思維方式,逐層對“天墜問題”的更深層次的機製問題作進一步地追問、解剖和探索而漸漸誕生了科學,更具體來講是產生了科學方法。

科學方法是對事物發生現象的仔細觀測,和對現象背後機製問題的追問(比如為什麽火星 會逆行?),然後建立理論來解釋(比如哥白尼的日心說),並用各種實踐來檢驗理論(比如伽利略的對金星位相和木星的衛星運動等觀測來檢驗日心說),進一步建立理論來解釋日心說背後的機製(比如開普勒的行星運行的三大規律以及後來的牛頓萬有引力等),但如理論和觀測最終發生衝突(比如水星進動等),就會進一步發展出更深層次的理論(比如廣義相對論等)。如此的演繹思維加實驗檢驗和理論發展的螺旋式地不斷上升,而不斷推動科學的進步。在這個過程中,歸納思維起到了把各種新發現的規律概括成可理解接受的成熟知識來普及科學教育,起到知識教授和傳承的作用。

與西方的科學發展成鮮明對比,中國自春秋戰國年代以來,我們的正式文字就一直沿用了文言文並強調它的言簡意陔(比如“杞人憂天”的原故事僅用十七個字描述)。很可能這種文字習慣使我們的思維更多的使用和推崇歸納思維,而漸漸使我們的古代文化發展成歸納型思維為主導的文化。長期以往,歸納型文化就深入人心,形成了一個非常突出地特征而多半不被受這種文化嚴重影響的人(也包括我自己在中國的那些年和在美國的早期)所感知。這個歸納型文化特征就是文化的核心是由四書五經、各種警言格句、成語(其實“杞 人憂天”就是從這古代十七個字的故事進一步濃縮和歸納而成的,“寧做太平犬不做亂世 人”,“事不關已高高掛起”,未雨綢繆等),經驗智慧(比如“人定勝天”,“三人行必有我師”,“三歲看老“,“欲速則不達”,各家族族譜中的家訓等),以及語文課中強調的中心思想、科學和數學課程中強調的各種規律和公式等權威性知識來組成的。在這種文化和思維中,人們就不再強調問為什麽,甚至反對問為什麽,因為問為什麽(質疑)就是對權威的挑戰和不敬。這樣可想而知,經過兩千多年的演化,我們的祖先在春秋戰國時期和西方同時代提出的“天墜問題”,就演變為“杞人憂天”那種對未知問題的追問和探(科學精神)沒有實用價值的東西,甚至是被取笑的貶義行為。因為文言文的概括、簡潔和模糊(有很多想象空間)一方麵造就了我們的古詩詞等藝術的異常發達,但另一方麵也給誕生需要精確、細致、全麵等為特色的科學帶來了極大的障礙。很幸運的是,上個世紀初的中國新文化運動給國人提供了以白話文為主的文字表達方式。這種文字表達方式極大地幫助中國現代小說和現代詩達到曆史的新高峰。同時,在我看來,白話文也在無意之中給國人提供了極其方便的開展演繹思維的語言文字平台,因此也極大幫助了科學在中國的土壤中生根發芽、開花結果。如果沒有臼話文的精確、細致、全麵的描述和論證,我很難想象我會如何用文言文來表達我需要在這篇文章想表達清楚的一點思考。我或許也就如列子那樣寫出十七個字來講我想講的故事,讓後人去猜測,或許在未來進一步地像“杞人憂天”那樣被歸納為“葛子探天“?

作者畢業時和好友王垣兵、張國宏、杜春雷在孺子牛上合影留念

現在看來,方先生在84年的關於杞人憂天的文章是一篇很能啟智的文章,它激發我們去思考更多、更廣和更深的問題,而不是給出答案。這就是演繹思維的可怕之處,就如同“潘多拉的盒子”,一旦打開,隻有更多的問題在等著你。你願意像杞人那樣擔心天會塌嗎?你會在發現天不會塌的原因後繼續追間為什麽有這種原因嗎?如果你這麽做,或許你能感覺到科學精神的味道來,或許你會有另一番境界和人生景觀。但那絕不是“葛子探天”的結果,而是你探天的繼續......

方先生《象杞人那樣憂天吧》原文

【作者致謝】感謝《科大瞬間》平台的邀請,把我在朋友圈的一點感受變成了一篇可傳播的文章。非常感謝《科大瞬間》編委許讚華師姐和黃劍輝師兄的建議,讓我把這篇文章完成得更好。

【作者簡介】葛健是佛羅裏達大學天文學終身教授(2004-現在),第一位找到地外行星的華裔科學家,科幻片《星際迷航》中的瓦肯星(Vulcan)的發現者,下一代達摩(Dharma)近鄰宜居行星巡天的創始人和首席科學家,國際斯隆數字巡天三期MARVELS多目標地外行星巡天創始人和首席科學家,美國航空航天局(NASA)TESS,《中國留學生的四十年》大型專題報道的40位傑出留學人物之一。他長期從事實測天文、天文技術和儀器研究,在國際頂級期刊和技術會議文集上發表科學技術論文共300多篇。

文圖編輯: 況敬雷,翟淑亭,黃劍輝 

排版編輯: 許讚華,俞霄

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