蔣聞銘

開這個博客,有感而發,聊中國美國的事,講現代文明的故事。
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4.3 科學的興起

(2023-07-29 02:19:15) 下一個

4.3 科學的興起

哥白尼的日心說,算是他靈機一動。一大幫專業業餘的天文學家,那麽多人,那麽多煩複枯燥的觀測運算,日複一日,年複一年,才弄出來這麽個靈感,想想就知道該有多不容易。他的地球繞太陽轉的說法,算行星軌道的人,有的同意,有的不同意。 同意是因為算法簡單了不少,不同意是因為老辦法算不準,新辦法其實還是算不準。 比如普魯士國家天文台的台長,叫第穀 (Tycho), 就不怎麽同意。他搞折衷主義,讓行星繞太陽,太陽繞地球。不過他的觀測數據,全世界最全最好,這些數據,他死後傳到了開普勒 (Kepler)手上。

開普勒把哥白尼的靈機一動,弄成了沒人能反對的科學理論。說起開普勒,也是奇葩。羅素在《西方哲學史》裏,對開普勒的評價很有趣。他說一個人,沒什麽聰明才智,憑著勤奮努力一根筋,再加上好運氣,能有什麽樣的成就,就看開普勒。人類上萬年,隻要問什麽最完美,答案肯定是圓。所以地心說也好,日心說也罷,大家想都不想,就認定了天體做勻速圓周運動。開普勒不知道為什麽,不愛足球偏愛橄欖球,異想天開,拿著從第穀那兒得來的數據,用橢圓去描行星的軌道。不成想還真被他蒙對了,這一描,描出了開普勒行星運動的三大定律。第一大定律,是行星繞太陽轉,軌道不是圓,是橢圓,太陽在橢圓的一個焦點上;第二大定律,一定的時間段,行星和太陽連線,掃過的麵積是固定的;第三大定律,行星繞太陽一周用的時間,和它的橢圓軌道的長軸的二分之三次方成正比。這三大定律,是近代科學史上開天辟地的大事。行星的位置,用這三大定律,怎麽算怎麽對,沒人能不同意。但是你要是問為什麽就有這三大定律,回答是定律就是定律,沒有為什麽這一問,其實是沒人答得上。事情到這裏,都還沒牛頓什麽事。

前麵講了伽利略的兩件事,有一件是從比薩斜塔上往下扔重量不同的球。他的結論,第一,地球對所有物體都有吸引力, 這個伽利略就知道,不用等蘋果掉到牛頓頭上;第二,地球對表麵物體的吸引力產生的加速度,與物體的重量無關。有了這兩條,能想到太陽對地球也有吸引力,用不著是天才。問題是這個吸引力有多大,這個再想想其實也容易,質量越大,引力越強,距離越遠,吸引力就越小,自然不過。 所以後來胡克 (Hook)說萬有引力定律是牛頓從他那兒聽去的,也不是沒有可能。當時他是英國皇家科學院的院長,老資格,牛頓是他的後輩。

力和加速度成正比,又是從伽利略那兒來的。這時候已經有了微積分,加速度是二階導數,牛頓就寫了個方程式。 方程式寫下來,解起來不難,但是解出來一看,了不得。地球的軌道,是橢圓,開普勒的三大定律,輕而易舉都從這個方程式裏溜了出來。一個人在紙上寫了一行,倒來倒去,居然一點不差推出了行星運動的三大定律。關鍵是這幾行,給學過微積分的大學生寫在白板上,簡簡單單,大家都看得明白。

你要是說大學生都看得明白,沒什麽大不了,你就錯了。一個人從幼兒園學數數開始,小學五年,加減乘除,分數小數;初中三年,幾何代數,高中又是四年,直角坐標三角函數,才到微積分,一環扣一環,想想看是多大的一個工程。

科學的興起,現代天文學是當仁不讓的裏程碑。雖然行星繞太陽轉,地球降了格,不再是世界的中心。但是人非但沒有感到失落,反而從新興的科學理論中,找到了前所未有的自信。人在神麵前不再卑微,在自然的力量麵前感到的,不再是恐懼。人類能夠應用自己的聰明才智,去理解駕馭自然。培根 (Francis Bacon)說知識就是力量的時候,他表達的,是人類從科學的興起中新取得的強大無比的自信。 知識就是力量,是人類對大自然的宣戰書。

科學的智慧,不是一個或者是一小群天才的智慧。科學作為人類最博大精深的智識成就,從量變到質變,是人類智慧幾千年的積攢沉澱。就說牛頓吧,微積分是他發明的,經典力學是牛頓力學,萬有引力定律是牛頓萬有引力定律,了不得。 其實呢,他不過是集大成者, 哪一樣,也不是非他不可。微積分,沒有他也有萊布尼茨 (Leibniz),力學的牛頓三定律,前兩條,是伽利略的發明。萬有引力定律,也有胡克跟他爭發明權。說這些,不是要貶低牛頓對科學,對人類的貢獻。他對人類的貢獻,遠大於近代史上的任何傑出人物。

現代文明,德先生賽先生,源頭是賽先生,沒有現代科學的興起,就不會有現代文明的社會。我們現在的這個物資精神無比豐富多彩的世界,都是從是微積分,經典力學,萬有引力定律這三樣那裏來的。  

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JustWorld 回複 悄悄話 智人約五萬年前走出非洲,大腦進化,最先想出了宗教解釋大腦想到和看到的事,然後弄出了哲學解釋宗教解釋不了的事,最後發現了科學解釋許多宗教和哲學解釋不了的事。總之,科學的疆域越來越大,宗教的地盤越來越小。毫無疑問,確定無疑!宗教對於一些人是一種安慰劑,擺脫心理苦惱。

換句話說,科學永遠也解釋不了人類麵對的所有客觀現實,而且大量人群認知能力永遠低於科學標準,為宗教留下存在空間。無知的人總認為別人無知,哈哈哈哈!少見多怪! 世界任何事物都存在交叉,奇怪嗎?

科學已成參天大樹,在殘酷的圍剿迫害下茁壯成長。

科學已滲透當今社會的方方麵麵,無情地碾壓宗教的生存空間。

宗教是個人信仰,有利於身心健康,片麵誇大其作用等同於欺詐。

詆毀誹謗科學如同螞蟻撼大樹自不量力。
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