科学是什么

作者简介

张天蓉，女，物理学者，科普作家。美国得州奥斯汀大学理论物理博士。研究课题包括广义相对论、黑洞辐射、费曼路径积分、飞秒激光、激光探测晶体性质、高频及微波通讯、EDA集成电路软件等。发表专业论文三十余篇。著有科普书籍：《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》、《世纪幽灵:走近量子纠缠》、《上帝如何设计世界-爱因斯坦的困惑》、《永恒的** : 宇宙之谜》、《从掷骰子到阿尔法狗：趣谈概率》等。其中《永恒的**：宇宙之谜》荣获科技部2018全国**科普作品奖。

内容简介

明朝学者陈献章说： “学贵置疑，小疑则小进，大疑则大进。” 质疑为何重要？ 质疑是科学的**要素，它使科学有别于**和哲学。不质疑，就不成其为科学。 历史地看，科学发展的源头要追溯到古希腊时代，当时的人类对周围环境的认识还十分有限，并不需要分清楚所谓“科学、**、哲学”三者之间的明显界限。但因为哲学概念之艰涩不实用以及科学领域观测证据之不足，当时的三者中**的势力*为强大。正如之后19世纪的**英国哲学家伯特兰?罗素所评述的：科学诉之于理性，神学诉之于**，哲学则介于两者之间。罗素对哲学评价的意思是说：哲学如科学般地强调理性，但又如神学那样反映了人类对不确切事物的思考。 **，比如基督教，将上帝和《**》作为*高**，它不允许质疑，只能无条件接*。这与科学研究的方法是不相容的。当今社会的**和科学还算可以和平共处互不干涉，但在几千年的历史长河中，两者时不时地总要互相碰撞产生冲突，因为**总是企图扮演自然的解释者的角色，而它的解释不是依靠质疑和实验探索而得到，而是从上到下靠**来维系。 正因为在科学发展的早期三者界限不清楚，许多科学家同时也是哲学家和虔诚的教徒，他们除了孜孜不倦地进行科学探索之外，在思想和精神方面则往往游走徘徊于三者之间。这方面不乏先例，*为典型的是几位天文学家或物理学家：哥白尼、布鲁诺、伽俐略、开普勒等。 哥白尼的*心说将宇宙的中心从地球移到了太阳，虽然如今看来，太阳也并非宇宙之中心，宇宙无中心。但这点小小的移动却动摇了当时**神学的理论基础。哥白尼深知其严重性，只能在病*上才发表了他的著作。之后，一位极富质疑反叛精神的意大利人布鲁诺，将哥白尼的学说进一步推展，出版了与《**》解读严重冲突的“无限宇宙论”，因而在1600年被判火刑，在罗马被当众烧死。尽管历史学家们对布鲁诺被判火刑的真实原因仍然有所争论，但此案例仍被认为是一个科学质疑与****冲突的标志性历史事件。 发现行星运动三大定律的开普勒，则是一位**虔诚的基督徒。虽然他在信仰上也曾经遭*逼迫，造成生活中的许多困境，但他始终对上帝坚信不疑，将**的论点写进他的科学作品中，企图以致力于科学活动来支持和诠释他的神学信仰。伽俐略虽然也是教徒，但有意思的是，他继承了他父亲对**的怀疑态度，可以说从骨子里就是一个质疑派。从小就喜欢打破沙锅问到底的伽俐略，25岁便被比萨大学聘为教授，他推崇实验观测和数学推理，在运动学和天文学方面杰出的贡献，促使了现代物理学的诞生，也进一步推动了科学从哲学与**中分离出来，这是人类思想的一大进步。由于伽俐略对哥白尼学说的宣扬，于1632年被教会拘捕，之后被判处终生软禁。 ?笛卡尔的质疑 时间流驶、大浪淘沙，科学无论如何是需要质疑的，否则就不可能有科学的进步。高举质疑大旗的代表人物是比刚才几位科学家稍后的法国**哲学家勒内?笛卡尔。 笛卡尔的家乡都兰，是一个美丽的花园小城，绿树成荫，瓜果飘香。笛卡尔的父亲是当地议员，算贵族阶层，母亲在他1岁多时因肺结核去世，并将这个当时被列为不治之症的疾病传染给了他。 体弱多病的笛卡尔活得也不长，他的死还颇具传奇性。笛卡尔喜好独自读书与沉思，追求“安宁和平静”的隐居生活。哲学家当然都爱思考，据说苏格拉底喜欢在雪地里沉思，而笛卡尔的大脑却只在身体暖和时才能正常运转。因此，笛卡尔平生的习惯是喜欢“睡懒觉”，躲在温暖的被窝里思考数学和哲学问题。据说他的解析几何坐标概念之灵感就是在作了“三个奇怪的梦”之后得来的。可是很不幸，在笛卡尔晚年，被瑞典的克里斯汀女王看中，要笛卡尔给她讲哲学晨课。女王喜欢早起，可怜半老不老的笛卡尔只好违背他多年的作息习惯，每天早上五点爬起来给女王上课，*后终是适应不了北欧严酷多雪的冬天，于 1650年得肺炎一命呜呼了！ 笛卡尔研究数学和物理，发明解析几何，被广泛认为是西方现代哲学的奠基人。他认为一切感官获取的知识都是可以怀疑的，唯有怀疑本身不可怀疑。或者可以解释为：人的理性思维无可怀疑，是不同于感性经验的**确定的存在，由此而留下了一句哲学名言“我思故我在”。 这句名言直译的 意思是“若我思，则我是。”，如果将“是”理解为“存在”的话，此言意味着：存在是思考的必要条件，而思考是存在的充分条件。笛卡儿提倡“普遍怀疑”，“思”便意味怀疑。笛卡儿认为肉体的感官是相当不可靠的。必须依靠精神与思维。然而，因为周遭的事物无一不是由感官而知的，当然也令人怀疑它们是否真实。不过，有一个事实却是千真万确的，那就是：“我怀疑，我存在”的这个事实，也就是说：我思故我在。 笛卡尔*重要的哲学著作有两部，即《**哲学沉思集》和《方法论》。笛卡尔在前者中 提出怀疑一切作为出发点，而在后者中则努力寻找一种原则上适用于所有科学问题的方法。 两本书中，笛卡尔试图提出解决所有问题的基本原则。首先，要避免*率的判断与偏见，决不把任何没有明确地认识其为真的当作真的来接*。其二，把每个难题分成若干细小的部分，逐一解决。其三，循序渐进，由简到繁地解决复杂的问题。*后，审查和列举所有可能性，避免遗漏。 笛卡尔本人声称他是虔诚的天主教徒，但他曾被指控宣扬秘密的自然神论和无神论信仰，与其同时代的科学家布莱兹?帕斯卡也指责笛卡尔“总想撇开上帝！”。不过，笛卡尔怀疑一切，难道就没有怀疑过上帝的存在吗？应该是有所怀疑的，否则怎么会在其《**哲学沉思集》【11】中给出大量篇幅来证明上帝的存在呢。笛卡尔证明的思路可简述如下：上帝是完满的；完满性包括存在性，否则就不完满了；因此，完满的上帝一定存在；证毕。笔者不懂这种哲学思辨式的形式证明，难以判定正确与否，但从笛卡尔的整体哲学思想，可以感觉到笛卡尔的上帝已经不是原来神学意义上存在的上帝，而是存在于我们思维中的一个完满的观念，即：是一个理性主义的上帝。那么我们可以再推论下去，既然这个上帝只存在于我们的思维中，那么是否可以说，对其相信与否只是某种个人的信仰？因此，笛卡尔证明了存在的那个上帝，与科学研究活动是无关的。 笛卡尔的“怀疑论”，从理论上肯定了“质疑”是科学研究中的基本精神。之后，随着科学的迅速发展壮大，神学的地盘逐渐缩小，科学和**开始分道扬镳，而哲学呢，仍然徘徊于两者之间，有时候左碰右撞出一点火花，大多数时候与两边都相安无事，成为两者间的桥梁。 ★全国**科普作品奖获得者、**科普作家张天蓉重磅新作。 ★科学发展的历程？科学的本质是什么？科学家是如何思考的？什么是怀疑精神和批判思维？ ★中学生、大学生科学教育通识读本。