科学的力量·读《极简科学起源课》

2019-11-11 06:35阅读：

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——读卡洛·罗韦利《极简科学起源课》一书有感

科学的力量·读《极简科学起源课》

我们每天都生活在科学的世界之中，总在感受着科学带给我们的神奇和美妙，享受着科学带给我们的各种便利和幸福。但我们是否明白，科学是如何一步步走到今天的，在漫长的人类文明历程中，科学得以蓬勃发展的力量是什么？
卡洛·罗韦利的《极简科学起源课》一书告诉我们，科学是人类至为美好的冒险，而科学冒险的源头，可以追溯到古希腊的阿那克西曼德；科学之所以能够长盛不衰、不断发展壮大，一个很重要的原因就在于它时刻准备颠覆我们的某些确定认知。科学思想的本质就是批判、反抗，就是排斥一切先验主义、一切盲目崇拜、一切永恒的真理。
一、阿那克西曼德的科学观点
科学的萌芽与人类对自然现象规律性的认识是有直接的关系的。通过大量的观察发现了一些事物的规律性的特点之后，进一步梳理提炼，形成对事物的基本认识，将这些认识不断地积累起来，就是我们所熟知的科学知识了。
在

各种自然现象中，最早被人们所关注的，自然是天体的运行、风雨雷电等的特征，以及人和物质的起源了。早在2600年前，古希腊米利都的阿那克西曼德，就提出了如下一些科学观点：
1．天气现象有相应的自然原因。
2．地球是一个悬浮在空间中体积有限的物体。
3．太阳、月亮和其他星体都围绕着地球进行完整的圆周运动。
4．构成自然的万事万物来自同一个开端，或者说唯一的“本原”，被称为“阿派朗”。
5．事物之间的转变是由“需求”决定的，它也决定了各种现象在时间中的发生和发展。
6．当阿派朗分裂出冷和热，世界就诞生了，世界的秩序也就此产生。
7．最开始，所有的动物都生活在海里，最先出现的是鱼，人是鱼变的。
在我们看来，阿那克西曼德所说的这些观点，有不少是显而易见的，但在当时却是划时代的。
就拿第1个观点来说吧。在古希腊宗教中，天空是神的领地，天气现象自然而然被看作诸神喜怒哀乐的表现。众神之父宙斯掌管雷电，波塞冬掀起地震。在古希腊传说中，天气现象的不可预料正是诸神自由意志的反应。阿那克西曼德却认为，风的运动和太阳的热导致了雨的形成，宙斯并未参与其中，这样的观点对一个虔信神灵的希腊人来说，就像今天虔诚的天主教徒认为灵魂只是原子间相互作用的结果一样令人困惑。从现有的考古资料来看，阿那克西曼德是世界上第一个提出自然主义解释的人。他给出了一种具体的方法论，即用世界上存在的事物来解释世界万物的体系。这种方法论主张是具有革命性意义的，而且之后成了现代科学的支柱。
接着看看第2、第3个观点。在很长一段时间里，人们一直认为世界是一个密闭的盒子，天空和大地分别封住盒子的上面和下面，太阳、月亮和星辰是存在于同一片天顶上的物质实体，天顶是我们所在世界的“天花板”，分布在这上面的星体与我们之间的距离是相等的。是阿那克西曼德告诉我们，天体和我们之间的距离各不相同，地球就像是一颗悬在空间中的球体，大地之下，没有无穷无尽的泥土，另一面依然是高高在上的天空。将我们的世界、我们的宇宙从一个封闭的状态转向开放的状态，在科学史上，另外一个有着如此巨大影响力的思想认识革命，应该就是哥白尼掀起的革命了。
再看看第7个观点。在西方文化里，男人是上帝创造的，叫做亚当，女人是男人的一根肋骨变的。在华夏神话里，人尽皆知的造人神话来自女娲，是她用黄泥造出了人类。而阿那克西曼德却告诉我们，所有的动物都有统一的来源，但与神无关。现在，人类已经非常清楚，尽管在细节上还有一些出入，但阿那克西曼德的观点是正确的。
阿那克西曼德为人类打开了“自然的大门”，同时也开启了一场巨大的冲突：两种完全不同的认识之间的冲突。第一种是对世界的新认识，建立在求知欲、改变和反对确定性的基础之上。第二种则是占统治地位的思想，它带有宗教神秘主义的性质，在很大程度上建立在不容讨论的确定性之上。这种冲突一直存在于人类文明史中，一方的成功伴随着另一方的失败，延续了一个又一个世纪。
二、科学为什么会在米利都萌芽
科学之所以会在米利都萌芽，得益于外部和内部两种因素的共同作用。
希腊文明地处欧亚非三大陆地的交汇之处，苏美尔-巴比伦、埃及等古老文明为后起的希腊提供了丰富的文化滋养，比如天文、数学等知识的影响。希腊字母来源于腓尼基字母，是人类历史上第一套真正的表音字母系统，利于文化普及。在公元前7世纪和公元前6世纪的希腊，文字变得足够简单，大部分人都能接触到它，这是人类历史上第一次出现这种情况。知识不再是专属于书吏群体的财富，而成为一个庞大统治阶层的财富。在此后不久，萨福、索福克勒斯和柏拉图就完成了众多不朽的作品。
位于土耳其海岸的米利都更是一个独立的商业城市，是希腊诸城邦里最为开放的一个，是新兴的古希腊文明和古老的中东文明相遇的地方，从泰勒斯以下的许多哲学家都有广泛的游历经验。古代文献曾提到阿那克西曼德前往斯巴达的旅程，他在那里建了日晷来测量二分点和二至点。此外，西塞罗还提到阿那克西曼德在斯巴达预测了地震的发生，因此救了成千上万人的性命。米利都和美索不达米亚、古埃及的大城市最大的不同，在于它没有皇室宫殿，也没有权势很大的宗教圣职团体。米利都的公民是自由的，处于多元文化、活跃经济的中心，而且他们还见证了艺术、政治和文化上的极度繁荣。
在米利都，公共生活已经从君主和神明那里来到市民手中，伴随着公共生活的非神圣化和世俗化，知识也进入了一个非神圣化和世俗化的阶段。阿那克西曼德用来理解宇宙的规律与城邦市民为了合理自治而寻找的规律，这二者的道理是相通的，它们再也不是神定下的规律——并非一旦决定就不能更改，而是被不断讨论的规律。
建立民主的政治结构意味着接受如下观点：第一，最正确的决定一定是通过所有人的讨论得出的，而非来自一个人的权威；第二，对各种提议展开公共批评才能够提炼出其中最好的一种；第三，人们可以提出论据，最后得出一个共同的结论。这些观点同时也是知识科学研究的基本原理。科学诞生的文化基础也是民主诞生的基础，同行之间进行互相批评和讨论会带来更好的效果。
这正是对科学方法的“大发现”。有人提出一个观点、一种解释，接下来，人们认真看待、思考和批评这个观点，修正之后提出另一个新的观点，再将其与前一种观点进行比较。出人意料的是这些过程都会朝着一个方向发展。知识领域的“大发现”则是为批评提供自由的空间，允许质疑，让每个人都能发表自己的观点，认真对待每一个提议。
多样文化的融合，古希腊城邦这一政治组织形式的创新，才令米利都产生了阿那克西曼德这样众多的哲学家，建立了质疑和批判一切的科学思想，进而又把这种思想传播到了古希腊其他城邦，成就了古希腊文化的辉煌时代。
三、科学的力量所在
科学的力量，可以从以下几个方面体现出来：
首先，相信自然界存在规则。我们知道，牛顿在解释“第一推动力”时，还将其权力赋予了上帝，一直到21世纪，人们依然从神灵的角度来解释那些科学无法解读的自然现象。阿那克西曼德最大的贡献之一，就是认为世间存在规则，规则通过必然性来控制世界，这个观点正是科学道路和科学冒险的起点。
正是因为有阿那克西曼德的引导，毕达哥拉斯创造了用数学语言来表达自然规律的途径，为阿那克西曼德模糊的规律概念提供了一个清晰的形式。此后，柏拉图向天文学家们提出了一个无法回避的问题：“我们应该为行星匀速且整齐的运动提出何种假设，才能理解它们的视运动？”从这个问题中诞生发展出了古希腊数理天文学，哥白尼、开普勒和牛顿的科学理论，直至现代科学。西方科学在很大程度上就是在实现阿那克西曼德、毕达哥拉斯、柏拉图的研究目标，即寻求规律，特别是隐藏在表象之下的数学规律。
其次，在学习基础上的质疑和批判。孟子丰富且深化了孔子的思想，但是他并没有对孔子的观点提出任何质疑。使徒保罗构想了基督教的理论基础，但他并没有对耶稣的教导提出批评和讨论。众多先知加深了上帝耶和华与他的子民之间的关系，但绝对不是建立在分析摩西所犯错误的基础上。面对老师泰勒斯留下的知识遗产，阿那克西曼德采取了一种全新的态度。他完全投入泰勒斯研究的问题中，理解他主要的思想、思考方式和知识成果。同时，他也首先批判了老师的观点。
阿那克西曼德对泰勒斯的尊敬是毋庸置疑的，泰勒斯获取的知识成果也是阿那克西曼德理论的基础。但是，他会毫不犹豫地指出泰勒斯的错误和他有待提高的地方。是阿那克西曼德最先提出和实践了现代科学的基本信条：深入学习前人的理论，理解他们的知识成就，化为己有，利用获得的知识，指出错误，再进行改正，更好地理解这个世界。科学思想的力量核心其实就是对前人的假设和成果不断提出质疑。然而这种质疑的前提是深入认识和理解前人成果的价值。
第三，意识到我们的无知。科学的力量不在于它提供的确定性，而在于它让我们意识到自己的无知。科学之所以存在，是因为我们的无知，而且我们还有着堆积如山的错误偏见。伴随着每一个新发现，世界在我们眼前就被重新描绘一次，经历一次改变。我们从不一样的角度更深入地认识了这个世界。科学让我们看得更远，当我们走出封闭自己的小花园的那一瞬间，才明白自己的观点是多么匮乏。科学让我们消除偏见，让我们建立和发展全新的概念工具，用更加有效的方式，在更加开放的背景下思考世界。
科学知识的关键在于，不要被我们确信的一切和我们的固有认识禁锢，要时刻准备通过观察、讨论、提出新观点和新批评去不断改变它们，这种能力才是掌握科学知识的钥匙。有人可能会问：既然科学一直处在变化中，为什么科学知识仍然值得相信呢？因为在历史长河中的每一个时刻，科学对世界的描述都是当时我们所掌握的最好的一种了。尽管它有待完善，但也不能掩盖一个事实——它是我们理解和思考世界的有效工具。
当我来到一座新的城市时，我会很快对这里产生一个大致的印象。如果我在这里定居，那么这座城市的形象会在我脑海中不断丰富、不断深入，我们会发现自己对这里的某些第一印象是错误的。然后我会继续探索这座城市，更好地了解它。我们知道有一张更完美的城市地图存在，但这并不能掩盖我现在拥有的这张地图的价值。获得知识的过程就是指引科学发展的过程。
人类身处这个宇宙，就像一个异乡人身处一座陌生的城。我们每走一步，一个新的世界就被描绘出来。想想，这是多么激动人心的事情啊！

《极简科学起源课》 [意] 卡洛·罗韦利/著张卫彤/译湖南科学技术出版社 2018.11

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