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清华教授吴国盛:我们对科学有多少误解?
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(视频来源于人文清华讲坛制作团队)
吴国盛教授同时兼任国务院学位委员会科技史学科评议组成员、中国自然辩证法研究会科学传播与科学教育专业委员会主任。曾任第七、八届中国科学技术史学会副理事长、北京大学科学史与科学哲学研究中心主任。1998年获第六届“中国青年科技奖”。代表作《什么是科学》《科学的历程》《时间的观念》《希腊空间概念》《技术哲学讲演录》等。
而中国的历史背景跟西方差别很大,从开始的时候就缺乏科学的基因。比如说,中国文化中缺乏“自然”的概念。现代汉语中的“自然”是近代从日语引进的,与古代汉语中的“自然”完全不同。老子的‘自然’是个形容词词组,‘自’是自己,‘然’是如此”,说的是道追随自己。希腊人的自然指的一个自足、自主的事物领域,也就是我们今天所说的“不以人们意志为转移的客观世界”,而科学就是研究这种事物的内在逻辑。
中国文化讲究的是天人感应,天地人三才相通,不认可希腊意义上的“自然”,不承认事物有独立不依的“自己”,因此也就不可能出现希腊意义上的科学。
“从这个角度可以看到,中国古代没有科学是从文化根基深处奠定的。但是这个事情不会影响中国人跟天地打交道,你还是打交道。你打交道的技术对你生活有促进,但是那个事情跟我们所说的科学发展不是一回事”,吴国盛教授如是说道。
▲ 吴国盛教授演讲 精剪版
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但是后来发现了伽利略的手稿,表明他的确做了这个实验,而且实验结果非常奇怪,他发现重的东西反而落得慢,而轻的东西落得快。这个实验报告说明他的确做过这个实验。还有科学史家做了实验,发现的确可以出现重的落得慢而轻的反而落得快的现象,原因是,两只手抓不同重量的东西,重的球抓得比较牢,所以先把轻的放下去了,重的晚一点放,导致很奇怪的结果。
所以,伽利略有没有扔球?第一确实是扔了,第二,虽然扔了,但是实验结果很奇怪,并没有证明他想证明的东西。
有一些误解是稍微高级一点的。
比如牛顿力学在诞生时是标准的科学理论,但是有了相对论以后,就变成局部正确的理论。再比如过去老宣传哥白尼的伟大学说——日心说,很容易把哥白尼的反面托勒密地心说丑化,很长时间人们甚至认为托勒密是一个坏人。
可是,地心说是古代世界最伟大的科学理论,他把数学模型和天文观测相结合,使之相互对照、相互改进,是标准的科学理论。不能因为地心说被否认了,日心说被接受了,就说地心说不是科学理论。哥白尼时代认为宇宙是有限的所以有中心,今天我们知道宇宙没有中心,所以日心说其实也不完全正确,宇宙没有中心就无所谓地心日心了。
比如狄拉克说:“使一个方程具有美感比使它去符合实验更重要。”这句话如果我来说,科学家会认为我胡说,但是狄拉克这么说就值得我们深思。海森堡也是大物理学家,量子力学的创始人之一,他说:“当大自然把我们引向一个前所未有的和异常美丽的数学形式时,我们就不得不相信它们是真的。”
比如牛顿和胡克一辈子不对付,他们俩互相不喜欢,关于万有引力的平方反比定律到底是他们谁先提出的争执不下,牛顿有句名言:“如果我比别人看得更远,那是因为我站在巨人肩上”,很多人认为这句话是讽刺胡克的,因为胡克是个矮子,这句话意思就是说“我要站也要站在巨人的肩上,不会站在你的肩上,老跟我抢优先权干什么”。
他们俩倒不怎么争论,俩人很低调,但是两国的粉丝不干,互相打,法国人坚决要求把这个星命名为勒维列星,那边坚决要命名为乔治星。最新的研究表明,亚当斯没有算对,他算错了,根本看不见,应该还是勒维列的功劳,他们俩没有争,但是有人帮他们争。
1925年的圣诞节,他与人私奔,在私奔期间想出了薛定谔方程,从1925年的12月开始到1926年上半年,薛定谔天才的创造力猛烈爆发,历史上一般认为这是因为他的爱情绽放奇特的火花造就了科学的进步。
中国人特别常见的观念上的误解有两个:
功利主义科学观
科学是舶来品不是土特产
两次西学东渐
顺治皇帝特别喜欢汤若望经常听他讲课,南怀仁是康熙的老师。三位代表人物都是通过精湛的天文学技巧走进了中国的皇宫,这也是西学东渐得以开展的前提。
《几何原本》的翻译者徐光启深刻认识到中华民族缺乏几何学的思维,所以央求利玛窦翻译这本书,很可惜翻译了前六卷后,徐光启的父亲去世了,他回家奔丧,回来后利玛窦也去世了,这一耽搁就几乎没有人有兴趣研究。
康熙对几何学有点兴趣,南怀仁经常教康熙几何学,但他学几何学主要目的是抖机灵,而不是认识到它的重要性,比如头一天晚上学了几何定理,第二天上朝就说某爱卿你能不能证明三角形内角和等于180度,戏弄大臣。
另一半的《几何原本》一直没有翻译出来,一直到1857年才补齐,这一耽搁中华民族就整整耽误了250年,这250年正好是西方科学技术发展的大时代。所以在当时东西方势均力敌的情况下,中国文化对西方的科学没有表现出特殊的兴趣。
在特殊的历史遭遇下,中国人心目中的科学其实就是力量型的科学,是技术。中国人心目中科学家通常有三大类别,要么可以制造军事力量,要么可以解决饥饿问题,要么为国争光,都是实用性的。
举两个例子,比如清华的老学长钱伟长先生,1931年,他考到清华的历史系,中文、历史都是满分,数理化不行,只有几十分,当时正好出现九一八事件,他痛感学历史不能救国,决定改学物理,结果成了一代力学宗师。另一位是王淦昌院士,两弹元勋,当时国家说希望你参加这个项目你觉得怎么样?他说“我愿以身许国”,28年隐姓埋名,他的儿女28年没有见过他。所以那时候最优秀的科学家都有浓郁的儒家思想,家国情怀。
功利主义科学观的局限性
但是这个是不是够呢?并不够。功利主义的科学观在某个历史时期有正面意义,但是在新的历史时期局限性越来越明显。2016年国家颁布了关于创新战略的文件,尖锐地指出,我们的核心技术仍然受制于人,我们原始创新严重不足。
第一,无功利的探索热情。中华民族这么多人,这么多优秀的头脑,但是我们的教育并没有激活无功利的探索热情,遗憾的是我们目前的教育过份地功利化,我们的学生严重缺乏对真理本身的热情、对宇宙奥秘不可遏制的探索冲动。
第二,无拘无束的自由探索,我们想象力、创造力均基于此。
熟人社会通过血缘方式来进行文化构建,所以中国社会血缘亲情这部分味道很浓。血缘文化的后果是什么?就生成了特有的仁爱精神,认为人作为人的标志是有情有义有爱,儒家将之概括成“仁”,是人就要有基本的仁爱精神,没有仁爱之心的人不算人,就是禽兽。
中国文化中主导的人文动机用什么来实现呢?儒家说“礼”才是把人教化成有仁爱之心的根本形式,“礼以成人”,所以以儒家为代表的中国文化本质是“礼”的文化,不管是做皇帝的还是贩夫走卒,所有人都要讲“礼”,所以礼文化弥漫在中国文化每个环节之中。
中国天文学的目标是规范每个人日常的礼仪行为,而且也不承认上天有一个不以人意志为转移的客观规律,当然了,如果上天有这样的规律怎么能对皇帝进行规范呢?中国古代认为,一些奇特的天象是上天警告皇帝的,比如日全食是为了警告皇帝不要乱来,如果日全食完全是不以人们意志为转移的客观规律的话,那就起不到对皇帝进行警告的作用。所以,中国的天文学不是西方意义上的科学。
希腊人认为为了培养一个自由人,就要让他学自由的科学。什么样的科学是自由的科学?无功利的,自主自足自我展开的知识类型才是自由的科学。科学一开始就是自由的科学,是超功利的,是自我演绎的、证明的、推理的科学,是无用的科学。
但是我们要注意到,继续发展科学,以科学作为我们的立国之本才是中华文明真正的复兴之路,所以摆在我们面前最大的问题是如何把这种基于自由的科学的精神融入我们中华民族仁爱的土壤中,这是我们未来所面临的艰巨的任务。某种意义上来说,经过一百多年的努力,中国人民基本解决了挨打问题、挨饿问题,剩下的问题是所谓的挨骂问题。挨骂问题的本义就是文化认同问题,今天怎么建设一个未来的中国文化?如何让这个文化既保有中华民族传统的美德、传统的仁爱精神作为重要要素,同时融合近代几百年来行之有效的科学精神?
诺贝尔奖奖励原创性成果,而原创性成果没有办法通过某些功利的方式促成,当然也有人说持续的高强度的支持将来总会出现突破,我承认也许有这种可能性。但是诺贝尔奖根本上是鼓励原创成就,原创的东西是没法通过计划、大兵团作战攻破的。我想艺术创作也好、伟大的科学发现也好,都是类似的,都必须基于自由探索的精神。
2. 哪些哲学上的东西对科学发展发挥了重大作用?
爱因斯坦的理论里面时间只是一个参量而已,只是一个对实在世界的某种切片而已,所以霍金的《时间简史》,恰当的说他应该是用错了书名,大概应该叫《宇宙简史》差不多。当然里面包含了他自己的很多看法,这些看法现在看来多数是有道理的,但是也没法检验,他是一位纯粹的理论科学家。
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☀本文选自人文清华讲坛(ID:renwen_Tsinghua),“人文清华”讲坛是清华大学发起的大型思想传播活动,推动建设更创新、更国际、更人文的清华新百年。讲坛定期邀请优秀人文学者,在标志性建筑新清华学堂发表公众演讲,阐述其经典学说、独特思考和重大发现。跪了!壮丽的物理学史诗,这是关于物理学的最强科普(完整版),一张图弄清零维到十维空间从天然磁石到指南针——中国古人对磁的感性认识和科学萌芽十个动画片里违背物理学的定律!牛顿的棺材板快压不住了!