科学是一种理解世界的方式

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一切知识，一旦人类忘记了它出现的条件、回答的问题以及所起到的作用，都会丧失其科学特性。——本杰明·法伦丁

说一说科普。大家应该都有过一些接触，比如做得非常棒的有果壳网（科学有意思），还有很多优秀的书籍和网站，作为一名科学控我一直关注着这些内容平台并且从中获取了非常多有用的知识。包括很多写科学历史的文章和书籍，《希腊科学研究》、《文艺复兴科学史》、《现代科学史》……现在只要愿意，我们可以接触到的知识真的是非常丰富。然而总是还不够。科学网站能让我们得到的知识总是碎片的、模糊的、不完整的。大部头的科学史确实非常系统化而且有用，但对于大多数人来讲又未免太过于细节和庞杂，作为非专业人士我们并没有那么多时间去吸收其中大量的详尽的知识。比如宇宙大爆炸，我们真的理解或者说可以大致想象这到底是什么吗？比如干细胞，我们真的知道为什么生物学家认为干细胞很重要吗？比如全球变暖，我们真的知道环境学家怎么得知地球正在变暖吗？……我们不知道。所以很多时候便很容易陷入怀疑论或者阴谋论者的圈套。那该怎么办呢？对于我们这样业余的普通人来说，更多地关注优秀的科普书籍和网站是必要的，除此之外，我们还有必要梳理一下自己对于“科学”的认识。我们可以基于这样的一个前提：我们所追求的科学是一种理解世界的方式，而不是通往真理的唯一途径，你可以用非常私人的方式（事实上，你也只能如此）来理解他，通过对科学史的整体把握来对它有一个自己的系统认识（是的，这经常会是错的，也不可避免存在着个人偏好），但这种方式是目前我认同的最好方式，而且，大多数情况下个人偏好并不会那么偏。分享几个观点。1历史很重要纵观科学发展的历史可以给你更全面客观的视角。并且你可以知道你比古人“厉害”只是因为你站在巨人的肩膀上，并且拥有了更牛的工具。拿前几年很火的穿越剧来看，如果一个现代人到了古代，未必可以变成一个“超级牛人”，而一个古代的牛人到了现代，只要一小段时间的适应之后，依然会非常厉害。这个观点可以让我们更加客观地理解科学的发展脉络，虽然你现在看古人的“地心说”会觉得不可思议或者产生“古人怎么那么傻”的感觉，从刚才的角度来分析的话，这种虚妄的盲目自大症一定会有所减轻。最重要的并不是治疗自大症，而是我们可以看到一个发展的过程。比如我们可以知道柏拉图致力于传授理想（世界的）形式，在他最著名的《理想国》第七卷中的“洞穴之喻”（allegory of the cave）中，柏拉图对其观点进行了最明确的解释。他坚信有一个理想的、未被腐化的完美宇宙，我们就像被锁链束缚在洞穴里的穷途，能看到的只是真实世界的影子。比如我们可以知道相对于他的老师柏拉图，亚里士多德致力于研究变化，并且提出了截然不同的观点。不过他并没有完全偏离自己的老师，因为他没有否认本因的存在，他的“进化”是一种目的论，同样表达了对造物主的信仰，他认为所有的运动不可阻挡地日益趋向完美。比如我们可以知道原子论者德谟克利特承认了众神的存在，但同时也认为神灵也仅仅是由原子和真空组成的。他们看到的宇宙是“无限的机械化的、由相互作用的例子构成的宇宙”，他们说，“我们周遭的物质实体，不是因为神灵的介入而创造出来的，而是因为原子——他们在真空中不停地旋转——不时意外地跳跃，向旁边随意一跃，撞上另一个原子，结合在一起形成了新的实体。”2十万个为什么的亚里士多德我比较偏爱亚里士多德，因为他对周遭世界充沛的好奇心。即使是在他那个年代，很多事物都已经被接受为一种常识，比如新芽会长成大树，幼崽会长成雄狮，婴儿会长大成人。这是一种最自然不过的生长和改变。但亚里士多德并不因为生长和改变是自然进程就简单接受，他必须要去问为什么。他想要知道变化如何发生，他想知道为什么小猫不能永远是小猫，他并不满足于知道“一切就是这个样子的”。而且正是因为他们是自然进程，他才想问为什么，才想要去理解这一切。这就是科学。在柏拉图晚年的《蒂迈欧篇》中，他勾勒了自己理想的宇宙，他看到的是神的设计和美，并且坚信这一切都是来自有思想的某种智慧的东西，一个巨匠造物主，宇宙起源于这个造物主的头脑之中，完美无缺，而我们所处的宇宙则是这个完美宇宙的复制品，是真实宇宙的一个物化影子。他说，“物有常势，则有定形；物不息演，则不可辨。”柏拉图在研究宇宙起源时脱离了观察法，在研究万物创造时脱离了对常见现象的解释。这是那个时代新生的科学领域的一个很好的起点，当然也伴随着致命的伤害。是的，那就是纯粹的形而上。柏拉图认为，人类可以通过感官来理解物质世界，但是物质现实只不过是理想的一个影子，那么自然科学也只能总是从属于形而上学了。他的理论带来了这样的一个推论：哲学总是试图去理解那个理想中的宇宙，现实世界是理想宇宙堕落之后的样子。而科学则只是通过观察来理解这个堕落的影子本身。——因此，科学总是要匍匐在哲学的脚下，甘愿接受指正。亚里士多德说，“吾爱吾师，吾更爱真理。”亚里士多德对于世界的观点是与柏拉图相对的。柏拉图认为改变就是衰败，他致力于让一切维持一个理想的完美状态，他认为是改变和运动带来了衰败、低效和不完美，亚里士多德则正好相反，他认为，运动不仅是存在的，更是在未来达到更完美的状态的途径。亚里士多德的观点使实证研究——对物质世界的观察和理解——摆脱了柏拉图的二级论，成为通往真正的、有价值的知识的正确途径。3完美抽象的理想知识关于完美抽象的理想知识和现实世界的数学模型，我们谈谈阿基米德的数学语言和卢克莱斯们的唯物论。与柏拉图的理想国对应的是毕达哥拉斯学派，他们是柏拉图之前数学方面最为活跃的学派，其数学法则并非理解自然世界的工具，而是理解真理本身的一种办法。“数字拥有神谕的力量。”数学在其诞生之初，是被设计用来思考上帝，而非研究尘世。他是宗教，而非科学。柏拉图对数学的看法也是如此，他认为数学极其重要，前提是它不因与物质世界接触而腐化，并且告诫说“数学一定要遵循哲学家的精神，而不是遵循商店老板的精神……算术拥有非常巨大的、发人深省的影响，它会驱使灵魂去理解抽象的数字，并拒绝将任何可见的或有形的物体引入讨论。”直到，几何学发现了无理数。这是对毕达哥拉斯神秘主义的巨大打击。柏拉图对应用数学的看法是他们在开商店，但随后就有阿契塔、阿基米德等人不顾鄙夷，将数学应用于解决真实世界的真是问题，摆脱了神秘主义的行列。尤其是欧几里得的《几何原本》，这部最为经典的著作汇集了几个世纪以来在毕达哥拉斯学派中传播的几何学知识，完全摆脱了宗教和神秘主义，没有捷径、没有神灵启示、没有特权，可以应用于现实世界。于是，就有了著名的阿基米德定律。最重要的是一种“不完美”的数学语言的诞生。阿基米德坚持用计算的方法，没有试图将宇宙塑造成完美的、抽象的或者按照数学知识理想化的模型，他重塑了数学语言，使其与宇宙现实相吻合。一切都失败了，并在一个瞬间消亡。——卢克莱斯《论物性》原子论者伊壁鸠鲁、卢克莱修们用真空论完全摒弃了上帝，他们坚持物质现实仅仅由那些在无限真空中做不规律运动的不可分割的例子组成。卢克莱斯的《论宇宙的本质》中阐释了伊壁鸠鲁学派的教义，并且认为只有纯粹的唯物主义才能使理智的观点——真正的科学观点——成为可能。因为，只要人类仍然相信超自然设计者或运动者的存在，即使它很仁慈，人类还是会继续遭受“恐惧和心灵的黑暗”。只有当人类承认宇宙除了物质之外别无他物时，才能获得清晰的思维，真正理解物质现实的能力以及（最重要的）心灵的安定。“再无他物：我们脚下没有地狱，我们头顶也只有天空。”卢克莱修堪称古时候的理查德·道金斯，对自己的唯物论充满激情，他断言，“巨大的世界的墙壁……也要遭受腐蚀，并最终颓断为腐朽的废墟……期待世界的框架会永远存在是徒劳的。”正如我们自身的消亡一样，宇宙消亡之后不会存在任何后世。没有上帝来拯救我们的灵魂，上帝也不会介入来改变世界的轨迹。当然，这不代表本文作者的观点，我认为卢克莱修们与其说是在做科学论断，不如说是在哲学层面的信仰和探求。不过，他释放理性的愿望对现代科学的发展产生了很大的影响，我们开始明白：在物质世界之外我们不可能找到解释。所存在的就是真正存在的。摒除了灵魂不朽并接受了一切归于死亡的观点之后，人类的心灵获得了思维上的自由。对“死亡时无尽惩罚”的恐惧除了模糊理解、扭曲理性之外别无它用。在历史的长河中，这些先于我们上千年存在于这个世界上的人们在探索真理的道路上，做出了巨大的贡献。他们，是伟大的。▼