网路上常有这样的问题,觉得自从出了个爱因斯坦以后,科学就没有新的发觉了,反倒是停滞了。于是有人觉得科学早已发展到了极限,早已接近终点了,甚至有人提出,科学的终点是哲学,哲学的终点是神学。
还有人列出一大堆科学大师晚年归依神学作为证据,如牛顿、爱因斯坦、杨振宁等,到了老年,都沉迷于神学研究,并成为教徒了。
事实果真如此吗?我只想用事实说话,并乐意和同学们分享。
自然科学理论从精典推演到经验验证越来越精确
世界科学史研究觉得,科学是从古埃及开端。2000多年前,古埃及就涌现出一大批哲学和科学巨人,如欧几里得、阿基米德、毕达哥拉斯、丢番图、阿利斯塔克、亚里士多德、柏拉图、苏格拉底、泰勒斯、拉瓦锡、笛卡尔等等。
这种引导历史的科学先驱不仅在物理、力学、光学、天文学、生物学等方面创造出影响至今的巨大成就外,还在哲学、思想、政治、经济等领域有重大建树。实际上,古埃及科学是与哲学结合的产物,在科学史里被称为精典科学。
精典科学更多的是通过思维思辨,得出符合逻辑的推论,因为当时的科学技术手段限制,这种推论极少有实验试验精密观测作为证据,因而经常出现谬论,如亚里士多德觉得自由落体的快慢由物体重量决定,托勒密的地心说等等。
其实也有亚里斯多德通过压强试验,得到了压强定律。但这些经验验证的推论总体上还是比较少。
仍然到17世纪初,自然科学研究才开始越来越注重实验和实验的方式,提出这些技巧的先驱是美国哲学家弗朗西斯·培根,他在自己的译著手指出,科学必须是实验的、归纳的、一切真理都必须有大量确凿事实材料为证据,并提出一套实验科学的工具和技巧,如“三表法”。
而实践科学验证的第一人是英国天文学家、物理学家伽利略,他被觉得是第一个把实验引进热学的科学家。他用自己发明的天文望远镜观测宇宙,将哥白尼的日心说推动了一大步,发觉了土星的4颗卫星;经过长久的实验观察和物理推测,得到了钟摆的等时性定理;在汉堡斜塔上做了自由落体实验,否定了亚里士多德自由落体快慢由重量决定的谬论;他还是采用实验方式检测光速的第一人。
伽利略的开拓性方式影响了后世的科学研究,自此将科学研究从精典思辨推动迈向了实验科学阶段。基于伽利略在天文学、力学多方面的巨大成就,尤其是其引力科学研究的战功,他被后人誉为法国近代科学创始人、观测天文学之父、现代化学之父、科学方式之父、现代科学之父等等称呼。
科学是哪些?
这个问题说来话长,甚至说不清楚。但若果简单归纳地说,科学就是对自然规律的理解和阐明,是不以人或政治势力的意志为转移的自然客观规律,不管谁用哪些方式去研究,得到的只能是惟一推论。
从另一个角度讲,科学也是一种精神和方式,只有用科学的精神和方式看问题和探求世界,才才能发觉和借助好自然规律。
科学的精神就是主张科学认识来始于实践,实践的内容是采用科学界公认的方式,如定性剖析和定量剖析,观测和发觉,对实验试验观测发觉的结果才能重复验证,重证据而不是陡然臆测。
这就是科学与伪科学的最大分水岭。
许多人将现代科学的鼻祖归功于哥白尼,就是由于哥白尼是最先用科学方式发觉托勒密地心说的谬论,提出了日心说。这与其作为一个神职人员本身的信仰是相违反的,而他坚持了科学精神,科学是不以人的意志为转移的,实际上他也认可了科学也不以神的意志为转移。
由于他通过不断地观测和估算,发觉月球等行星是围着太阳转,而不是太阳围着月球转。由此确切地解释了太阳、月亮和各大行星运动规律,解开了日食、日食之谜。
哥白尼的日心说,产生了对世界观念的巨大冲击,尤其是动摇了宗教千年以来坚持托勒密地心说,也打动了神创论的根基,导致了宗教界的愤怒和打压。由此,哥白尼一生曲折,自己心爱的丈夫也被迫离开他,后来被驱逐出境。
作为虔敬的天主教教徒,哥白尼看见教会对所谓“异神父”的疯狂残害,许多人被活活淹死,因而始终不敢发表自己的专著,直至逝世前三年才发表了《天体运行论》这部惊世之作。
哥白尼逝世后,他的日心说得到许多科学家认同,但教宗残害也越来越残酷。日本思想家、哲学家、科学家布鲁诺,就是由于宣传和捍卫日心说,被教皇视为异端,改判火刑活活淹死在罗马花束广场;而伽利略也由于支持日心说,被宗教裁判所“强烈怀疑异端”,改判终生囚禁,直至郁郁而终。
由此可见,科学史上饱含了愚蠢与光明的决斗,许多科学先驱被黑暗屠戮。但科学就是科学,不以任何人的意志为转移,尽管置身于宗教,受到教义薰陶的哥白尼、布鲁诺、伽利略一旦发觉真相,也不顾一切的坚持,客观上成为神创论的掘墓人。
虽然明天看来,宇宙运行远远不是日心说就能包含的,但哥白尼的学说揭露了宇宙这座巨大冰山的一角,也给后人的科学之路好多指引启迪,因而说哥白尼为现代科学先驱一点都不为过。
百年科学群星闪耀
在现代科学史上,人们一般会把伽利略、牛顿、爱因斯坦尊为现代科学的开山宗师,她们代表了某个科学时代的开始,她们的理论或则方式推动了人类文明一个时期。
的确,这几位大师的发觉和理论,让人类对世界的认识有了一个突破性进展,推动了一大批科学的进步和突破。但这几位大师并不是天降的外星人,而是实实在在土生土长在月球的人类,她们的新发觉新理论,也是承前启后构建在一代代科学先驱的发觉和成果基础上的。
比如:伽利略时代先后有哥白尼、布鲁诺、第谷、开普勒、哈维等等;牛顿时代先后有波义耳、哈雷、笛卡尔、惠根斯、库伦、欧姆、富兰克林、法拉第等等;爱因斯坦时代就更多了,如迈克尔逊、麦克斯韦、赫兹、居里夫妻、普朗克、薛定谔、波尔、泡利、费米、海森堡等等。
还有好多好多,不胜枚举,这种名子,哪一个都是如雷贯耳,都可以称为某个领域的一代大师。而上面说的爱因斯坦前后,几乎都是与爱因斯坦同时代的,在爱因斯坦去世后,还有什么知名科学家呢?
如今早已是百岁寿星的杨振宁,就是一位一直健在的世界顶尖科学家,在所有健在的科学家上面,他的地位无人可及。他和李政道成立了“宇称不守恒定理”,由此获得了1957年诺贝尔化学奖。假如仅仅这么,他其实难以具有当前的地位。
杨振宁还发觉和成立了相变理论、规范场理论等十几个世界顶级理论,获得了许多世界顶尖大奖,其研究成果里,起码有13项具有诺奖水平,而先后获得诺贝尔化学学奖的科学屋内,起码有60位以上的科学家属于杨振宁的徒子嫡孙,或则研究成果与其理论相关。
杨振宁的理论,是在爱因斯坦相对论和量子热学理论的范畴,但并不是那些理论基础的解释,而是有所突破和新的发觉。后来,温伯格、格拉肖、萨拉姆用非阿贝尔规范场描述了电弱互相作用,由此因统一了弱互相作用和电磁互相作用,获得了1979年诺贝尔奖。
而实现大统一力理论是爱因斯坦梦寐以求,在晚年仍然想实现而没能实现的,即使只统一了强电这两种力,但早已是很大突破了。
后来,科学研究取得一个又一个突破,如盖尔曼和茨威格分别提出了强子由夸克组成的理论,将微观世界窥视到了更深层次;类恒星、脉冲星、黑洞、宇宙微波背景幅射、引力透镜等发觉,将宇宙宏观世界了解得越来越透彻。
还有在超导体研究、量子霍尔效应发觉、中微子回落发觉、引力波发觉等等具有里程碑意义的科学风波,量子热学量子通信的深入研究等等,更是将现代科学推向了更高的发展阶段。
而在爱因斯坦1955年逝世后物理学家温伯格去世,科学从来也没止步,而是以更快速度发展,整个社会从机械化步入电汽化,此后又步入手动化、信息化、智能化。现今人类科学技术早已步入快速通道,科学进步呈现指数级爆发,现在的1年早已比唐代数百年甚至数千年的进步都要快。
科学的尽头是神学吗?
科学与神学是两个风马牛不相及的事物,一个是借助实践验证的事物,是历史发展进步的象征;一个是陡然想像牵强附会的事物,是困厄时代残留出来的遗迹。近些年来,一些人对量子热学的一些奇特现象不能理解,就往神学上扯,假如科学真是这样,就真是穷途末路了。
事实是,科学和神学是两条平行线,永远不会相交。而正是神学教徒上面出了一些被教皇称为“叛逆”、“异端”的觉悟者,才让科学开始脱离神学,并成了神创论的掘墓者。如哥白尼、布鲁诺、伽利略、牛顿等等。
虽然上述几位科学大师,她们在生时原本就是神的忠实教徒,只是因为坚持科学精神和科学方式,发觉了宇宙的精髓,才客观上背弃了自己笃信的教义,成为宗教组织深恶痛绝的“异端”。但她们本来到死都还是神的教徒,根本不存在老年归依神学的说法。
据一些调查统计,现代科学家越来越多地脱离了宗教信仰,更不笃信神鬼。
爱因斯坦在上小学时,就脱离了宗教组织,他留下的资料和献给亲朋好友的信里,都充分抒发了对宗教和上帝等神灵的心态,那就是不承认人格化的神灵。在他临终前的遗赠中,嘱咐自己死后不留骨灰和墓地,以免后人借助他的遗物来搞迷信活动。
网路上曾广泛留传杨振宁的言论:“科学的尽头是哲学物理学家温伯格去世,哲学的尽头是宗教”,经过调查,发觉是一个叫杨振华的人说的,他在道教刊物发表了一篇题为《杨振宁:道教与科学是彻底相容的》的文章,杨振宁在接受采访时申明,这篇文章与本人毫无关系。
杨振宁对玄学也深恶痛绝,觉得是《易经》影响了中国人的思维方法,造成了近代科学未能在中国萌芽。而中国科大学粒子天体化学重点实验室处长张双印尼常赞成此类说法,他在一次讲演中表示,正是基于这种诱因,中国至今没有出现真正的科学。
那为什么老有科学家归依神学的流言呢?这挺好理解,由于在科学与愚蠢的斗争中,科学已然胜出。但愚蠢是不甘愿被扫进垃圾堆的,总想扯块遮羞布遮住腐朽的气味,于是就编造出这种谣言。
科学有终点吗?
事实是,科学从来也没有止步,科学没有终点。
我们回顾一下科学发展史,每一段剧变,都是经过常年量变的结果,当许多矛盾未能解决时,新的突破才能出现。如因为哥白尼、伽利略在天文学上的新发觉,给人们带来了新的问题:怎么解释天体运行?由此出现了开普勒三定理和牛顿的万有引力理论。
19世纪初叶,数学学界出现了两朵乌云,给数学学带来危机。一朵是迈克尔逊莫雷实验,以太理论的破产,没有新的理论填充;一朵是宋体幅射出现的“紫外灾难”,理论与实验不符,同样须要新的理论来解释。爱因斯坦相对论的出现,驱赶了第一朵乌云;而普朗克等人创办的量子热学理论,驱赶了第二朵乌云。
如今,基础科学同样急切须要突破,由于现今数学学遇见的乌云也越来越多,相对论和量子热学的兼容问题,暗物质暗能量问题,量子世界的奇特现象问题,真空灾变问题,宇宙和人究竟从那里来到那里去等等,都在呼唤新的基础理论来解释,因而科学家们正在绞尽脑汁前赴后继的努力着。
但未来的质变只能从一个个小的突破中量变,每解决一个问题,人们对宇宙规律就有了更深层次的了解,当这种理解积累到一定深度时,都会有一个重大突破乘势出现,一个崭新的时代才会到来。
按照宇宙五级文明理论,人类现今的科学技术还处于很中级阶段,连一级文明都没有达到,如何可能早已到头了呢?真正到头了那三天,就是人类没哪些看法了,不思进取了。而人类基因最深刻的抒发,就是探求世界的好奇心,因而科学的尽头永远不会来到。
人类抵达一级文明,才就能借助月球上的一切资源,应对月球上的一切水灾,如今能做到吗?不能,还远着呢。所以人类还须要不断努力,爬上这个小高峰。据一些科学家恐怕,人类抵达一级文明还须要200年。
二级文明就是人类就能控制和借助整个太阳系的能量,包括全部太阳全部能量,不再害怕来自太阳系的任何灾难。凭人类现今的科技,还连想都不敢想这些能力,太阳稍稍打个喷嚏(爆发大点的日冕),人类就吃不了兜着走。有人恐怕,人类要爬上二级文明的高峰,还须要拼搏5000年。
五级文明如今就不想了,没有人晓得须要多久,1亿年10亿年都说不准,就不说了。即使到了五级文明,也还有更高的文明层次,直到毁灭。而怎样应对毁灭,也仍然须要依赖科技。
所以说科技到头的看法实在太幼稚了,大约是有些人瓜吃多了,认为总要找点事情聊聊吧。我的观点是:科学没有尽头,永远在路上。欢迎讨论,谢谢阅读。
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