探索永无止尽

各位听众朋友大家好，我是主播欧锋，现在为大家介绍科普作家汪洁所著《星空的琴弦》第25篇：探索永无止尽。

一部人类探素天文的历史其实也是一部人类追求科学的历史,我们不妨从天文学的角度来回顾一下这2500年来,人类是怎样一步步地走出蒙味,产生理性,最后又诞生了科学。

进化论告诉我们,人是从动物中进化而来的,那么是什么样的标志性事件让人与动物区分开了呢?有些人认为是直立行走,有些人认为是使用工具,还有些人认为是対火的利用,各种哲学观点很多,似乎也都能讲出道理。但我认为,这个标志性事件是始于三个字“为什么?”当第一批直立行走的智人在头脑中问出了“为什么”的时候,这些智人就不再是动物,而成为万物之灵的人类。他们开始追问为什么会有白天黑夜,为什么太阳东升西落,为什么会有风云雷电…人类文明的曙光正是从这一刻划破了黑暗,浩瀚的宇宙孕育了地球文明。

在远古时代,回答这些最为朴素的天文学问题是全世界所有智者面临的第一批问题,因此,从人类诞生的第一天起,天文学也就随之诞生。实际上,所谓的智者就是人类中率先产生了好奇心的人,他们试图回答的问题就是他们自己心中产生的间题。那时,闭上眼睛玄想是所有智者探索答案的唯一方式。这样的玄想持续了几万年,他们得到的答案都差不多,也就是各种各样的神话传说,这是对大自然中一切现象最方便的解释,也是最容易自圆其说的,只需要编故事。那时人类是原始蒙昧的,因为他们还没有找到任何一个可靠的寻找答案的方法,这样的玄想哪怕再持续几百万年,人类对自然的认识也不会有什么提高。

直到2500年前,在古希腊这片神奇的土地上开始产生了理性思维、这就是科学神的萌芽。以毕达哥拉斯为代表的一批先哲开始思考用数学来解释天文学间题,这是人类科学精神的第一道闪光,对人类文明来说,意义深远。在毕达哥拉斯之后,数学就与人类探索大自然规律的活动密不可分,数学也成了解开大自然奥秘的一把神奇钥匙。有了数学这个工具,人类从此脱离了纯粹的理性思游,在为自然现象定性的基础上,开始寻求定量分析,这是之后一切科学活动的基础。接着,以亚里士多德为代表的实证派的出现,使人类终于掌握了鉴别一个理论好坏的方法。亚里士多德不仅支持大地是球形的这一理论,最为可贵的是,他意识到证据的重要性,意识到仅仅用思辨的方式来证明一个理论是远远不够的,而比思辨更重要的是实证。千万不要小看这样一种认识上的转变,这对于人类来说可不是一件轻而易举的事情,哪怕是在亚里士多德出现后的几干年中,无数人类中的精英,不管是东方的还是西方的,依然固执地认为从经典古籍中寻找同题的答案,才是最可靠的方式。比如说,面对一个问题“人有几块骨头?”,过去的中国的大儒首先想到的基本上都是到经史子集中寻找答案,西方的先哲首先想到的可能是到《圣经》或者其他古老的书籍中去寻找答案,很少有人会萌生从人身上寻找答案的念头。有史可考的第一个想从解剖学上去寻找答案的人,可能是古罗马时期的盖伦(Galen,129年~200年),他至少想到了要去解剖一只猴子,来研究人体到底有几块骨头这个问题,但是从盖伦到写出《心血运动论》的哈维彻底搞清楚人到底有几块骨头,足足过去了1400多年。而在中国,则一直到清朝,オ出现了一个叫王清任的医生,他是第一个对《黄帝内经》产生了怀疑,想到要从人身上找出问题答案的人。不过他又没有勇气亲自解剖,而是去刽gui子手和作作,所以最终还是没搞对,以至于这样一个在今天看来完全可以通过实证搞清楚的问题,中国人还得靠留学生从西方回来后,才知道正确答案。

实证思想是人类从蒙味迈向理性至关垂要的一步,也是科学精神中份量最重的一块基石。可是直到今天一一在每一个人都知道“实践出真知”的今天,真正具备实证精神的人还是太少了,依然有大量的人对从未经受过严格验证的说法深信不疑。

文艺复兴时期是人类文明史上一个伟大的时期,人类理性的真正兴起,就是从这个时期开始的。哥白尼的日心说之所以能最终战胜托勒密的地心说,根本原因是根据日心说做出的天象预测要比地心说准确得多,这就是预言和验证的力量。哪怕有强大的宗教势力不遗余力地阻止着认知革命,人类的理性最终还是会战胜一切貌似强大的力量。

科学理论的一个重要特征就是可以提出预言,而这个预言又是可以通过人类掌握的观察手段加以证实或者证伪的,这种理性的思维是科学精神不可分割的重要组成部分。也正是因为科学精神在人们心目中的进一步普及和深入,才使得开普勒的理论又战胜了哥白尼的理论。如果哥白尼地下有知,他只会感到无比的高兴而不会沮丧,他会感谢开普勒把人类对天象的预测带上了一个更高的精度。在这之后,又诞生了伽利略、牛顿、爱因斯坦,他们接过前人的火把,向着更深

层的未知继续探素,但是每一次的火矩传递,每一次的认知革命都是在艰难坎坷中前行，绝不是轻易得到的这些人类历史上的群星们闪耀的是同样的理性光辉。

从此科学从古典哲学中独立出来，成为迄今为止人类最伟大的智力成就没有之一。那么,到底什么又是科学?引用《辞海》的定义,科学是“反映自然、社会、思维等的客观规律的分科的知识体系。”维基百科对科学有另外一个定义,我感觉更好一些:科学是通过经验实证的方法,对现象(原来指自然现象,现泛指包括社会现象等现象)进行归因的学科。但是,无论如何,用一句话说清楚科学是什么,怎么都是很难令人满意的。在我看来,科学可以从两个角度来加以闻述,第一个是从方法的角度来说，科学是一种人类获取最可靠知识的方法论。具体来说,这个方法就是通过观察,提出假设,然后再通过实验来检验这个假设。如果通过检验,那么假设就可以上升为在一定适用范围内成立的科学理论。如果通不过检验,那么就要修正假设或者完全推翻重来,继

续通过实验来检验,如此循环往复,直到成为一个科学理论为止。开普勒行星运动三定律和牛顿万有引力定律的发现,就是对这个方法最好的注解。

第二个是从科学的基本特征来说,科学的定义虽然没有定论,但科学的基本特征却是举世公认的

科学活动所得的知识是条件明确的,不能模棱两可或随意解读,是能经得起检验的,而且不能与任何适用范围内的已知事实产生矛盾。

首先,一个科学理论必须具备可证伪性,可证伪性的含义就是从理论上来说,它是有可能被证伪的。这里的关键词是“有可能”三个字,如果一个学说从理论上来说就不可能被证伪,那么这个学说就无法称之为科学理论。

其次每个科学理论都有适用范围，而且必须能够解释在这个适用范围内的所有现象，记住必须是所有没得商量，只要有任何一个现象无法解释，那么这个理论就是有问题。

科学理论还有一个重要特征就是自我纠错的能力，科学通过观察假设验证这套方法，可以保证理论的不断迭代升级，越来越接近客观真相。广义相对论的简化版本就是牛顿理论，开普勒理论的简化版本就是哥白尼理论。每一个科学理论都有边界的科学探索活动，就是不断的延伸现有的边界。

最后科学理论还有一个非常重要的特征，就是可重复性。任何一个科学实验或者科学预言都是可以被重复验证的，全世界任何一个地方的科学家只要采用的是同样的方法，就一定能够重现相同的结果，不能重现结果的理论永远进不了科学的殿堂。


20190323