什么是科學(xué) 張雙南 大家好，我是張雙南，摩羯座，天文學(xué)家，天體物理學(xué)家。我平時所做的事情是研究黑洞，還有宇宙的演化，但是我今天給大家?guī)淼难葜v是《什么是科學(xué)》。 2月25號有一場大辯論，關(guān)于陰陽五行是否應(yīng)該寫入《中國公民科學(xué)素質(zhì)基準(zhǔn)》里面去。為什么有這么一場辯論呢？ 2016年4月份，科技部、中宣部等多個政府部門聯(lián)合推出了《中國公民科學(xué)素質(zhì)基準(zhǔn)》，在里面明確地把天人合一、陰陽五行作為中國公民提高科學(xué)素養(yǎng)需要學(xué)習(xí)的東西?？吹竭@個，我在朋友圈里面寫：我的內(nèi)心是崩潰的，崩潰的，崩潰的。 很快，我們幾個朋友就寫了一篇文章，在網(wǎng)絡(luò)上面發(fā)表了。第二天我的另外一個朋友孫小淳教授，他也寫了一篇文章。他說，張老師最好內(nèi)心不要崩潰，這件事情不是糟得很，是好得很。然后我們就持續(xù)爭論了大概一年。終于在2月25號，我們舉行了這一場大辯論。 在座有很多年輕的朋友們，30年前不存在的朋友舉一下手，我看看有多少。還是挺多的。1984年我從清華大學(xué)本科畢業(yè)，我覺得書讀得不夠多，繼續(xù)到中國科學(xué)院讀研究生。又讀了兩年，我覺得書還是讀得不夠多，決定到英國留學(xué)。然后我就真的發(fā)現(xiàn)我書讀得不夠多。 為什么呢？因?yàn)樵诤臀业耐瑢W(xué)、同事，還有老師討論我的研究工作的時候，他們經(jīng)常問我一個問題：What is the science of this？你說的這件事里面的科學(xué)是什么。我每次都一臉茫然，我知道什么是物理，什么是化學(xué)，什么是天文，什么是生物，我不知道什么是科學(xué)。 我們知道在中國的傳統(tǒng)文化里面，對這件事情是模糊不清的。這事實(shí)上也印證另外一個問題，就是所謂的李約瑟難題。李約瑟是研究中國科技史的英國專家，出版了很多中國科技史的著作。他得到了一個結(jié)論：中國古代的文化和技術(shù)都曾經(jīng)比西方發(fā)達(dá)，有些地方遠(yuǎn)遠(yuǎn)比西方發(fā)達(dá)，但是中國沒有產(chǎn)生出來現(xiàn)代科學(xué)。他問了一句話：為什么沒有產(chǎn)生。這就是所謂的李約瑟難題。 科學(xué)到底是什么？要想理解科學(xué)是怎么發(fā)展的，我們必須回到古希臘人的宇宙觀里面去。 ?。ù颂幨÷砸蝗f字……關(guān)于科學(xué)是怎么發(fā)展的，考慮到內(nèi)容太高能可能導(dǎo)致你們放棄閱讀，我們把這段調(diào)到結(jié)尾了） 那么從這個時候開始，事實(shí)上科學(xué)是什么，什么是科學(xué)這個問題就已經(jīng)能夠回答了，所以我下面就會給大家做一下總結(jié)。但是在這之前，我還是要給大家講一個故事，這是普京大帝的一個故事。多年前普京還是總理的時候——我們都知道他當(dāng)了總統(tǒng)又當(dāng)總理又當(dāng)總統(tǒng)，下一任當(dāng)什么我不知道。 在他當(dāng)總理的時候，當(dāng)時德國和俄羅斯在聯(lián)合研制一顆天文衛(wèi)星，研究暗能量，這顆衛(wèi)星今年晚些時候?qū)l(fā)射運(yùn)行。普京聽取了這個項(xiàng)目的匯報(bào)，他覺得非常好玩。就問俄羅斯科學(xué)家，啊，非常有趣，暗能量聽起來是蠻好玩的，我想了解兩個問題：第一個問題是暗能量到底有啥用，第二個問題是暗能量危險不危險。我想在座的各位想問這兩個問題的人很多，所以你的水平是跟普京完全在一個層面上面。 這個問題問完了之后，俄羅斯科學(xué)家沒有辦法回答。當(dāng)時德國科學(xué)家在場，就說普京總理問了什么問題你們這么為難，俄羅斯人就重復(fù)了這個問題。 這個德國科學(xué)家說，這個問題我們也經(jīng)常被問到。我們這么回答：如果一百年前你問愛因斯坦先生相對論是否有用，相對論是否危險，愛因斯坦只能回答三個字：不知道。因?yàn)榈拇_不知道。 愛因斯坦當(dāng)時為什么研究相對論，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)了牛頓理論還有以前的理論有問題、有缺陷。而不是因?yàn)橐郧暗睦碚摬荒敲从杏?，以前的理論有危險，跟這些事情沒有關(guān)系。他只是想回答一些問題，來進(jìn)一步理解自然規(guī)律，所以他有了相對論。 但是今天，一百年之后，我們知道相對論既有用又危險，核電站的原理，相對論；我們到醫(yī)院里面去做各種診斷所用的加速器原理，相對論；我們手機(jī)GPS導(dǎo)航的原理，相對論。 所以今天離開了相對論，我們沒有辦法生活，所以相對論很有用。危險不危險？非常危險：原子彈、氫彈全是相對論的應(yīng)用。一百年之后，我們知道它既有用又危險。但是，是否有用、是否危險，不是我們做科學(xué)研究的目的，我們做科學(xué)研究的目的是為了理解自然規(guī)律。 普京聽了之后說，哈哈，我終于明白了，這個項(xiàng)目很好，往前走，給你們錢。所以今年這個衛(wèi)星將要發(fā)射運(yùn)行，所以這是對科學(xué)的理解。 我一開始講了李約瑟難題，為什么中國古代很先進(jìn)，但是沒有發(fā)展出現(xiàn)代科學(xué)，或者我們今天稱作的科學(xué)。愛因斯坦也曾經(jīng)被問過這個問題，他的回答是這樣子的：他說我們都知道現(xiàn)代科學(xué)之所以能夠發(fā)展出來，之所以能夠發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律，是由于兩件事情，一件是起源于希臘的形式邏輯，另一個是起源于文藝復(fù)興時期的伽利略為代表的實(shí)驗(yàn)科學(xué)。中國古代的先賢們既不懂得形式邏輯，也不懂得實(shí)驗(yàn)科學(xué)，因此沒有發(fā)展出來現(xiàn)代科學(xué)一點(diǎn)都不奇怪。 當(dāng)然這句話我們也可以說其他民族也沒有發(fā)展出來現(xiàn)代科學(xué)，發(fā)展出來現(xiàn)代科學(xué)的民族是非常少的，沒有發(fā)展出來絲毫不丟人，發(fā)展出來只是從希臘文明那一個分支出來的，其他的文明都沒有產(chǎn)生。 楊振寧先生對這件事情也曾經(jīng)有過回答。楊振寧說由于中國人懂了兩樣?xùn)|西，所以發(fā)展不出來科學(xué)。這兩樣?xùn)|西是什么，是《周易》和《周易》里面的核心內(nèi)容：天人合一。所以我等一下也要稍微講一講這件事情。 那么科學(xué)是什么？我們從愛因斯坦的回答，以及剛才我總結(jié)的從地心說到日心說，到開普勒、到伽利略、到牛頓，我們就知道，他們一直在追問太陽系內(nèi)行星運(yùn)動到底是什么規(guī)律。因此科學(xué)就是刨根問底。 如果我們更精確地描述一下，科學(xué)具有一些什么樣的性質(zhì)特質(zhì)，或者說科學(xué)的要素。我們知道科學(xué)具有三個要素，分別是：科學(xué)的目的，科學(xué)的精神和科學(xué)的方法。 科學(xué)的目的我前面在講普京的故事的時候已經(jīng)說了，就是發(fā)現(xiàn)各種各樣的規(guī)律，可以是自然的規(guī)律，可以是人類的規(guī)律，也可以是我們社會活動的各種的規(guī)律。 而科學(xué)的精神，六個字：質(zhì)疑 獨(dú)立 唯一。質(zhì)疑我們可以看到，不斷地在質(zhì)疑已有的行星運(yùn)動的規(guī)律，質(zhì)疑地心說，質(zhì)疑哥白尼的日心說，質(zhì)疑開普勒定律背后是什么原理，還有愛因斯坦質(zhì)疑牛頓的引力的本質(zhì)是什么，我們的科學(xué)就不斷地發(fā)展。 而獨(dú)立，說明不管誰做這個研究，得到的結(jié)論都應(yīng)該是一樣的。這是從亞里士多德開始就認(rèn)識到的事情。人和自然是分離的，人不會影響自然的規(guī)律。 唯一更是表明你最后做的結(jié)果應(yīng)該是一樣的。 而科學(xué)的方法，我剛才實(shí)際上也已經(jīng)講了，你必須要進(jìn)行邏輯的推理，要進(jìn)行演繹的計(jì)算，要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證或者觀測的驗(yàn)證，所以要有邏輯化、定量化、實(shí)證化，只要不滿足這些條件的，那我們統(tǒng)統(tǒng)都不把它稱為是科學(xué)。 這里面我們可以舉很多例子，很多其實(shí)是很好的東西，但事實(shí)上它不是科學(xué)，它可以是文化，可以是哲學(xué)，但是它不是科學(xué)。 陰陽五行就是其中的一個例子。陰陽是什么，陰陽是說任何事物都有正反兩個方面。五行是什么，金木水火土五個元素，認(rèn)為宇宙間任何事情的運(yùn)行，都是由這五行的相生相克所影響的。因此它可以解釋任何東西，但實(shí)際上又不能幫你理解任何東西，因?yàn)樗荒軌蜃龀鋈魏味炕臇|西，它不能夠進(jìn)行任何的實(shí)證。這就是為什么陰陽五行盡管歷史非常悠久，但從來沒有揭示過一條自然規(guī)律。 我們在今天所看到的現(xiàn)代科學(xué)，教科書里面沒有任何一個規(guī)律是通過陰陽五行揭示出來的，也沒有任何一個規(guī)律和陰陽五行哪怕有任何的關(guān)系。所以陰陽五行是文化，是哲學(xué)。 那它的出現(xiàn)有沒有進(jìn)步？有進(jìn)步。在陰陽五行天人合一之前，解釋自然現(xiàn)象都是用神靈，用鬼怪，用巫術(shù)，陰陽五行是希望用自然的現(xiàn)象，用樸素的唯物主義來解釋。所以和以前的裝神弄鬼相比，它是一個重大的進(jìn)步。 比如說在陰陽五行之前，說地震是什么，是“神龜擺尾”。有地震了，那個神龜?shù)侥睦镎夷?，也找不到。有了陰陽五行之后，就不說是“神龜擺尾”了，說是陰陽兩氣相逼導(dǎo)致的地震。這個聽起來好一點(diǎn)，哪個陰陽兩氣其實(shí)咱們也不知道，但是畢竟不再搞裝神弄鬼了，所以還是一個進(jìn)步。但是和科學(xué)真的并沒有建立什么關(guān)系。 我們看看在這種文化之下，我們會怎樣思考一些問題。我從一個非常簡單的成語“杞人憂天”來講起。杞國有一個人，每天擔(dān)心天要塌了，地要陷了。所以他說天塌地陷了，我在哪里活著呢，我就沒地方活了，因此廢寢食。廢寢食不是去讀書去了，而是得了抑郁癥，睡不著覺。當(dāng)時他的感覺就是這樣子的。         |
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