科学简史(法国科学院院长庞加莱的传世佳作)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第3章 科学发展——细数科学在人类社会的“生存现状”

科学发展推动了社会的进步,引领了时代的文明,还让我们的国家跻身到世界发展的前端,成为领跑者。我们在历史的长河中,经历着各种变革,这些都为我们的科技发展提供了动力。

我们通过感官的感知所描述出来的东西,经过科学的研究和解释变得更加有说服力。经验事实是科学的基础,我们观察到的或者经过长期实践所得到的,都可以说是科学事实。理论基础建立之初,都是通过对我们观察到的自然界现象进行猜想,然后进行相关的实验探究,最后分析总结形成一个新的体系,并反复进行,逐渐形成一个理论的雏形,再经过我们不断地检验推断,最后形成理论。我们对于很多现象或者事物的概念是模糊的,但是因为有生活经验的存在,可以帮助我们对这些东西有一个简单的认知。我们把这些归结于客观事实。

科学界的双刃剑——裙带关系

说到裙带关系,我们不讲它在自然法则中是如何的,这是比较模糊的概念,现有的知识体系难以解决。如果我们仔细观察现有的法则,就会发现它们也是在实验结论确定之前就推论出来的粗略的结果。这些验证方法就像是今天所说的大数据一样,我们迫切希望通过新的精确的仪器测量出我们所不知道的事物,不去管是否偶然,就像当年哥伦布发现新大陆一样。科学的发展史像是一段漫长的旅行,人们一路走走停停,时而驻足停留,时而大步向前,总会在路途中发现别样的风景。

任何规律都是有漏洞的、不完整的,就像世界上没有十全十美的人一样。在一定条件下,由某个定理发生了相关的事情,那么如果还是这种特定的条件,我们可以断言这种事情还会发生吗?如果实验的条件是完全一样的,那么这种现象在理论上讲就可以发生。

假设宇宙在t时间状态下会发生某种现象,但是这里面有一个非常重要的现象,就是宇宙的各个部分对这种现象都会有影响,那么这种现象发生的时间点可能就是(t+dt)。通过这一系列的说明,我们已经知道了很多规律中不能找到这些描述,那么这些规律的实用价值也就不复存在。如果我们对此的要求都是相当严格的,那么这些规律将没有实现的可能性。

就像上面所提到的一定条件下,但我们真的能确保这里面的每一个小条件都不会被遗漏吗?如果只是满足某某条件,这现象会发生吗?很显然,条件是不够充分的。站在一个严谨的角度上来看,是所有条件都满足的情况下,这种现象才有可能会发生,但是并不能肯定一定会发生。

举个简单的例子,牛顿的万有引力定律,在我们看来这是接近完美的定理。通过万有引力定律,我们可以预测物体的运动状态。当我们计算土星运动轨迹的时候,我们可以忽略掉它旁边恒星的运动作用。因为这个恒星与土星的距离是非常遥远的,所以恒星对土星产生的作用力微乎其微,我们可以忽略不计。

因此,与土星时间相似的坐标系就会存在一定的局限性,那这种人为的局限性是不是绝对的呢?宇宙是否存在一个质量极大的天体呢?这个天体是不是超乎我们的想象?是不是在不远处可以感受到这个巨大天体的作用力,而且有一个极高的速度伴随着它?如果这个天体始终在围绕着远处旋转,我们现在也是很难感受到它的作用力的。那么太阳系将出现我们所无法预见的混乱场面,但是我们清晰地知道这种事情发生的可能性几乎为零,因为它是存在于我们所说的局限性里面的:如果土星极有可能接近天堂的某一个点,我们不能说成或者是理解成“土星将会接近天堂”,这只是一个可能性事件,我们只能说是接近确定的,不能妄言是一定会发生的。

这些例子都很好地证明了所有的规律其实是大致的、有可能的,我们不能以偏概全,因为种种原因它们不能代表全部。其实科学家们应该早就意识到了这一点,所以他们相信规律都会被其他更加简单的理论所取代。我们何尝不是也在期待着新的方法并不断经过修改。可以说,这是科学进步的一大重要原因。

这些规律紧密相关,它们不是独立存在的,物质之间也是存在联系的。但是在任何一个理论(确切地说是科学理论)中,每个规律都有一定的局限性,它们都有缺陷并且有待修改,它们等待着被新的高级的形式取代,尽管会有新的形式出现,但是也是基于一个粗略的事实基础上的。

分子一直都在做永不停息地运动,假设每个气体分子都在高速运动,它们的运动方向是未知的,但是我们认为它们是沿直线方向运动的,当其中的气体分子接触到另外的气体分子时会受到干扰,这种粗略的认识让我们对这种效果有了一定程度上的认识。这个效果里面会有不同程度的互补现象发生,这些现象都是遵循理论基础的,一个是马里奥特的,另一个是卢扎克的。这里还有误差的补偿,由于分子的位置是不断变换的,所以它们的运动轨迹会有各种组合情况发生,类型很多,但又遵循马里奥特的理论,只有极少数是例外。如果要观察这些分子极少数的情况,需要足够长的时间,而且我们非常肯定的是,最终我们可以看到那些挣脱了马里奥特规律的分子。那么需要等待多久呢?如果按照年来算,这个数字会非常惊人,但是如果只是要描述分子的运动情况,用几张A4纸就可以实现。

这些理论的价值,如果采用马里奥特的理论,我们就会看到事物之间的关联性在未来的某天可能就不再适用了。有一部分比较极端的人,在他们看来支持气体运动理论的人其实就是决定论者。但是事实并不是这样的,这些分子本来是直线运动的,只有受到其他作用力影响的时候才会发生改变。我们为了避免出错,就巧妙地规避了马里奥特的理论。我们无法预测会有多少人在下个世纪证明出这个理论是正确的或者是错误的,而且这中间需要多长的时间,我们也一无所知。

理论的进化发展有一个盲区,我们很难知道某个理论的发展状况如何。或许曾在巅峰期的理论,不知哪天就不被我们认同了,究其原因却没有找到合理的解释。

我们是如何了解数年前的地球的状态的呢?是着眼现在,根据现有的规律不断推论得来的。规律是连接事物因果关系的纽带,我们可以根据其中的一点层层推进,不仅可以推理从古至今的发展状态,还可以反着推回去。基于事实和所有的规律基础上,我们还可以预测未来。

天文学家们根据牛顿定律研究行星的运动状态,最后推导出星历。这样的计算并不是多么精确的,因为他们没有考虑到牛顿定律也许在哪天就不再适用了。至于将来要发生的事情,我们也只有等到那一天才会知道。反过去再看星历是否正确,对于祖先的说法也只有回到那一天才能得到证实。

很多地质爱好者可能对石炭纪有所了解,但是我们现在对于地质年代却拿不出任何证据,这个时期的地壳运动极为活跃,是古地理震荡比较严重的时期,地貌和气候都有很强烈的变化。那么在进行这些计算的时候,我们就要采用推理的方法进行,即使有很多极端情况试图逃避我们的检验。假如自然规律不再遵循石炭纪的情况,那么我们将对这些规律一概不知,因为我们不知道它们发展的根源,所以我们只能依靠猜想得出这些规律和结论,而我们在这个猜想的过程中把这些规律自动认为是永久的。

自然法则——进化论和决定论

在现在的世界中,新生命不断出现,但是万物不会永远生存下去,都会经历生命的历程。根据我们现有的规律推断,生命不会一直生存在地球上,地球环境不适合生存,温度过高或者过低都极有可能是影响生命生存的关键因素,我们对于这样的悖论是有相关的观点进行反驳的。首先,这些规律并不是我们假设的那种;其次,这些规律不会永远被沿用下去。由此,我们推导出一个重要的自然规律,即进化论。

假设我们的生命足够长,长到可以目睹进化的整个过程,那我们就知道石炭纪时期的进化过程和其他世纪的生命是完全不一样的,比方说第四纪。如果这是两个背景时代相同的时期,那么在此时期下的生物特征将会是差不多的,可能我们很难辨别出它们的不同点。显然,这样的假设和我们探究的初衷是相违背的,我们只知道什么时代诞生了哪些生物,在那样的时代背景下有何种特征,但是我们并未注意时间。

这样含糊的规律就像不完整的科学一样,随着时代的发展,它们极有可能会被可能性稍微偏大的新理论所取代。其中我们可以确定的是那些生命应该是一样的,不考虑当时的其他条件,这就间接说明了我们开始所得出的说法实则是一条粗略的规律。

如果我们早些认识到这些,并回到最开始进行情况分析,就不会把这些归结为是规律在发展,而是因为周边的环境在改变。

我们会在生活中发现一个词的不同意思,但它们都是互相联系的,勒罗伊保留了这些看法,他认为不需要彻底弄清楚这些联系,随后他提出新的想法:其实所有的实验都是粗略的,那些我们认为精确的结果,都是因为我们自行将它们转化成我们认定的已知规律了。在这样的情形下,我们的主观意识会占据主导地位,也就是会自己进行相应的转换,我们的感觉系统会自动把我们认为有联系的事物的本质结合起来,所以我们要发现的这种联系已经包含在规律里面了。决定论在这时假设一切都是自由的,而我们也成了决定论者。这无疑给了唯名论很大的发展空间,我们很自然地就会联想到这个词的新意义,不会考虑到问题的解决方法,所以这些问题又会再次出现,而且这些困扰也会一直干扰着我们的探究。

导论的基础并不是我所愿意探究的,因为在这样的研究中不会有什么突破和发现。在这样的层面上进行的探究对我们的最终实验是毫无意义的,而且科学家们也不会这样做,那他们是怎样运用这些,或者这些又是如何被用到的呢?

在同等条件下,就会出现一样的结果,这是我们在生活中所能知道的。当这些理论不再具有价值的时候,这些情况还会出现吗?严格意义上讲,只有在所有条件完全一样时,结果才会重现。很明显,这是一种理想状态下的假设,这时也就暴露了这个理论的缺陷,所以它是没有意义的。

我们用简单的例子来说明这些问题,假如事件甲导致了事件乙,乙是这个事件的结果。相似的,事件甲1和事件甲某些条件相同,那么这种条件下会出现的事件我们定义为乙1。甲和甲1有何不同呢?如果我们可以用数字表示这些情况,假设在这两种情况里面数字是可以接近的,那么这里面存在的不同就会具有意义。理论上看,这就是关于事件的连续性函数,那么对应的法则也会具有实用意义。我们往往人为地把这些看成是科学家们要做的事情,但是因为这种添加的方法,让我们对科学有了新的认识和见解。

除了这些之外,我们还可以选择用曲线来表示这些规律。实验可以用曲线上的点来表示,介于之前所涉及的理论基础,我们可以把这些点用连续性的坐标图来表示,然后观察这个坐标图。如果不是所有的点都位于曲线上面,我们就应该适当地调整这条曲线了,但是这个调整一定要建立在我们的原则定理上。这些点或多或少都会构成一条曲线,如果最终的曲线跟我们想象得极为相似,我们就会怀疑是不是实验中出了哪些差错,但是在这时我们又不能否认基本原则。

其实认真思考的话,就会发现在这个现象里有些东西被我们忽略掉了,我们应该考虑甲和甲1的细微区别,然后把它们分别出来,不管是不是次要条件发生了改变,都不能轻易地忽略掉。比如说氢气和氧气重新组合在一起了,那么可能是氢和氧在电火花的摩擦下结合了。假设土星经度的改变是受到了遥远行星的影响,那么生存在地球上的我们是不可能感受到的。关于这种天体运动的改变,需要科学家们进行测量才能得到精确的数据。还有一些时候要考虑到现实的变化,虽然是微乎其微的,但还是需要计算和考虑到位。这种研究非常考验我们的恒心和毅力。

我们在考虑问题的过程中要全面严谨,假设宇宙中的这些星体之间并没有很多相似的成分,那么我们的导论原则是不能在此得出的。如果我们能思考到这些问题上,那么决定论还会给我们一个新的看待事物的角度。

有其因必有其果。如果宇宙中各个时间的变化所产生的现象我们都可以看到,那么我们就可以推论出事件的起因和结果,而且可以预知事件的发生顺序,但是这些并不是永恒的定律,也不是一直会被适用的定理。把这些事件发生的顺序拆分来看的话,我们会发现这里面没有完全相同和事件。站在导论原则的基础上,若要使它们成立,那就要有相同或者相似的条件,这些条件可以划分为同一类。简单说,我们可以把这些条件发生的顺序进行分类。

我们这样分类的依据是决定论吗?这种事件可能发生的原因是什么?纵观所有的分析来看,我们所有的结论都是有据可循的,这样的结果也是被我们所接受的。

这些分类客观上取决于分类者,回到勒罗伊的结论上我们是抗拒的,我们对这种观点是反对的、不能接受的,但是勒罗伊的想法可以为我们提供参考,他的想法并不是一无是处,它至少给了我们思想上的启发。

科学的钥匙——逻辑与事实

科学的客观价值是什么?它具体表现在哪些方面?科学的客观性又带给我们什么?一系列的问题促使我们进行思考。

生存在地球上的所有生物对世界的客观性认识是否相同呢?我们可以通过人与人之间的沟通和交流来获取第一时间的信息,这是我们通过自己的渠道获得的信息,通过我们敏锐的认知,我们可以间接知道其他生物的一些感觉。这些不是凭空得来的,我们的感知系统是根据符合我们逻辑思维的东西推理出来的,其他的生物所看到的和我们是一样的,这并不是我们的幻想。

很多情况下,我们自己看待或者思考问题喜欢站在主观的立场上,但是在科学里面我们要求客观性。这种按照逻辑常理推论出来的就是客观性的第一条件,客观就是符合我们大多数的认知,不仅可以在科学里面进行沟通,还可以互相传达。这种沟通是有特性的,我们认为它有着很长的论证性,因为这种论证性的存在,我们对勒罗伊的理论产生了更多的质疑,所以没有这种论证就没有科学上存在的客观性。

很多时候我们所验证的问题在不同人眼里是不同的,我们不能认知到他人的时间,所以我们认为正确的事情在别人眼里未必如此。举个简单的例子,开花的桃树和樱花树给我们的感知假设是A,而其他人对它们的感知可能就是B;叶子可能给我们的感知就是B,相反他人对叶子的感知就是A。其实我们对实际情况都不太了解,只是感知到了A是对红色的认知,B就是对绿色的认知,而他人的认知和我们恰巧是相反的,这种情况下我们只是达到了理想上的客观认知效果。我们认为听到桃树和樱花树之后,所有人都会产生同样的感觉,因为我们在听觉上是听到了同样的名词。

其实从这个例子中我们也能清楚地知道,每个人对于相同事物的感受是不一样的,对事物的感受也是不能取代的,而且自己的认知感受是无法完全让他人认知到的,就像在热传递过程中会有热量损失一样,对同种事物的认知所产生的感受也是因人而异的。

这些现象其实都是我们所能感受到的,虽然是客观现象,但是缺少了客观事实。我们所感受到的客观现象,只是纯数量级的关系,没有涉及自然界中的本质问题。其实我们现在也没有依据去解答这些问题,但是如果稍微简化一下这个问题,我们就可以得到一个关于这个世界的微分方程。

这样的说法看似很矛盾,但是我们必须要承认,不能沟通传达的事物就不能说是客观的,这也间接说明了感官之间本身就是具有客观价值的。

有人可能对此会有异议,他们认为我们对审美的认知是人类感知的共同点,这样讲就是客观的。但是这种艺术审美的涵盖范围是笼统的,不足以证明这种客观性。对于同类事物的认知,我们只能证明出甲同学和乙同学的感觉认知是一样的;抑或者我们可以结合所有的这些感觉,比如甲同学认知到的A是红色的,相同的乙同学感觉到的B也是红色的。那我们可以说这种结果不是因为感觉的数量叠加才认识到的,而是一个偶然情况,是我们自身的经历和它们之间的联系巧妙结合碰撞造成的。

之所以会有这种感觉,是因为在我们大脑的记忆中曾经存储过这种感觉的信息,它具有美感不是因为有这种特质,而是有一种烙印。只有当神经系统接收到与艺术情感相关的部分的刺激时,才会达到这种理想的效果。

所以不管是站在什么角度,像科学、道德、美学等,都是一样的。当我们不能激发起共同感觉的事物的时候,就不能算是客观的。这就像是“只可意会不可言传”一样,我们无法相互用语言传达并得到认可的事物,就不能算是客观的,因为我们根本感受不到相同的东西。

这只是问题的一部分原因,那些无序结合的事物,我们很难感知到任何东西;那些有序结合的事物,我们很难从以往的经历中感受到它们之间的联系,也难以认知出这种新的事物,因为我们缺少对新鲜事物的认知,所以我们的感觉是肤浅的,就像我们最开始不认为物理属于实验科学一样。但是物理学家和哲学家并不认同这种观点,所以我们要保证我们的探究是走上坡路的,时刻警醒确保条件的充分性,假如第一个条件脱离了我们的梦境,那么第二个条件也会从感性中分离开来。

客观价值——科学的客观性与真实性

科学是什么?我们把它说成是对客观事物的总结。通俗意义上讲,科学就是把所有关系都综合起来的系统,我们要做的就是在这个庞大无比的系统中找到我们所需要的客观事物。如果事物都是分离开的,那么我们所做的一切都是白费功夫。

关于科学是什么,还有另外的观点。在这个观点里科学让我们认识到事物是联系的,那么也就不能说是客观价值。准确来讲这种观点是倒退的,因为我们所讲到的关系本身就是有客观性存在的。

讲到客观性,我们必须要说“客观”这个词,我们可以说它是因外在事物而生,针对实际存在的物体而不是流体或者隐约现象,它不仅仅是因为感官而构成的,这中间存在着一个感官的联系将它们组合在一起。我们可以把这种联系看成是一个物体,那就可以把它本身当成是一个关系。当我们再次提到科学的客观价值的时候,就不是科学在教给我们事实,而是教给我们这些关系。

站在一个深层面上看,科学无法教给我们如何看待事物的本质,我们不能通过任何事物得知这些。就算我们是有认知的,可是我们也搞不懂这些本质问题,所以我们就会产生质疑:我们是真正意义上明白这些问题了吗?

我们从科学那里粗略知道了什么是光、电、热、生命等,这些是客观存在的,而我们通过科学就会得到一个简单的认知,正是这些零碎的感觉让我们在日后的认知系统里有了记忆。

科学能告诉我们什么?是事物间的真实关系,还是它们之间的分离和组合?我们要弄清这些关系就要去参照那些客观条件,判断它们之间是否存在客观价值。那这些关系相对我们以及我们的后代而言是否相同呢?

这些疑惑对于科学家和无知的人们而言是截然相反的,但是这并不影响我们的论证。因为人类的认知会有时间和经验的限制,而科学家就不一样了,他们可以通过实验或者一些原有的理论进行论证,不过在这个过程中要确保与实验相符合的地方必须要与其是一致的。

重中之重就是这个一致性的问题是否长久,下个时代能否被沿用,这也是我们所担忧的问题。我们是否可以验证今日的科学在明日依旧成立,这就是一个关于事实范畴的问题了,但是就目前这种情况,我们仍然拿不出任何基础公理去证明它的正确性。相对的我们可以用科学来研究科学史,这样就会发现哪些是经过岁月洗礼的,哪些只是风靡一时的。

科学理论从最开始出现就是一个“淘汰制”,目前我们看到的这些都是经过不断检验留下来的。对于这些理论,我们用“取其精华,去其糟粕”来形容最贴切不过了,更进一步来看那些被取代的理论,其实最终都是在告诉我们一个客观事实,它们得以存在是有一个共性的。假如我们在其中发现一些客观现象,我们可以根据定义得知这些现象,但是我们在后来的理论中会发现这些都是有缺陷的。

举例说明一下,我们通过粒子的波动理论知道了光是运动的,但是现在我们把它定义成电流,因为我们更赞同电磁理论。我们不清楚是否可以修改,把光修改成电流,而且电流是运动的。在任何情况下,这种运动都不会和旧理论一样,我们会认为旧理论过时了,于是它就不再被我们使用。但是在马克斯·韦伯的假想电流中就保留了菲涅尔假想电流的核心部分,这或许就是我们之所以能穿梭在两种理论之间的重要原因。在这个理论中,很多我们所认为的事物之间的联系已经不复存在了,但是在这个理论中很多东西还是保留了下来。

对于这些来说,我们应该如何评价它们的客观性呢?这就考虑到我们对于事物的整体认知方面的问题。外界事物是符合我们的认知的,所以我们可以自然地将这些感觉联系在一起,我们的判断依据在那些基础定理上面,而不是仅仅依靠实际情况得来的。正是因为科学,我们才知道了那些现象中的其他联系,它们不容易被我们直接发现,但是它们是一种更为客观的存在。就像是长期“纠缠”在一起的线团,我们很难感知到它们的长度,就算我们注意到这样的问题,也很难去感知它们实际的情况和联系是如何的。现在我们已经知道了小质量物体,它们之间是不存在先后顺序的,所以没有哪个先灭亡这一说。

或者说,空间的存在并不缺少真实性,我们可以很容易地区分物体存在时的颜色、气味、本质联系等,这种联系或永久、或固定。所谓的空间存在就是在所有的光学现象中的自然关系,这种关系是至关重要的。

科学的相似性研究相比感官而言,可以帮助我们客观地认清现实世界;可以让我们接受更多的现象;可以将这些现象按照它们的相似度进行划分,我们可以得到很多种类。在这时可能会有很多人认为科学就是个分类而已,这种正确性我们也不清楚,只是单纯为了让我们在认知上更方便。这种便利性不是对个人,而是全人类,不只是这辈人还有下代人,对此我们不能说是偶然的。

客观事实就是在不断地研究事物之间的关系,在这样的关系下,宇宙的运转规律是如何的呢?这些联系都是基于大脑本身考虑到的,不论如何它们都是具有客观性的,对于所有的生物来说都是一样的。

这些让我们又重新回到了地球旋转的问题上,我们也可以就此解开之前疑惑的那些问题。

关于地球不得不说的秘密

关于地球运动的学说早期有:大陆漂移说、板块构造说、海底扩张说三种说法,在众说纷纭的情况下,很难直接判断出哪个学说更为人们所接受。还有关于地球旋转的问题,是天文学家们不断观测和计算得出的。至今关于地球自转的学说都还是假说。它为什么会转?它自转的动力来自哪里?为什么是现在这种运动方向?这些都是现代科学至今还没有解决的问题。今天我们知道了地球的自转并不等同于地球是自己转的,实际是它自身绕日的运动状态,它的自转是相对于太阳的位置来说的。

传统观念上认为,地球和其他小行星都是在原始星云物质的引力下发生的运动,但是在太阳系里看却并不是这样。近现代的科学研究表明,其实所有行星的自转都不是固定不变的。就拿我们的地球来说,它的转动就不是一成不变的,能明显感受到其不同时期所发生的明显波动。有科学家认为,地球自转在不断变换,是因为有一个原始的力在影响地球自转的加速或者减速运动。那么这个原动力是什么?来自哪里呢?这些问题一直是个谜,困扰着我们。关于地球自转的说法,比较令人信服的解释不是南极洲冰块的融化导致质量减少失去平衡,所以自转速度发生改变,而是季风的影响。科学家们计算过,每年海陆之间发生转移的季风高达300万亿吨,这足以影响地球的重心,让其自转速度发生改变。

科学发展是与时俱进的,是灵活多变的。人类对于地球运动的认识随着时代变迁不断前进,最早被人们所接受的是“地球是宇宙中心”,直到哥白尼经过不断探索观察和计算,最终证实了托勒密系统是错误的,但是哥白尼的“太阳中心说”这一理论只是让人们停留在了主观接受的层面上。其实,地球绕着圆的轨迹自转是没有意义的,地球旋转也是如此,只是为了方便,所以假设地球旋转的轨迹是圆形的而已。

我们从这里得到的是让人感到奇怪的理解,有人觉得在这里面有托勒密的观点的重现,但也可能是对伽利略理论的一个修正。其实那些对所有相关信息都了解的人来说,他们是不会欺骗自己的。地球的运动轨迹是圆这个真相,和欧几里得几何是一样的。在同一语言系统中,我们可以这样说:外界的事物都是客观存在的,或者我们假设它们是存在的,我们把它们看成是一个整体,方便我们认知世界。同等意义上说,我们假设地球的旋转就像假设那些事物是存在的一样。

现在我们想要更加深入地研究这个问题,不管是新的理论还是已经存在的理论,都是要有真实关系存在时才会让理论更加真实。基于新的理论,我们进行这个问题的研究和探讨。实际上我们所讲的这些空间并不是绝对的,关于地球的自转轨迹到底是不是圆,我们并不能确定哪个说法是正确的。我们会通过运动中的感知去确定哪个观点是正确的,这间接承认了绝对空间的存在。

我们只要站在其中一个说法上,就可以揭示出另一个观点所隐藏的关系,而且这种关系会比物理上的更加准确,内容上也比较全面,所以我们也不会去怀疑这些。

除了研究地球的运动,我们还观察小恒星及其他天体的运动状态,我们曾在连续性里面讲到过扁平化,现在再来研究地球的扁平化和傅科的“傅科摆”实验,为地球的自转提供有力的证据。其实这个研究是和托勒密的理论截然相反的,所以很多托勒密理论的信奉者都不认为这二者之间有联系。但是对于哥白尼学说的信奉者来说,这两个理论的起因是一样的。这些现象实际上都和地球的自转是紧密联系的,虽然我们无法验证绝对空间,但是不容置疑的是,这些说法都是正确的。

我们对于地球旋转运动的探究就此结束了吗?并不是。还有很多说法:地球是围绕太阳旋转的,我们又该如何判断其正确性?哥白尼学者把托勒密学者认为的这三种现象是相同的当成是一个起源,事实上,这些观察都是在宇宙星体发生位移甚至不同角度下存在恒星的影响发生的延迟等等,这些因素都会引起不同。那这些是不是偶然发生的呢?对于两个学说的信奉者来说,答案是相对的,托勒密学者会毫无疑问地说“是”,但是哥白尼学者一定会说“不是”。这样对立的观点间接说明了这三种现象里是有一个存在联系的,而且是没有绝对空间的真实存在。

在托勒密的关于地球运动的体系中,中心力是不适用的,所以天体力学在这时也就不发挥作用了。但是这些天体力学之间的密切联系展现给我们的是这些天体现象中的真实关系。如果此时我们否认地球是运动的,认为它是静止的,那我们就否认了这里面的一切关系,这就说明我们是在自欺欺人。

因为伽利略一直没有放弃对哥白尼学说的研究,他发表论文以及出书向人们证实哥白尼的学说是真实的。但是由于受到罗马教会的迫害,最终伽利略以极刑宣判了这个真理是永恒的。这和之前的粗略认知不同,它的真正意义是隐晦的,但是因为这个真理的存在,我们对地球的探索和认知领域却变得更加宽泛和丰富。

“一场精心策划的活动”——科学发展

勒罗伊一直都致力于追求科学的真理,我们说他是为真理而生的人。其实每个人都能发现真理,只是我们在很多情况下没有进一步思考和表述这些现象,而科学就是建立在事实的基础上并经过合理客观地阐述最终得到理论的。

世界有太多的未知,所以我们无法预知所有要发生的事情。在这些里面,我们选择那些我们愿意去了解的、有价值的事情。“科学的形成其实是我们随意选择的结果,并不是我们造就的。”列夫·托尔斯泰曾经这样说。在实用主义的观念中这是非常有道理的。但是科学家们与此持相反的态度,事实有时要比任何东西都有趣,这些为不能解释的宇宙规律等情况提供了很好的解释,也让科学家们预见到了未来很多不同的现象。假如这都是错误的,那么由此推理得来并且划分的事实就成了泡影,这样就直接否定了有目的的科学。但是在我看来,这都是有道理的,我认为对我们有启示意义的事实都具有价值,不是因为它们的实用性,而是因为它们会给我们带来启迪,就像天文事实一样,因为它们的存在,我们对地球甚至宇宙的了解才更加全面。正是因为有不同学说的出现,我们才不断进行研究和探索,最终发现地球运动的奥秘,还有天文学中其他小行星的周期变化等诸多问题。

会有人问:文明是什么?简单说文明饱经岁月的洗礼,科学和艺术在不断催化它成熟,最终使其变得有价值。对于那些公式来讲,它们经历了一系列的演算和反复检查,最终才以一个相对完善的形式出现在我们的视野中。但是它们出现之后,就一定有人会去思考其正确性以及运用的范围等各种问题,我们也要感谢这些质疑声音的出现,因为他们的存在,才推动我们不断思考并进行改善。科学到底可以做什么样的问题,与我们为什么会在这个世界上存活这种引人深思的问题一样重要,现在我们可能会说科学就是我们认识世界的一种实践方法。如果我们感觉在现实生活中是痛苦不堪的,那么所谓的快乐可能也是一样的感觉。时代的文明除了让科技进步、社会朝前发展之外,它还有另外的使命,那就是让每个人都可以过上好生活。

其实我们的一举一动都有着自身的目的性,而且是经过一系列思考的。我们生存在一个群体里就要遵循这里面的种种法则,动物界是物竞天择,我们生活的环境又何尝不是呢?我们要在这个规则圈中得以生存,就要学会在我们的社会中养活自己,这个过程是双向选择的。除了适应之外,其实我们也可以试着改变,但是当你意识到自己的力量微不足道的时候,就要学会隐忍,忍受所有痛苦,接受在这个大的家族里的所有事物和规则。如果是探讨事物的本质目的,总会有人在某一天得出结论的。

我们不能不经过任何思考就妄下定论,我们所得出的东西也一定不是凭空想象的,它们都是根据事实和很多现象得出的。我们所思考的一切问题其实就是我们的思想,然后通过语言系统被我们表述出来。思考是我们所特有的东西,是形成重要思想的基石。

讲到思考我们不得不提信仰,人总是要有点信仰的,但是科学不是信仰,科学需要用客观事实和证据说话。比如说地质历史的记载,表明我们的生命周期有两次死亡间隔。在这个间隔里,我们认识到思想曾经出现过,但是这种思想的持续时间非常短,它的出现就像是黑夜里远处的指路明灯,忽隐忽现。但是这道光亮是我们思想的雏形,更是我们思想的源泉。

其实我们不能说科学的发展没有预见性,科学家在经历各种实验和学术风波的情况下,是有可能会预见的。科学就是不断地了解新现象、发现新规律,其始终秉承的原则就是发现真理,这就要求我们学会质疑,勇于向权威发出挑战。科学探索的路程是漫长的,我们不知道在未来的十几年、几十年、甚至百年中会出现何种进步或者下滑,这样看来它又是一个未知数。但是研究科学的人在这个过程中扮演着重要的角色,他们的探索对科学的发展是潜移默化的。