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◆ 第1章 世界观 >> “世界观”指的是一个观点体系，其中不同观点如同拼图的一块块拼板一样相互联结。也就是说，世界观并不仅仅是一些分离、独立、不相关的观点的集合，而是一个不同观点相互交织、相互关联、相互联结的体系。 >> “亚里士多德世界观”这个词并不特指亚里士多德本人所秉持的观点的集合，而是指亚里士多德死后，西方主流文化共享的一系列观点，而这一系列观点很大程度上以亚里士多德的观点为基础。 >> 亚里士多德的观点 >> 亚里士多德秉持大量与我们现在截然不同的观点。下面是几个例子：（1）地球位于宇宙中心。（2）地球是静止的，也就是说，它既不围绕任何其他天体（比如太阳）运行，也不围绕自身轴线旋转。（3）月亮、其他行星和太阳围绕地球运行，大约每24小时运行一圈。（4）在月下区里，也就是地球和月球之间的区域（包括地球本身），有四种基本元素，即土、水、气和火。 >> 每一条都已被证明是错误的，但如果考虑到当时可以得到的数据，每一条又都很有根据。 >> 这些观点组成了一个相互关联、环环相扣的观点体系。 >> 亚里士多德的观点相互拼合，形成了一个内部相互关联、具有一致性的体系。 >> 一个观点如果即使本身发生变化也不对其所在的观点体系产生实质性改变，那它就是一个典型的外围观点。 与此相反，思考一下“地球是静止的，并且在宇宙中心”这个观点。在亚里士多德的观点体系里，这是一个核心观点。 >> “地球是静止的，并且在宇宙中心”这个观点。在亚里士多德的观点体系里，这是一个核心观点。 >> 因为它就像一幅拼图里靠近中心位置的拼板，如果把它去掉或替换掉，那么与它相关联的观点都要发生重大变化，而这反过来又会导致几乎整个亚里士多德观点体系的调整。 >> 公元前300年到17世纪，西方主流世界多数观点体系都与亚里士多德世界观的内在精神一致。 >> 这些由一群人共同持有的观点像每个人自己秉持的观点一样，拼合在一起，形成一个环环相扣、具有一致性和稳定性的观点体系。 >> 17世纪早期，出现了新证据（主要来自于当时刚刚发明的望远镜），表明地球围绕太阳运动。 >> 把“地球是宇宙中心”的这块拼板替换掉。因此，前面所说的新证据就意味着亚里士多德世界观站不住脚了。 >> 这个最终取代亚里士多德世界观的观点体系称为牛顿世界观。这一观点体系以艾萨克·牛顿（1642—1727）及其同时代人的著作为基础，并在其后多年中得到了相当可观的丰富和发展。与亚里士多德世界观一样，牛顿世界观也包含大量观点，下面是其中几个例子：（1）地球围绕自身轴线旋转，大约每24小时旋转一周。（2）地球和行星沿椭圆形轨道围绕太阳运转。（3）宇宙中基本元素的种类略多于100种。（4）物体表现出来的运动特征主要受外力影响（比如重力，这就是为什么石头会往下落）。（5）组成像行星和恒星这样的物体的基本元素与组成地球上物体的基本元素相同。（6）描述地球上物体运动行为的规律（比如，一个正在运动的物体趋向于保持运动状态）同样适用于行星和恒星这样的物体，等等。 >> 现在我们所认为的宇宙与亚里士多德世界观里所归纳出的宇宙完全不同。然而，尽管这些观点不正确，但它们组成了一个具有一致性的观点体系，这一体系里的观点在将近2000年的时间里一直看起来显然是正确的，而且成了常识。 ◆ 第2章 真理 >> 字典里，真理的定义是“被证实的或者不存在争议的事实”，而事实的定义是“被认为为真的事物”。 >> 根据真理符合论，决定一个真的观点为真的因素是这个观点与现实相符合。决定一个假的观点为假的因素是这个观点没能与现实相符合。 >> “现实”指的是“真的”现实，这样的现实是完全客观的，独立于我们，通常也绝不取决于大多数人是如何认为的。 >> 根据真理融贯论，决定一个观点为真的因素是这个观点与其他观点连贯一致，或紧密结合。 >> 根据真理融贯论，决定一个观点为真的因素是它可以融入一个整体的观点集合，而决定一个观点为假的因素则是它不能融入一个整体的观点集合。 >> 知觉表征论是一个关于感觉的概括性理论，涉及我们所有的感官，包括视觉、听觉、味觉等。 >> 从本质上讲，知觉表征论的核心是：感官为我们提供了外部世界各种物体的表征（对视觉来说，这些表征大致类似图画）。同样地，这是一个几乎所有人都认为理所当然的观点。 >> 不过，这个观点同时也有些有趣的推论，而这些推论却直接影响了真理符合论。 >> 这些推论中最重要的一个是，这个观点意味着我们每个人从某种意义上来说与这个世界都是隔绝的。更具体地说，我们没有办法确定自身感官所提供的表征是否准确。 >> 不管是真理融贯论还是真理符合论，对关于真理的核心问题，都无法提供让人完全满意的答案。 >> 在《沉思录》中，笛卡尔最初的目标之一是找到一个绝对确定的、可以在其之上进行知识构建的基础。也就是说，笛卡尔想找到一个或几个自己感到可以完全确定的观点，然后，谨慎而富有逻辑地把其他全部知识在这个确定的基础之上构建出来。 >> 笛卡尔认为他找到了至少一个这样的观点，就是他的名言“Cogito, ergo sum”，也就是“我思，故我在”。笛卡尔表示，这是一个可以让他感到完全确定的观点。 >> 事实上，让笛卡尔可以完全确定的是每当他思考“我是，我存在”的时候，他肯定至少作为一个思维主体存在。可以想象，在想到“我是，我存在”时，笛卡尔一定是在思考，这样才能想到这句话，这就是为什么他一定至少作为一个思维主体而存在。 ◆ 第3章 经验事实和哲学性/概念性事实 >> 这一类以观察为基础的事实，通常被称为经验事实。 >> 我们大部分人无法想象物体在我们观察不到的时候就不再存在了。我们对自己所生活的这个世界有一个判断，那就是“组成这个世界的大部分物体是稳定的，即使在没有被观察到的时候，仍然保持存在”。 >> 我们认为“书桌上有一支铅笔”和认为“抽屉里有一支铅笔”的原因有实质性区别。一个观点是以直接的、经过观察得来的证据为基础，而另一个则主要源于我们对自己所生活的世界所秉持的看法。 >> 我们秉持这大多数观点的原因，一方面是有经验性的、经过观察得来的证据，另一方面是这些观点能与我们的整体观点拼图拼合在一起。 >> 事实是事实，而观点仅仅是观点。然而，两者之间实际上没有这样一个明确的区别，至少在一个人的生命过程中或者一个人自身的世界观中不会有这样的区别（在这里，可以再考虑一下“书桌上的铅笔和抽屉里的铅笔”的例子）。从一个人自己的世界观来看，那些他感到深信不疑而又有强有力证据支撑的观点似乎就是事实。 >> 大部分观点的基础都是既包括经验性证据，又包括对我们所居住的这个世界更一般性的认识。 >> 经验事实与哲学性/概念性事实之间的区别并不取决于这些事实是否被证明是正确的。两者之间的区别在于，我们根据什么类型的原因来相信这些事实。 ◆ 第4章 证实与不证实证据和推理 >> 证实推理。我们一直都在运用这样的推理模式。一般来说，当我们以某个特定理论为基础得出某些预言，而这些预言后来又被证明是正确的，这些预言就至少提供了某些证据，来证明这个特定理论的正确性。 >> 我们可以用下面这个示意图来表现这个推理过程：如果T，那么得出OO（O是正确的）所以T（非常有可能是正确的）。 >> 不证实推理模式。通常，当我们根据某个特定理论提出预言，而这些预言最后被证明是不正确的，我们就会将此作为证明这一理论不正确的证据。 >> 我们可以用下面的示意图来表现这个推理过程：如果T，那么得出OO是不正确的所以T是不正确的 >> 证实推理是一种归纳推理，而不证实推理则是一种演绎推理。 >> 归纳推理的特点：在一个好的归纳推理过程中，即使所有前提条件都是真的，所得出的结论也有可能是错的。 >> 演绎推理论证过程的特点：在一个好的演绎推理过程中，真的前提条件就保证了真的结论。 >> 证实推理所能达到的最好程度就是为某个理论提供支撑，但是不管存在多少被证实了的预言，仍然存在这个理论不正确的可能性，这完全是由证实推理模式的归纳推理性质造成的。 >> 大多数科学理论从很大程度上说都是由归纳证据所支撑的。 >> 在正确性方面，科学领域的理论都不可避免地面临质疑，但这并不是这些理论的小瑕疵，也不是重大缺陷。相反，这种情况无非是两方面因素造成的，一方面是证实推理模式是广泛用于支撑科学理论的推理模式，另一方面是证实推理模式是一种归纳推理。 >> 实际用于证实科学理论的证据所涉及的因素往往比人们通常所认识到的要复杂得多。 >> 下面这个示意图可以更准确地表现不证实推理模式：如果T，且A1, A2, A3, …, An，那么OO是不正确的所以T是不正确的，或者A1是不正确的，或者A2是不正确的，或者A3是不正确的……或者An是不正确的。 >> 关于不证实推理模式及不证实推理证据最重要的两点。第一，在面对能证明一个理论不正确的证据时，可以坚持这一理论，同时摒弃一个或几个辅助假设。这不仅仅是个观点，有时确实是更合理的做法。第二，对于“在什么情况下放弃整个理论更合理，而在什么情况下摒弃一个或几个辅助假设更合理”的问题，没有一刀切的标准答案。 >> 证实推理模式和不证实推理模式是科学领域内外两个常见的推理模式。一方面，证实推理模式由于是一种归纳推理模式，因而无法在证明一个理论正确的同时保证这一正确性不受质疑。 >> 因此，对于一个科学理论来说，不管有多少可以证明其正确性的证据，这个理论是错误的这种可能性始终存在。 >> 另一方面，不证实推理模式是一种演绎推理。然而实际上，由不证实推理模式得出的证据往往同样很复杂。具体来说，通常不证实推理模式涉及大量辅助假设。因此，通过不证实推理模式得出的证据只能表明要么是所使用的理论不正确，要么就是一个或几个辅助假设不正确（经常出现的是后者）。 ◆ 第5章 奎因-迪昂论点和对科学方法的意义 >> 迪昂论点是科学哲学中非常著名的一个观点，涉及一系列相互交织又颇有争议的命题。 >> 奎因-迪昂论点的关键要素之一，也就是说，其关键点是一个假设通常不能孤立地接受验证。相反，被验证的都是一系列观点，如果实验结果与预期不同，那么这一系列观点中的任意一个都可以被摒弃或修改。 >> 奎因-迪昂论点的另一个关键点，与科学中的“关键实验”这个概念有关。 >> 现有数据，包括所有相关实验的结果，都绝不可能完全确定某个理论是正确的。同时，所有数据和实验结果也绝不可能明确证明任何相互竞争的理论是不正确的。简言之，很多相互竞争的理论通常都可以与所有现有证据相吻合。对此，通常的描述是，根据现有数据，理论都是不充分确定的。 >> 根据这种更激进的不充分确定性概念，科学理论和科学知识都是“社会构建”，或多或少都是由相关社区所发明的。根据这个观点，相对于物质世界，科学理论与社会条件之间的联系更为紧密，而且反映的也是社会条件，而不是物质世界。 >> 科学方法，通常认为这个方法包括：①收集相关事实；②收集解释这些事实的假设；③验证假设，验证的方法通常是进行可以证实或不证实（使用类似前面讨论过的证实和不证实推理的模式）这个假设的实验。 >> 亚里士多德的公理化方法。在亚里士多德世界观中，科学通常被认为是以提供确定的知识为目标的。也就是说，人们普遍认为科学知识必须为真，而且必定为真，而不仅仅是有可能为真。 >> 那就是使用基于必定为真的基本原则的演绎推理模式。 >> 这样的方法通常被称为公理化方法，也就是说，这些方法是基于从某个意义上说是确定的或必定为真的基本原则的演绎推理。 >> 现在，科学的目的通常被认为是提供可能正确的理论，但是我们并不期待科学能保证这些理论是正确的（我们认为这是不可能的）。 >> 在17世纪前，对科学知识的普遍看法也不是这样的。科学知识必须是确定的知识，而确定性在很大程度上是因为它们是通过演绎推理得来的。 >> 三段论链条不可能无休止地延长，所以在某个点上肯定有某些前提是必定为真的，但本身并不是通过位置更高的三段论链条得到的。这些起始点，也就是这些本身必定为真的前提，通常被称为第一原则。第一原则被当作是关于这个世界基本的、必定为真的事实。 >> 在某个点上，笛卡尔在寻找必定为真的起始点时把自己的大脑也考虑了进去。 >> 波普的证伪主义。总的来说，对于波普而言，这就是好的科学的特点，也就是科学应该强调证伪而不是证实，应该努力寻找有风险的理论。 >> 对他来说，一个成功的科学理论，其特征并不是有大量证实证据，相反，一个成功的科学理论应是：即使尝试反复通过对明确而夸张的预言进行验证来反驳，也仍然能站得住脚。这种证伪主义方法，也就是强调尝试对理论进行证伪而不是证实的方法，就是波普观点的核心。 >> 假设演绎法背后的基本思想是从一个或一组假设（或者更宽泛地说，一个理论）可以演绎出一系列可经观察得来的结果，然后去验证这些结果是否可以观察得到。 >> 假设演绎法所关心的通常不是假设本身是如何形成的，而是对假设进行辩护或证实。 ◆ 第6章 哲学插曲：归纳的问题和困惑 >> 休谟的归纳问题。要理解休谟的归纳问题，应认识到的第一个关键点是：前面提到的那句话，也就是未来将继续像过去一样，是每一个关于未来的推理所必需的隐含前提，尽管通常都不为人察觉。 ◆ 第8章 工具主义和现实主义 >> 相比之下，“解释”的含义最窄。更具体地说，如果你根据某个理论预测了某个数据或观察结果，那么你就可以说这个理论解释了这个数据或观察结果。在这种情况下，解释是某种追溯预言。 >> “理解”是指从某种意义上说更全面地领会数据和观察结果。 >> 对工具主义者来说，一个适当的理论可以给出预言和解释，至于这个理论是否反映或模拟现实世界，并不是一个重要的考量。而对现实主义者来说，事情恰恰相反，一个合理的理论必须不仅可以给出预言和解释，而且要反映现实事物的真实情况。 >> 工具主义和现实主义是人们对待理论的态度。工具主义者和现实主义者一致认为一个适当的理论必须准确预言和解释相关数据。但是，现实主义者同时认为一个适当的理论必须描绘或塑造事物的真实情况。最后，混合了工具主义态度和现实主义态度的情况，或者对某个理论秉持现实主义态度而对其他理论秉持工具主义态度的情况，并不矛盾，也并不少见。 ◆ 第9章 亚里士多德世界观中的宇宙结构 >> 在亚里士多德世界观中，自然科学家的工作在很大程度上是理解不同种类的物体都有什么目的和本质属性。 >> 从更概念化的角度来看，亚里士多德世界观认为宇宙是目的论的、本质论的宇宙。宇宙充满了天然目标和目的，理解这些目标和目的是自然科学家理解宇宙的主要工作之一。 ◆ 第11章 天文学数据：经验事实 >> 相对于恒星来说，太阳每天所在的位置都会稍稍向东移动一点。 >> 不管月球在某天晚上处于哪个相位，从这一天起，经过稍多于29天的时间后，月球将再次处于这个相位。 >> 像太阳一样，月球相对于其他恒星的位置也会向东偏移，但偏移的速度比太阳快。月球每经过大约27天就回到相对于其他恒星的同一个位置。 >> 与月球和太阳相似，木星与恒星的相对位置在不断偏移。一般来说，每天晚上，木星相对于恒星的位置都会比前一天晚上更靠东一点，因此几个星期或者几个月以后，木星相对于恒星的位置就出现了明显的向东偏移。 >> 5颗肉眼可见的行星都会时常出现亮度上的明显变化。 >> 行星这种非常有意思的“反方向”偏移被称为“逆行运动”。所有的行星都有逆行运动，尽管逆行的间隔并不完全相同。木星和土星大约一年有一次逆行，火星大约每两年逆行一次，金星大约每一年半一次，而水星则是大约一年三次。 >> 火星亮度的最高值总是出现在火星进行逆行运动的时候。木星和土星的情况相仿。 >> 天文学理论必须尊重的经验事实绝不简单，不过相对直接明确。 >> 人们发现，要用某一个天文学理论来解释这些事实一点儿都不简单。也就是说，要构建一个理论来准确预言和解释所有事实被证明是非常困难的。 ◆ 第12章 天文学数据：哲学性/概念性事实 >> 正圆事实是：天体，比如月球、太阳、恒星和行星，沿正圆轨道运动（而不是沿其他形状的轨道运动，比如椭圆形）。匀速运动事实是：这些天体的运动是匀速的，也就是说它们既不加速也不减速，总是保持一个速度运动。 >> 惯性定律：任何物体在不受任何外力作用的情况下，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态。 >> 伽利略已经非常接近正确的惯性定律了，然后笛卡尔成为将这个定律清晰表述的第一人。后来，牛顿在笛卡尔表述的基础上，将其纳入他本人的科学体系，形成了牛顿第一运动定律。 >> 在很大程度上说，是因为这个定律与我们的所有经验都是矛盾的。 >> 为了便于讨论，我将把这个运动定律称为17世纪前运动定律。17世纪前运动定律：正在运动的物体都会停下来，除非有外界因素使其保持运动。 >> 要充分理解一个运动，就需要理解这个运动的来源是如何运动起来的。 >> 在天空中，唯一会发生变化的是月球、太阳、恒星和行星的位置。 >> 鉴于天空是一个几乎不会变化的完美的地方，唯一绝对的完美将是“神明”的完美。 >> 天体一定是由于渴望模仿神明的完美而运动。对天体来说，要模仿神明的完美，最好的方法就是进行完美的运动，而最完美的一种运动就是沿正圆轨道，保持统一不变的速度进行的运动。 >> “渴望”是一种无意识的渴望，或者更好的说法是，一种自然的、内在的、目标导向的趋势。 >> 亚里士多德的神明因为要作为天体运动的来源，所以必须是真实的“事物”。因为神明本身不运动但又是运动的来源，所以是“不运动的原动力” ◆ 第13章 托勒密体系 >> 在托勒密之前或之后的1400年内，没有其他关于宇宙结构的理论在进行解释和预言方面达到与托勒密体系相接近的程度。 >> 托勒密的方法以数学为基础，使用了多种数学工具，而且过程十分复杂。 >> 严格来说托勒密的研究并不是关于宇宙体系的，而是对宇宙中各组成部分独立研究的集合。 >> 火星运动轨迹形成的圆形，也就是以点A为圆心的一个小圆圈，被称为周转圆。 >> 周转圆的圆心，也就是点A，沿一个半径更大、以点B为中心的圆圈运转。像这样半径更大的一个圆圈被称为均轮或偏心圆， >> 地球是托勒密体系的中心。 ◆ 第14章 哥白尼体系 >> 在16世纪，尼古拉·哥白尼（1473—1543）发展出了另一个关于宇宙的理论。 >> 哥白尼体系是一个日心说体系。 >> 哥白尼体系跟托勒密体系在很多方面都是相似的，但是其中地球和太阳的位置发生了对调。 >> 与托勒密体系非常相似，哥白尼体系也是一个圆圈围绕圆圈运动的复杂体系，其中使用了周转圆、均轮和偏心圆。然而，请注意，图中没有等距点，事实上，哥白尼体系并不使用等距点。 >> 托勒密体系只是通过使用等距点这样一个相当勉强的概念才能与匀速运动事实相匹配。相比之下，哥白尼绕过了这个障碍，直接明确地尊重了匀速运动事实。 >> 在哥白尼体系中，金星和水星是内行星（也就是说，它们位于太阳和地球之间）。 >> 简单地说，新柏拉图主义就是一种“基督教化”的柏拉图哲学。柏拉图生活在公元前400年，粗略地说，他认为有很多各种各样客观存在，但又没有实体的永恒“形式”。这些形式是知识的客观存在，也就是说，相对于仅仅得到一个信念或观点，当我们得到了知识时，我们的知识就是关于一个或多个这样客观存在，但又没有实体的永恒形式的。 >> 对匀速运动事实的坚持也促使哥白尼想要发展出一个不需要等距点的体系。 >> 这就很好地说明了哥白尼是如何在哲学性/概念性事实而不是经验事实的促动下发展出其理论的。后来证明，这并不是特例。在科学史上，哲学性/概念性事实通常都是促使科学家发展新理论的部分因素。 >> 在16世纪晚期，托勒密体系和哥白尼体系和平共存。 >> 在天文学界，托勒密体系都被用现实主义态度来对待（或者至少，其中关于地球是宇宙中心的部分是一直被用现实主义态度来看待的），而哥白尼体系则被用工具主义态度来对待。也就是说，哥白尼体系被认为是一个有用的系统，但并不是对宇宙真实情况的反映 ◆ 第15章 第谷体系 >> 这个体系从某种程度上说是部分托勒密体系和部分哥白尼体系的混合体。由于第谷体系实际上是对人们已熟知的内容进行重新编排，而不是引入新的内容， >> 根据第谷体系，地球是宇宙的中心，恒星球面同样被定义为宇宙边界。月球和太阳围绕地球运转，但行星围绕太阳转动。也就是说，尽管地球是静止的，而且是宇宙中心，月球和太阳都围绕地球运转，但是行星运动的中心是太阳。 ◆ 第16章 开普勒体系 >> 开普勒开始研究一个新的方法，关注的重点就是火星的运动。 >> 他将对火星的成功研究推广到了其他行星、太阳和月球上， >> 开普勒发现，椭圆轨道和行星以变化的速度沿椭圆轨道围绕太阳运动，可以完美地解释火星的数据。 >> 在1609年，开普勒发表了他关于火星运动的模型，也就是火星沿椭圆轨道以变化的速度运动，不久之后，开普勒把这个模型扩展到了其他行星。 >> 开普勒的第一个创新就是让行星围绕太阳沿椭圆形轨道运行，太阳所在的位置就是椭圆形的两个焦点中的一个。 >> “行星围绕太阳沿椭圆形轨道运转，太阳占据椭圆轨道两个焦点之一的位置”，通常被称为开普勒行星运动第一定律。 >> 开普勒的另一个主要创新是让行星在沿其轨道围绕太阳运动的过程中进行变速运动。 >> 这个对行星运动速度的描述就被称为开普勒行星运动第二定律， >> 根据开普勒第二定律，行星的运动不是匀速的。相反，在其轨道的不同阶段，行星运行的速度会发生变化。 >> 运用了椭圆轨道和非匀速运动的开普勒体系可以完美地预言和解释经验事实。 >> 开普勒体系没有使用周转圆、均轮、偏心圆、等距点或其他类似概念。相比之下，在开普勒体系中，每个行星只有一个椭圆形轨道，仅此而已。 >> 经过了2000多年的研究后，开普勒成为第一个发现正确体系的人，这个体系也就是沿椭圆轨道进行变速运动的体系。 ◆ 第17章 伽利略和通过望远镜得到的证据 >> 我们对于地球围绕太阳运转最为直接的证据是最终于20世纪90年代首次被观测并记录在案的恒星视差。 >> 伽利略是首先将望远镜用于观察月球上某些地表特征的人之一，所观察的地表特征包括山峰、平原以及我们现在所说的月坑。 >> 亚里士多德世界观包括“天体由以太组成”的观点，这个观点，也就是亚里士多德世界观拼图中的一块拼板。 >> 月球上有山峰这样的地表特征存在，表明在面对通过望远镜得到的新证据时，亚里士多德世界观不可能保持不变。 >> 伽利略同样是第一批用望远镜观察太阳黑子的人之一。太阳黑子是在观察太阳的时候可以看到的一些黑暗区域。 >> 像月球表面的山峰一样，关于太阳黑子的数据被证明是亚里士多德世界观的另一个瑕疵。 >> 通过望远镜，伽利略观察到了四个小亮点，它们围绕在木星周围，位置随时间变化而变化，伽利略正确地推断出这四个小亮点是围绕木星运转的卫星。 >> 根据亚里士多德世界观，特别是在托勒密体系中，地球是宇宙中所有圆周运动唯一的中心。所有天体，包括月球、太阳、恒星和行星，都围绕宇宙中心，也就是地球的中心，沿圆形轨道运转。但是，伽利略发现有物体围绕木星运转，这决定性地证明了，与亚里士多德世界观中的观点相反，宇宙中的圆周运动并非都围绕唯一的一个中心。 >> 通过望远镜，伽利略发现除了肉眼可看见的恒星，还存在其他无数恒星。这至少意味着宇宙很可能比之前猜想的大得多，甚至有可能是无限大的，其中包括无限多的恒星。 ◆ 第19章 新科学发展过程中的哲学性/概念性关联 >> 17世纪是个美妙的时代，出现了数量众多的变革，包括科学、哲学、宗教和政治等领域的变革。 >> 17世纪哲学/概念领域的变革影响了科学发现，反之亦然；同样地，宗教、政治和科学领域的变革也都对彼此产生了相互影响。 >> 原子论更多的是一个形而上学的哲学性/概念性观点，而不是一个经验性观点。不可能观察到原子在虚空中运动，也不存在任何好的经验证据来支持“世界归根结底由原子和虚空组成”这一观点。然而，尽管原子论更多的是一个哲学性/概念性观点，但仍然可以与当时逐渐兴起的观点很好地拼合在一起，而且在发展新的科学观点方面成果显著。 ◆ 第20章 新科学和牛顿世界观概述 >> 牛顿第一定律是我们现在通常所说的惯性定律。 >> 任何物体在不受任何外力的作用下，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态。牛顿对惯性定律的表述稍微有些不同，但他的表述与现代通常所用的表述在意思上是等价的。 >> 牛顿运动第二定律的表述是，物体运动的改变与其所受作用力成正比，而且与其所受作用力的方向成一条直线。这条定律通常被归纳为F=ma，也就是物体所受作用力等于质量乘以加速度。 >> 牛顿运动第三定律的表述是，对任何作用力，总会存在一个方向相反、大小相等的反作用力。 >> 运动三大定律是牛顿科学的核心组成部分， >> 另一个关键组成部分，也就是万有引力概念， >> 万有引力通常都被表述为任意两个物体之间的相互吸引力。 >> 更具体地说，两个物体之间的万有引力作用与物体的质量成正比例。也就是说，物体质量越大，万有引力作用越强。同时，万有引力作用与两个物体之间距离的平方成反比例，因此，随着物体之间距离的增加，它们之间的万有引力作用迅速减弱。 >> 牛顿用“重力”指代把物体往地球方向吸引的作用力，重力普遍存在于一切物体中。 >> 在亚里士多德世界观中，宇宙被认为是有目的、有本质存在的。物体因其内在的本质性质而形成其运转模式。而在牛顿科学中，物体运转模式的形成原因不再是其内在本质；相反，物体是在外力的影响下而形成其运转模式。 >> 人们通常用一种现实主义态度来看待重力，认为重力真实存在，而这在很大程度上解释了我们日常生活中所观察到的大部分现象。 >> 实际上，牛顿本人通常都声称自己是用工具主义态度来看待重力的。 ◆ 第21章 哲学插曲：什么是科学定律 >> 我们通常所认为的科学定律，比如开普勒行星运动定律、牛顿运动定律和万有引力定律等，通常都只是近似地描述了物体的运转模式 >> 科学定律反映的是事物应当具有的运转模式，而不仅仅是事物的某个偶然行为。 >> 反映无例外的规律性似乎是科学定律的一个关键特点。 >> 通常与科学定律联系在一起的另一个关键特点是，我们认为科学定律反映了世界的客观特点。 >> “客观”，其关键点是某个东西是否依赖于人类。更具体地说，我们通常认为如果即使人类不存在，某个东西也可以存在，那么这个东西就是客观的，如果情况相反，那么我们通常就认为它不是客观的。 >> 反事实是日常语言与思维的一个常见特点。 >> 这些例子中“如果”反映的是反事实，而这就是“反事实条件句”中“反事实”的来源。 >> 反事实在日常生活和日常思维中扮演一个非常重要的语言学角色，因为它们使我们得以表达我们认为在条件发生变化时，会得到怎样的情况。 >> 我们通常认为一个反事实条件是真还是假，在很大程度上取决于其所在语境。 ◆ 第22章 1700～1900年牛顿世界观的发展 >> 现代化学的起源通常追溯到18世纪晚期，以安东尼·拉瓦锡（1743—1794）的研究为标志。 >> 在整个19世纪以及20世纪初，通过运用牛顿方法，化学研究取得了卓著成果，化学的某些分支甚至逐渐变成了物理学的分支，从而使物理学和化学不再是两个完全分离的学科，而是在不同层级来研究这个世界的方法。 >> 不管是化学还是物理学，它们所研究的世界基本上都被构建为一个可用牛顿科学体系来探究的世界，也就是在这个世界中，物体都受到外力影响，而这些外力都可以通过数学法则来精确描述。 >> 18世纪晚期， >> 随着伽伐尼和伏特（还有其他许多人）研究的深入，“神经传导是一种电学现象”的观点很快就建立起来了， >> 在19世纪初期以前，标准观点是通常所说的“有机”化合物只能由活的有机体产生。 >> 1828年，弗里德里希·维勒（1800—1882）成功用一种非有机化合物合成了尿素，也就是一种很明确的有机化合物。不久之后，化学家们就具备了用非有机化合物合成其他有机化合物的能力，所能合成的有机物也变得越来越复杂了。 >> 严重动摇了活力论者关于“有生命和无生命物体之间存在显著差异”的观点。 >> 在19世纪早期到中期，广义的生命，比如物种的多样性，开始被视为依据自然法则展开的自然过程所产生的结果。 >> 电和磁相关现象的研究，至少从古希腊时期就已经出现了。 >> 对这些现象的理解最为引人注目的进展则是出现在18和19世纪。 >> 18世纪中期，本杰明·富兰克林（1706—1790）证明了闪电是一种电学现象，同时还证明了电学现象和磁现象之间存在一系列有趣的联系。 >> 18世纪晚期和19世纪初期，研究人员，包括查尔斯·库仑（1736—1806）和迈克尔·法拉第（1791—1867），当然还有其他很多人，让我们对电和磁的认识发生了重要飞跃。 >> 库伦发现磁和电的斥力和引力遵循平方反比的规律，也就是说两个物体之间的电引力/斥力或磁引力/斥力与两个物体之间距离的平方成反比。 >> 库伦定律平方反比的性质与牛顿重力概念的平方反比性质相当类似。 >> 19世纪上半叶，法拉第发现了电现象和磁现象之间更多的联系。 >> 法拉第最有影响力的发现是磁场可以通过感应产生电流。这个原理至今仍然是发电的基本原理 >> 从理论角度来看，法拉第最具影响力的观点是“电力、磁力和光可能是同一个根本源头的不同侧面” >> 电力、磁力和光从某个意义上来说是同一个根本现象的不同方面，很快得到了发展，成了由詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（1831—1879）在19世纪中期提出的电磁理论。 >> 法拉第的发现主要是定性描述，但是麦克斯韦则发现了光、电力和磁力现象背后的基本数学方程式。这些方程式通常被称为“麦克斯韦方程式”，它们将光、电力和磁力现象统一了起来 >> 英国著名物理学家之一开尔文爵士指出，在现代科学本应晴朗的天空里，现在只有几块“小乌云”了。有两块比较重要，分别是迈克尔逊-莫雷实验结果和对黑体辐射理解上的某些问题。 >> 事实上，对迈克尔逊-莫雷实验结果的理解有赖于爱因斯坦相对论的确立，而对与黑体辐射相关命题的理解，以及对下面要讨论的其他命题的理解，都有赖于量子理论的创立。这些理论是现代物理学最重要的两个分支，两者都对牛顿科学和牛顿世界观的某些方面产生了举足轻重的影响。 >> 迈克尔逊-莫雷实验涉及光速和光传播的方式。 >> 思考一下水波的运动。波是介质之间机械干涉的结果，而正是通过这种介质，波才得以运动，这种介质就是水。当然，在没有基础介质也就是没有水的情况下，就不可能有水波的运动。 >> 声波也是介质之间机械干涉的结果，也是通过介质才可以传播。空气是典型的介质， >> 总的来说，为了与整体牛顿科学体系保持一致，任何波的运动都被认为是需要某种基础介质的机械干涉。 >> 迈克尔逊-莫雷实验的目的是找出更多直接证据来证明以太的存在。 >> 实验的核心设想是，从一个点发射出两道光，夹角为90度，随后（通过镜子反射）使两道光从两个方向反射回来。如果光通过以太这样的介质来传播，那么由于地球很有可能像船在水面上划过那样在介质以太中运动，预计将看到的两道光反射回来时有微小的时间差。 >> 与大家所预期的相反，两道光总是在相同时间点回到光源处。这个结果非常出人意料，在这种情况下，应该反复进行这个实验，不断验证。事实也正是如此。但是每次实验结果都相同，也就是两道光总是同时回到光源处。 >> “黑体”是物理学里的一个技术术语，指的是一个理想化的物体，可以吸收所有指向它的电磁辐射。 >> 19世纪末期和20世纪初期，物理学家已经构建出能够对外进行辐射的设备，其对外辐射的模式应该与受热黑体对外进行辐射的模式相同。然而，实际观察到的辐射模式与根据牛顿科学体系预言的辐射模式却有显著差异。简单来说，情形是这样的：当仅观察波长较长的辐射时，所观察到的辐射模式与预言的模式十分相近。但是，到了短波时，观察到的辐射模式则与预言模式大相径庭。 >> 根据当时存在的有关辐射的观点（也就是符合牛顿科学体系的观点），人们预期看到某些实验结果。但是，在黑体辐射上，那些预期可以看到的结果实际上都没有出现。 >> 最终，量子理论的出现才解释了黑体辐射。 >> 受热元素所发出光线具有特定波长模式，以及这些光仅由特定波长的光线组成， >> 根据牛顿科学体系的观点，元素发出的光应该是由大量连续波长的光线组成，而不是仅由几种离散波长的光线组成。 ◆ 第23章 狭义相对论 >> 光速恒定原则：在真空中，光速的测量值总是相同的。 >> 相对性原则（粗略版）：不存在一个优先视角来判定谁在运动而谁是静止的。 >> 相对性原则（更严谨的版本）：如果两个观察者在两个完全相同的实验室里，只是两个实验室相对于彼此在进行匀速直线运动（也就是既不加速也不减速），如果此时两个实验室里正在进行完全相同的实验，那么两个实验的结果将完全相同。 >> 在爱因斯坦发表狭义相对论后不久，他早年的一位数学老师，赫尔曼·闵可夫斯基（1864-1909）发现了所谓的时空间隔是狭义相对论的一个不变量属性。 ◆ 第24章 广义相对论 >> 广义相对论同样以两个基本原则为基础，通常被称为广义协变性原理和等效原理 >> 广义协变性原理通常概括表述为：在任何参考系中，物理定律都是相同的。 >> 广义协变性原理所表述的则是在所有参考系中，物理定律都是相同的，不管这些参考系相对于彼此在进行怎样的运动。 >> 等效原理表述为：加速度产生的效果和重力产生的效果是无法进行区分的。 >> 广义相对论的方程式。现在被称为爱因斯坦场方程，是广义相对论的数学核心，其基本思路是这些方程式所得的解可以表明空间、时间和物质是如何相互影响的。 >> 在广义相对论中，不受任何力的作用的物体也会沿最短路线运动，也就是说，这些物体通常沿测地线运动。重点是，像行星这样的物体，并不是受到了任何吸引力才呈现出其运动模式，这与牛顿世界观中通常关于重力的观点相比，是一个关键不同点。 >> 人们总的来说倾向于把重力当作物体之间真实存在的吸引力。简言之，在牛顿世界观中，人们通常用现实主义态度来看待重力。 >> 这些观点涉及长度、时间间隔和同时性，以及对重力性质通常的认识。特别是关于重力，广义相对论使我们不得不采用工具主义态度来对待“重力是一种吸引力”的常识性概念。 ◆ 第25章 量子理论的经验事实、数学方法和诠释概述 >> 包括电子和质子在内的亚原子粒子和光子及与放射性衰变有关的粒子，都很明确是量子实体。 >> 对量子理论的诠释实际上是一个关于现实的本质的哲学话题，具体来说，对量子理论的多种不同诠释，其核心都围绕一个问题，那就是“什么样的事实可以同时与量子事实和量子理论本身保持一致”。 >> 粒子是离散的物体，在空间和时间中都有定义好的位置。粒子与粒子之间以典型的粒子方式进行相互作用，比如，彼此弹开，或分裂成更小的粒子。 >> 波则更多地是被看作一种现象，而不是离散的物体，在空间和时间中，波通常在相当大的范围内传播，而不是被局限在一个相对较小且定义清晰的位置上。 >> 波与波之间的相互作用也与粒子颇为不同。两列波有时可以通过彼此相互作用而形成更大的一列波；有时，两列波可以通过相互作用，实际上达到相互抵消的效果；还有时，两列波可以相交后分离，各自并不产生任何变化。 >> 首先，要预测有关量子实体的实验结果，下面是一个粗略指南。如果实验中有对量子实体的探测或测量，那么被探测到的似乎是粒子，也就是说，量子实体在被探测的时候似乎是粒子。但是在没有探测或测量时，量子实体的行为模式似乎表明它们是波。 >> 电子、光子或其他量子实体如何“知道”附近有探测器或其他测量设备？基于这一点，什么才真的能算是对量子实体的测量？这些都是很难回答的问题，构成了人们通常所说的“测量问题”。 >> 量子理论数学给出的通常是概率性预言，而不是确定的预言。 >> 物理学其他分支所给出的预言通常是确定的（“将在这个方向探测到保龄球”），而量子理论所进行的预言通常都是概率性的（“在这个位置探测到电子的概率是多少”）。 >> 第一个重点是，物理学中使用的数学实际上只是数学。因此，数学与这个世界没有必然或内在固有的联系。 >> 这一点很容易被忽视，但要理解量子理论在哪些方面不寻常，这一点是关键。 >> 思想实验，如其名字所表达的，是一个要求我们全程进行思考的实验，而不需要我们进行实际操作。 >> 根据标准诠释，波函数的坍缩会在测量发生时出现。 ◆ 第27章 演化论概述 >> 演化是一个概率与选择共同发挥作用的过程。 ◆ 第28章 演化的哲学与概念影响 >> 怀海德最为相关的就是“过程哲学”。简单地说，过程哲学认为过程比物体更为基础。 >> 根据过程哲学，过程成了现实最基础的组成部分，物体被看作是过程和事件所产生的结果。 >> 这个世界和世界中的物体，并不是稳定的实体，而是在持续演化的过程。 >> 规范伦理学是伦理学的一个分支，关注的是与我们应该如何行事有关的命题和理论。 >> 元伦理学所关心的问题同样与我们的伦理倾向起源和伦理判断的本质等有关。 >> 利他主义行为是一种对做出这种行为的一方有害（或者可能有害）而对其他人有利的行为。这样的行为是我们通常认为在道德上值得称赞的行为的最佳范例， >> 阿克塞尔罗德研究的是诸如“以增加个人利益为目的的情境（比如通过自然选择进行的演化）如何可以产生合作行为”的问题。前面提到过，这个研究涉及重复的囚徒困境。 >> 阿克塞尔罗德最初的及自那以后所进行的研究，生成了很好的经验数据，有力地表明了，合作行为是一个在演化上具有优势的行为模式。 >> 休谟注意到了，许多人身上都有一种倾向，那就是在没有额外正当理由的情况下，就会从“这个和那个是这样”的“实然”表述转变成“这个和那个应该这样”的“应然”表述。休谟还指出，从“实然”并不能有逻辑地推理出“应然”，至少在没有提供更多理由的情况下是不能的。 >> 在过去一个世纪里，这个从“实然”推理出“应然”的问题被称为“自然主义谬误”。更精确地说，“从实然到应然”的命题是自然主义谬误的版本之一。 >> “实然”表述，最多说明了事物是什么样子的，而不是事物应该是什么样子的。 >> 总的来说，如果仅考虑“应然”表述本身，它们并不是仅以“实然”表述为基础就能靠逻辑推理得出的结果。 >> 在促使现代人类出现的过程中，道德是关键的一个部分；而对于事物未来将如何发展，道德也是关键的一个部分。演化思考帮助我们更好地理解我们的道德情感，更好地理解我们的伦理行为对这个不断变化、不断发展着的宇宙做出了怎样的贡献，又是如何与这样的宇宙保持一致的。 >> 理解我们道德行为的演化起源，理解我们的道德行为是如何融入这个更宏伟图景的，都将有助于我们理解为什么我们应该依道德行事。 >> 牛顿物理学中的两种质量表现形式是如何被发现的，这两种形式通常被称为“重力质量”（重力质量的效果包括当你身处像地球这样的重力场中时你所感受到的重量）和“惯性质量”（惯性质量的效果包括在加速运动时你所体会到的重量感）。 >> 我们对于质量的理解是如何随着爱因斯坦广义相对论的发展而改变的。最为引人注意的是，在广义相对论中，重力质量和惯性质量之间的差异消失了，因此两者之间不再有区别。简言之，接受了广义相对论，我们关于质量的概念也就随之发生了变化。 >> 新发现的出现通常都需要我们改变自己对某些概念的理解。 >> 随着我们对道德演化起源的理解逐渐深入，极有可能出现的情况是，尽管我们通常觉得自己的道德判断很客观，但事实上它们一点儿都不客观。道德来自于人类天性，而我们的天性之所以如此则在于我们的演化历史。简言之，这些学者的观点是，我们的道德情感之所以如此，是因为它们带来了演化优势，而不是因为它们反映了世界的客观特点。 >> 根据我们对道德情感演化起源的理解，这种对客观性的感觉是一种错觉。这是一种很重要的错觉，它一直被认为是理所当然的，而且并不会在被指出后消失，但无论如何，这都是一种错觉。 2019.2.19
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