|
乔治·萨顿（1884-1956），科学史学科的创立者 科学史学科的创始人乔治·萨顿说得好，科学史是将科学文化与人文文化两种文化相沟通的桥梁。在今天这个科学昌盛的时代，科学在我们的社会生活中起着越来越大的作用，我们的一切都受科学的支配，但是享受科学指导下创造的物质财富不代表对科学的了解，在某种程度上人们对科学的了解是越来越少了，特别是科学的人性目标，越来越脱离人类理性的批判和控制。在这个时代，重新恢复科学的人文面目，使科学与人贴近，就显得极为重要，科学史正好能在这方面发挥作用。笔者不反对把科学史纳入德育渗透的范畴，只想提醒一些常识中的误解，最著名的应该是“关公战秦琼”了。 
“关公战秦琼”是已故相声大师侯宝林的作品，让唐朝的秦琼和三国的关羽提马开战是醉汉的主意。谁都知道隔着几个朝代差着四百年，他们无论如何也打不起来，荒唐与幽默令观众捧腹。中学物理的开篇有两次提到伽利略和亚里士多德，一次是关于力和运动的关系，另一次是关于落体运动的规律，亚里士多德的观点认为力是维持物体运动的原因，物体下落的速度和它的重量成正比，当然这些观点是错误的。而且错的很显眼。问题在于伽利略怎么就和亚老打起了官司呢？他们可是春秋晚期到明末清初，差了近两千年呀！
事实上伽利略挑战的并不是亚里士多德本人，而是当时的权威教会，史书记载最初教会也是反对亚里士多德的，直到12世纪才把他奉为神明，并断章取义了一些理论。还是让我们重温一下库恩的顿悟。
托马斯·缪塞尔·库恩（1922-1996），美国科学史家库恩(T．Kuhn)是世界上著名的科学哲学家，哈佛大学物理系研究生毕业后留校任教，专门从事理论物理的教学和研究工作。1947年夏，库恩应邀作“关于17世纪力学(即伽利略和牛顿力学)起源”的讲演。为了准备这次讲演，库恩把亚里士多德的物理学原著《物理学》和《天论》找出来仔细研读。但在读完之后，库恩感到十分失望。深深地觉得亚里士多德的力学只是一派胡言。亚里士多德是古希腊时代的大学问家，他的物理学在古希腊和中世纪一直被人们奉为真理。库恩读了亚里士多德物理学原著之后产生的困惑是，“亚里士多德怎么会对物体运动发表那么多明明白白的谬论呢?而且最重要的，对这种观点怎会有那么多的后继者那么长久地信以为真呢?我读得愈多，就愈感困惑。亚里士多德当然会犯错误，对此我并不怀疑，但是怎么能想象他会错得那么显眼呢?”困惑了几天之后，库恩一下子顿悟了，困惑突然消失了。他觉得问题不在于亚里士多德，也不在于古希腊和中世纪的人们，而在于他自己，在于他自己看问题缺乏历史感。亚里士多德是公元前3世纪的人，而他自己是生活在20世纪的物理学家，他不仅对17世纪的伽利略和牛顿的力学十分熟悉，而且对20世纪的爱因斯坦的“相对论”、玻尔的 “量子力学”也十分精通。他感到他是站在20世纪物理学家的立场上，用20世纪的物理学理论为背景，去看公元前3世纪的亚里士多德，那么，他当然会把亚里士多德看扁了，把亚里士多德的物理学看成是胡说八道，把亚里士多德看成是一个胡说八道的人。他想，如果他把自己的立脚点放到古希腊或中世纪，按当时人们的思维方式去看亚里士多德，说不定他也会把亚里士多德看成是一个大学问家，把亚里士多德的物理学看作是真理。库恩由此悟出如下的道理：每一个时代，由于当时的文化条件的不同，决定了该时代人们的思维方式，这种思维方式包括该时代的科学理论、自然观、价值观和方法论。库恩把这种时代的思维方式称之为时代的范式；这种范式为该时代的科学家共同体所信奉，成为他们的共同信念，并指导他们解决科学难题的活动。时代不同，这种范式也不同。古代有古代人的范式，如亚里士多德的范式；近代有近代人的范式，如牛顿的范式；现代有现代人的范式，如爱因斯坦和玻尔的范式。每一个科学家，总是站在一定的范式的背景上去进行科学研究活动的。从亚里士多德的个例来看，这种范式在内容上包括：①自然观，如月下区内的“四元素说”； ②科学理论，如物理学的公理和定理；③价值标准，如“完美性”标准；④方法论，如在月下区内把万物归结为四元素的还原方法等等。库恩的规范论表明科学家在进行科学研究时，不是头脑空空地去研究自然现象，而是依托一个包括科学理论在内的文化背景去提出进一步解决科学问题的理论，或者用这种理论去解释自然现象。同样，我们在教学中有必要告诉学生理性的看待历史，这对他们今后的生活、学习、工作都很有帮助。站在逻辑与历史的统一性来看，个体最初对自然的认识并不见得比亚里士多德高明到哪里去，甚或远不及人家。类似的还有站在大学的立场看中学，站在中学的立场看小学。科学在不同的时代有不同的理解，在个体的不同认知阶段同样有不同的理解。我们有权利否定亚里士多德的物理理论，但不能因此否定他老人家的伟大贡献。教学中我们可以强调伽利略的科学方法：观察现象→提出假设→数学推理→实验验证→合理外推→形成理论。反对由表象不经过纯化直接归纳规律的古典方法，但是不能让亚里士多德背这个黑锅，否则这是不公平的，不符合历史的理性。
相比之下，牛顿和惠更斯关于光的本性的争论，爱因斯坦和玻尔关于因果性和决定论的争论，因为处于同一时代，不难看到他们各自的局限性，前者已经被波粒二象性统一，而后者留下一段佳话，至今没有定论。值得一提的是，和爱因斯坦相比，牛顿的人品缺乏宽容。敢于挑战权威是创新型人才的必备素质，如果成了权威就应该多一些宽容。流散人间的许多科学故事被人们演绎了，物理教学有责任还历史以真实，伽利略的连体双球推理足以否定重球下落快的错误结论，哪有必要跑到斜塔上去扔球，即使扔了，会有万人空巷的轰动吗？别忘了早期的科学研究并不被大众推崇。所以我想说：科学不是传奇，没有众里寻他千百度，哪来蓦然回首。这正是：再次感谢石家庄二中李银老师提供本文！感谢李老师多次为“杠精学物理”提出意见和建议！谢谢！
|
