编者按:弗兰切斯卡.维多托(意大利物理学家)认为科学不是随着哥白尼革命或古希腊哲学而诞生的,而是夏娃摘苹果那一刻就出现了,这是一种求知欲,是人的天性。 科学是什么?这样的问题并不能像我们小时候学习新词语那样,背诵一下定义解释。我们只能从它的来源、发展以及传统的错误认知中去了解它。或是通过它不是什么,像剥洋葱那样,把错误的观点给剥去,看看里面还剩下什么?它是一种认知活动?还是一种可证实的预测理论?还是探索思考世界的方式? 如何定义科学? 科学发端于阿那克西曼德吗?要对这个问题做出解答,我们需要定义什么是科学?这个词语很宽泛,如果我们要用狭义或广义的去定义的话,可以说它发端于阿那克西曼德,也可以说它发端于牛顿、伽利略,或是说夏娃。这些人都具有历史性的意义,代表人类用一种全新的思维方式去促进认知的发展。但起源于古希腊哲学是最传统的说法,当然古希腊哲学也是科学,或者说当时哲学和科学是同一种事物,都是一种包罗万象的真理论。从词源上看,柏拉图认为“philosophos”追求的就是“episteme”,这个词语被翻译为“science”,这里是指可以对传统认识进行批判,并通过批判获得真知,也就是今天的科学态度。古代哲学强调理性的态度,在思考事物时 “以怀疑、讨论、求证营建理论,孕育出了古希腊哲学”,所以今天的科学态度就是古代的哲学态度。这种科学态度带有理性的认知,海德格尔把这种古希腊的理性认知翻译为“vernehmen”,它更接近与我们身处其中的感知,这种感知无需任何理论的训练和抽象,它不脱离我们与生具有的情感。如今出现在我们生活中的科学,与柏拉图的episteme是不同的。古代科学并非力求数据上的精确,它的目的是“为这个经验到的世界提供整体解释”。如果将用于度量的实证科学与以柏拉图的episteme为起源的古代科学进行比较,说古代科学不精确,这本身就是错误的比较。我们不能说亚里士多德认为重的物体下降速度快,轻的物体降落速度慢是错误,而伽利略认为不考虑空气阻力的情况下,物体的下降速度是一样的,就是正确的,两个不同的体系并不能分出谁对谁错。 最近几十年,人们对科学认知本质的思考一度非常活跃,很多读物都改变了我们对科学活动的理解。例如波普尔、库恩、蒯因的书等,都提出了不同的见解,他们的思考都是基于20世纪初牛顿物理学的意外崩塌——认为正确的科学理论永远是绝对有效的。爱因斯坦、海森堡和他们的朋友共同发现了一套全新的基础定律——广义相对论和量子力学,这套理论代替了不在有效的牛顿理论。 于是人们有了经验,定律总是会被替代。例如牛顿定律被广义相对论和量子力学替代,现在意大利物理学家罗韦利又在研究爱因斯坦和海森堡理论中不相容的地方,找出能够统一两者的理论定律。他认为新理论的诞生颠覆了我们对世界的认识。也就是说,牛顿理论下的世界形象是错误的,牛顿之后,我们又认为已经完全理解了物理世界的基本结构,但是我们又错了。这是不是就意味着不能相信科学呈现给我们的世界形象了呢?这个世界,我们到底知道些什么?科学教会了我们些什么?我们是否还能给科学下定义说它是我们世界的唯一真理呢?虽然我们通过以上的介绍,我们不能说科学是什么?但是我们下面可以说一下科学不是什么。 其实,关于新理论代替旧理论这样的说法,我们都知道旧理论仍然可用(像我们上一篇文章中提到过的,仅仅是边界不同了而已)。也就是说什么理论使用在什么地方,取决于我们观察和测量的方式。例如一位工程师用牛顿的公式进行计算之后认为修建的屋顶下雪的时候会塌,如果我们因为爱因斯坦推翻了牛顿理论不相信这个工程师,那我们肯定是错的。波普尔也说过,能够证伪的科学理论,才是真正的科学理论。在已知的一定误差的范围内提高某种事物的可能性,这些就是一种确定的科学预测。我们甚至认为这种提供预测,是科学理论最有用的地方。但是很多人认为这是一种理性缺乏说服力的方向。我们了解这个世界吗?如果只是通过计算物理现象,得出一些近似值,那么科学就是真的失去了帮助我们理解世界的能力了。上一篇文章我们提到哥白尼的发现,并没有比托勒密的系统更加完善多少,那么哥白尼的科学理论价值在哪儿?如果某种科学定义总结“太阳是中心,而地球不是”这个事实,那么科学定义肯定已经显示它的局限性了。科学预测一般显示两方面的作用,一个是让科学技术得到应用,一个是它成为选择和验证理论的主要标准。如果把科学看成预测技术,那么是混淆了科学和技术的应用,把科学当成了确认和验证的工具。从科学中我们得到了什么?宇宙并不是围绕着地球转动;围绕在我们周围的每一种物质都是由质子、电子、中子构成的;宇宙中有上千亿个星系;父母和孩子之间的像实行由一种到DNA分子的遗传物质传递的;大脑中有上千万亿个突触......这些都是给科学思想为我们揭示的可接受的事实,这一切物理学家罗韦利在《极简科学起源课》P147中告诉我们,是完全改变了我们对世界和自身原有的认识,是一种认知意义。 03 德谟克利特认为,宇宙瞬息万变,生命在于提出见解。在他看来,科学的目的并不是定量研究,而是”理解世界“。这意味着什么?建立和发展对世界的认识,就是一种思考世界的概念结构,它是有效的。(参考,同上,p.148)科学之所以重要,是因为我们想知道的很多,它或许诞生于我们的祖先想知道“山的那边是什么”,或许是从不经推敲的事实中产生,或是从合理的分析中产生。科学让我们知道地球是圆的,而不是平的。它给了我们一个全新的概念工具,使我们更加有效地认识世界。在成为技术之前,科学都是幻想,或是都是哲思。阿那克西曼德是西方哲学中的重要人物,他并不知道方程式,但是希帕克斯能得出方程式有他的努力。爱因斯坦先想象时空可能是一只巨大的软体动物。这种思考世界的过程是没有止境。罗韦利认为,今天我们思考世界的方式与古人已经不同,他认为这些变化都是科学带给我们的认知作用。但是我认为,科学的作用,这样的总结并不到位。它的作用是使我们不被确信的一切所禁锢,我们观察、思考、辩论、提出新的观点,这是科学理论发展带给我们的反思。科学从古至今的发展都在告诉我们,它的本质就是批判和反抗,就是排斥一切自以为的永恒真理。科学的不确定性 既然科学一直都是变化的,那么为什么我们这么信任它?或许是科学对世界的描述已经是我们现在所能掌握的最好的了。尽管它需要完善,但不能否认它目前所带来的有效性。它给出的答案不是绝对的,但是目前是可选择的。也就是说,科学就是一种发现,它的奥秘就是时刻在学习新事物,时刻在寻找新理论,它认识到自己并没有发现背后的真理。它并不是要给我们确定性,而是给我们批判的能力,并不断更新我们的思维方式。 弗朗西斯.培根把纯观察作为科学理论的基础,但是我们知道纯观察其实并不存在。笛卡尔认为“我思故我在”把理性作为最可靠的保证,但是一样被反驳。观察总是建立在已知的概念之上的,最明显的理性假设也可能是错误的。但是他们的哲学思想斩断了认知和传统之间的联系,解放了批判思想,打开了通往现代的大门。 科学是人类的冒险活动,这种冒险也是人们探索世界的方式,特别是它时刻准被颠覆我们的认知,这也是科学最迷人之处。它通过两种方式改变我们对世界的认识:一是通过科学精神,二是通过科学技术所产生的东西。科学通过它所提供的世界图景改变我们对世界的认识。但存粹的“科学主义者”却认为世界是科学所描述的,没有任何感性的部分,或是不用去在意,科学就等于真理,似乎是给我们提供了世界的真相。而我们喜怒哀乐,却排除在外,一切都成了数学把握的关系,实验取代经验,量取代了质,剩下一个只有因果联系的世界。很多人文主义者,是反对科学对真理的霸权的,但并非拒绝科学。 以上观点部分来自卡洛.罗韦利著《极简科学起源课》长沙:湖南科学技术出版社,2018.11.p.135-162
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