《思维简史》为什么我们与西方有巨大的自然科学差距

高广银
2018-10-24 看过

《思维简史》是美国伦纳德·蒙洛迪诺2018年4月份出的新书,英文原版书名《The Human Journey from Living in Trees to Understanding the Cosmos》(《直立的思想者:人类从丛林生活到理解宇宙的旅程》),首先不得不吐槽中信出版社给该书名的翻译,很明显有蹭热点嫌疑,以为会是《今日简史》《未来简史》这些热门书籍相关的书,其实伦纳德·蒙洛迪诺不用蹭任何热点,他所编剧的《星际迷航》《世界大战》绝对是大家所喜欢的作品,而且与霍金合著的《时间简史》在科普类销量绝对是史无前例的。本书主要讲述人类自然科学发展史,以及过程中对自然、宇宙的理解,书中介绍了伽利略、亚里士多德、牛顿、爱因斯坦等一众自然科学大咖,描述理论提出的环境,以及对后世的影响等。

为书写序的是吴军和万维钢老师,都是在《得到》开设自己专栏《硅谷来信》与《精英日课》,两个专栏都对美国前沿科技进行了大量的介绍,不可否认我们与西方特别是美国,在科技领域有不小的差距,这些差距经过我们几代人的追赶,尤其是鸦片战争以后我们追赶的速度逐渐加快,为什么现在差距还是那么大呢?我们在2000多年前也有科技的萌芽,墨子在《墨经》中已经有自然科学的雏形,比如三角定律,小孔成像等。为什么我们的自然科学没有形成一个参天大树呢?没有像西方从巫术到化学再到科学的转变呢?我们两大文明几乎在公元前6世纪—4世纪都出现文明大爆发,苏格拉底、亚里士多德、柏拉图、老子、孔子及释迦摩尼这些圣哲同时出现在这个伟大的轴心时代,那么我们为什么没有像西方那样,亚里士多德—伽利略——牛顿——爱因斯坦一直迭代进步呢?哪怕是欧洲最黑暗的中世纪,也没有能中断西方自然科学的种子呢?

一、宗教

无论是伽利略还是牛顿,当时都要依附于教会,只有教会有足够资金,足够的耐心供养那些看上去思考的“闲人”。很多人觉得牛顿晚年沉迷于宗教,晚年在科学领域毫无建树,你如果了解当时历史,就会知道,宗教研究是主业,自然科学仅仅是业余爱好,满足个人的好奇心。而且很多教会要求与最新的科学学说相融合,类似于我们现在国家提供的科研项目。尤其宗教产生了各个分支,为了在辩论中赢得有利地位,都要求科学领域大咖来驻场,举例说亚里士多德虽然站在教会的对立面,但是还是收到各教派的拉拢。当这些自然科学界的大咖能够获得足够的尊重的时候,也就能够独立思考,获得理性的认知,也就是站着把自然科学给研究了。反观中国呢?陶瓷可以说是中国在世界的名片,明清出口创汇的主打产品,但是谁发现的,无从知晓,他们只是一个群体被历史记载,影响力远不及当时一个小县令。

宗教给自然科学提供交流场所。宗教提供养了早期的大学,也就是学术研究的聚众场所,现在大学university源于拉丁语universitas,原意为社团,协会。如果 没有一个供大家扯淡的场所,像“哥贝克力石阵”提供一个宗教场地,知识如果没有经过群体思辨锤炼,是经不住时间的考验的。只有大家一起讨论,博学众长,科学才能发展进步,科学家是一个社会群体,普朗克,伦琴,波尔、德布罗意、泡利、狄拉、薛定谔等等,可以说群星璀璨,才有量子力学的进步。唐诗因为有李白、杜甫、岑参、王维、李贺、韩愈、白居易等等一系列大咖,才有唐诗的巅峰。

另外我们的“大学”不能独立于政权,多集中于对于孔孟的理学研究,很少有对自然科学的研究。而西方宗教不但为自然科学提供大学,而且还在不断融合宗教与自然科学的分歧。举例说亚里士多德认为,物体为什么会形成自由落地,苹果会落在你头上,是因为所有物体都要回到上帝怀抱,回到土地,你看这就很好的融合了自然科学与宗教,既研究了自然科学,又完善宗教理论。 二、工具

不可否认,自然科学的发展有其偶然性,拿我们中国的陶瓷举例,为什么在中国呢?其实两河文明时期已经有陶器,领先中国上千年,但是两河文明那没有高岭土,所以科技领先也没有用,只能生产漏水的陶器,生产不了陶瓷,欧洲也是,缺乏关键的高岭土也无法造出陶瓷。我们自然科学的落后西方,有很多因素造成的,宗教、经济、文化、以及地理因素等等,蒙洛迪诺认为工具对自然科学的影响也是非常重大的。

1、时间工具,在1670年英国钟表匠人威廉.克莱门特发明钟摆式钟表之前,我们不能测量速度,更不能测量出重力加速度。因为钟表的发明,牛顿用绳子打结的形式计算船体行驶速度。我们东方通过观察星辰,斗转星移,春去冬来,来界定一年的更迭,这些不能精准量化时间,只能去延伸到占卜,算命等,从而跪舔“皇权”,测算星运。

2、望远镜,伽利略因为望远镜能够看到行星的运行规律,确定了太阳不是围绕地球旋转,印证了哥白尼的日心说,此后为牛顿万有引力等定律奠定了基础。哈勃望远镜,发现了爱因斯坦狭义相对论的正确,宇宙是不断膨胀的,也让爱因斯坦不用纠结了。射电望远镜的出现,看到宇宙有机分子,宇宙微波,甚至暗物质的发现提供了有效工具。

3、显微镜,其实与望远镜的原理相似,后来列文虎克把显微镜放大到能观察微生物,电子显微镜更是让我们观察到细菌,丰富了我们生物物种的认知。

4、容器,在17世纪没有收集气体容器之前,一直以为空气为一种元素,直到玻意尔利用容器分离了气体,二氧化碳与氧气,才发现空气中蕴藏着很多元素。至此推翻1000多年火焰是一种元素的理论,其实我们中华文明也一直认为世界是由金木水火土组成的,而且是相克相生的。

5、数学,如果说文字是记录复杂世界的一种“录像机”,把前人珍贵的研究成果记录下来,那么数学是更为精准的记录工具,没有数学,我们无法记录速度,位移,温度,甚至化学实验等等,使我们的物质世界能够相对精确的记录。数学是科学的语言,它是概念交流的工具,它是内在推理与逻辑的规则。书中讲到为什么科学能发展,很大的因素是把数学进行数字简化,尤其是“+”、“—”“=”号的发明,真是天才的发现,让逻辑推理能够简化运算。我们古代最有成就感的勾股定理,勾三股四玄五,看似很简洁,实际中如何应用呀,我觉得充其量是个发现,离理论还是差的远,a2+b2=c2,几乎所有直角三角形都能用,盖房子,造船都是可以用的上的。

6、对撞机,包括电子对撞机、质子对撞机、强子对撞机等,就像我们当时的望远镜一样,拓宽了我们认知世界的广度与深度,为科学打开新的领域。我们真实的世界是由4.9%的普通物质, 26.8%的暗物质和68.3%的暗能量组成。什么概念呢?也就是我们现在认知的世界,还不到可见世界的5%,未来自然科学还有很长的路要走。

我们总是用简化的模型去模拟我们的世界,当我们用万有引力去理解世界万物时候,发现量子领域不好使了,在牛顿之前我们可以拿上帝做挡箭牌,为什么苹果掉地上?因为要回到上帝怀抱,为什么有男人女人,那是上帝造的......现在上帝死了,我们却迷茫了,世界似乎是混沌的,不确定的。也许因为我们恰好发现这些工具,让我们发现自然科学现在成果,将来随着我们借助的工具越来越强大,比如人工智能,量子计算机,我们将颠覆现在自然科学的认知。

三、其他因素

东西方自然科学的差距因素很多,其中一个关键因素经济因素,蒙洛迪诺并没有去介绍,整个社会的经济发展允许支持科学家去研究,那些自然科学大咖家庭经济能力支持他们去探索,玻意尔能在18世纪拥有一套化学实验设备,不次于现在富二代的劳斯莱斯。

也许东西方思维的差异最终导致两个自然科学发展的不同,亚里士多德认为世界遵循二分法,即非黑即白,人分为自由人与奴隶,事物只有一个标准答案。任何事物背后必有不可辨伪的真理,因此从柏拉图,到牛顿都在寻找世界那些唯一答案。而我们东方认为世界是阴阳交替的,祸兮福之所倚,福兮祸之所伏,福与祸相互依存,互相转化。伽利略、牛顿、爱因斯坦不断推翻前人的认知,都陷入内心的挣扎。比如爱因斯坦狭义相对论论证宇宙是不断膨胀的,宇宙起始于一个点,为了不至于和牛顿定律离得太远,他于是给他的公式增加一个变量因子。当达尔文论证人进化而来,和上帝他老人家没关系时候,面临着信仰的崩溃。

二分法是否更适合自然科学的发展?人类的思维是追求确定性的,对于黑暗的恐惧,对于未来的恐惧都是源于对不确定的恐惧,在古代我们寄希望于占卜算卦,今天我们寄希望于我们的数学模型,不是说数学模型不可靠,是我们仅有的数据量不足以模拟我们复杂的世界,举例说天气,地震,我们所能有的工具,位移,速度,时间等等,都不能衡量自然界的复杂。但是我们人类的潜意识又是去追求确定性,为什么苹果会砸到我的脑袋上?什么是万有引力?既然万有引力,为什么两个铁球没有互相吸引?......于是诞生我们的自然科学家,去做各种解释,这些解释还要颠覆我们以往的认知,并且不能证伪。

未来自然科学的差距也许更大。骆驼到马,行驶速度10公里/小时提升到30公里/小时,经过了近2000年,然而飞机速度增长10倍却只用了50年。互联网从诞生到应用经历了近30多年,而移动互联网从诞生到红海,仅仅是10年,世界发展速度越来越快。自然科学发展速度不再是以前线性的发展,随着摩尔定律,计算机计算能力的跃迁,科技发展将是指数级别,看上去只是几年的差距,但是真实的科技水平却是像《三体》里描述的一样,是不同维度的差异。

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思维简史 思维简史 7.8分

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