2018-09-14 16:45 |浙江新聞客戶端 |特約作者 楊文彪
《科學中的革命》(新譯本)由商務印書館出版,作者I·伯納德·科恩是美國科學史學者,全書1168頁,看一遍需要耐心。
一、科學的預見性與實證性
科學發展有兩個途徑,一是發現新的事實,發明新的工具;二是使事實更加簡明,使工具更加簡便。以方法論,每個科學理論的演化都可分為前後相繼的四個階段,思想革命、觀測記錄、論著交流、實驗證實,從推測性開始,以實證性檢驗確立。
科學進步是一個持續漸進的累積過程,是千萬人的共同努力的過程。伽利略的實驗記錄、笛卡爾以坐標系和xn等指數記法都在證明,知識的基礎是信念和領悟、理性和天啟,還有實驗檢驗和數學分析。知識具有等級性更具有民主性,知識依賴於專業的洞察,更依賴於適當的方法。
慣性和惰性的伴生性和能量守恆的相對性。牛頓指出,任一物體都將繼續保持其靜止或勻速直線運動狀態,除非有外力作用迫使其改變。持續的外力會使物體運動沿外力作用的方向發生變化。斯萊特等人主張,磁場連續分布的能量密度影響一個原子從一種穩定態向另一種穩定態躍遷的概率,但磁場連續分布的能量密度與原子量子化的能量強度之間,只存在統計意義上的能量守恆。
科學研究依賴必要的條件。在醫學界,帕多瓦刑事法庭為維薩裡提供充足的人體解剖標本,使他有條件在23歲時就獲得帕多瓦大學的醫學博士學位,第二天就開始為醫學系的學生講授外科學和解剖學,第二年出版《解剖六圖》,29歲就出版了《論人體的構造》,與年邁的哥白尼及其《天球運行論》同時問世。19世紀後期,德國抓住顏料化學革命的機遇,大學、產業部門以及政府共同開發最終產品,這一以科學為基礎的政校企三方協作模式至今方興未艾。
科學家也有詩和遠方。比如瑞士的阿爾布雷克特·馮·哈勒(1708—1777年)是著名的生理學家、解剖學家、博物學家和詩人;法國的亨利-路易·杜哈梅·迪蒙索(1700——1782年)則兼醫生、植物學家、海軍工程師於一身。
科學可以種瓜得豆。原本「證偽」、最終證實時有發生。1949年密立根承認自己曾花了十年時間檢驗愛因斯坦1905年的狹義相對論方程,在1915年不得不宣布它得到了實驗證實。而他本來的目的是證明方程式不成立、不合理。
科學進步並不是一種勻速運動,存在瓶頸期、突破期、加速期和沉寂期。從一場革命的基礎確立到這場革命的完成,往往需要兩代人的努力。不會來得更早,因為完成革命的障礙是自動消失,而不是人為放棄;也不會來得更晚,因為一旦障礙消失,人類思想意識的轉變比預計快得多,直到遇上新的障礙。科學演進也有時間遲滯,從17世紀哈維發現血液循環,到真正引發醫學革命,也過了半年多世紀。
二、星星運行在軌道上,星光扭曲在引力場
軸轉是星球的屬性,說球狀且有兩極的天然磁石會繞軸自轉,太陽也是。各自軸轉的星球在宇宙旋渦中相安無事,是因為處在各自軌道。行星沿著橢圓軌道運動並非勻速,近日點快,遠日點慢。與公轉不同,鐘擺運動所經過弧的長度越來越短時,運動速度也越來越慢,每次擺動時間不變。
波粒二象性是自然界的普遍特性,普通物質也會既展現粒子性又展現波動性。星光非常遙遠,但並非無限遠。星光是一種介質中的橫向波動,這也是引起電磁現象的原因。電磁波像光一樣有反射、折射和偏振,可以被聚焦。1919年的日全食期間的實驗(觀測)進一步證明,星光經過太陽附近時,會因為引力作用而發生偏轉,光線在引力場中發生扭曲。
牛頓說,所有物體都以引力的方式相互作用,沿軌道運行的每一個行星,既是一個被吸引者,也是一個引力源,吸引力變化與質量成正比。愛因斯坦說,質量和長度會隨著速度的變化而變化;一個人在自由下落時,將感覺不到自己的重量。
盤古的西方故事。關於地球,魏格納將原始大陸稱為單一的盤古大陸,杜託伊特猜想盤古大陸的南方還有岡瓦納大陸,休斯則將盤古大陸稱為亞特蘭蒂斯。如今地質學家的共識是海底擴張(地幔中的對流運動)使地殼板塊在一邊增生、在另一邊崩解,這種持續性橫向運動的周期大致為2億年。
三、科學精神與革命思想
科學普及的主要障礙來自情感。有時思想脫離人的情感,有時情感吞噬人的思想。弗洛伊德認為人類自我陶醉的自尊在中世紀歐洲受到三個領域的重大打擊:宇宙論,心理學和進化論。拉瓦錫玩氧氣、魏格納玩漂移,達爾文的《物種起源》指出人與猿有著共同的祖先,這些造物主張都具有哲學和宗教意義上的強大衝擊性。
革命是社會功能失調的結果。1688年英國光榮革命確立了在契約基礎上建立國家政權的重大原則,從此國王的權力不再是神授之權,而是經過被統治者、至少是代表被統治者的議會的認可和同意。違背契約就會喪失王權。按照穆勒《政治經濟學》(1848)的觀點,在一個由於人民缺乏活力和抱負而不發達的國家(地區),通過對外貿易(對外開放),可以(倒逼原有體制)產生連續的裂變,而不再在原有軌道作周期性的循環。
思想往往是從自然科學、精密科學流向社會科學和行為科學,然後相互作用。作者指出西方的「東方學」偏見: 「東方學」的思想風尚,其實是「一種對東方進行控制、重組和行使霸權的西方時尚」。以西方為中心,是地心說滲入思想意識的延續。
愛因斯坦的相對論曾被稱作物理學的「布爾什維克主義」。作者借泰奇、託洛茨基等人的觀點認同真正「不斷革命」的理論從馬克思和恩格斯開始:任何一個國家的勞動者革命行動都是世界勞動者革命運動的一部分;社會主義社會仍然存在不同群體之間的衝突和矛盾,這是因為經濟社會發展依然不平衡不充分;經過持續不斷的革命,共產主義作為人類大家庭將最終組織形式得到實現。19世紀《共產黨宣言》的發表,20世紀俄國革命,以及此後的毛澤東思想及中國革命,豐富了革命的概念和形態。
四、書有書之命
作者旁徵博引,力求使研究信息紀錄「詳盡無遺」。這對非專業讀者的我是一個考驗,撈起來的重複或類似信息偏多。書籍的產生自有研究寫作的內在邏輯,但書籍的命運由讀者決定。如果一本書的信息能得到讀者的認可,能夠促進相關領域的進一步研究和思考,這應算作一本好書。
模仿老樹,上打油詩:
挑土和泥燒磚,表示草草讀完。
不怕班門弄斧,就怕遲來分享。
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