今天來跟大家分享的書是《上帝擲骰子嗎?》,這本書還有另外一個名字叫做《量子物理史話》。
這本書作者叫做"曹天元",是一名科普作家。
這位作者沒有太過於光鮮亮麗的履歷,也並不是專業的物理學家,他主攻的專業為生物化學和電子工程,他拿得出手的作品也只有這本《上帝擲骰子嗎?》。
但這不妨礙他寫的這本《上帝擲骰子嗎?》是一本十分優秀的科普讀物。
我認為,科普讀物的最大作用就是要激發讀者對於科學的興趣,讓更多的小孩能夠投身到科學事業裡。
假如1萬個小孩裡,讀完一本科普讀物,能有100個激發對科學的興趣,而這100人裡又能最後有一名最後大學跑去讀物理數學等相關專業,那麼我認為這個科普讀物就是成功的。
毫無疑問,從這個角度來說,《上帝擲骰子嗎?》絕對是一本不可多得的優秀科普讀物。
因為看完這本書,能讓一個對科學完全不了解的人,能對科學有一個大概的認知,能激發其對科學的興趣。
同時,作為一本優秀的科普讀物,《上帝擲骰子嗎?》的閱讀門檻是很低的,基本上來說只要有最基本的初中數學和物理知識,就可以沒有太大障礙的閱讀完這本書。
甚至你就算沒有一點點物理常識,也能在不明覺厲的狀態裡,讀完這本書。
因為這本書本質上就是在講"量子物理的歷史",是把過去這100多年的量子物理發展歷史,通過一個個偉大科學家的視角,帶有講述這些科學家生平事跡的口吻,比較幽默風趣的把這段科學史上有著史詩級地位的量子物理發展歷史,給講解得波瀾壯闊、跌宕起伏,讓人看完有種心情激蕩的感覺。
因為是主要在講"科學史",所以閱讀門檻不會太高,沒有太多晦澀的公式,也因為如此,這本書的專業講解也只停留在表面,能夠讓普通人閱讀感到興趣的程度,而要更進一步就需要比較專業、晦澀、枯燥的數學和物理專業知識。
所以實際上,這本書的這個講解,是比較恰到好處的適合普通人閱讀的一個程度。
因此作為一個了解量子物理的入門級科普讀物,我覺得是十分不錯的。
之所以推薦這本書,是因為在我個人的思想分析體系裡,科學的精神是佔據比較重要的地位。
我從小就喜歡看各種天文物理的科普讀物,10歲的時候就經常一有時間就泡在各種圖書館和書店裡,坐在地上看漫畫以及科普讀物。
因此,我從小就建立起比較理性的科學分析事物的態度,這對我一生來說是影響比較大的。
所以,我覺得有必要在我每周六的讀書分享裡,推薦一些我認為不錯的科普讀物。
這會讓大家或多或少感受一下什麼是科學看待和分析問題的理性思維。
我從小就喜歡科學,跟很多人一樣小時候夢想是當科學家,可惜這個願望還是沒有實現。
現在我這個年齡,再想去投身科學事業顯得也不大現實。
不過我覺得我還是可以寫一些類似科普讀物的科普文章,去在我力所能及的範圍裡,激發讀者對科學的一些興趣。
我的讀者還是有相當一部分人是還在讀書的高中生,能培養或者激發大家的這個科學興趣,我覺得還是能給我國的科學事業盡一份我的綿薄之力。
所以,我在讀書分享裡,去推薦幾本我認為不錯的科普讀物,也主要就是抱著這個想法。
而且我認為,了解這些科學常識,薰陶點科學辯證分析問題的思想,我覺得是對大家實際日常生活中,也會帶來一些幫助的。
這會比較增強大家的理性思維,而通常來說理性思維在大多數時候,都會給我們做一些決策的時候帶來一些幫助。
除此之外,我們中國總是被稱為科學的荒漠,雖然我們是科技的盛圡。
之前也跟大家說過,雖然我們國家科技很發達,但在理論科學領域的確是十分貧瘠的。
這跟原因很複雜,是許多方面因素長期積累下來的結果。
比如說我們比較僵化的大學高校教育體系,混亂的學閥問題,一潭死水的學術圈等等。
還有一種說法是說,我們中華文化缺乏這種科學的內在基因,畢竟科學的體系是西方一手建立起來的,對我們中華文化圈來說,是一個舶來品,比較難融入我們的文化體系。
對這樣的觀點,我只能說有一點道理,但卻存在偏頗片面的問題。
並且這樣的觀點,有一種比較危險的潛在思想,那就是把現代文明發展的第一驅動力——科學體系給排斥在中華文化之外。
包括一直以來,在國內存在一種非主流的觀點認為,科學的體系是西方的,科學是不完美的,我們不應該那麼崇尚科學。
這種思想是比較民族主義,而且很容易演變成反科學主義,進而成為反智主義。
雖然我一直宣傳愛國愛民族的思想,但同時我們應該注意到的一個問題就是,我們同樣也要有足夠的胸襟去包容兼併。
我們要有這個民族自信和文化自信。
我一直都堅信,中華文化是博大精深,並且是海納百川,擁有巨大的包容力。
這就是為什麼幾千年下來,中國歷史上也經歷過滅國的時刻,但最終我們中華文化的強大包容力,都最終把外來民族給包容進來,同化為我們的一份子。
中華文化正是依靠這種韌性、博大精深的深度、海納百川的廣度,像海綿一樣去汲取世界其他各族文化文明的優點。
所以,在面對科學體系時,我們應該要有足夠的自信,相信我們中華文化最終是可以把科學體系完美的納入並融合到我們的文化底蘊中。
科學體系雖然是由西方文明一手建立並主導,但這隻代表過去和現在,不代表未來會一直這樣。
事實上,人類歷史上的科學中心,曾經經歷過5次轉移。
第一次始於義大利,基於文藝復興的科學啟蒙時代。
第二次科學中心來到了英國,是由牛頓一手建立起來的經典力學體系,成為近代科學的奠基石。
第三次科學中心則到了法國。
第四次科學中心則到了德國,一直到二戰爆發之前,德國幾乎是現代科學的殿堂。
第五次科學中心則到了美國,由於納粹的原因,大量科學家逃離德國,其中大部分都逃到當時最發達也是最安全的美國。而在美國取得壓倒性勝利,並成為世界第一大國之後,這些科學家也就自然而然的留在了美國本土,使得美國成為了世界科學中心,一直到現在。
可以看到,每一次科學中心都是位於當時世界上最強大的國家。
二者是互相作用而影響的。
所以,我們很難說下一次世界的科學中心,是不是會轉移到中國。
我認為是有這個可能性的。
因為當前的美國越來越反智主義,而且美國的繁榮是建立在其世界三大霸權基礎上,而且已經過於透支。
而我們中國,是一個冉冉升起的新星,雖然我們有著最古老是文化和傳統,但我們又擁有一個最年輕的進取心態,散發著無窮的活力。
所以,美國這樣一個不斷走下坡路的國家,碰到我們這樣一個處於騰飛周期的國家,二者最終必然出現世界主導權的交替,幾乎是肯定的歷史趨勢。
而面對這樣一個歷史趨勢,下一次科學中心,我認為一定是會轉移到中國。
但現在問題是,我們做好這樣的準備了嗎?
我們國內有這樣的科學土壤,來供未來可能的這些全世界最優秀的科學家進來嗎?
這就是我之所以我分享一些科普讀物的原因,我想能盡我一點微薄之力,來給我們國內的科學土壤施灑一些肥料。
雖然我的作用可能是微不足道的,但我還是想努力一下。
我認為,我們中華文化的核心是跟科學的精神是完全相容的,本身文化層面的東西就沒有那麼多的涇渭分明格格不入的。
雖然我們中華文化的確會有更重視"意",而不追崇"實",所以我們可能不太注重量化、定量定性,不夠精確,容易模糊化,包括我們可能更習慣於經驗主義。還比如說我們可能習慣於崇拜權威,而缺乏這種科學的懷疑精神。
但我覺得這些問題,都不是最根本的問題,是可以容納和改進的問題。
而且構成我們中華文化的底蘊,是來源於戰國時期的諸子百家。
在諸子百家時期,我們也有墨家這樣的比較理性的、偏工科的哲學思想體系。
像墨家的思想體系裡,有"同異交得",這個意思就是"對立和統一"的辯證思想。
還有"權者兩而勿偏",就是說要權衡思考的全面性,思考分析要分兩面,只看一面就是偏觀。
這都是辯證思維的重要基礎。
包括我們《論語》上也有"朝聞道,夕死可矣"的精神,這種窮究宇宙真理的精神,實際上就是科學探索的重要基礎。
我們也有"打破砂鍋問到底"這樣的說法,這也是科學最需要的好奇心和執著精神。
所以,我們文化底蘊裡,其實不缺乏科學的土壤,只不過我們過於漫長的封建文化,禁錮了這樣的科學土壤,壓抑了我們民族的創造力。
我們現在要做的只是在當前由科學主導的現代文明裡,去重新激發我們博大精深的中華文化裡的科學土壤。
而不是想當然的就覺得,我們中華文化缺乏科學土壤,甚至認為中國人就是沒辦法搞科學,甚至去對科學體系加以排斥。
這絕對是大錯特錯的,而且很容易讓我們故步自封。
近現代的文明發展歷史,已經有無數證明了,科學的認知體系,的確是當前人類所能找到的最高效的一個認知世界手段,能夠幫助我們文明更快速的發展和進步。
並且科學還能通過科技應用,快速的把一些科學理論進行落地應用,乃至商業化,創造出巨大的價值。
所以,在現代,拒絕科學,等於拒絕進步。
我們是絕不能做這樣故步自封的行為。
兩三百年前,我們正是拒絕了科學,也拒絕了進步,才有了我們民族歷史上最黑暗的一段時期。
以史為鑑,方知興衰。
這是為什麼,我們要經常把科學掛在嘴邊,這不單單只是喊口號,更是需要培養這樣一種氛圍和態度。
不過我們也需要注意的問題是,要避免凡事講科學淪為形式主義,讓科學只是成為口號。
很多人張口閉口就是科學,但實際上並不知道什麼是科學。
這裡我也說一些我個人對科學體系的理解。
科學,本質上就是我們人類認知宇宙的一種實踐方法。
所以有些反科學主義的人,動不動就把"科學"給實體化,這是挺沒辦法理解的。
科學沒有一個實體,科學只是一種認知方法。
只是經常有人給科學扣上各種各樣的帽子而已。
但我們應該清楚的人知道,科學只是幫助我們更好去認知世界的一種實踐方法。
只不過科學有幾個比較典型的要素。
1、客觀性,科學是要實事求是的,一切以客觀事實和數據為最基本準繩。
2、可證偽性,科學理論通常都要設計一些實驗來進行證實或者證偽,如果一個科學理論沒辦法從邏輯上給出一個可以證偽的可能性,那麼就不是科學理論。
可證偽性是基於科學的客觀性基礎上。
之所以科學要是可證偽的,是為了讓這個科學理論能在現實生活中,可以被證實或者證偽。
否則科學理論就會陷入自圓其說的空想和空談,而不一定符合現實,那麼就跟第一條的客觀性相牴觸。
比如說,如果你想出一個理論,你需要設計一個實驗來預言一下這個實驗的結果,要麼這樣,要麼那樣,不能模稜兩可什麼都對,這樣只要現實中的實驗結果是否符合你的理論預測,那麼就知道你這個理論是不是對的。
從這個角度看,科學的認知體系是非常實事求是的,對就是對,錯就是錯,不存在中間選項。
一個跟現實觀測數據相違背的科學理論,就會被證否,那麼這個科學理論,就只能在其可以證實的範圍裡生效。
這就涉及到第三點。
3、適用性,科學理論都是有一定的適用範圍,只在某些範圍內生效,是帶有前提條件的。
這意味著,所有科學理論都不是完美的,都是存在一定的缺陷,只在某些範圍和前提生效的。
能夠普適所有範圍的萬能理論還沒有出現,那是所有科學家夢寐以求的大一統理論,也就是可以適用於所有範圍,解釋所有現象的科學理論,那是一個終極理論,也是科學所最終像探尋的宇宙真理。
類似於我們所說的"朝聞道,夕死可矣",這裡的道,就是宇宙真理。
我們不知道我們人類科學是否可以發展處這樣的萬能理論,但在那之前,任何科學理論都存在適用範圍,只能代表相對正確,而不能代表絕對正確。
這就可以引申出第四點要素。
4、懷疑性,科學的精神必然是帶有懷疑的態度去研究。
因為科學理論都是存在適用範圍,所以,這代表所有科學理論都存在其缺陷,有其不能解釋的一些自然現象存在。
那麼在面對這些科學理論的時候懷疑的精神就是必須的,沒有絕對的正確,當出現一些實驗結果、自然現象是跟已知理論不相符的時候,我們不是要去固執於權威認為理論沒有錯,而是應該實事求是的去看待這些理論的一些缺陷和不足,只有這樣才能在原有的科學理論基礎上,發展出更具備適用性,適用範圍更廣的科學理論。
基本上來說,過去這幾百年的科學發展史,正是在這樣一個不斷懷疑、證明、顛覆、鞏固、再懷疑的循環過程裡,螺旋前進。
科學的魅力在於,它可以通過已知的一些事實,去推導出一些"預測",來預測未知,並且這個預測的未知是可以通過實驗來加以證明,這種"預測"的魔力是科學最大的魅力。
比如說,在元素周期表被發現之後,人類可以精確的預言出一些還沒有被發現的元素的物理性質和化學性質。
像麥克斯韋方程組可以提前兩百多年,精確的預言光作為電磁波的種種性質。
除此之外,科學的一個最大特點在於,科學是要系統化和公式化。
公式化的基礎就是數學。
基本上來說,現代科學理論,數學都是最重要的基礎。
數學可以說是科學的語言。
這一點也是為什麼近代科學起源於義大利的文化復興時期,但人們基本把牛頓的《原理》視為現代科學的奠基石。
因為牛頓一手創建的這個體系,是基於數學,用數學當做語言,來描繪自然規律,並且將數學成為一種可以跟他人交流溝通的工具。
就好比,兩個程式設計師編寫了兩套代碼,如果這兩套代碼用了不一樣的語言,那麼他們互相之間是看不懂代碼的。
而牛頓實際上就是創建了這樣一個不同科學家,可以通過只看論文,就能明白對方在說什麼,可以通過這些"標準化"的數學公式,來理解對方的思想,整個邏輯的證明思路。
在這個基礎上,科學體系才會蛻變為一個可以群策群力,集合眾人智慧的認知體系,並且每個人都可以給這個大廈添磚加瓦,而不必要從頭開始打地基去建立一座全新的房子。
也只有這樣,我們後人才能站在前人的巨人肩膀上。
這是科學體系最重要的一個優點。
所以基於這個優點,才會有科學的開放、包容的態度,不會閉門造車。
比如你想出一個新的科學理論,你不會生怕別人知道你的驚世絕學,不會找個世外桃源蹲著,一輩子就找一個徒弟把你一生所學給傳承下去。
這是我們東西方文化的一個很重要區別。
其中一個本質區別,就是對於智慧財產權的重視。
西方文明有著對智慧財產權的重視基因,所以科學家想到什麼理論就會通過公開渠道發表出來,而不會藏著掖著。
這使得科學的傳承是開放的,是普適的,任何人都可以學,所有論文都是公開的。
這是現代科學發展的一個基礎。
相比之下,我們東方的文化傳承,就比較強調這種閉門弟子的單線傳承,這一點在我們一些傳統領域,比如中醫、武術、國學都可以看出一些端倪。
我們經常說,教會徒弟,餓死師傅。
所以有些老師傅,普通弟子只會教一些皮毛,真正核心的精華只會挑選到一些最優秀的弟子,有時候甚至到臨死之前才會把所學的所有一切都傳承下去。
這種傳承模式,一旦碰到天災人禍,或者改朝換代的動亂時期,就很容易斷了傳承。
我們中華文化的很多瑰寶就是這樣斷了傳承。
同時,這種單線式傳承,也不利於整個理論體系的發展擴大,不適合群策群力。
我們之所以習慣於這種單線式傳承,一個主要原因就是我上面提到過的,我們注重"意",而不追求量化、系統化、公式化。
所以我們的一些精髓,要教會一個人,所需要的時間成本太高了,入門的門檻也同太高了,這使得我們就自然而然的習慣於這種單線式傳承。
除此之外,我認為另外一個很重要問題就是,我們對於智慧財產權概念的重視不夠。
沒有"保護知識"的概念。
所以師傅教會了徒弟,就給餓死了。
因為沒有人去保護師傅教授出去的知識。
而西方文明能建立起來的這套科學體系,很大程度是基於這樣一個對智慧財產權的保護。
這使得這些科學家可以毫無保留的把自己最新的理論,通過公開渠道發表出來。
只要這樣正式發表出來,那麼這個理論和知識就會蓋上這名科學家的終生印記,這是一種榮耀,也會帶來巨大的利益,別人想冒名抄襲的代價是十分大的。
正是這樣一個良性驅動,才能讓整個科學體系,通過系統化公式化,來實現群策群力的效果,最終讓科學這座大廈,可以被無數人前僕後繼的添磚加瓦。
我認為這是科學體系的一個最大的優勢。
所以,我們梳理一下,大概了解一下什麼是科學之後,其實大家應該就明白,反科學怎麼反,根本不可能。
像科學的這些精神,都只是認知世界的態度和方法,而且都是正面的方法,你怎麼反,反了你就是固步自封。
比如說,科學強調客觀性,你反科學豈不是要陷入自圓其說不注重實際?
科學強調懷疑精神,你反科學豈不是要只崇拜權威?
所以,反科學是不可能反的。
我們只能接納,並學會用科學的方法去幫助我們更好的去認知這個世界。
包括很多人並不了解科學的情況下,就經常說這不科學,那不科學。
但實際上,科學只是一個認知方法,它從來都不是可以解釋所有一切自然現象的"真理之書"。
再加上我們當前的科學水平其實也還不足夠高,這使得我們當前還有許多我們沒辦法解釋的一些自然現象存在,還有許多未解之謎需要我們的科學進一步提高和突破才能去解釋。
這也說明我們的科學水平還有巨大的提高空間。
所以我們在遇到一些科學還沒有辦法解釋的問題時,不要動不動就說這個不科學,那個不科學。
實際上是不存在不科學,因為只要是客觀存在的自然現象和規律,最終都是科學去努力解析其原理的目標,現在還解釋不了不是說這個不科學,只是我們科學水平還不夠而已。
現在這個宇宙裡,我們能夠解釋的自然現象和規律,只是我們人類感知器官所能察覺到的大部分領域而已。
而在我們感知器官所不能察覺到的領域,還有太多未解之謎,等待我們的科學去探索。
比如說,現在最前沿的物理領域,暗能量就是我們物理學的一個主攻方向,也是充滿未解之謎。
這是因為,暗能量是一種理論上充斥在我們周圍,但卻看不見摸不著,並且我們當前所有儀器都檢測和感知不到的一種未知能量。
也許你會問,既然完全看不見摸不著並且檢測不到,我們又是怎麼知道它的存在?
這是因為我們可以通過其他一些自然現象來推導其存在。
比如說現代天文觀測的一個很確定的事實就是,宇宙在加速膨脹。
但這個宇宙加速膨脹,其實不太符合一些物理理論的結果。
比如說,宇宙大膨脹的第一推動力起源於宇宙大爆炸的時候,那麼理論上來說如果沒有其他新的力來推動宇宙持續膨脹,那麼在宇宙大爆炸之後,宇宙應該會是在一個減速膨脹的過程。
這是因為,宇宙內部有大量的物質,還有暗物質擁有極其龐大的引力,這個引力會從內部拉扯宇宙,使得宇宙應該是減速膨脹,甚至在一個臨界點之後,進入到收縮的過程。
然而,我們觀測到的結果是宇宙在加速膨脹。
這就意味著,必然存在另外一個力,在持續的施加於宇宙,這個力跟引力性質正好相反,是具備"斥力",是在排斥空間。
引力作用於空間,向內吸引。
而這個力同樣也作用於空間,是向外排斥。
正是這個力,導致宇宙在加速膨脹。
科學家給這個力,命名為真空力,而導致這個力的能量來源就叫做"暗能量"。
我們可以通過宇宙在加速膨脹,很簡單的就知道,這個暗能量在宇宙中的比例,肯定是遠遠大於暗物質和可見物質。
根據最新的天文觀測數據顯示,在2013年普朗克衛星給出的觀測數據結果,我們通過這樣一個計算推導顯示:暗能量佔68.3%,暗物質佔26.8%,普通可見物質只佔4.9%。
這個意思是,我們肉眼可以看見的日月星辰這些所有可見物質,只佔宇宙的4.9%。
而以黑洞為代表的暗物質,則佔有26.8%,為宇宙最主要的引力來源。
而暗能量則佔有68.3%。
你們想一想,一個佔有宇宙68.3%的能量,並且充斥在我們周圍,可以說無處不在的能量,居然我們看不見摸不著,甚至所有儀器都感知不到,我們的科學理論對其完全停留在假想和猜想,對其如何研究,還有點摸不著頭腦的狀態。
你們大概就知道,我們當前所了解的這個宇宙,實際上只是宇宙全貌的冰山一角而已,我們的科學水平雖然幫助我們極大的認知了宇宙,但我們仍然還只是在盲人摸象,在管中窺豹而已。
所以不管對這個世界,對這個宇宙,我們都要多一些敬畏之心。
我們過去這幾百年的科學,主要在集中解決我們人類生物感知器官所能感知到的自然現象和規律。
而未來的科學,更多則可能是要去解決,我們人類感知器官所不能感知的"神秘領域""抽象領域"。
我有預感,像暗能量可能會跟我們人類的意識、靈魂、乃至一些我們現在所無法理解的神秘現象,還有自然周期規律,等是會有很大關聯的。
過去幾百年的科學,集中在物質領域的探索。
未來的科學,可能就會藉由暗能量這個跳板,開始朝著我們人類的精神領域去研究。
除了人類的精神領域這種比較玄乎的概念之外,諸如量子力學、多維理論、平行世界理論等等,都是比較超出人類常識的抽象領域。
像當前的一些前沿科學理論,試圖去描述高維世界的狀況時,已經不能用人類感官和常識去理解,只能用一些晦澀深奧的數學工具去進行解釋和描繪,是十分抽象的領域。
量子力學的出現,實際上就是人類朝著這樣一個我們感知器官所無法感知,並且我們常識所無法理解的領域進發。
《上帝擲骰子嗎?》這本書,就是在對這樣一個光怪陸離,完全挑戰我們人類感知和常識的一個奇異世界,進行一個比較有趣生動的講解。
所以,這本書是十分值得大家一看的。
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