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第一次说清楚科学是什么

2017-09-01 汪涛 纯科学

 

   这本厚达540页的巨著证明的其实就是一句话:

科学的基础不是实验,而是测量。

 

不要从古纸堆里找自信

 

 前面“得科学者天下”一文发表后,有很多热衷中国古文化的网友发来疑问,在此顺便作答。因为中国近代的落后,使国人产生了很重的自卑感。作为对这种自卑的心理补偿,从古纸堆里找自信是一种常见的做法。中国的确有很灿烂的古文化,也对近现代科学的兴起产生过重大的影响和作用。四大发明就是这种作用的典型代表。它们之所以为世人所称道,原因就在于其对近现代科学的重大作用,而不在于这些创造本身。我个人认为仅从中国古文明自身角度来讲的四大发明应当是:水稻的培育,以水稻为源头的精细农耕技术(如陇耕等),丝绸,瓷器。它们都使中国古文化自身获得了极大的利益。但无论如何,我们都不应沉溺于古代中国文化,原因在于:

四大发明对近现代科学的作用并非我们刻意为之,而是无心之作。甚至像造纸术和印刷术这类对科学关键性的发明,是因为唐朝大将高仙芝打了败仗,被阿拉伯人俘虏过去的士兵将这些技术带过来的,这值得过多自豪吗?

中国学术界长期存在的一股非主流的“西学东渐”说,是这种从古纸堆里找自信达到极致的思潮。这种努力是没有意义的,因为这些学者对什么是科学基本上没有最起码的观念,仅凭一些与捕风作影无异的方式从古纸堆里寻找“支持”这种观念的东西。

从古纸堆里找自信的最终结果还是自卑,甚至自卑到极点。这一典型的代表就是所谓的“李约瑟难题”,这个所谓的难题折磨了很多中国的学者。科学革命和工业革命的萌芽在古代中国几乎都已经存在了,为什么却让欧洲走在了前面?这同样是基于对什么是科学完全无知才会产生的问题。这种追问不仅没有解决问题,反而让中国人产生的是对自己从根上的全面否定(参见纯科学上与本文同组文章:别再纠结“李约瑟”难题了,根本就是伪命题!)。最重要的问题不是过去,而是今天和未来。何谓中国梦和中国文明的复兴?如果我们今天都没有意识到,并抓住机会去创造属于未来的第三代科学文明,有什么资格去后悔古代的中国人呢?


提升科学素养刻不容缓

    

 2016年4月18号,中国科技部和中宣部联合发布了《中国公民科学素质基准》。这个基准中的部分内容受到一些科学家的批评,来自中科院和高校的八名科学家在科学网和“知识分子”微信公众号上联合署名撰文《〈中国公民科学素质基准〉怎么了》,指出《基准》存在一些“不严谨、不科学的问题”。如“阴阳五行、天人合一、格物致知”能否算科学,物质的组成,光谱,万物运动等问题上的表述是否准确。其实真正的问题并不在这里,无论《基准》也好,对它的批评也好,都是在争议一些具体科学知识的表达,但这些就能代表科学素养和科学吗?

 对任何具体问题的科学认识都可能是不断进步的,现在被认为是《基准》的东西,就算没有争议,未来也可能随着科学认识的不断加深而发生变化,就算今天没有争议的科学知识就能完全代表科学素养吗?

 科普今天在中国大行其道,但几乎所有科普都只是在讲一些具体的科学知识,或用更为通俗有趣、更吸引粉丝的表达方法去讲述科学知识。但科普最重要的工作和任务不是去普及大量增长的具体科学知识,而是要告诉人们科学本身到底是什么。


以往科学界内部也不完全明白什么是科学


“要用科学的方法认识世界,要用科学的方法去解决问题”。这个说法是我们经常都会听到的,但如果要问“到底什么是科学?”,不仅普通人难以回答上来,就是职业的顶尖科学家们其实也没几个能准确和系统地回答上来。尽管今天的科学已经是如此地发达,但对“科学”本身的认识依然停留在相当含混不清的阶段上。一方面,人们公认古希腊智者们创造的数学是一切科学的根基,公认伽利略因为引入实验方法而成为近代科学之父,整个科学界无论具体理论观点有何不同,其实潜意识中都公认有一套通行的、一切科学家们都必须遵从的科学规则。但另一方面,很少人能真正说清楚这一套规则到底是什么,以及为什么科学家必须遵从它们。因此,当出现少数否认这样一套科学共同体规则的人时,其他人还真就很难说明白为什么这些人是错的。

到底什么是科学?哪个学科可以给人们讲清楚这个问题呢?过去它是散见于哲学、科学哲学、自然辩证法、科学学、科学技术史等学科中。但这些学科都不能真正回答清楚到底什么是科学的问题,因为它们都只是站在科学的外部对科学进行描述,没能真正用科学的认识方法透彻地从内到外系统地研究清楚整个科学及其各个子系统的运行机理是什么。就象要研究汽车,如果你不把汽车内部的发动机、变速器、差速器、悬挂、转向、制动、车身、轮胎等等汽车的整体系统构成及和各个子系统的原理搞清楚,只是站在外面整体上云天雾地描述汽车,怎么可能对汽车有透彻的科学认识和了解?


第一次说清楚什么是科学


科学有两大基础工具:数学和测量。直到目前,科学界普遍地认为实验基础是确定一门学科是否有资格被称为是现代意义上科学的标准,但这个被普遍认可的标准其实是有严重问题的。不仅有大量的学科无法建立实验基础,而且就算在最具科学性的物理学领域,也不是一切科学问题都是用实验方法解决的。不仅最初的开普勒开定律是通过弟谷的天文测量获得,广义相对论最初也是英国物理学家爱丁顿通过日全食时对星光偏折的天文测量获得验证的。实验的目的是为测量,但不是所有测量都可被称为是实验。实验是一种特殊的,最精致的测量。但一个学科是否有资格被称为是科学的基本标准,应当是测量,而不是实验。这个看似很小的变化,却会为科学发展带来天翻地覆的革命,因为这会为所有认知领域建立真正科学的基础。因为一切认知的学科,无论是否可进行实验,都可以进行测量。

无论是天文学中的微分方程,水利工程中的微分方程,船舶领域的微分方程,建筑领域的微分方程,经济领域的微分方程还是气象领域的微分方程全都是一样的,仅仅是边界条件有所差异而已,由此形成了不同的学科。这充分体现了数学作为所有学科的科学基础地位,并通行于一切学科的能力。

与此相类似,无论是物理学测量,天文测量,化学测量,气象测量,雷达测量,生理测量,心理测量,地质测量,地理测量,海洋测量,经济测量,考古测量,新闻测量,生物测量,电信测量还是船舶测量,都符合测量学的一般原理,只是具体测量技术和对象有所不同,由此形成了不同的学科。这也体现了测量学作为所有学科的科学基础地位,并通行于一切学科的能力。

《实验、测量与科学》这本书,就是对这一命题进行系统和完备的论述。以这个为基础,过去所有难以被称为科学的领域,尤其是社会领域的学科,都可以具备与物理学同等的科学属性,同时也意味着一场全新的科学化风暴——用该书建立的纯科学方法体系,对大量过去不具备科学标准的学科进行科学化的改造。作者在出版该书之前所写的《通播网宣言》,尤其是《生态社会人口论》《纯电动拯救世界》《超越战争论》等,就是用纯科学方法去对相应领域进行科学化改造的尝试。在这本书出版之后,人们将可以清楚地理解作者为什么会去写那些书。

事实上,并非科学性受到大量质疑的学科需要进行科学化的改造,即使是很多被认为科学性无可质疑的学科,如化学甚至物理学等学科,同样存在不够科学的地方。

另外,第七代信息技术的出现,也会为科学的发展提供全新的条件和信息基础。纯科学方法的建立,以及第七代信息技术的完善,将会一起引爆第三次科学革命。这种科学革命不是科学知识线性的增长,而是整个科学发生质变的时代。如果不理解第三次科学革命的性质、形态和方法,按传统的方法无论多么努力也都将落伍。


作者简介

汪涛



独立学者,天使投资人,多家孵化器创业导师。

曾为中兴通讯国际市场管理体系的奠基者,

现为北京数码视讯科技股份有限公司国际投资总裁。

 

著作:

《通播网宣言》

《生态社会人口论》

《超越战争论——战争与和平的数学原理》

《实验、测量与科学》

《即将来临的粮食世界大战》即将出版)

《纯电动拯救世界》(即将重新出版)

《科学经济学——看见看不见的手》(即将出版) 




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