序言
在西方,一些物理学家提出这样的问题,如果一个人未读过莎士比亚的著作,会被认为没有教养;但是一个人不知道牛顿、爱因斯坦的理论,却不被看作没有文化。这不奇怪吗?于是他们仿照“艺术欣赏”、“歌剧欣赏”那样,在大学开设起“科学欣赏”、“物理欣赏”课来。
——摘自吴翔等编著《文明之源(物理学)》(上海科学技术出版社出版)
说得有道理呀!我们不懂透视、构图和色彩,却可以欣赏画作,不懂编剧、作曲和表演,也可以欣赏歌剧,那么我们不掌握坚涩难懂的数学,背不下多如牛毛的物理定律,为什么就不能欣赏科学呢?
答案是,文学艺术这类产品被制造出来就是供人欣赏的,没有欣赏性,这种产品就失去了产生的依据。而科学的功能则不是供人欣赏,而是供人使用,是人类认识世界和控制自然的工具,没听说一把锤子因其不够胡里花哨而卖不出去的。用逻辑实证主义的话来说就是,文学艺术有形而上(超验)的价值,科学有形而下(经验)的意义。
在艺术欣赏中,我们提高了审美情趣,在文学欣赏中,我们获得了善恶观念,这些都是在不经意间产生的价值。那么科学有没有形而上的价值呢?太有了!因为科学不仅仅是技术,是器物,她更是精神,是文化。
如果以1687年牛顿的《自然哲学的数学原理》为现代科学体系建成的标志的话,科学还有着一个长达二千年的前史。最早可以追溯到公元前7世纪的希腊哲学家泰勒斯,他的“水是始基”的论断开启了以一个统一的理论完整地描述整个世界的探索征程。
中国人的科学启蒙是帝国主义用船坚炮利给上的课,接着是引进西方工业的洋务运动,新文化运动对“德先生”(民主)和“赛先生”(科学)的呼唤,落后的中国人向西方科学张开了热情的怀抱。
“海归”胡适,在民主和科学的美国浸染了一周,对近代中国的思想变轨就有了一个高屋建瓴的视角,他说,民主和科学都被人格化了,而不知道民主是一种生活方式,科学是一种思维习惯。中国人在恭迎德先生和赛先生的时候,都只看到了俊朗的外表,却未能习得内禀的精神。
咱们别扯远了。现在在网上活跃的人群,我想多是1976年打倒“四人帮”后科学的“第二个春天”的社会环境中成长起来的。大家想一想,这三十多年来,我们这个民族的科学素养是提高了,还是停滞或倒退了?
我妻子是一所初中的教学老师,使我得以近距离地观察到在“科学的春天”里中学教育领域中教师越来越累,学生越来越苦。比起文革中的“读书无用论”,这当然是一个历史的进步。妻子的一些学生在初中毕业就到国外留学去了。在国外,这些学生的数学都是一级棒,因为他们在中国的初中就已经捞过了界——读到别人高中的内容了。是否能说明,科学素质已经大大提高了呢?
前几年偶得一本美国作家布莱森写的科普著作《万物简史》,把自然、科学、科学史和科学家写得栩栩如生,幽默风趣。心想孩子一定会喜欢,跑了几个书店买了十本,这本书在我生活的这个省会城市大概就告售罄啦。我妻子带的是这座城市里最好的初中的最好的班级(动不动就出省状元市状元的那种)。把书送给她十名最好的学生(全班约60人)。现在已经四年过去了,结果只有一个孩子看过!
这是咋回事捏?我们的孩子似乎已经对自然的奥秘失去了好奇心,没有探索和创造的冲动。高强度的教育把孩子们变成了学习机器,知识对他们来说只是一个“是什么”(what)的结论,而不是一个“怎么样”(how)产生的机理和机制,更不会去问“为什么”(why)。不记得是哪位华裔科学家说过,“学问”首先就是要学会问问题,但我们的教育全部内容却是“学答”,教孩子们学习按照标准答案回答问题。
可是好奇心、穷根究底的追问,正是科学产生和发展的原动力。一个晚上泰勒斯在旷野上遥看星空,失足掉进一个大水坑,所幸被路人救起。人们每每拿这个故事嘲笑哲学家和科学家的迂腐。可是十八世纪的德国哲学家黑格尔说,一个民族只关心脚下的事,这个民族就是没有未来的。一个民族的希望,正在于那些遥望星空的人。常人看到的是千差万别的万物,泰勒斯却要追问万物的同一构成,提出了“水是始基”的命题。这个命题作为一个结论一钱不值,但命题所内禀的把差异万物无限还原为一个同质的元素的精神,却牵引着人类几千年的追索,至今脚步仍然不能停歇。
中国话说“授人以鱼,不如授人以渔”。科学的理论成果和物质成果固然重要,但对一个国家一个民族来说还是“鱼”;而科学精神和科学方法,才是代表一个民族未来的“渔”。近代以降直到今天,我们在热情拥抱科学的时候往往是本末倒置,接受的是现成的结论而不是结论的论证结构,是成品而不是成品的内在机制,买椟还珠,把最宝贵的形而上的科学价值还给了老师。
于是这个国家的科学殿堂沦为传统的手工业作坊,可以培养出科学的“能工巧匠”,却无法产生开疆拓土的科学大师。其结果是,我们这个国家严重缺乏原创能力。妇女来月经,我们的科学界来“年经”,每年临近12月10日(诺贝尔奖颁奖日),我们都要讨论一个痛苦而尴尬的问题——中国为什么出不了诺奖获得者?
问题还在于,我们教育方向的迷失,有着很悠深的民族文化和民族精神根源。诺奖得主杨振宁在“北京2004文化高峰论坛”上指出,易经思维阻碍了中国科学的发展。其实岂止易经思维,儒学的“不逾矩”观念,理学“天不变道亦不变”的论断,古代哲学大而化之似是而非的“辩证法”,直到今天的学校里还在讲授着一种永远不会错的哲学,这一切都是与科学精神和科学思维方式格格不入的。
因此民族文化中科学精神的补课,是我们这个正走向现代化的国家一个紧迫的任务。但这并不意味着每个人都要成为科学家。我倒觉得,我们中学的数、理、化应当大大缩减其内容,给孩子们预留更大的时空,插上科学的翅膀自由翱翔,使科学方法内化为思维习惯,在愉快的学习中体味科学精神,这才是最重要的。至于在数学和科学的哪个门类需要继续深研,或者根本就远离这些门类,则留给每个孩子在大学里或社会上自由选择。
因为科学不仅仅是一种技能,一种“奇技淫术”,不仅是对现成知识成果如饥似渴的汲取,更是对浩瀚星空的哲人般的仰望,对未知世界的稚子般的好奇,是攻坚克难的冲动,是披荆斩棘的历险,是忠实真理的坚贞,是挑战权威的无忌,是壁立千仞的倨傲,是海纳百川的包容,是标新立异的勇气,是巧夺天工的缜密。
所以科学精神和科学方法是一种普适的文化,是健全人格不可或缺的维度,不仅是科学家、科学工作者和理科学生所必备,也是非科学专业人员和文科学生所必需。
然而现代科学的发展不可遏止地高度形式化,那艰深的数学以至于数学大奖会被物理学家摘取,那远离传统的物理理论以至于专业圈内也需要做“科普”宣传。但物极必反,如此我们反而可以阿Q式地取得与科学家的平等地位。美国物理学家费曼说过,如果有谁说弄懂了量子力学,恰恰说明他没有弄懂。在这个领域里,我们似乎只能像苏格拉底那样说话——“我知道我不知道”。真正的“弄懂”和“知道”也许只有上帝,又也许如尼采所说——“上帝死了”!
当然我们也不要自欺欺人地在认知层面上与科学家攀比。毕竟自1687年牛顿的《自然哲学的数学原理》出版以来,科学已经成为一门专业性很强的独立学科,认知需要专业基本功的坚苦训练。在过去的两个世纪里,个别“伟大的哲学家”被形而上学的虚妄冲昏了头脑,对科学、科学家和科学事业评头论足,兴师讨伐,“指引正确方向”,落下了令人喷饭的历史笑柄。
野百合也有春天,业余人士也可以与专业人士一样欣赏科学,如欣赏一幅精美绝仑的油画,一曲威武雄壮的交响,一幕韵味无穷的歌剧,未必知其所以然,却能从中体味出一些宇宙的真谛,窥视到隐秘结构的模样,引起对“不知道”的好奇,对未知世界的敬重,收敛无知的狂妄。同时我们还可以与在科学道路上跋涉的探险者同悲共喜,为他们的失败扼腕,为他们的成功雀跃,领略他们迷人的风采,感悟他们的灵性,调侃他们的怪癖,不知不觉中,我们也许能沾上一些科学大师的仙气。
于是不揣浅陋写下这部通俗量子力学史。本书追求欣赏性,大家不必严肃对待,权当茶余饭后的闲侃。有不满尽可以咆哮,有不对尽可以拍砖,当然,衷心希望看过后顺手帮顶一下。
“神人出版社”纯属虚构,不构成实质的版权所有者。所以只要不出于谋利目的,尽可以转载,但希望注明作者和出处。同时欢迎实质的出版社洽谈出版,我一定是一个最好对付的谈判对手,因为我的名字叫“无功”。
2011年6月于凯迪社区
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