科學(xué)史論文--自然如不能被目證那就不能被征服

1、自然如不能被目證那就不能被征服W. C. 丹皮爾最初，人們嘗試用魔咒來使大地豐產(chǎn)，來使家禽牲畜不受摧殘，來使幼小者降生時(shí)平平安安。接著，他們又祈求反復(fù)無常的天神，不要降下大火與洪水的災(zāi)難；他們的煙火繚繞的祭品，在鮮血染紅的祭壇上焚燃。后來又有大膽的哲人和圣賢，制定了一套固定不變的方案，想用思維或神圣的書卷來證明大自然應(yīng)該如此這般。但是大自然在微笑史芬克斯式的笑臉。注視著好景不常的哲人和圣賢，她耐心地等了一會兒他們的方案就煙消云散。接著就來了一批熱心人，地位比較卑賤，他們并沒有什么完整的方案，滿足于扮演跑龍?zhí)椎慕巧皇怯^察、幻想和檢驗(yàn)。從此，在混沌一團(tuán)中，字謎畫的碎片就漸次展現(xiàn)；人們摸清了大自

2、然的脾氣，服從大自然，又能控制大自然。變化不已的圖案在遠(yuǎn)方閃光；但它的景象不斷變幻，卻沒有揭示出碎片的底細(xì)，更沒有揭示出字謎畫的意義。大自然在微笑仍然沒有供出她內(nèi)心的秘密；她不可思議地保護(hù)著猜不透的史芬克斯之謎。1929年9月于多塞特郡希爾費(fèi)爾德以下為鄙人的作業(yè)：人類征服自然的歷程回望征服自然，對于向來狂妄的人類來說，這雖是一個(gè)近乎不自量力的夢想，卻從未被放棄過。幸好有這樣一個(gè)從古至今被無數(shù)人追求著的夢想存在，我們才擁有了科學(xué)和技術(shù)這兩樣?xùn)|西，并不斷在這一條漫長的進(jìn)步歷程上飛速前進(jìn)?？茖W(xué)技術(shù)史見證了這條歷程，而研習(xí)這段歷史，我們便會明白，這一路是多么艱難，又是多么豐富。讀了W.C 丹皮爾的一首

3、自然如不能被目證那就不能被征服，全詩短短數(shù)句，卻已經(jīng)把人類科學(xué)技術(shù)從起步到今天千年來的歷史精妙的描述出來?？茖W(xué)技術(shù)，一個(gè)所有人都熟悉的不能再熟悉的詞組，然而真的要去給它下一個(gè)定義，卻不那么容易，畢竟，科學(xué)技術(shù)在不同的時(shí)代有著不同的含義。但無論定義為何，科學(xué)技術(shù)發(fā)展的目的卻是始終未變的，歸為一句話就是提高人類生活的質(zhì)量不管這種生活質(zhì)量的提高是指一項(xiàng)新技術(shù)廣泛應(yīng)用為人類物質(zhì)生活帶來的好處，還是一個(gè)自然哲學(xué)謎題的破解讓人類對自身加深了認(rèn)識，活的更加“明白”。盡管科學(xué)技術(shù)史的長河中，大多數(shù)杰出的科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)都不是因?yàn)檫@個(gè)目的，而是出于對科學(xué)的熱愛，或是對知識的渴求，但事實(shí)已經(jīng)證明，他們的成果極大程度

4、的改善了現(xiàn)今人類的生活。順著科學(xué)技術(shù)漫長的歷史，讓我們回到遠(yuǎn)古時(shí)期，回到人類剛開始從其它哺乳動物中脫穎而出的時(shí)代，去追溯一下科學(xué)的起源。那時(shí)的人類還很脆弱，過著和其它野獸一樣原始的生活，生命里最大的問題就是如何與自然抗?fàn)幇踩幕钕氯?。對于所有無法解釋的自然現(xiàn)象，人類逐漸發(fā)現(xiàn)自己的無助，便開始想象世間存在著一種超能力，并希望通過膜拜這種超能力而尋求到保護(hù)。就如詩中所述：“最初人們嘗試用魔咒來使大地豐產(chǎn) 來使家禽牲畜不受摧殘來使幼小者降生時(shí)平平安安”原始農(nóng)耕，原始畜牧，婦女分娩，前兩者保障了遠(yuǎn)古人類不用去追逐野獸也能填抱肚子，而后者保障了我們這一物種能順利的繁衍下去。那時(shí)的人類別無所求，只求這三件

5、事情不要出什么差錯(cuò)。從一個(gè)現(xiàn)代人的眼光來看，通過尋求一種超自然的力量所謂的魔咒去得到豐產(chǎn)和安全，顯然是可笑和沒有成效的。但不要小看了這種對魔咒的盲目膜拜，一些時(shí)候，巫術(shù)儀式的某個(gè)行為恰好真的是能幫助婦女順利分娩的，對“天神”的預(yù)測恰好是符合預(yù)測天氣的原理的，焚燒貢品時(shí)可能又恰好發(fā)現(xiàn)了火的新應(yīng)用，古時(shí)的人類雖然還沒聰明的使用和發(fā)展科學(xué)，但已經(jīng)聰明到了意識到事物的規(guī)律，于是他們每次都會重復(fù)之前產(chǎn)生了期望效果的行為，并在每次都得到了預(yù)期的結(jié)果。對自然規(guī)律的觀察和經(jīng)驗(yàn)積累科學(xué)就這樣誕生了?！八麄冇制砬蠓磸?fù)無常的天神，不要降下大火與洪水的災(zāi)難；他們的煙火繚繞的祭品，在鮮血染紅的祭壇上焚燃。”這是一幅有點(diǎn)

6、血腥的原始場景，但就是這種在無知中的盲目嘗試孕育了科學(xué)。這種沒有目的卻也歪打正著積累了很多“科學(xué)”的時(shí)期持續(xù)了很久，直到古希臘那些哲學(xué)家的誕生。古希臘遼闊的疆土，富足的生活資源和當(dāng)時(shí)的社會制度讓人們有時(shí)間思考生命，思考世界，于是，科學(xué)終于從被動的積累變成了主動的探求。希臘的哲學(xué)家們善于觀察，相比之下卻不那么喜歡實(shí)驗(yàn)，由于事情的真實(shí)原理總是和它們表面的樣子不太相同，所以古希臘哲學(xué)家的思考結(jié)論很多都是錯(cuò)誤的，但這并不影響他們成為后人眼里的圣賢，今天的我們還是記住了蘇格拉底，柏拉圖，亞里士多德，德謨克利特等人的大名。我們感謝他們敬仰他們，和他們的理論正確與否無關(guān)，而是因?yàn)樗麄冇掠陂_山破路，最先開始探

7、究萬物的本源。說起這些探究萬物本源的哲學(xué)家們，我最喜歡的一位其實(shí)是名字不那么響亮的泰利斯，不僅僅因?yàn)樗蛔u(yù)為科學(xué)的鼻祖，還因?yàn)槟莻€(gè)關(guān)于他通過氣候知識在橄欖豐收季大大賺了一票的故事。泰利斯讓人敬佩的一點(diǎn)是在客串了一回商人并嘗到甜頭之后，他還是義無反顧的回到哲學(xué)研究上了，這樣的執(zhí)著就是配得上被成為圣賢。泰利斯在反復(fù)思考和觀察之后，給出了關(guān)于萬物起源自己的答案：萬物源于水。這不是個(gè)顯而易見的答案，雖然事物的普遍的變化性和流動性讓人很容易與水聯(lián)系在一起，但鐵，木頭，這樣的固體是怎樣由水幻化而來的卻難以理解。之前已經(jīng)說過了，重要的不是結(jié)論正確與否，泰利斯這一答案的給出引發(fā)了后面若干哲學(xué)家去努力給出更完美

8、的答案。恩培多克勒將單一元素水?dāng)U展成了四元素水、土氣、火，使元素論能解釋更多的現(xiàn)象，而留基伯則更有創(chuàng)意的提出了原子組成說，并被弟子德謨克利特發(fā)揚(yáng)光大。在這段不長的歷史里，萬物起源的解釋層出不窮，這些解釋無一能被可靠的實(shí)驗(yàn)證明，圣賢們不知道自己正確與否，但到了原子組成說時(shí)已經(jīng)與通過現(xiàn)代科學(xué)手段得到的正確答案相差不多。由此可見古代自然哲學(xué)家的大膽和主動思考確實(shí)能帶來豐碩的收獲。萬物本源并不是古代哲學(xué)家思索的唯一問題，另一個(gè)很熱門的話題是我們的世界究竟長成什么樣。中國古代有以“天圓地方”為代表的猜想，而在古希臘時(shí)期，關(guān)于這個(gè)問題的答案更加豐富也更加合理。亞里士多德無數(shù)的成果之一便是通過觀察到月亮上影

9、子是弧線形的來斷言我們生活在一個(gè)球形的世界上，先不要急著去想他是怎么想到月亮上的陰影是地球擋住陽光造成的，他之后的人還得出了更多天文方面的驚人成果，包括埃拉托色你對這個(gè)球形世界大小精確度極高的測量，阿里斯塔克對月球致敬的推算等。從這一時(shí)期天文學(xué)上的高產(chǎn)我們可以看出，希臘人可不只是會空想，還懂得根據(jù)觀察來的事實(shí)動手計(jì)算出觀察不出來的事實(shí)。如果說原始人類巫術(shù)魔咒的運(yùn)用是科學(xué)的起源，那么古希臘圣哲們的科學(xué)積累則可以毫不夸張的被稱為科學(xué)自誕生以來第一個(gè)發(fā)展上的飛躍。如接下來所呈現(xiàn)的，這個(gè)飛躍又會隨著時(shí)間的逝去，被下一個(gè)飛躍所取代。每一個(gè)全勝時(shí)期之后都總會有一段漫長的灰暗日子。希臘文化的光芒逐漸退去，中

10、世紀(jì)時(shí)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展的停滯不前，這一切都過去之后，生來對于自然真理便有一種渴望的人類終于等來了又一個(gè)光明的時(shí)代文藝復(fù)興。這個(gè)時(shí)代的科學(xué)迅速的成熟起來，對于自然的探求已經(jīng)不再是圣哲的專利，任何一個(gè)人都可以憑興趣參與科學(xué)這場游戲，贏家的數(shù)目沒有限制，而獲勝的獎勵(lì)便是一個(gè)新自然規(guī)律的明了。丹皮爾的詩中所謂“地位比較卑賤的熱心人”就是在形容這一時(shí)期的科學(xué)家們。這不是一個(gè)準(zhǔn)確的概括，因?yàn)檫@時(shí)的科學(xué)家不乏名門貴族，不過貧賤出身的人只要有個(gè)聰明的腦袋，同樣可以跨進(jìn)科學(xué)研究的圈子。文藝復(fù)興時(shí)期的科學(xué)研究已經(jīng)具備了實(shí)驗(yàn)這一工具，因此相比于古希臘的純思考和觀察，想獲得真相會變得更加容易。這一時(shí)期很多產(chǎn)的科學(xué)家之一

11、實(shí)際上是一個(gè)藝術(shù)家，他就是達(dá)芬奇。用他作為例子是因?yàn)樗浅錾肀百v（私生子）卻又名載科學(xué)史冊（同時(shí)名載藝術(shù)史冊）的典型。如果說達(dá)芬奇研究人體解剖學(xué)是處于藝術(shù)創(chuàng)作需要，那么他研究物理學(xué)建筑學(xué)等學(xué)科并發(fā)明了無數(shù)用處各異的機(jī)械工具則純屬精力旺盛外加天賦異稟。記得在來上海上學(xué)之前的一個(gè)暑假來這里旅游，去上海科技館參觀時(shí)恰好趕上了一個(gè)關(guān)于達(dá)芬奇機(jī)械發(fā)明的巡回展。臨時(shí)展廳里的墻上掛著達(dá)芬奇的手稿圖片，而中間則掛著人們根據(jù)達(dá)芬奇所繪制的草圖做出的模型，觀眾可以親自動手操作。從水車到飛行器應(yīng)有盡有，如果不是他古怪的用自創(chuàng)的密碼書寫科學(xué)方面的研究成果以致于人們用了很久才讀懂，文藝復(fù)興時(shí)期的科學(xué)飛越肯定還會更進(jìn)一步

12、。后人也用不著過了幾百年才費(fèi)很大勁的做到達(dá)芬奇大師早就做到的成果了?？茖W(xué)技術(shù)史的課程里全面的介紹了很多科學(xué)界的名人，但可能是因?yàn)閺男÷牭竭^的響亮名字只是其中幾個(gè)，回想整個(gè)歷史最先跳到腦海里的也總就是那么幾個(gè)人，達(dá)芬奇是一個(gè)，接下來的一個(gè)就是牛頓，比達(dá)芬奇晚出生190年的牛頓代表的已經(jīng)不僅僅是個(gè)人，而是一個(gè)科學(xué)界的時(shí)代，說起近代科學(xué)不得不提起他。牛頓就是傳說中的天才身為一個(gè)遺腹子和早產(chǎn)兒，出生時(shí)不到5斤，母親改嫁后和文盲姥姥度過了無聊的童年，7歲上學(xué)以前腦子空空如也，家人對他也不抱期望，然而牛頓上中學(xué)后就熟練的掌握了拉丁語希臘語西班牙語和英語，被推薦去了劍橋，20歲出頭就當(dāng)上了終身教授。牛頓幾乎

13、所有被人熟知的偉大成就都是在26歲以前完成的，在那之后，他主要干的事情是和萊布尼茨因?yàn)槲⒎e分的“版權(quán)”而爭風(fēng)吃醋，以及錯(cuò)誤的把研究方向放在了不可能有什么成果的煉金術(shù)上。巨人就是巨人，就算如此，牛頓還是改變了科學(xué)的世界，直到今天，我們中學(xué)課本里大部分的物理知識還都是牛頓創(chuàng)造的經(jīng)典力學(xué)，大學(xué)里的物理課程也不過是把同樣是牛頓一手創(chuàng)造的微積分?jǐn)?shù)學(xué)方法加到了物理學(xué)里?；蛟S牛頓出生時(shí)還是個(gè)“地位卑賤的人”，或許他投身科學(xué)的初衷只是“熱心”，而他在做的也不過是“觀察幻想和檢驗(yàn)”，但結(jié)果證明他已經(jīng)壓過了科學(xué)史上所有科學(xué)家的風(fēng)頭，也再也沒有人敢把他和“卑賤”一詞放在一起。歷史并不總是有明顯的分界點(diǎn)，但若把牛頓時(shí)

14、代作為一個(gè)界點(diǎn)的話，從這個(gè)界點(diǎn)至今，科學(xué)的發(fā)展再也沒出現(xiàn)過如中世紀(jì)一般的沉寂，而是一直乘風(fēng)破浪的走了下去。法拉第和麥克斯韋等人在電磁學(xué)上的研究成果被應(yīng)用于通訊技術(shù)改變了全世界人的生活，而此后量子力學(xué)的創(chuàng)建更是打開了物理的新時(shí)代；以近代化學(xué)之父拉瓦錫為開端的化學(xué)飛躍給接下來的生物學(xué)和醫(yī)學(xué)發(fā)展打下了基礎(chǔ)；自達(dá)爾文提出進(jìn)化論在歷史上再一次撼動了普通人關(guān)于“我們從何而來”的答案后，遺傳學(xué)，生物學(xué)，化學(xué)的學(xué)科交融一直持續(xù)到今天。物理化學(xué)生物 醫(yī)學(xué)所有的學(xué)科不再是互相獨(dú)立沒有聯(lián)系，交叉在一起的研究和進(jìn)步給科學(xué)指明了新的發(fā)展方向。登陸月球，開拓南極，改造生命，創(chuàng)造虛擬世界，人類在征服自然的歷程上越走越遠(yuǎn)，留下了一個(gè)個(gè)鮮明的腳印?！白种i畫”被一點(diǎn)點(diǎn)的揭示