科学思维的价值
撰文/廖玮
在现代社会,科学的影响似乎无处不在。然而,很少有人能够具体地说明科学思维的特色以及科学思维对于人的价值。这主要是因为,一直以来,我们对科学以教科书的形式进行讲解,并对科学成果予以优化和总结,但并不对科学研究的过程作详细阐述。这种教学方法的优点是可以传授很多知识,但是也让人在学习过程中失去了深入理解科学思想的机会。
特别是在科学发展中有许多值得探寻的不同路径,即便是歧途,也有一定的价值,而这种快速的知识传授让人们失去了寻幽探秘的机会,失去了通过比较这些歧途而快速领会科学思维的机会,也让学习者失去了非常多的乐趣。奥地利物理学家、哲学家恩斯特·马赫(Ernst Mach,1838~1916)说,历史地研究一门科学的发展是最需要的,免得在其中铭记的原理变成一知半解的指令体系,或者更糟糕,变成偏见的体系。
他说得很有道理。
本书的目的是以非常简短的篇幅说明科学思维的特色、科学思维的艺术、科学与技术的关系以及科学思维对于人的价值等诸多方面。毋庸置疑,在这么简短的篇幅之内完成这样一个任务是非常困难的。幸运的是,伽利略和牛顿的例子就足以对科学思想和科学革命的实质做出充分的展示。
伽利略和牛顿是近代科学革命的主角,然而他们的科学思想却并不广为人知,甚至对他们有很多误解。
鉴于此,常有人把物理学当作乏味而且令人望而生畏的学科,也就不足为怪了。例如,世人都把牛顿当作理论家的典范,牛顿力学是把科学形式化、抽象化和系统化的典范,甚至很多人以为只有牛顿力学那样系统化的理论才是科学。然而,很少人了解牛顿不仅是一位具有非凡的抽象思维能力的杰出理论家,他还是一位极其出色的实验家,他非常善于借助实验进行思考。牛顿也是一位极端的经验主义者,他把自己的工作思想概括为一句话:我不做假设。
类似地,世人对伽利略的成就也多有误会,很多人以为那些成就并不怎么艰难、意义也不那么大。甚至一些科普作家和专业人士也会有这种误解。通过仔细的探讨,我们可以发现,伽利略不仅是在非常困难的情况下开创了科学研究的全新局面,而且在他的科学研究中展现出非常高超的技巧和思维艺术。这种思维艺术是科学的魅力和乐趣之所在,也是其他学科可以借鉴的地方,值得人们仔细学习和品味。这些都是受过科学教育的人应该了解的。
在本书的最后一章,笔者写道:当某人不能听或不能看,我们会对此十分遗憾,因为他不能充分地了解和享有这个世界的丰富;当某人不能欣赏精美的文艺或者美妙的音乐,我们也会对此遗憾,因为他不能享受这个世界的美好之处。但是大概没有多少人会对没有受到良好的物理学教育而心怀遗憾。这说明我们对物理学对于人生的意义缺乏足够的认识。
本书将通过简短的篇幅说明物理学思维的要点、科学思维的乐趣和魅力,并以此说明科学对于我们每个人的价值。我相信本书的主要内容可以被广大读者所理解。读者只需要耐心读完前两章就可以发现本书的内容不难阅读,并且发现科学思维虽然是一种深刻和丰富的思想方法,但也是十分简单的思想。此外,本书还可以作为中学物理学习和教学的参考书,也可以作为物理学专业的学生和教师的参考书。