不知道大家读的感觉是怎样, 我昨天把第三部分量子力学和相对论读完以后,觉得很有点意犹未尽的感觉。毕竟那些后来的大牛们还没有在这本书里被提到,我可能要专门找一些类似的书来看一看。读科学史的好处就是满足好奇啊。虽然有的理论还真的是挺难理解的,但是很有趣。
关于这本书的第二部分:从亚里士多德到牛顿世界观的进程和转变。
从天文学开始的一段历史。
以亚里士多德观点为主导的世界观是:地球是宇宙中心。地球是静止的,所有宇宙物质都是沿正圆轨道匀速运动。
托勒密的“地心说”,一套完整且缜密的“亚里士多德”式的理论。提出了关于周转圆,均轮和等距点等概念,并用数学推理自证了这套观点。托勒密的整套理论统治了世界近1500年,是第一个可以准确预言和解释种类繁多、数量庞大的天文学数据的理论。
哥白尼体系是“日心说”体系。作者认为哥白尼和托勒密的体系很多方面是相似的,同样遵守正圆和匀速运动的事实。在复杂程度上来说,哥白尼体系和托勒密旗鼓相当,唯一优于托勒密体系的观点就是对行星“逆行”运动的解释:哥白尼认为,地球离太阳比火星近,地球绕太阳转两圈,火星只能转一圈,因此,地球每两年可以追上火星一次,这样在地球上看,火星是相对于背后的恒星在反方向运动。(现在知道水逆,火逆等等是什么意思了吧!但这跟运气有什么关系?我们对星座的诠释是基于什么?超越科学的东西真的是玄而又玄。。。)
第谷体系则是混合了部分托勒密和部分哥白尼的理论。仍然是“地心论”,但是月球和太阳围绕地球运转,而行星围绕太阳运转。地球仍然是静止的。从数学角度上来说,第谷体系是等同于哥白尼体系的。第谷体系相当于在“地心说”和“日心说”上面提供了一个折衷的方案。
开普勒体系(1609年)则提出了一个比上面所有理论都要简明的理论。他摒弃了正圆轨道和匀速运动这两个关键的哲学性/概念性的事实,以椭圆形轨道和变速运动取代了二者,提出了“行星围绕太阳沿椭圆形轨道运转,太阳占据椭圆轨道两个焦点之一的位置“,被称为开普勒行星运动第一定律。而变速运动被称为第二定律。这个理论完美地预言和解释了经验事实。
此时的”地心说“理论已经逐步转换成”日心说“,开普勒的理论简洁明了,但是却对亚里士多德世界观体系产生了很大的冲击。
然而,望远镜的发明让伽利略在开普勒的基础上探索到了更多天文奥秘。伽利略看到了月球上的山峰,太阳上的黑子,土星光环,木星的卫星和金星相位的转变,诸多观测发现为日心说提供了证实证据。
至此17世纪的一些发现,让亚里士多德“地球是宇宙中心的”世界观站不住脚了。根据亚里士多德的理论,重量大的物体有一种向宇宙中心(地球)运动的天然趋势,此时当我们得知地球是围绕太阳运转的时候,这个解释不适用了,并且地球是静止的显然也不再成立了。
新的科学必然代替旧的认识。牛顿世界观出现了。牛顿的运动三大定律:惯性,加速度和反作用力,以及万有引力解释了宏观世界,尤其是天文学上的物体运动的规律。重力概念的出现让人们很好地解释了月亮保持在自己轨道上运行的原因。牛顿世界观里物体运转的模式并不是因其内在本质,而是在外力影响下形成的。
除了沿着时间轴展开科学发展的历史之外,作者也科普了科学发展和宗教以及哲学思考之间的交织关系。
正是由于亚里士多德世界观统治了世界长达一千多年的时间,宗教的发展也和这种世界观在漫长的时光里融合了,使得新的世界观打破传统世界观之时,宗教成了科学发展的阻力。从观念上来说,新柏拉图主义(基督教和柏拉图哲学的融合)用太阳来暗喻至善,哥白尼受此影响秉持一个以太阳为中心的宇宙观;开普勒也是坚信“上帝”对构建宇宙有着确定的蓝图,他渴望发现这些蓝图来读懂上帝所思;然而伽利略在此基础上巩固了”日心说“的理论却遭到了天主教的反对和禁止,包括开普勒的后续著作全部都被秉持着”地心说“教义的天主教列入禁书清单。
由此看来,我觉得科学发展的纯客观状态也是非常难企及的。因为新的理论都是人提出来的,即使人类再尽力客观也无法做到完全的客观,尤其是以上提到的很多科学家,他们在受宗教思想影响或者是强大的阻力之下下,很难摆脱那些深植在意识里的观念和宗教施予的压力。即使伟大如爱因斯坦,在新旧理论更替的时候,也会对旧的认知多少有些执念。你很难分清楚说这是不激进的学术态度,还是意识上的守旧。。。
这就如同作者对科学定律的总结类似,只要是对科学定律的描述取决于人类的判断的时候,就很难得出”科学规律具有客观性的“结论。。。这也许是为什么这么多科学家力求用数学公式来验证自己的理论,似乎只有数学是真理,从真理推导出来的才算是真理。
读这一类的书籍让自己觉得每当深入到一些概念里面去的时候,很快就会遇到一些棘手又让人困惑的问题,尤其是尝试跟着作者用哲学视角思考的时候,非常地难捋清头绪。我想取决于自己想要理解到多深吧,如果仅仅是当作科普文,了解科学概念就好了。
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