科学精神

12月24日，雨。

阅读书目:《星空的琴弦》。

作者:汪洁，他是一名科普作家，曾获得第八届文津图书奖。他还是全国各科技馆和大、中、小学的人气嘉宾，是科普栏目《科学有故事》的主播，《科学有故事》在全平台累计播放量超过1000万次。除《星空的琴弦》外，汪洁的著作还有《时间的形状》《外星人防御计划》。

科学精神

金句 :

1.不过在我的观念中，科普的首要目的在于普及科学精神。科学精神是一种思维模式、思考方式，也是一种对待万事万物的理性态度，它包含不可分割的四个方面—探索、怀疑、实证和理性。

2.从毕达哥拉斯到托勒密，至此，古代天文学的发展基本上就划上了句号，柏拉图提出的“拯救现象”这一世纪难题也基本上得到了完美的解决。

3.在以哥白尼、开普勒、伽利略为首的天文学家的努力下，人类对宇宙的认识终于向着正确的方向迈进了一大步。

4.人类意识到几千年以来，我们当作整个宇宙的太阳系只不过是宇宙中一粒小小的微尘，外面的世界很大很大。要真正认识宇宙，人类只不过刚刚起步而已。5.这就是真正的科学精神，科学遵从的是证据法则，谁能提出更强有力的证据，谁的理论就会得到认同。

记录与感悟:本书是一本科普著作，但这本书并非一本正儿八经的科学正史书。作者为了把知识的来龙去脉、前因后果说清楚，书中有大篇幅的情节描写。作者力图通过情节化的描述激发人们对科学的兴趣，普及科学精神。因为在作者看来，科普的首要目的便在于普及科学精神。

一、古代天文学的发展

2500年前，在古希腊，以毕达哥拉斯为代表的一批先哲开始思考用数学来解释天文学问题，最先引起毕达哥拉斯关注的是大地的形状。

当时人们普遍相信天圆地方。在毕达哥拉斯看来，大地是一个球形。毕达哥拉斯靠思辨坚定了“地球是圆的”这个观点。

亚里士多德是第一个通过实证的方式来认识大地形状的，他用三种现象证明了他的观点。

除了大地的形状，日月星辰的运行也吸引着古代的智者们。

在人类文明诞生的前4700多年中，人们通过眼睛观察到的全部可见宇宙是太阳、月亮、金木水火土五大行星和恒星。

毕达哥拉斯认为，球形的地球是宇宙的中心，天体都围绕着地球作匀速圆周运动。

柏拉图对此提出了疑问：既然所有的天体都围绕着地球作匀速圆周运动，为什么五大行星会时而逆行、时而顺行，有时又不动呢？

柏拉图的问题被他的学生欧多克斯铭记在心。欧多克斯潜心研究，提出了一个“同心球”理论，对五大行星的反常运动进行了解释。

同心球理论在很长一段时间雄霸江湖，成为当时古希腊天文学的主导学说。后来，阿波罗尼推想出了另外一个模型：本轮均轮理论，解释了行星亮度的变化。

相较于同心球理论，本轮均轮理论占下风。

托勒密思考、观察、总结前人思想，提出了地心说理论。托勒密的宇宙模型建立后，欧洲进入了黑暗的中世纪，长达一千多年，托勒密的理论都是权威理论，是天文学的教科书。

从毕达哥拉斯到欧多克斯，再到托勒密，古代天文学的发展划上了完美的句号。

二、日心说取代地心说的过程

日心说能够取代地心说，哥白尼、开普勒、伽利略作出了卓越的贡献。

哥白尼41岁时，写了一篇叫《关于天体运行假说》的文章，以假说的方式正式提出了日心说的观点。虽然只是假说，但这篇文章仍遭到了宗教人士的强烈谴责。

哥白尼70多岁生命垂危时，《天体运行论》正式出版了。《天体运行论》详细阐述了哥白尼的日心说。不可否认的是，哥白尼的日心说让计算变得简单了，但哥白尼体系其实存在缺陷，是不完美的。

在哥白尼死后60多年，开普勒仅仅用纸和笔，就修正了哥白尼的理论体系，使人类对宇宙的认识大大深化。

开普勒在1609年38岁的时候，发现了行星运动的奥秘，出版了《新天文学》一书，阐述了开普勒第一定律和开普勒第二定律，首次揭示出了行星和太阳之间的数学联系。

1619年，开普勒发现了行星运动的第三个定律，出版了《天体和谐》一书。通过开普勒第三定律，就可以计算出行星离地球的距离，在当时的人们看来就可以估算宇宙的大小了。

开普勒发现三定律后，哥白尼的日心说就逐渐冲破了教会的权威，在学术圈广为传播，并成为了大学的教学内容。

科学精神驱动着人们不断去探索。一个天才登场了，他叫伽利略。伽利略制成了世界上第一架天文望远镜，用其观察了月亮、木星，并将观测结果和望远镜原理写成了《星迹信使》一书。之后，伽利略又观察到金星的盈亏变化，这成为了日心说最好的佐证。

伽利略后来写了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书，描述了著名的伽利略相对性原理。相对性原理为地球自转建立了一个牢固的理论基础，让哥白尼的日心说站稳了脚跟。

伽利略因此被囚禁，但他的理论却像燎原之火，燃烧了整个欧洲大地，也使得哥白尼的日心说深入人心。

从哥白尼，到开普勒，再到伽利略，人们的宇宙观逐渐改变，日心说一步一步取代了日心说。

三、人类对宇宙的认识在不断深化

1667年，24岁的牛顿发现了宇宙中最基本的规律——万有引力。

牛顿在45岁时完成了《自然哲学的数学原理》一书，这本书详细阐述了万有引力定律以及牛顿力学三定律。

对行星运动的规律了解后，人们继续深入对恒星的研究。后来，英国人布拉德雷发现了天文学上的光行差和章动这两个概念。继布拉德雷之后，德国天文学家贝塞尔测定了天鹅61星的周年视差。

日地距离是天文学的第一问题，是人类开启宇宙奥秘之门的一把钥匙。哈雷提出可以利用金星凌日现象计算日地距离，1761年金星凌日出现了，天文学家们测到了日地距离，于是太阳系的大小也初步搞清楚了。

1781年，英国人威廉·赫希尔发现了天王星。1846年，加勒、勒维耶、亚当斯三人共同发现了海王星。人们认识到，太阳系与遥远的恒星世界比起来，简直太渺小了。于是天文学家们用了光年这个词形容距离。

第一个观察到银河真相的人是伽利略，他发现银河实际上是由无数恒星组成的。后来赫歇尔父子提出了银河系结构的圆盘理论。关于银河系的正确概念被初步建立起来了。

威廉·赫希尔的另一个重大发现是星云，但他没有对星云的结构和形状作出进一步的发现。罗斯伯爵用大炮望远镜观察到了星云的具体结构，绘制了一副星云的素描像。通过对星云的探索，人类又拓展了宇宙观。

后来科学家们又思考到了宇宙的起源。比利时天文学家勒梅特深入思考，得出了宇宙起源于大爆炸的结论。这就是我们熟知的宇宙大爆炸学说。美国工程师彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙微波背景辐射，有力地证明了宇宙大爆炸理论。之后科学家们计算出了宇宙年龄。

人类不停歇地对宇宙进行探索，20世纪60年代，科学家们又相继发现了星际有机分子、类星体、脉冲星，将天体演化的研究不断向前推进。

20世纪90年代，美国一个研究小组通过哈勃望远镜拍摄到了超过3000个星系。人类对宇宙的研究又提升了一个层次。但人类对宇宙的了解，仍然只是宇宙的一小部分而已。暗物质和暗能量仍然是当今天文学界的未解之谜。

关于宇宙的最终命运，人类仍在探索。

本书力图将科学原理讲得更生动有趣，以使更多的读者被科学吸引，并投身科学研究事业中。不可讳言，科学如天文、物理、地质、数学等其本质及研究过程都是枯燥无味的，这也是认识世界所必不可少的过程。很喜欢作者所言，科学精神比科学研究更重要，它包含不可分割的四个方面—探索、怀疑、实证和理性。在这个广袤的世界，尚有太多的神秘和未知等着我们去探究，科学精神是每一个愿投身其中的勇者需具备的特质！