《科学之旅》言以默

1、序章 杂论

　　在开始正文之前，首先我想讨论一下自然科学的理念和东西方科学文化差异的问题。当然，介于我自己也不是什么老学究，或许有不少观点是不准确或者是错误的，希望大家能指正。在这里，我希望能给大家一个基本的理念：什么是自然科学，它从哪来，又往何处去？
　　这三个问题，毫无疑问很多人都应该知道，Where do we come from？ What are we？ Where are we going？这是高更的一副画作的名字，也是哲学中著名的三个问题。通常我们认为，自然科学是源自于自然哲学的，所谓自然哲学，主要的目的就是探讨人类所处的世界中的种种问题。其产生的时间比较早，当时并没有足够的理论和实验来‘科学的’了解世界（当然，科学这个词本身的产生就远远晚于哲学），所以自然哲学对世界的解读是相当‘形而上’的。
　　形而上学这个词汇，在很多中国人的认知里是所谓不科学，不实际的代名词，但实际上，这是不正确的。形而上本身指的，如字面意思，形式，物质之上的东西。它本身就代表了人类对世界，宇宙的核心原理的种种猜测。固然，其中有一部分猜测是飘渺的，但另一些是具有相当实际参考价值的。而自然哲学实是包括在形而上学之内的，其中诞生了不少极其重要的科学概念，比如原子论。
　　我认为，嗯，以下是我个人观点，我决定放个地图炮，东西方文化差异和马O思对形而上学的定义极大的影响了中国人对形而上学乃至自然哲学的不正确观点。西方哲学从其起源开始，就是相当具体而实际的，得到结论的前提一定是原因和条件，一旦条件不足以说服他人，没有人会信服于这个结论。因此，不论是那位先贤留下来的哲学原理，哪怕它再怎么诡辩，在一定条件下，都是成立的……所以说什么辩证法之类的，那个真的是西方人的自带天赋= = 而中国人的哲学，很大程度上传承于道家思想，过于的模糊和专断。道生一一生二二生三三生万物什么的，随便你怎么解释，又没有具体的条件和证据，固然它是有道理的，可是这个道理除了写出它的人，谁也说不出个所以然来。加之儒家文化重人文而轻科学，人文的特点本身就在于没有谁是真正错的，从不同角度和立场看问题结论完全不同，这与科学截然相反——科学结论不是对的就是错的，当然，需要清楚的前提条件，没有任何可以缓冲的余地。我觉得这也是东方人西方人的思维特点的不同：西方人死脑筋，东方人和稀泥【喂因为中国文化对哲学的认知（“那东西虚无缥缈纯神棍！”）与西方哲学的差异，使中国人无法理解西方哲学所讨论的形而上是怎样具体实际而又玄之又玄难以验证的东西。加之马O思同志对形而上学的定义：独立片面的对世界的解释，辩证法的对立面。亲，你有多恨形而上学啊，形而上学他被你拍了一脸血啊！辩证法肯定是对的，这都上千年的验证了，所以形而上学肯定是不对的！【一脸血 六月雪啊我去！我还真解释不清楚形而上学是具体要指的是什么，研究这个的人太多，理论浩瀚如海，搞哲学一辈子能理出个头绪来都不太容易。我就不随便胡说什么了，大家可以去看Wikipedia上形而上学条目——你要嫌他不够权威可以到底下reference里面去找文章看，一页reference哦一页【由乃脸
　　自然科学源自于自然哲学，它本身想要探讨的，也就是它的目标，是世界的本源问题：世界是有什么构成的？宇宙是怎么产生的？行星如何运转？人类从何而来？其实从这些问题中也能看出，科学是哲学的一部分，它在用合理可信的方法探讨哲学问题，如果说哲学本身对宇宙的解读有些空来空往，利用科学来解读的哲学问题则更加具体实际——如果有足够的条件，我们甚至能够自己动手来验证这些问题。这非常的有意思，英语里一般的博士学位的称谓叫做Ph.D，也就是所谓的哲学博士（Doctor of Philosophy）。科学之上是哲学，当一个人的知识程度达到一定的水准，他就可以用哲学的眼光来看待他的领域——他可以对本学科所对应的哲学问题进行科学的解答，这时，他可以被称作哲学博士。
　　我们讨论了自然科学的起源和它的目标，接着我们可以讨论它的定义了。
　　Science (from Latin scientia, meaning "knowledge") is a systematic enterprise that builds and organizes knowledge in the form of testable explanations and predictions about the universe. In an older and closely related meaning, "science" also refers to a body of knowledge itself, of the type that can be rationally explained and reliably applied. A practitioner of science is known as a scientist.
　　此段话来自英文版Wikipedia，总的来说还是非常贴切的。虽然在美国Wikipedia是绝对不允许作为reference的【血泪，我还是其中认为大部分的内容是相当专业严谨的（前提是你得看英文版）。
　　这段话中最重要的两个个形容词，应该是systematic（系统的）和testable（可验证的）。它们解释了科学为何是可信的，可发展的，能够成为公理的。
　　首先，科学是系统的，每个学科之间都有交叉和联系，学科内的理论都是有条理可以彼此验证的，它本身就像一张网，节点之间互相联系，彼此支持牢不可破。不论你从任何一点开始学习，都会发现，你不得不接触更多的理论和知识来理解和稳固你所研究的领域。节点的交叉同时伴随这新节点的发现，每一个新理论的发现都是建立在固有理论知识之上，理论之间彼此推导，彼此论证，不断发展。
　　其次，科学是可验证的，一个结论是否能被认可，首当其冲的就是验证它的实验能否被重复。比如说重力加速度，只要你知道你所在的纬度是多少，怎么测最后的结果误差都不会太大（当然你得把其它误差因素减到最小，不过这是实验问题我们以后再讨论），几乎都是在9.78到9.83m/s2之间。每一个被认证的公理，它的验证试验必定是能被重复的，甚至其所推导出的其它结论的验证试验都是可以被无数次重复而得到相同结论的。正因为科学有这样的特点，我们才认为它是可信的。
　　综上所述，自然科学源自于西方哲学中的自然哲学，是通过严谨的实验和逻辑推导来得到描述自然世界中种种原理的学科，其目的是通过具体可信的手段解答从人类诞生以来便存在的问题：万事万物的来源，组成与规律，以及它们的去向——也就是世界，或宇宙的终结所在。
　　当然，这其中还涉及到许多其它的哲学问题，比如唯物或唯心，不可知论，一元论到神学，种种种种太过复杂，也不是我所了解的范畴，如果有同学是学这些的话能给我科普一下就再好不过了。
　　介于文科的姑娘们似乎更喜欢把科学知识放到故事里去，我后面的科普方法可能会有点……玄幻orz不论如何，有爱才是最重要的！希望我作为一个一头扎到大科学之海里的理科生可以把海中吸引我前进的宝藏展示给大家看，更希望能有更多的理工科同学能与我一起为此奋斗，共勉之！

作者有话说

　　文章中的英文引自Wikipedia Science条目。