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關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,我認(rèn)為從現(xiàn)代科學(xué)和古希臘哲學(xué)是有本質(zhì)上的區(qū)別。 亞里士多德的理論其實(shí)我們的現(xiàn)代科學(xué),應(yīng)該說(shuō)是從古希臘自然哲學(xué)這一支,尤其是畢達(dá)哥拉斯和柏拉圖這一支成長(zhǎng)起來(lái)的,這支注重邏輯,尤其重視利用幾何、代數(shù)表達(dá)。而且他們的自然哲學(xué)其實(shí)不像是各大文明那樣是有實(shí)際的功效的,更多的是純粹理性地思考。 而亞里士多德其實(shí)就是部分繼承了畢達(dá)哥拉斯和柏拉圖的思想,成為了古希臘哲學(xué)的集大成者。他非常注重經(jīng)驗(yàn)。就拿自然落體來(lái)說(shuō),亞里士多德就是從日常生活得出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)。但是雖然亞里士多德也會(huì)通過(guò)一些小實(shí)驗(yàn)來(lái)證明自己,或者利用邏輯進(jìn)行推演,但我們會(huì)發(fā)現(xiàn),亞里士多德理論有很多錯(cuò)誤,據(jù)說(shuō),他曾經(jīng)認(rèn)為男人的牙齒比女人多,并不認(rèn)為有必要具體去數(shù)一數(shù)。這其實(shí)也暴露了古希臘自然哲學(xué)的一些問(wèn)題。 現(xiàn)代科學(xué)而現(xiàn)代科學(xué)其實(shí)起源于哥白尼,伽利略,開(kāi)普勒,牛頓時(shí)代。如果你去翻翻看哥白尼的《天體運(yùn)行論》,其實(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn),這本書特別艱深,大量的數(shù)學(xué)運(yùn)動(dòng)和幾何分析,對(duì)于當(dāng)時(shí)的人來(lái)說(shuō)讀起來(lái)十分費(fèi)力,可以說(shuō)是地心說(shuō)的托勒密和日心說(shuō)的哥白尼奠定了現(xiàn)代科學(xué)以“數(shù)學(xué)”為語(yǔ)言,邏輯推演為手段的特點(diǎn)。 開(kāi)普勒在這一點(diǎn)上做到了極致,僅僅基于第谷20年的觀測(cè)數(shù)據(jù),用筆就演算出了行星的軌道是橢圓的。當(dāng)然還包括他的開(kāi)普勒其他的兩條定律。 而伽利略則是奠定了科學(xué)以“實(shí)證”為基礎(chǔ)的特點(diǎn)。要求任何的科學(xué)理論是要基于實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的,而且實(shí)驗(yàn)要盡量排除外界干擾。在這個(gè)時(shí)代,同樣是做自由落體實(shí)驗(yàn),伽利略的實(shí)驗(yàn)就排除了許多干擾因素,獲得比亞里士多德更準(zhǔn)確的理論。 到了牛頓,牛頓則是前無(wú)古人后無(wú)來(lái)者來(lái)奠定了科學(xué)的范式,如果你翻開(kāi)牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,你會(huì)發(fā)現(xiàn)前10多頁(yè),都在下定義,我們現(xiàn)在使用的許多物理學(xué)定義,比如:質(zhì)量,密度等都是牛頓下的準(zhǔn)確的定義。 除了定義,牛頓把哥白尼,伽利略,開(kāi)普勒的理念更進(jìn)一步地進(jìn)行推廣,獲得了自己的工作方法。這套范式大概是這樣的,它要求研究對(duì)象是可以被定義,并且并測(cè)量,被量化研究的,其次可以通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行論證,最后這套理論可以被證偽。 后來(lái)總結(jié)牛頓的工作方法,得出了一個(gè)“牛頓的烈焰激光劍”理論,大意就是: 所有不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)的東西都不值得辯論。 使用這套范式研究科學(xué)理論使得人類獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,首先是對(duì)于天體運(yùn)動(dòng)的預(yù)測(cè)十分精確,甚至可以預(yù)言行星的存在,也就是說(shuō),科學(xué)家僅僅靠筆就可以知道哪個(gè)位置上有多大質(zhì)量的行星,這其實(shí)就是現(xiàn)代科學(xué)的力量。 誤差上的爭(zhēng)奪戰(zhàn)自從牛頓奠定了現(xiàn)代科學(xué)的范式,現(xiàn)代科學(xué)理論之間的對(duì)抗就不再是對(duì)與錯(cuò)的對(duì)抗,而是誤差大小的對(duì)抗,因此和實(shí)驗(yàn)不符的理論基本上都會(huì)直接被拋棄,而只有誤差可以被接受的理論才能被接受。 而牛頓解決的是人身高到地月球系統(tǒng)(人身高10倍)這個(gè)尺度的物理學(xué),在這個(gè)尺度下,牛頓力學(xué)的精度極高,誤差極小。但是到了引力特別大,速度特別快,尤其是大尺度(地球系統(tǒng)10倍以下)時(shí),牛頓的理論就會(huì)出現(xiàn)比較大的誤差,而愛(ài)因斯坦的相對(duì)論在這個(gè)尺度下擬合得非常好,誤差極其小。 而在小尺度,尤其到了亞原子以下(比人身高小10億倍)時(shí),牛頓力學(xué)的誤差也會(huì)大到無(wú)法接受的程度,這時(shí)候量子力學(xué)彌補(bǔ)了這個(gè)空檔,這個(gè)理論在亞原子的尺度下十分精準(zhǔn),誤差極其小。 未來(lái)科學(xué)的發(fā)展而未來(lái)科學(xué)的發(fā)展,其實(shí)不會(huì)出現(xiàn)直接駁倒前人的理論的情況,愛(ài)因斯坦的相對(duì)論在宏觀低速的尺度下得出的結(jié)果其實(shí)是和牛頓理論十分近似的,在小數(shù)點(diǎn)后10多位才有差異,這個(gè)差異可以忽略不計(jì)。同樣的量子力學(xué)在宏觀低速尺度下也能用,而且結(jié)果也和牛頓理論是近似的。所以,新的理論將會(huì)出現(xiàn)在比之前尺度更大,或者更小的尺度當(dāng)中,在那些相對(duì)論和量子力學(xué)還無(wú)法解釋的尺度里。 而且在更小尺度產(chǎn)生的新理論用在亞原子尺度或者宏觀低速的尺度下,和量子力學(xué),牛頓力學(xué)是近似的,意思就是說(shuō),它可以把量子力學(xué),牛頓力學(xué)納入到自己的理論體系當(dāng)中;同樣的道理也適用于大尺度,更大尺度產(chǎn)生的理論同樣需要把相對(duì)論和牛頓力學(xué)納入到自己的體系當(dāng)中,在各尺度的結(jié)果都和就理論保持一致,而不是顛覆舊的理論。 所以,新的理論和舊的理論的關(guān)系是:新理論可以將舊的理論納入到新理論的體系當(dāng)中。 而新的理論的誕生并不是一蹴而就的,這些藥我們觀測(cè)儀器的提升,現(xiàn)在其實(shí)我們暫時(shí)還做不到看到更小尺度的物理現(xiàn)象,也看不到更大尺度的物理現(xiàn)象。如果我們的觀測(cè)精度能夠再進(jìn)行一輪提升,能看到更小尺度和更大尺度的物理學(xué)現(xiàn)象,并且從中發(fā)現(xiàn)和現(xiàn)有理論出現(xiàn)了不可調(diào)和的誤差時(shí),那就是理論物理學(xué)家們發(fā)光發(fā)熱的時(shí)候。 因此,新的理論的誕生源自于誤差。 |
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