第三节
科学的逻辑
自从人类有了思维意识以来,面对自然界形形色色的事物,人类就没停止过思考:“自然界的事物是怎么来的?它们通过什么构成?它们的规律是什么?”
在生产力比较低下的时代,人类只有通过想像来解释这一切,于是有了我们所熟知的神话时代,例如中国神话、希腊神话、北欧神话。神话象征性地弥补了人们认识世界的一个缺口,面对一些自然现象有了一些“自圆其说”的解释。这是一种神创论的自然观。
当人类的认识逐渐扩大以后,一些有思想的人发现神创论其实有着太多的漏洞,转而更理性地思考整个世界。这样,哲学出现了。这时候,哲学和科学是合二为一的,只不过后来,有的人专注于对知识进行概括总结和再思考,这部分人成了哲学家,有的人专注于在某一领域从实证的方式来进行研究和总结,这部分人成了科学家。上述也是哲学和科学最明显的区别。
可见科学从出现伊始,就是一门探究规律,运用规律的学问,切合本书而言,就是探究确定性,应用确定性的学问。
回过头去看,很多确定性规律的发现走过了一个漫长的过程,有的最初给出的解释甚至堪称无厘头。
例如古希腊哲学家亚里士多德认为地球上的万物是由水、气、火、土四种元素组成。这就是四元素论,他们认为当木柴燃烧时,产生的火是火元素,烟是气元素,从木柴一端渗出的水是水元素,留下的灰烬则是土元素。
这种错误的认知产生了极坏的结果,因为亚里士多德认为如果改变一个物体中四元素的不同比例,那么就会形成另外一种新的物质。这为古代欧洲的炼金术士们提供了思想基础,于是一批批的人加入到炼金队伍中来,希望能使普通金属变成黄金。这样基于非确定性规律上的运用自然毫无结果可言,炼金术士们注定无功而返。
17世纪中叶,怀疑派化学家玻意耳开始提出万物是由化学元素组成,而元素是具有确定性质的、可感觉到的实物,不能从一种物体转变为另一种物体,这一发现直接击碎了炼金术士们的炼金梦。
地球上的元素繁多,他们中有没有规律可寻?化学元素说成为物质界的普遍认识之后,化学家们便孜孜不倦地开始了寻求规律之旅。俄国化学家门捷列夫成为其中的佼佼者。经过20多年的辛勤实验,门捷列夫依据元素性质周期的特性,创造出元素周期律。
如果这个元素周期律是确定性的,那么它对手于人们发现新的元素将具有巨大的帮助。而事实上,门捷列夫本人也发现在自己的元素周期表上有很多异常的情况,经过认真思考,他认为这是未知元素在捣鬼,于是他在元素周期表中列出了11个空格,标明当时尚未被发现的元素位置。
现在看来,元素周期表无疑是一个伟大的发现,它揭示了元素间确定性的规律,接下来就是简单地对规律的运用了。人们再不用漫无目的地去做大量无用的实验,而只需遵循着元素周期律的特征有目的地进行即可。
1871年,门捷列夫发现元素铝下面存在一种未知元素,性质与铝相似,他将其称为“类铝”。4年后,法国化学家布瓦博德朗发现了一种新元素“镓”。经过测定,它就是门捷列夫所说的“类铝”。元素周期律被证实了。
元素周期律的发现,打破了元素“各自为政”的形而上学的物质观,证明了组成各物质元素的高度统一性,为辩证唯物主义物质观的确立和发展起到了不可估量的作用。
其实大部分科学家,研究的最终目的,都是在寻找规律,并将其以科学的方式表现出来,例如牛顿的力学定律、法拉第的电磁感应定律,而另外一部分科学家,则在研究怎么运用这些规律。科学的底层逻辑,就是确定性及其衍生。
再举个例子。18世纪中叶以前,人们发现的太阳系中的行星无一例外都遵循着万有引力定律的大行星摄动理论。但是,1781年,当威廉·赫歇尔偶然发现了天王星以后,情况似乎发生了变化。因为天王星的运行轨迹似乎违反了大行星摄动理论。
两位年轻的天文学家英国的亚当斯和法国的勒维烈坚信大行星摄动理论是正确的。经过严密的计算,他们认为在天王星之外一定还有一颗行星,正是这颗行星影响了天王星的运行轨迹。1846年,这颗新的行星被发现了,这就是海王星,人们也称其为“笔尖下的行星”。
以上只是科学界的其中两个例子,但实际上,人们在规律运用上发现的新事物数不胜数,有些甚至是直接服务于人类生活的。一个不争的事实是,伟大的科学家们确立了各式定律以后,大大提升了人类认识广阔自然世界的速度。现在,科技变得日新月异,我们所有人都深刻地感到了其中的变化,我想没有对确定性的发现和运用是做不到的。
科学带来的是科技的革命。从宏观的角度来看,科技也有着自己的一些本质特征。万事万物的一些本质,其实我们也可以将其归为确定性的范畴,因为它对我们认识确定性、捕捉确定性同样具有非常重要的意义。
科技的本质,归结起来,首先是人类的一种扩张。自古以来,人类所有的发明都可以看作是人类感觉器官的扩张。例如斧子和弓箭是人类手的能力的扩张,文字和书本是人类大脑能力的扩张,计算机是人类智能的扩张等等。科技的一大目的就是扩张人类的能力,让以前人类做不到的变为做得到。
其次,科技拥有对人类进行教育的特性。新的科技一旦在社会中普及,人类就会为了适应这项科技而改变自己固有的生活方式,这其实就是科技对人类的一种教育。例如,计算机一开始被发明出来,只是为了增加计算能力,但随着计算机功能的逐渐强大和在人类社会中的渗透,它已经在很多方面进化成指导人类行为的老师。
再次,科技发展的趋势,一定会和人类的身体分离,扩张到更远更宏大的宇宙世界。最开始的发明,无非就是人类身体的道具,例如衣服鞋帽、斧子弓箭,但后来这些发明开始扩展到室外,出现了火车、飞机等移动手段,可以想见,未来的科技肯定还会带领人类超越地球,进入更广阔的宇宙空间之中。
科技就是这样逐渐渗透并被扩展开来的,它越是不断渗透,就越会成为人类日常生活的一部分。物联网、人工智能、区块链等正在大踏步向我们走来,并且一定会引领社会的巨大变化,这就是一个确定性的趋势,我们要做的,就是从科技的本质或科学的逻辑出发,看清这种确定性,做出对未来的布局和引领。