跟我讀完一本書:《思維簡史》人類科學思維從“定性”到“定量”

大家好,這裡是小播讀書,讓我們繼續共讀解讀這本講述人類思維進化的《思維簡史》。前面我們講述了第一部分的內容,為什麼科學思維會在人類身上出現,是因為人類具有巨大的好奇心和求知慾,人類不但會觀察事物的現象,還會問“為什麼?”,而且還會去探尋“為什麼”的答案,正是在這種好奇心和求知慾的驅使下,人類一次次突破認知,也讓人類逐漸與普通物種拉開距離,一步步成為地球的主宰。

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接下來,讓我們解讀這本書第二部分的內容:在人類在科學思維進化過程中的幾個關鍵節點。從亞里士多德的觀察思維,到伽利略的實驗思維,再到牛頓的力學思維。從哥白尼的日心說,到達爾文的適者生存。讓我們看看,人類是如何運用科學思維一次次揭開自然世界的面紗。

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亞里士多德

如果說亞里士多德打開了人類科學思維的大門,創造了科學的概念,那麼伽利略才是現代科學真正的奠基人。亞里士多德的科學是建立在觀察和推論基礎上的,而這樣的理論學說忽視了一個重要的問題。那就是:實驗的作用

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伽利略

而伽利略敏銳地發現了這個漏洞,我們在中學物理學課本中都知道,伽利略站在比薩斜塔定頂端,將兩個鐵球同時拋下,不僅證明了質量不同的物體下落速度相同,更重要的是,他開創了以實驗為基礎的科學精神。伽利略的實驗方法有兩點尤其重要,第一是,當得到意想不到的結果時,他並不拒絕,正是這種懷疑主義思想推動了科學的不斷進步;第二,他的實驗是量化的,這在當時是一個革命性的觀念。這種定量的科學研究方法,對於以亞里士多德為代表的“定性”的研究方法來說,顯然是人類科學思維的一個革命性進步。

對於亞里士多德的科學體系的瓦解,除了在物理學領域,在天文學領域也同樣進行著,哥白尼在16世紀初首次提出,地球並不是宇宙的中心,太陽才是,打破了統治人類思想上千年的“地心說”。雖然在今天看來,哥白尼的日心說其實也都是錯誤的,但是這種質疑和求知的慾望,推動了人類科學思維的不斷髮展。

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如果說哥白尼和伽利略開創了真正的科學思維,那麼牛頓更是將這種科學思維推向了頂峰

牛頓不僅將物理學推向了新的高度,更重要的是,他讓人們的世界觀發生了根本的改變:人們開始相信,世界就像一塊鐘錶,它的運行機制受到數字定律的控制,這種定律讓自然世界的方方面面都可被精確地預測,甚至包括人的行為。在這種“決定論”思維的影響下。人們相信萬事萬物都像物體運動,甚至天體按規定運行一樣,可以被精確地計算和預測。

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牛頓

牛頓他在劍橋大學呆了超過35年,在大部分時間裡,他每天工作18個小時,每週工作7天,可以說是一個超級工作狂。我們聽到的他看到蘋果落地,發現了萬有引力定律的故事,顯然並沒有那麼簡單。每一個偉大的科學理論的發現,都需要大量的努力和付出,而這一切的基礎都源自牛頓非凡的好奇心,以及完全發自內心的求知慾。

牛頓和伽利略的生命加起來有160多年,他們幾乎一起見證了整個歐洲科學革命的大部分時間。在漫長的職業生涯中,牛頓使用他的運動定律和他發現的萬有引力定律,讓我們瞭解到了關於我們的行星和太陽系的很多情況,但他的雄心遠遠超越了那些知識。他相信作用力是自然界所有變化的終極原因,從化學反應到鏡子上反射的光都是如此。總之他覺得宇宙萬物的運動和變化,都可以得到解釋。但是在另外一個世界,也就是在物質的微觀世界,我們發現原子所遵循的定律和牛頓的物理學框架並不相符。因為在微觀的世界,並不是萬有引力主導的,而是宇宙中已知的其餘三種力:電磁相互作用力、弱相互作用力、強相互作用力。

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而人類在探索微觀世界的道路上並不是一帆風順的。早在古希臘,哲學家亞里士多德在沒有觀察技術的情況下,憑直覺解釋了宇宙萬物是由四種基本元素構成的,它們是土、氣、水、火。雖然在今天看來這些理論顯然是錯誤的,但他開啟了人類對於物質構成的探索。而研究物質構成的科學就是化學,說到化學的起源,可以追溯到古埃及的防腐技術,隨著防腐技術的發展,古埃及的防腐師門最終成功地學會了利用鈉鹽、樹脂以及其他防腐劑的有效組合來阻止屍體腐爛。而這些都是在人類對化學一無所知的情況下發現的,是不是很神奇。

隨著時間的推移,其他帶有神秘色彩的職業也開始出現,併產生了關於礦物、油脂、花卉萃取物、植物莢果和根莖、玻璃以及金屬的知識。這些生意人從事的原始化學正是鍊金術神秘主義文化的起源。當希臘的亞歷山大大帝於公元前331年在尼羅河河口建立他的埃及首都亞歷山大港時,那些五花八門的技術訣竅最終開始定型成一個統一的研究領域:化學。

第一個推動巫術式的鍊金術向著科學方法發展的人是人類思想史上一個比較怪異的人物,泰奧弗拉斯托斯·邦姆巴斯特·凡·霍恩海姆,而第一個將亞里士多德的物質構成理論徹底推翻的是,玻意耳,他在1661年出版的《懷疑派化學家》一書中,他提出了一個個化學變化的例子,來駁斥亞里士多德的四種元素觀點。比如他詳盡地論述了木頭燃燒產生灰燼的過程。玻意耳觀察到,在燒一根圓木時,從木頭兩端煮出來的水“根本就不是水元素”,冒出的煙也“根本不是氣”,相反,這些煙在經過蒸餾後產生的是油脂和鹽分。因此,火將圓木轉變為基本元素——土、氣和水——的說法也就經不起推敲。在玻意耳之後的一個世紀,燃燒必需的氣體氧氣,終於被發現了。同時,像金和銀這樣的其他物質似乎也不可能分解出更簡單的成分,因此它們或許應當被認定為元素。

在玻意耳和牛頓的時代,科學還只是少數幾個精英思想家的領域。隨著歐洲啟蒙運動和科學革命的不斷髮展,到了18世紀,工業革命已經開始萌芽,中產階級的地位上升,而貴族開始衰落。到了18世紀下半葉,科學受到了包括中產階級在內的更多人關注,甚至很多人已經把學習成為了一種提高自己經濟地位的途徑。比如很多企業家從化學的發明中受益,普里斯特利發現用二氧化碳可以製造出口感很好的碳酸飲料。

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拉瓦錫

而正在將化學從定向轉為定量研究的學科的人是法國著名的化學家拉瓦錫,他被廣泛認為是“化學之父”。拉瓦錫不僅是第一個定義“氧”和“氫”人。還提出了“元素”的定義,並於1789年發表第一個現代化學元素列表,列出33種元素,其中包括光與熱和一些當時被認為是元素的化合物。而後來同樣偉大的俄羅斯化學家門捷列夫完善了化學元素的週期性,製作出世界上第一張元素週期表,奠定了現代化學的核心組織原理,這個發現讓我們可以掌握物質的科學。化學從防腐術,到鍊金術、再到真正可以作為一門研究學科,經歷了2000多年的。

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達爾文

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講了化學,讓我們來看看同樣偉大的生物學,據估計,地球上有超過1000萬個物種,在我們後院的泥土中,隨便舀一勺泥土,其中都含有上百種生物。生物學的起源可以追溯到古希臘的亞里士多德。而生物學的集大成者無疑達爾文,如果說哥白尼把地球從宇宙中心的位置拉下來了,那麼達爾文就像人類從神創造物種的地位拉了下來。他告訴我們人類其實並沒有什麼了不起,我們至少一群猴子演變而來的。達爾文在生物學的存在就像牛頓在物理學的存在一樣。今天我們都知道了達爾文在1859年發表的《物種起源》中提出的“適者生存”的自然選擇理論。但和牛頓一樣,達爾文的影響力遠遠超出了他的科學理論,它包含了對於和生命完全無關部分的思維方式。

正如一些歷史學家所說:“不管在哪裡,達爾文學說已經變成了自然主義、唯物主義,或者進化哲學的代名詞。

好了,今天的內容就是這些,我將陸續為大家解讀這本書中的精彩內容,如果喜歡我的文章,請關注“小播讀書”或分享給您的朋友。


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