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人类科学理论能管多远,是只适用于地球,还是能统管宇宙?

原创
原创

在我的科普文章后面,常有这样的评论:老用人类的眼光看外星,井底之蛙怎么能够知道天外有天呢?还有的干脆明说:人类发现的科学理论只能在地球和人类内部使用,不适应外星球,更不适应外星人。

这是个大是大非的认识问题,不弄清这个问题,就不可能对世界有一个正确认识。

其实这种说法自古有之关于此类问题在遥远的古代就有名人说过,这个名人就是两千三百多年前的古希腊先哲亚里士多德,这位人类哲学和科学的鼻祖在他的天文学理论中,就区分出“月上世界”和“月下世界”,他把天球以月球距离为界,认为月球距离以内的部分适用一套物理法则,也就是地球法则;而以外部分则适应另一套物理学法则。

其实,亚里士多德忘记了,自己这段话就是一个悖论。他既然“知道”存在月上世界和月下世界,说明他的理论能够包容月上和月下两个世界,那么他凭什么又说月上世界是另一个规律呢?

古代一个科学祖师爷都有这种认识,民间的吃瓜群众们就更不用说了,因此有这种说法并不稀奇。稀奇的是到了现代,科学已经带给了人类无数的好处,现代的幸福生活主要来自于科学的贡献,衣食住行发微信,包括在我的文章后面点赞或杠精,没有一件离得了现代物理化学生物等科学理论的支撑,还这样不屑地贬损科学,就有竖起筷子吃肉,放下筷子骂娘之嫌了。

中国科协组织的科学素养调查表明,10年前具有基本科学素养的公民比例只有约3%,这些年上升很快,到现在也就约10%。世界各国也大致在这个上下左右,因此还有90%的民众没有基本科学素养,因此在我的科普文后面一片骂声也就见怪不怪了。

科学为何物最近看了一个视频,是中科院天体物理学家、天文学家张双南的一个报告,很有共鸣感。他说,在英国读博士时,常有人问他,你问题里面的科学是什么?他发现自己读了这么多书,却一直很难回答这个问题。

经过长期思考,他突然领悟并发现,原来自己从小到大读过的书,所有的科学定律和公式,发现和创立者几乎都是外国人,中国只有阴阳五行和天人合一。这就是中国思维与西方的最大不同,西方从古希腊开始就发现并创立了逻辑学、数学和几何,而中国更多的是阴阳五行、天人合一等文化辩术。

文化很博大精深,只是一种方法论或价值观,但不是科学。有哪一项现代先进技术或发明是依靠这些理论做出来的?没有。因此中国虽有四大发明,但这些只是技术而非科学,后面一直没有发展出理论,这些技术后来都被人家赶超,现代的炸药、电磁学、造纸术、印刷术与我们古代四大发明毫无瓜葛。

张双南终于明白了科学是什么。他认为,科学由三个方面组成,即科学的目的、科学精神和科学方法。科学目的就是发现规律,自然科学发现的就是自然规律;科学精神就是质疑、独立和唯一;科学方法就是世界公认的逻辑推理、演绎计算、实验和试验、观测发现。

这里面科学精神尤为重要,这个精神就是要相信科学,用科学的观点看问题,其核心就是质疑、独立和唯一。质疑就是对任何事物都要有刨根问底的精神;独立就是科学是独立存在的,与任何地域和人都无关,只要经过验证正确的结论,任何人研究出来的都一样;唯一就是科学结论是唯一的,排他性的。

在这里特别提示,科学区别于技术,技术是在科学理论指导下的发明创造,这个是有国界和保密性的,如导弹、火箭等,核心技术都弄得神秘兮兮;科学是自然规律,是事物深层次的本质,这个是无国界不保密的,任何科学发现都要经得起全世界科学家或者任何一个下里巴人的检验,如我们从小到大学的数理化、爱因斯坦的相对论、杨振宁李政道的宇称不守恒定律等等。

科学的性质决定科学不但管地球,还统管整个宇宙现在就说到了问题的核心了,就是科学的范围问题,也就是所谓“以人类眼光看外星”的问题。根据前面说的科学三个方面的组成,我们就知道了科学没有地域性,也没有是谁发现发明的问题,因为科学发现的是自然规律。

自然规律就不是只管一个区域的问题。比如某省人宣称发现了某个自然规律,出了省就没用了,或者出了国就没用了,这就不叫自然规律,也不叫科学了。那么出了地球会不会有用呢?只要是真正的自然规律,当然也一样。

自然规律不是现象,科学的精髓就是透过现象看本质。如果把地球现象放到宇宙中当然就不适用了,比如地球有海水,你就认为所有星球都有海水;地球有生命,你就认为所有星球有生命,这才是用人类眼光看宇宙的傻猫思维。

但我们知道,水在一个大气压条件下,0℃时会相变成固态,高于0℃会相变成液态,100℃时会蒸发为气态。这就是自然规律,也就是科学。水在什么压力和温度下会相变成什么样子,在地球实验室里可以得到验证,地球上无法制造出的环境,就需要宇宙观测发现或者通过理论来科学论证。

人类现在发现宇宙中的物质有八态,即固态、液态、气态、等离子态、玻色-爱因斯坦凝聚态、费米子凝聚态、电子简并态、中子简并态,前面的六态都是在地球上存在,或者在地球实验室已经制造出来了,电子简并态和中子简并态只有在宇宙特殊极端高压条件下才能形成,这就是白矮星物质和中子星物质。

白矮星物质和中子星物质在地球上无法制造出来,但它们遵循的是泡利不相容原理,正是根据爱因斯坦场论等一系列这样的物理理论,人们才在宇宙中找到这些特殊天体,如白矮星、中子星、黑洞等等,这些天体都验证并符合这些理论预期。

未来还会发现宇宙中有新的物质形态吗?有可能,但这一切都要以证据说话,或者理论论证说话,不能随意揣测。

上个世纪的载人登月,科学家们根据掌握的自然规律做出了火箭和飞船,不但能够在地球上起飞,还能够在月球上降落,人类穿着航天服能够在月球上登陆,月球车也能够在月球上奔驰。在这之前,没有人到过月球,但人类已经知道了那里是个什么状态,才能够做出在那里登陆的飞船和保障宇航员们生命的宇航服。

这就是最有力的证据,说明真正揭示自然规律的科学理论是放之宇宙而皆准的。未来人类还要在火星登陆,还要飞出太阳系,这些都需要在地球上发现和掌握更多的自然规律,这就是科学。

科学永远在路上物理学、化学、数学、天文学等方面的许多发现和规律,都是放之宇宙而皆准的,人类虽然受到各种局限,很多规律开始发现的并不很准确,但通过不断观测研究和修正,就会越来越接近真相。

因此,只有在宇宙中通用的规律才能够叫做自然规律,才是真正的科学;因此,科学在宇宙中必须具有普适性,才能称之为科学。从古到今,科学萌芽于古希腊,一路不断有更先进的理论替代曾经先进后来变得落后的理论,科学是一直在对谬误的纠正中前行的。

托勒密的地心说就比天圆地方的传说先进多了,但后来被哥白尼的日心说所推翻;伽利略之后的天文观测,让人们看到了越来越广阔的宇宙,日心说又被取代;牛顿发现万有引力,率先将宇宙天体运行科学化,但爱因斯坦创立的相对论,纠正了牛顿经典力学的偏差和谬误;量子力学的兴起,让人们看到物质深处不一样的世界,从而又引发了一场新的科技革命。

人类就是这样从宏观世界到微观世界,对自然规律的不断发现中升级自己的文明程度,不断前行的。

但所有的科学都永远在路上,没有止境和终点。科学就是不断质疑和修正,在不断修正前人的误差甚至谬误的基础上,不断前行,并越来越接近宇宙本质的真实。但任何质疑和修正必须采用科学的方法,凭着吃喝拉撒那点逻辑就夸夸其谈,随意否定经过反复验证的科学理论,这就是扯淡,是反智反科学。

只有科学,才能引领人类从黑暗走向光明,从爬行升级到高速,从地面飞上天空,再飞出地球引力,走向星际。如果没有一个个自然规律的发现,现代文明社会将不会出现。

发了此文,能终结那种以愚昧为荣的“聪明”杠精吗?我看未必。你说呢?欢迎讨论,感谢阅读。

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评论
青乡里 惠民生
举人级
赞👍
2021.12.28
科普5d0c66771090f贺寿斌
庶吉士级
人类科学理论能管多远,是只适用于地球,还是能统管宇宙?原创👏
2021.12.30
杨伟升:杨梦彬爸爸
学士级
好好的
2021.12.27