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本文章来源于"得到APP",是吴军博士的科技史纲60讲-15讲,日期为转载日期

欢迎来到我的<科技史纲60讲>.

我们都知道著名的李约瑟谜题:尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?

对于这个问题,有不下百种的原因分析,像什么近代中国因为专制制度,科技落后了,明清统治腐败,中国知识分子重文轻理等等,我们就不一一列举了.这些其实都没有说到点子上.这里面关键的问题是,李约瑟偷换了概念,悄悄地把科技和科学混为了一谈.

李约瑟所说的中国古代科学技术很发达,其实只是指技术很发达.虽然古代中国也有了很多具体的科学成就,比如对圆周率的计算,张衡类似地心说的浑天说等等,但是中国古代是否有成体系的科学,那就另当别论了.其实很多著名的学者,包括冯友兰~竺可桢等人都认为中国古代没有科学,所以,李约瑟的问题也就自动解决了.

接下来,要讨论有没有科学,就要先说说什么是科学.民国时期中国科学的奠基人任鸿隽先生把科学分成了广义上的和狭义上的两个不同的范畴.所谓广义上的科学,是指任何成为体系的~能够自洽的知识.如果从狭义上讲,那科学就是指源于古希腊,建立在严格逻辑推理之上,后来在近代西方科学方法基础上发展起来的,可以证实和证伪的完整体系.

按照狭义科学的定义,不仅中国,还有古印度文明,它和中华文明一样持续了几千年,在很长的时间里GDP都是全球第一的,也有很多数学上的成就,但是也没有出现系统的科学.这么说来,除了古希腊,任何其他古代文明都没有产生严格意义上的~有体系的科学.

那么为什么偏偏只有古希腊能诞生科学而其他地方不行呢?科学不同于解决实际问题的技术,它不是经济发达,有了钱之后,就自然而然出现的,它需要很多先决条件.

我们都知道,古希腊的大学者苏格拉底每天早上吃完早饭,和他那个泼妇老婆打个招呼,就去广场上与人辩论了.事实上不仅苏格拉底如此,当时很多雅典的公民都是如此.古希腊人具有其他民族缺少的逻辑推理能力和抽象思维能力,并且与其他民族不同,他们非常享受纯粹思维的乐趣.

古希腊人之所以能做到这一点至少有三个原因:

第一,他们喜欢对自己不明白的事情刨根溯源,喜欢辩论,觉得道理越辩越清楚,这就如同中国古代的庄子和惠子老是争来争去一样.

在这些爱争辩的古希腊人中,最有名的还不是苏格拉底,而是一个叫做芝诺的人.他提出了好几个悖论,比如飞毛腿阿喀琉斯是否追得上乌龟,射出去的箭到底是运动的,还是静止的等等.

这些问题按照中国的价值观完全是庸人自扰,因为毫无实际用途.但是后来关于极限的概念,关于无穷小的概念,关于运动速度的概念,都和芝诺的这些傻问题有关.关于芝诺的四个悖论,你可以回顾我的专栏<硅谷来信>.

第二,古希腊那些自由民有基本的生活保障,一方面他们因为商业发达而有些钱,另一方面一些奴隶们在帮助他们干活.

古希腊的奴隶其实有两种,一种是我们理解的没有人身自由,干体力活的人,另一类则是有知识有文化的人,相当于我们今天公司的白领,他们是家里的管家~家庭教师~乐师,甚至是生意上的店长.

因此,像苏格拉底那样的人平时没什么烦心事,他唯一的烦恼就是他那个悍妇老婆.这些人有闲情思考大自然的道理,并且享受地中海良好的气候.

第三,古希腊人对物质的欲望非常淡,即使统治者也是如此,这和古埃及~古代中国都不同.古希腊人每天的饮食只有一点面包,一点橄榄油和一杯葡萄酒而已,直到今天,希腊除了烤羊排,都没有什么美食.

但是另一方面,古希腊人的精神世界比较丰富,而且充满理性的精神.他们认为人是理性世界的一部分,应该避免受到感情方面的影响.人生的目标就是符合这个世界的理性,过有德性的生活,他们将克制~知足~平静(一种对外在事物的冷漠)视为美德.这在后来演化出斯多葛学派.亚历山大大帝和后来的一些罗马皇帝,都很推崇这种世界观.

古希腊人独有的对精神世界的追求,成为了科学诞生的基础,科学的体系在此基础上生根发芽.再对比古代中国,我们的技术发明大多是用于改造实际生活,目的也很明确,就是要"有用",对现象背后的规律缺乏系统~深入的探究.因此我们离"科学"就越来越远了.

可能你会不服,说古希腊时期那些学者提出的思想很多都是错的,泰勒斯说世界是水构成的;亚里士多德关于重力的说法后来也被伽利略的铁球实验证伪了;毕达哥拉斯不承认无理数的存在,甚至不惜淹死自己的学生,这个毕达哥拉斯学派简直就是邪教……

关于古希腊的这些人和思想,你确实已经了解得不少了,但是,你也应该还原到他们当时的时代背景,去考虑他们的思维困境,然后才能体会这些人直到今天还被纪念的真正原因,那就是他们在不同维度上,对科学这座大厦进行了奠基.

这一讲我需要你记住四个,在早期对科学诞生贡献最大的学者:泰勒斯~毕达哥拉斯~亚里士多德和阿基米德.这一次,我们会从如何建立系统科学的这个维度来重新理解,我希望你能从他们对后世开创性的贡献来体会,系统科学的确立都需要哪些基本条件.

我要说的第一位科学家是泰勒斯.古代的各个文明,通常喜欢用超自然的力量,包括神话和英雄,来解释自然现象.泰勒斯了不起的地方,在于他第一次打破了人们对神的迷信,提出用观察和思考来解释世界,而非神话.因此他的理论甚至被后人称为"泰勒斯的飞跃".

他还提出要在数学中通过逻辑证明命题的正确性.从那以后,古代数学才开始发展成严密的体系.他也被后人称为"科学哲学(scientific philosophy)之父".

对科学诞生贡献更大的是毕达哥拉斯.因为他奠定了数学的基础,而数学则是整个科学的基础,因此可以说他是奠基人中的奠基人.他倡导"万物皆数",这个观念非常重要,为后来的精确科学提供了依据.

提起毕达哥拉斯,你会想到他的"毕达哥拉斯定理",也就是勾股定理,但是你有没有想过,明明古埃及~美索不达米亚,古代中国和古印度也在很早就观察到了直角三角形的这个现象,可这个定理为什么却偏偏归属于毕达哥拉斯呢?

因为,其他地方的人只能算是根据经验总结出一个结论,并举出一些具体的例子,而毕达哥拉斯则把它上升成一个定理并且根据逻辑而不是实验证明了它.这样,他就将代数和几何统一起来了,并通过逻辑推演的方式而不是经验和测量的方式,得到数学结论,这就完成了数学从具体到抽象的第一步.

如果说毕达哥拉斯奠定了数学的基础,亚里士多德则奠定了基于观察和实验的自然科学的基础.今天科学上尤其是物理学的很多基本概念都是亚里士多德提炼出来的,比如密度~温度~速度等等.当然,亚里士多德最大的贡献在于建立科学乃至整个人类知识的分类体系.

在古代的世界里,第一位将建立在逻辑之上的数学,和建立在实验之上的物理学结合在一起的科学家是阿基米德.他也可以算得上是人类第一位科学的集大成者.依靠数学,阿基米德完成了物理学从定性研究到定量研究这一飞跃.

他在科学上的贡献很大,比如我们在中学学到的杠杆原理和浮力定律都源于他.但是,他更了不起的地方在于,他开始主动使用科学结论指导工程,这就将纯粹抽象的科学和技术结合起来了.再往后,能够做到这一点的科学家要等到一千年后才出现.

好,这一讲我讲了古希腊诞生科学的基础,以及完成这项系统性伟业的四个关键人物.无论是在研究的广度还是深度上,古希腊文明都远远领先于同期的其他文明,甚至比一千年后欧洲普遍的水平还高.

他们以理性探究为基础,以严谨论证和观察实验为手段,确立了数理科学的传统,为系统科学的诞生打下了基础,影响一直绵延到两千年后的哥白尼~第谷~伽利略乃至牛顿.

要点总结:

1. 科学和技术不同,科学未必和经济效益直接挂钩,从科学的出现可以看出,它需要从业者有比较纯粹的探索精神,远离物质的诱惑.因此,如果谁想当一个科学家,就不能和钱走得太近.

2. 我们不应该忘记在科学发展过程中那些奴隶们的作用,没有他们的工作,古希腊的科学家就难以有闲暇思考科学的问题.今天虽然没有奴隶,但是由国家或者慈善家出面,保障科学家基本生活的物质条件是必要的.

3. 科学是系统的,是在逻辑的基础上不断递进的,而不是各种知识点简单的结合.因此我们的学习也应该是系统的,只有这样我们才能获得可叠加式的进步.

预告:

从信息论的角度来讲,和信息有关~最本源的有两件事,信息的产生(有关信息源)和信息的传播(有关信道),今天讲的科学的产生,实际是解决信息源的问题,产生了信息还需要传播.这就涉及下一讲的另一个伟大发明了.

好,我们下一讲再见,