张双南什么是科学一席演讲.docx
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张双南什么是科学一席演讲
Whatisthescienceof
张双南什么是科学一席演讲
大家好，我是张双南，摩羯座，天文学家，天体物理学
家。
我平常所做的事情是研究黑洞，还有宇宙的演化，可是
我今日给大家带来的演讲是《什么是科学》。
2月25号有一
场大争辩，对于阴阳五行能否应当写入《中国公民科学素质
基准》里面去。
为何有这么一场争辩呢？
2016年4月份，
科技部、中宣部等多个政府部门结合推出了《中国公民科学素质基准》，在里面明确地把天人合一、阴阳五行作为中国公民提升科学修养需要学习的东西。
看到这个，我在朋友圈里面写：
我的心里是崩溃的，崩溃的，崩溃的。
很快，我们几个朋友就写了一篇文章，在网络上边发布了。
次日我的此外一个朋友孙小淳教授，他也写了一篇文章。
他说，张老师最好心里不要崩溃，这件事情不是糟得很，是好得很。
然
后我们就连续争辩了大体一年。
终于在2月25号，我们举行了这一场大争辩。
在坐有好多年青的朋友们，30年前不存在的朋友举一下手，我看看有多少。
仍是挺多的。
1984年
我从清华大学本科毕业，我感觉书读得不够多，连续到中国科学院读研究生。
又读了两年，我感觉书仍是读得不够多，决定到英国留学。
而后我就真的发现我书读得不够多。
为何呢？
因为在和我的同学、同事，还有老师议论我的研究工作的时候，他们常常问我一个问题：
this？
你的件事里面的科学是什么。
我每次都一茫然，
我知道什么是物理，什么是化学，什么是天文，什么是生物，我不知道什么是科学。
我知道在中国的文化里面，
件事情是模糊不清的。
事上也印此外一个，就是所的李瑟。
李瑟是研究中国科技史的英国家，第一版了好多中国科技史的著作。
他获得了一个：
中国古代的文化和技都曾比西方达，有些地方比西方达，可是中国没有生出来代科学。
他了一句：
什么没有生。
就是所的李瑟。
科学究竟是什么？
要想理解科学是怎么展的，我必回到古希腊人的宇宙里面去。
（此省略一万字⋯⋯对于科学是怎么展的，考到内容太高能可能致你放弃，我把段到尾了）那么从个候开始，事上科学是什么，什么是科学个就已能回答了，所以我下边就会大家做一下。
可是在从前，我是要大家一个故事，是普京大帝的一个故事。
多年前普京是理的候——我都知道他当了又当理又当，下一任当什么我不知道。
在他当理的候，当德国和俄斯在合研制一天文星，研究暗能量，星今年晚些候将会射运转。
普京听取了个目的，他得特别好玩。
就俄斯科学家，啊，特别风趣，暗能量听起来是蛮好玩的，我想认识两个：
第一个是暗能量究竟有用，第二
个问题是暗能量危险不危险。
我想在坐的各位想问这两个问题的人好多，所以你的水平是跟普京完好在一个层面上边。
这个问题问完了以后，俄罗斯科学家没有方法回答。
当时德国科学家在场，就说普京总理问了什么问题你们这么犯难，俄罗斯人就重复了这个问题。
这个德国科学家说，这个问题我们也常常被问到。
我们这么回答：
假如一百年前你问爱因斯坦先生相对论能否实用，相对论能否危险，爱因斯坦只好回答三个字：
不知道。
因为确实不知道。
爱因斯坦当时为何研究相对论，因为他发现了牛顿理论还有从前的理论有问题、出缺点。
而不是因为从前的理论不那么实用，从前的理论有危险，跟这些事情没相关系。
他不过想回答一些问题，来进一步理解自然规律，所以他有了相对论。
可是今日，一百年以后，我们知道相对论既实用又危险，核电站的原理，相对论；我们到医院里面去做各种诊疗所用的加快器原理，相对论；我们手机GPS导航的原理，相对论。
所以今日走开了相对论，我们没有方法生活，所以相对论很实用。
危险不危险？
特别危险：
原子弹、氢弹所有是相对论的应用。
一百年以后，我们知道它既实用又危险。
可是，能否实用、能否危险，不是我们做科学研究的目的，我们做科学研究的目的是为了理解自然规律。
普京听了以后说，哈哈，我终于理解了，这个项目很好，往前走，给你们钱。
所以今年这个卫星将要发射运转，所以这是对科学的理解。
我一开始讲了李约
瑟难题，为何中国古代很先进，可是没有发展出现代科学，或许我们今日称作的科学。
爱因斯坦也以前被问过这个问题，他的回答是这样子的：
他说我们都知道现代科学之所以能够
发展出来，之所以能够发现这些规律，是因为两件事情，一件是发源于希腊的形式逻辑，另一个是发源于文艺中兴期间的伽利略为代表的实验科学。
中国古代的先贤们既不懂得形式逻辑，也不懂得实验科学，所以没有发展出来现代科学一点都不奇异。
自然这句话我们也能够说其余民族也没有发展出来现代科学，发展出来现代科学的民族是特别少的，没有发展出来丝绝不丢脸，发展出来不过从希腊文明那一个分支出来的，其余的文明都没有产生。
杨振宁先生对这件事情也以前有过回答。
杨振宁说因为中国人懂了两样东西，所以发展不出来科学。
这两样东西是什么，是《周易》和《周易》里面的核心内容：
天人合一。
所以我等一下也要略微讲一讲这件事情。
那么科学是什么？
我们从爱因斯坦的回答，以及方才我总结的从地心说到日心说，到开普勒、到伽利略、到牛顿，我们就知道，他们向来在追问太阳系行家星运动究竟是什么规律。
所以科学就是追根问底。
假如我们更精准地描绘一下，科学拥有一些什么样的性质特质，或许说科学的因素。
我们知道科学拥有三个因素，分别是：
科学的目的，科学的精神和科学的方法。
科学的目的我前面在讲普京的故事的时候已经说了，就是发现各种各种的规律，能够是自然的
规律，能够是人类的规律，也能够是我们社会活动的各种的
规律。
而科学的精神，六个字：
怀疑独立独一。
怀疑我们能够看到，不停地在怀疑已有的行星运动的规律，怀疑地心
说，怀疑哥白尼的日心说，怀疑开普勒定律背后是什么原理，还有爱因斯坦怀疑牛顿的引力的实质是什么，我们的科学就不停地发展。
而独立，说明不论谁做这个研究，获得的结论都应当是同样的。
这是从亚里士多德开始就认识到的事情。
人和自然是分别的，人不会影响自然的规律。
独一更是表示你最后做的结果应当是同样的。
而科学的方法，我方才实质上也已经讲了，你一定要进行逻辑的推理，要进行演绎的计算，要进行实验的考证或许观察的考证，所以要有逻辑化、定量化、实证化，只需不知足这些条件的，那我们通通都不把它称为是科学。
这里面我们能够举好多例子，好多实质上是很好的东西，但事实上它不是科学，它能够是文化，能够是哲学，可是它不是科学。
阴阳五行就是此中的一个例子。
阴阳是什么，阴阳是说任何事物都有正反两个方面。
五行是什么，金木水火土五个元素，以为宇宙间任何事情的运转，都是由这五行的相克相生所影响的。
所以它能够解说任何东西，但实质上又不可以帮你理解任何东西，因为它不可以够做出任何定量化的东西，它不可以够进行任何的实证。
这就是为何阴阳五行只管历史特别悠长，但素来没有揭露过一条自然规律。
我们在今日所看到的现代科学，教科书里面没有任何一个规
律是经过阴阳五行揭露出来的，也没有任何一个规律和阴阳五行哪怕有任何的关系。
所以阴阳五行是文化，是哲学。
那它的出现有没有进步？
有进步。
在阴阳五行天人合一从前，解说自然现象都是用神灵，用鬼魅，用巫术，阴阳五行是希望用自然的现象，用朴实的唯心主义来解说。
所以和从前的装神弄鬼对比，它是一个重要的进步。
比方说在阴阳五行从前，说地震是什么，是“神龟摆尾”。
有地震了，那个神龟到
哪里找呢，也找不到。
有了阴阳五行以后，就不说是“神龟摆尾”了，说是阴阳两气相逼致使的地震。
这个听起来好一点，哪个阴阳两气其实我们也不知道，可是毕竟不再搞装神弄鬼
了，所以仍是一个进步。
可是和科学真的并无成立什么关系。
我们看看在这类文化之下，我们会如何思虑一些问题。
我从一个特别简单的成语“庸人自扰”来讲起。
杞国有一个人，每日担忧天要塌了，地要陷了。
所以他说天塌地陷了，我在
哪里活着呢，我就没地方活了，所以废寝食。
废寝食不是去念书去了，而是得了抑郁症，睡不着觉。
当时他的感觉就是这样子的。
那么怎么办呢，他有一个很好的朋友，今日来讲就是心理咨询师。
心理咨询师来探望他，说你为何要担忧这件事情呢，天明显不会塌下来，地明显也不会陷下去。
他认真解说这背后的道理，他说天就是气嘛，你每日在气里面走来走去，呼吸自如、行走自如，怎么会担忧它塌下来呢？
而后这位“蓝瘦香菇”的老兄就说了，啊，假如天是气的话，
那一天上的星星、月亮、太阳，为啥不落下来呢？
这个心理咨询师又说了，这个心理咨询师对阴阳五行是特别内行的。
他说这些星星、太阳、月亮，其实都是气里面的光，光怎么会掉下来呢，它就是掉下来也没啥事对不对？
他说那这样很好，那地呢，地要塌了怎么办呢？
他说你看，地都是一大块一大块的东西，就像这个舞台同样，你跺一个脚它也很结实，你不要担忧它掉下去。
他说，啊，本来我不用担忧，因为它不掉下去，所以就没事了，结论就是这样。
这个故事到此就结束了，但事实上为何天不塌下来，为何地不陷下去，为何日月星不落下来，这里面有深刻的大气科学识题、地球科学识题、力学识题、天文学识题。
你要认真地研究，现代科学所有都能从这里面出来。
可是我们的先人没有追根问底追问这些问题，我们在自作掩饰。
啊，因为不塌下来所以不
塌下来。
究竟能否是这样，我们其实不论它。
我们特别地适用，既然没有塌下来，就不要担忧它塌下来。
所以从这些故事我
们能够看得出来，我们中国的传统文化里面能否是缺乏科学的元素。
向来到今日，我们仍旧在用庸人自扰来嘲讽那些不确实质、妙想天开的人。
我们这样嘲讽这些人，我们就不会追根问底。
我们的文化，我们的科学怎么能够发展？
我们再来看一个更重要的事情。
我们常常说中国古代的四大科技发明：
指南针、造纸术、火药等等，这个大家都知道。
这些事跟科学相关系吗？
它们都是技术。
我们掌握了这个技巧，但
是我们的先人素来没有问，为何指南针会这样，为何纸能够这么造出来，为何会有这个，为何会有那个。
我们的先人没有追问背后的道理，来找寻背后的规律。
我们只知足于这些技术能够给我们带来适用的功能，到此为止。
我自己是做天文学研究的，我们中国传统的古代天文学观察也比西方发达，比西方好多国家发达，有一些方面是全球当先的。
可是我们在人类认识宇宙的七次飞腾中都碌碌无为，一点都没有。
我们中国古代先进的发达的天文学哪里去了？
去了两个地方：
理论方面变为了马（伯庸）老师方才讲的占星术、算命。
技术、适用方面，我们有二十四节气——种地够了，所以我们就到此停住了。
所以我们理论上没有形整天文学的理论，连地心说都没有形成。
技术上边也没有形成农业科学，适用达到目的就行了。
比方说我今日所从事的工作，我说我是做天文学研究的，更详细来讲，我是造出我的望远镜放到卫星上边去，而后在太空中间观察黑洞，观察宇宙，这是我详细的工作。
我们中国能够说是世界上罕有的航天大国，在人类历史上发射的特意用于科学研究的卫星有多少呢，一百多个。
有人说假如各种都算上的话，几百个可能也是有的，但起码一百多个是有的。
中国什么时候才有呢，几年前才开始有，近来也才有一两个、两三个而已。
在这从前我们根本不做。
我们老说我们航天科技特别发达，不是，我们航天技术特别发达，我们航天科学极为落伍，特别落伍。
所以
从古代的传统开始，向来到今日，我们一直重视的是应用方面，重视的是技术，而对于背后的道理，素来是不重视的。
致使一个什么结果，致使这个会场里面我们所有的东西，包含我们的衣服，我们用的设施，所有的这些技术，所有的这些原理，所有、百分之一百来自于西方，没有一点来自于中国，这就是结果。
我们明显不可以连续这样下去，我最后以我自己的此外一个故事，来作为我今日演讲的一个结束，几年
前Science《科学》杂志的记者来采访我的时候，他问了我一个问题，他说你在外国已经是大学教授了，过得好好的，为何归国来选择这么一条道路。
我当时的回答是这样的：
我说我在外国做大学教授我就要授课，我发现我的教科书里面所有的名字所有都是外国人，里面所波及的科学发现，都不是根源于在中国本地工作的科学家。
有中国人在外国做出来，可是在中国本地上做出来，一件也没有，绝对是零，从
中国古代到此刻，绝对是零。
我说我出国从前，我特别骄傲，我们的民族听说是有五千年的文明史。
我出国读了这么多年
的书，最后终于当了大学教授，本来发现我学的所有的知识，我教给他人的所有的知识，所有是外国人的，不是我们中国
人的。
我说我想改变这个状况，所以我决定归国。
最后回答为何最开始有那么一个大争辩，这个大争辩我是持什么看法。
很明显，阴阳五行不会教给我们科学，阴阳五行不是科学，既没有产生科学，将来也不会带给科学。
要学习科学、
要理解科学，我就要老老地虚地回到科学的根源，来学真实的科学，理解什么是科学。
我的告就到里，
大家。
好了，以下是省略掉的那一万字⋯⋯古希腊人地球是宇宙的中心，代表人物是达哥拉斯和里
士多德。
个学自然特别有道理。
因我在地球上每日都看到太阳升起，所有的星星升起、落下去，都往一个方向走。
大多数状况下都是，所以我得所有的天体都是着地球做运的。
鉴于当的天文知成立的模
型/依据李向在2011年天文学会年会的告改正假如一个学是正确的，将来的和向来能明它，但假如它与将来的和有矛盾，那么个学就需要获得修正。
果真个学以后获得修正了。
我在个地方特要一下里士多德，他是我所形式，或许形而上学、自然哲学和物理学的始人。
我要想追踪到科学的发源，是需要回到里士多德，甚至有候要回到更早一点，里士多德的，也差不多是我数学和哲学的始人：
格拉底。
他整个宇宙中间所有的西都是数，所以他获得：
万物皆数。
他的学生柏拉更一步，不是数，并且背后有道理，他万物皆理。
到了里士多德，个状况就生了化，里士多德个世界个自然是有律的，而个律是独立于人的，人能够通察来理解个律，他把研究律的个学叫作物理学。
我们看看从亚里士多德的地心说开始，我们是怎么成立的现代科学的第一套理论——经典物理学。
我方才讲了，假如说亚里士多德的地心说是对的话，那么我们每次观察到的天体的运动，都应当是从东往西走。
但事实上不是这样。
以后的观察表示，有些天体，比方说火星，它大多数时候是由东往西走的，有时又从西往东走，叫作逆行。
这个逆行就没有方法在亚里士多德的理论模型里面获得解说。
那怎么办？
已有的理论模型有了问题，那就需要改正你们的理论模型。
托勒密的改正方法是，每一个天体仍旧是绕着地球在运动，但运动的同时它自己还有一个小轮子，绕着它的轮子也运动。
所以当绕着轮子运动的方向，和它沿着地球运动方向相反的时候，你就看到它短暂地有个逆行。
所以用这类方法解说了行星的逆行的观察。
托勒密本轮说可是有人不一样意，有人从美学的角度以为托勒密的这个学说太复杂了。
所以哥白尼就说，那么我换一换，我把太阳放到宇宙的中心，地球还有其余所有的天体，都绕着太阳做圆周运动，并且是精准的圆周运动。
为何是圆周运动？
他以为圆是宇宙中间最美的一种几何。
可是仍旧有好多的观察他不可以够解说。
哥白尼日心说以后开普勒经过继承了他的老师的一些观察资料以后，发现了三定律。
他发现不过需要把哥白尼的日心说里面的完满圆轨道，变为椭圆轨道，就马上能够解说当时哥白尼的理论所碰到的一些问题，这样和观察数据的拟合就特别好了。
可是
开普勒其实不可以够向他人解说，为何天体做椭圆运动而不做圆运动，所以当时好多人其实仍是不相信他的开普勒定律的。
开普勒定律这个时候，科学史上一个特别伟大的人物，伽利略，就出现了。
伽利略发了然天文望远镜，他马上对太阳系里的行星进行了观察。
伽利略对科学的此外一个贡献，也是更重要的贡献，是他发了然实验科学。
亚里士多德只管是现代科学的始祖，可是他不主张做实验，他以为我们只好做察看，只好来察看自然，而不可以够制造出来任何人为的环境。
可是伽利略以为这样不可以，我们一定要做实验，经过实验来考证、查验已有的规律，来发现新的规律。
所以实验科学的始祖是伽利略。
伽利略纪念邮票我们都知道的比萨斜塔的实验和一系列的这类实验，都是伽利略所创始的，所以伽利略成立了现代科学的自然研究方法。
也所以，爱因斯坦对伽利略极为尊崇，以为伽利略是创始了科学革命的第一人。
甚至于爱因斯坦以为他比牛顿还要重要。
自然我们现代科学的革
命，是在牛顿的手里达到了巅峰。
牛顿提出了牛顿三大定律，牛顿的万有引力定律成立了人类历史上第一套完好的自然
科学理论。
自然，牛顿的贡献还不不过这样。
牛顿在他那本巨著《自然哲学的数学原理》里面，经过假定了牛顿三定律和万有引力定律作为公义，而后进行了大批的演绎的推导，推导出来了开普勒三定律，这在当时是了不得的事情。
我方才讲了，开普勒拟合猜出来了开普勒三定律，可是他不可以回
答为何有，而牛顿就回答了。
有的原由是因为有我的牛顿三定律和万有引力定律。
所以牛顿在人类历史上第一次用更基础更深刻的科学规律推导出来了已知的经验规律。
第二个重要的贡献，苹果砸到了牛顿的头上，让牛顿想起来了万有引力定律。
牛顿马上就想到，这样的事情，这样的规律，在宇宙中间能否是广泛合用的。
这就是为何他把他获得的万有引力定律，用来推导开普勒三定律。
所以牛顿假定了科学规律是普适的。
所以没有所谓的中国的科学、西方的科学，没有所谓传统的科学和现代的科学，科学就是科学，科学规律是普适的，在牛顿那个时候就已经成立起来了。
那么从这个时候开始，事实上科学是什么，什么是科学，这个问题就已经能够回答了。
所以我下边就会给大家做一下总结。
可是在这从前，我仍是要给大家讲一个故事，这是普京大帝的一个故事。
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