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像杞人那样忧天吧(某天体物理学家的好文章,原文照录。如因版权问题,本人随时可以删除))  

2014-03-08 22:10:36|  分类: 子女教育 |  标签: |举报 |字号 订阅

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         对于初进大学探求知识的青年朋友,我希望他们能重温一下“杞人忧天”的故事,思考一下它的真正的含义。 这个熟知的故事很简单,只不过说,曾经有杞国的人醉心于思考天何时将坠,地何时将崩,以至废寝忘食。故事源于《列子》的《天瑞》篇,原文这样写着: 杞国有人忧天地崩坠,身亡所寄,废寝食者。 这一段文字相当中立,看不出作者对于杞人的褒贬。 可是不幸,“杞人忧天”后来竟演变成一个贬义的成语,专门形容那些对没有意义的问题的思考。 更不幸的是,当科学已经进步到无疑义地证明杞人的忧虑极富价值的今天,仍然可以看到一些人把思考天坠等价于没有意义。 就以今天的科学标准来衡量,天坠问题也属于一个提得非常准确的物理问题。因为,地面附近的物体,当没有支持时,都会落向地面,自然会问:是否天上的物体也将会落向地面?由于这个问题的存在是如此之显然,不仅杞人思考过,古希腊的哲人也曾思考过。 亚里士多德对于这个问题的回答是:月亮以下的物体属于世俗,月亮以上的天体属于神界,它们是两类不同的东西,遵从不同的运动规律,一者总要下坠,一者总沿着圆旋转,而不会下坠。
        牛顿也思考过天坠问题:熟苹果要掉下来,为什么月亮不掉下来?牛顿不同意亚里士多德的两界说,他认为苹果和月亮都同样地受着地球的吸引。
       按牛顿的理论,月亮的确像苹果一样,也在不断地落向地球,只不过由于月亮有一个相当大的横向速度,以致下落运动加上一个横向运动变成一个永远掉不到地面的圆。 康德对牛顿的解释还不完全满意。因为牛顿说月亮的横向速度是由第一推动者给的。在当时,第一推动者等价于上帝。因此,牛顿对天不坠的解释仍未摆脱神界。康德提出,太阳系是由星云收缩而形成的,在收缩过程中,若有斥力存在就会使天体获得大的横向速度。 后来,拉普拉斯又指出康德是错误的,因为康德并无根据地假定有斥力。拉普拉斯证明,星云在收缩过程中天体自然就会获得越来越大的横向速度,这并不是由于斥力,而是由于角动量守恒。这是物理学中最早认识到的守恒律之一。 现代的研究,眼光更大了,不仅企图说明各种天体的坠与不坠,而且的的确确在讨论整个天会不会坠落。最初,爱因斯坦考虑天不应当坠,天应当是稳定的。要保证一个稳定的天必须存在宇宙斥力。后来的观测证明,爱因斯坦的猜测并不对,整个天并不是稳定的,不过幸好,天并不是在坠落,而是在膨胀! 这些科学史已足够说明,天坠问题在西方的文明、特别是西方的科学发展中过去曾有过和今天仍有着怎样的地位。从经典力学的创建到现代宇宙学的最新研究,几乎都有天坠问题相当直接的贡献。相反,在东方的中国,杞人正确地提出问题之后,正统的舆论一直把天坠问题看作是无意义的,从未加以科学的研究,这不能不说是一桩憾事,一桩历时千年的憾事。
        这种憾事发生在中国,是有它的文化上的背景的。诗人李白在自己的诗作中可以无拘无束地想象“疑是银河落九天”,但是对于银河是否真的会落九天的科学思考,他也没有跳出传统的价值观,写道: 白日不照吾精诚, 杞国无事忧天倾。 似乎惊人的想象,大胆的提问放在文学家身上就是“富有浪漫”,而在科学中就成了没有价值的“无事忧”。 这是不对的。今天,我们或多或少仍受着这种传统的制约,特别是在科学探求的事业之中。 科学成果的一种价值固然在于它“有用”,但从它的整个功效来看,科学是一种文化现象。科学探求的动机、科学探求的途径、科学对社会的影响,是远远不能用狭义的“有用”来概括的。法国物理学家彭加勒曾经这样说过: 科学家并不是因为大自然有用才去研究它;他研究大自然是因为他对它感到乐趣,而他对大自然感到乐趣,是因为它的美丽,如果大自然不美,那它就不值得认识,如果大自然不值得认识,就不值得活下去。当然,我这里并不是谈那些打动感官的美、性质的美和现象的美,我并不低估这类美,远不是这样,而是它们与科学毫不相干;我的意思是那些更深邃的美,它来自各部份和谐的秩序,而且它能为一种纯粹的智慧所掌握……理性的美对自身来说是充分的,与其说为了人类美好的未来,倒不如说或许正是为了理性本身,科学家才献身于漫长和艰苦的劳动。
       这些议论,在今天已经不十分或者十分不流行了。正因为如此,我觉得有必要强调一下、提醒一下这种观点的存在,哪怕这种观点只是部份的真理。因为我想,对于探求知识的青年朋友来说,也许只有对各种不同看法思考之后,才能把握住自己应当怎样去做有价值的科学探求
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