科学对人生有什么意义?许多人只能想到实用意义|科学对人生有什么意义?

科学对人生有什么意义?许多人只能想到实用意义 , 如手机、电力、塑料等科技产品的实用价值 。 其实远远不止于此 , 科学可以帮助人们实现自身的自由和精神的丰富 。
最近 , 我的朋友、华东理工大学理论物理教授廖玮博士写了一本书《科学思维的价值:物理学的兴起、科学方法与现代社会》 。
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其中他举了这样一个例子:牛顿第二定律说力等于质量乘以加速度 , 即F=ma 。 但是 , 什么是质量呢?牛顿说质量等于力除以加速度 , 即m=F/a 。
也许这个回答令人失笑 , 立刻就有人会问:难道这不是循环论证吗?牛顿说出了任何有价值的东西吗?回答是:牛顿确实说出了非常重要的东西 。 李政道先生说过 , 在他的少年时代 , 当某天他读懂了牛顿力学之后感慨道:牛顿有一手 。
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科学对人生有什么意义?许多人只能想到实用意义|科学对人生有什么意义?】这里的关键是什么呢?牛顿没有回答“质量的本质是什么” , 但他对质量的测量方法给出了操作性的定义 。 例如 , 首先认定物体在地球表面具有重力加速度 , 不同重量的物体的重力加速度相同 。 然后就可以推出 , 如果两个物体在地球表面的重量相等 , 那么它们的质量相等 。 然后 , 可以取一个标准物体的质量作为质量单位:如果某个物体的重量与这个标准物体的重量相同 , 就认为它的质量等于这个质量单位;如果两个质量相等的物体的总重量与这个标准物体的重量相同 , 就认为单个物体的质量等于这个质量单位的一半 。 以此类推 , 就可以标定任意物体的质量 。 这些内容就是m=F/a 。
假如牛顿要回答“质量的本质是什么” , 他就陷入了一个大坑 , 因为这是个非常深奥和困难的问题 , 在牛顿那个时代是无法回答的 。 在牛顿300多年以后 , 我们才终于对这个问题获得了一些深入认识 。 2013年诺贝尔物理学奖授予了比利时人Englert和英国人Higgs , 以表彰他们对基本粒子质量起源机制的贡献 。 全世界的高能物理学家花费大约十年时间 , 合作建造了耗资几十亿美元的大型强子对撞机 , 其后大约六千名实验家在ALTAS和CMS这两个实验组利用大型强子对撞机从事了两年的实验研究 , 才验证了他们的质量起源理论 。
这时我们回顾牛顿对质量问题的回答 , 就不得不感叹他的高明之处 。 如果牛顿当年纠缠于质量本质的问题 , 陷入对质量本质的空想之中而不是研究可测量的现象 , 他就很难在有生之年驱散质量之谜的一点点迷雾 。
牛顿的这种把“对现象的研究”从“对本质问题的讨论”中解放出来的思路取得了巨大的成功 , 这是近代科学对哲学的超越 。 此后 , 当哲学家们还在关于本质问题的讨论中纠缠不清之时 , 物理学家已经在对现象的研究中高歌猛进 , 不断取得巨大的成就 , 并且通过不断地剥离并回答本质问题中较易解决的问题 , 不断地加深人类对于本质问题的认识 。 牛顿之后的一些此类著名例子包括:统计力学对于具体的微观规律的影响的回避、量子力学对“量子到经典过渡”的存而不论、量子场论中的重整化理论、量子色动力学中的因子化理论等 。 物理学的发展和不断取得的成功 , 有力地证明了这种思路的威力 。
物理学的这些成功之处能够具体让我们学到什么呢?
首先 , 我们应该试图去找到可以解决的问题 , 而不是纠缠于某些大问题 , 陷于对大问题的空想之中不能自拔 。 有些人总想要解决大问题 , 甚至解决所有问题 , 却不仔细想想这些问题是否可能得到快速的解决 , 是否有解决办法 。 有些古人说的“为万世开太平” , 就是属于这一类想法 。 物理学的历史告诉我们:承认某些问题可能是目前无法解决的 , 对我们并无坏处;谦逊不仅是美德 , 它也能帮助我们走上求真之路 。