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日志

2011-11-26

已有 46 次阅读2011-11-26 15:39 |个人分类:数理天地| 数学, 自然科学, 数理化

[杂谈]从《数理化通俗演义》说起

 

原地址:

moroboshidan-blog-163-com/


初中时代,我曾在杂志《数理天地》上看到过《数理化通俗演义》的连载.

至今还清楚得记得,那时我所看到的是:

“第四十四回  一声霹雳满面鲜血高呼胜利,万贯资财终生发明全留后人——强力安全炸药的发明”
“第四十五回  小医生扣响物理大门,啤酒匠发现科学定理——能量守恒和转化定律的发现”
“第四十六回  略施法术钢铁竟能作人语,费尽心机棉线也会放光明——电灯的发明”


这三回,分别讲述了诺贝尔发明安全炸药,迈尔、焦耳发现能量守恒定律,爱迪生发明留声机、电灯的故事.

当时我就觉得,书中语言诙谐幽默,又通俗易懂.这是一本很好的通俗入门的自然科学史读物.

然而《数理天地》里的那个专栏是一期一回的连载,再加上我并没有完整地订阅《数理天地》,因此我无法看到完全版的《数理化通俗演义》.
再加上那时我家里还没有上网,无法去搜索电子书,在书店里又买不到这样的老书.
(《数理化通俗演义》有一定年头了,貌似是1984年的作品)

虽然近几年该书有过再版,但时过境迁,此书不再有当年的那种火热,因此难以购买到手.(至今为止我都未尝见过此书在书店销售)

于是我心里一直记挂着这本书,等到后来家里电脑上网后,就下了电子版的,但由于当时为学业以及一些其他事情缠身,始终未能抽出时间阅读一下本书.
直到前不久,我终于有空抽出时间来阅读这一本我期待已久的书.


读完之后,我感想颇多.虽然受个人水平的限制,自己的有些感想与体悟是有谬误的,有些则是难以清晰准确地表达出来的.
但是对于我自身的感悟,我还是不吐不快.因此,就有了这一篇拙劣的文字.


想转载就转载吧,记得注明原作者的名字.不过估计这样的扯淡文不会有几个人愿意看的,更别提会有人转载了 = =

 

 

 


《数理化通俗演义》是一部好书,有很多优点.

首先,这本书采取传统通俗小说的章回结构来写作科学史,确实很有新意.

从第一回“洞庭湖边屈原问天,金字塔下泰氏说地——世界是什么?”开始,作者以一个个故事的形式,开始讲述了人类的数千年的历史中对我们周遭的大自然,对这个世界、这个宇宙的探索.


作者的文笔生动有趣而又通俗易懂,对于那些平时不怎么接触自然科学或是自然科学的初学者来说,理解此书并不存在什么太大的障碍——甚至根本就不存在什么障碍,只要你懂得中文字.

另外,以章回的形式将科学史上的重大事情以一个个小故事的方式诉说,也充满着一种趣味性.对于自然科学的初学者,这本书无疑能够勾起他们对自然科学的兴趣.

 


本书的另一大优点就是在叙述故事的时候穿插着并不突兀的很自然的、以说书人评论的形式的一种并不枯燥的说教,主要是强调科学研究的精神.譬如说科学探究的牺牲精神、创造精神和刻苦精神.若说这部书有不弱的教育意义的话,应该没有多少人会否定.

尤其是在最终回“究方法 说书人试谈相似论,论精神 有志者不屈事竟成——结束语”中,作者更是专门抽出了精力去写关于科学探索的精神.

 

另 外,“说书人试谈相似论”,作者提到了自然科学之间的相似性,已经隐然上升到了哲学的层面,并隐隐约约有一种“大道殊途同归”的思想在里边.毕竟,这大宇 宙的至高真理,也就是道,应该是简单而统一的,只是人类限于自身认识自然的境界的局限性,才会有各种各样复杂的分类.但尽管如此,我们依旧可以从中找出超 越学科的一种相似性.

 

 

 

 

 


然而,本书并不是没有缺陷的,我尝试着从书中一些缺陷谈起,顺便说说我自身关于现代科学的理解.

本书的作者梁衡是一个著名的科普作家和散文作家.但很明显,梁衡先生应该并没有专门学过自然科学,因此他的这本《数理化通俗演义》虽然是在讲述自然科学史,但并没有深入地去剖析每一个科学事例本身.
考虑到梁衡先生的专业是文学,推测他并没有、至少没深入研究过自然科学.

因此,他所写作的自然科学方面的书籍,难免有些不足.


首先,作为一本介绍自然科学史的书籍,这本书缺乏系统性.作为初学者的课外书籍,用来引起人们对数理化的兴趣再好不过.
但此书并非系统的科学史读物,描述的历史事件并不全,也不系统.并未按照严格的学科划分或时间顺序或逻辑顺序划分.

 

 

另 外,此书中很多故事也并不尽真实,带有一些戏说的形式.比方说伽利略的比萨斜塔铁球实验和牛顿的苹果,都只是传说而并非被证明确实发生过的历史事实.当 然,既然本身就只是“通俗演义”的话,这些无伤大雅.正如《三国志通俗演义》里边歪曲史实的成分也不少,却依旧是经典一样.

 


片面强调主观努力而忽略天生资质,是书中另一个缺陷(当然也是天朝的科学书籍的共同缺陷,不知是不是和天朝的意识形态有关)
要知道,虽然大多数人通过努力可以成为成功的人,但并非每个人都能成为彭加勒,成为爱因斯坦……

 

 

 

此书的又一个很明显的不足就是,对数学史的介绍实在太少.

这本书名为《数理化通俗演义》,而作为数理化中最重要的学科——数学,全书仅有两个章节是专门介绍其发展的,分别是:

“第二回  聪明人喜谈发现,蛮横者无理杀人——无理数的发现”
“第十回  割圆不尽 十指磨出血,周率可限 青史标美名——圆周率是怎样算出来的?”

或许,相对于一般人来说,数学是一门过于高深的学科吧.
历史上很多人,那些完全不懂自然科学的人,也或多或少会对物理学和化学中一些尖端的成果有所了解,比如相对论诞生啊,量子力学诞生啊,人工合成某某蛋白质啊——至少从字面上理解了在说什么.
而数学不同,一个数学的门外汉,对于数学上的尖端成果,哪怕是仅仅从字面上理解都几乎是不可能的.

数学史上发生过太多重要的事情,
譬如说数学在发展中由解决具体数量问题的算术而发展出了解决抽象的结构问题的代数学,从常量数学里出现了解决变量问题的分析学,从必然数学里诞生出以解决随机现象的概率论等,以及从明晰数学中衍生出的解决模糊问题的模糊数学等,无一不是数学历史上的重大革新.
今日,以数理统计、概率论为基础的或然数学,以及模糊数学正在蓬勃发展,而代数学与分析学更成为了现代数学的骨架.

又比如,数学史上,第一次数学危机推动着无理数的诞生、实数理论的出现,以及将严密的逻辑推理带入数学.
第二次数学危机促成了分析学基础理论的完善与集合论的创立.
第三次数学危机则促成了数理逻辑的以及大批近现代数学理论诞生.

以上这些事件不仅仅是数学史上的大事,也是科学史上的大事,其重大的意义绝对不会亚于伽利略构建现代物理、牛顿建立经典力学、麦克斯韦创立系统的经典电磁学理论、爱因斯坦发现相对论,以及普朗克、爱因斯坦、波尔、薛定谔、海森堡、泡利等人构建的量子力学体系.

然而关注这些的人貌似不多,或许,数学本身就是一门曲高和寡的学问吧.

 

《数理化通俗演义》中没多少数学内容,但却多出了很多生物学、生理学的内容.或许称之为《自然学通俗演义》,恐怕更合适.

 

不过,这又要牵扯到那个数学是不是理科(自然科学)的讨论了.


数学(mathematics)究竟是什么?

中文Wiki上对其的解释是:

数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科.透过抽象化和逻辑推理的使用,由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中产生.

而日文Wiki上则是这么解释的:

数学(すうがく、ギリシア語: μαθηματικα, 英語: mathematics)は、量、構造、変化、空間といったものを対象として、いくつかの仮定から始めて、決められた演繹的推論をすすめることで得られる事実(定理)のみからなる体系を研究する学問である。


数学无疑是一门学科,而且是与人类息息相关的最重要的学科.

她诞生于人类的实践之中,也是在实践之中运用最多最广的科学.但数学又是纯粹最理论最抽象的科学.她远离现实生活中的一切具体的事物,而具有着高度的概括性与抽象性.当然,这也正是数学这门科学的特徵.

但是有人认为,数学不是科学.按照卡尔·波普尔的定义,科学要具有可否证性.
很多纯粹数学家更偏向于数学是逻辑,而应用数学家们更多认为数学是科学.

我的看法则是,数学至少不是自然科学.所谓自然科学,是以观察和逻辑推理为基础,通过实验、数学和系统科学等工具来解决自然的问题.
无疑,数学并不是这样的科学.


不管怎么说,几乎未能介绍数学史,是本书的不足.

 

 

 

另外,关于达尔文的进化论那几章节:

“第四十九回  五年环球先从自然探得实际,六个便士只向爸爸买点时间——进化论的创立”
“第五十回  飞鸿一叶华莱士已着先鞭,掷笔三叹达尔文欲弃前功——进化论的发表”
“第五十一回  乱纷纷 大主教口溅飞沫,铁铮铮 小斗犬力挫谰言——进化论的传播”

……………………………………………………………………………………

 

事实上,当今的自然科学体系普遍是存在问题或是遇到瓶颈的.

不仅仅是生物学,作为自然科学体系的基础的物理学也是有着问题.

当年为了解决黑体辐射问题和光以太问题,量子力学和相对论诞生.然而,近百年过去了,物理学的问题不见减少,反而越来越多.
由量子力学更是衍生出了违背常理的“量子自杀”“量子永生”,以及否定因果论和唯物主义的“精神影响物质”等惊人的推论.

 


就连“科学女皇”的数学,都不能说是是没有问题的.

目前,数学上有着一个个尚无法解决的问题,譬如哥德巴赫猜想、完全数问题、孪生素数问题、数的超越性问题,等等.
当年希尔伯特提出的那些重要的数学问题,至今也有很多未能解决和彻底解决.
而无法简单快速计算出的NP问题,如著名的货郎担问题,正以“NP=P?”的形式困扰着数学界.

甚至,在第三次数学危机中,数学的基础——集合论崩坏.至今为止,数学家们一直想修复着数学体系.
在这之中,数学家分为了直觉主义流派、逻辑主义流派、形式主义流派这三个主要流派.
而最被广泛接受的希尔伯特的形式主义流派用无矛盾性检验合理性,使得数学更像是数学体系内的真实,而并非宇宙的真理.

人们曾认为数学就是万物的真理,一切科学最终都可以数学化.
然而,数学。至少当世的数学,从数学基础尚有问题,以及尚存在大量未解问题来看,数学也只是人类的数学,而不是这宇宙的真理.
她只是在我们目前的认知范围内能够准确描述世界的工具,却无法保证这个大宇宙的一切都可以数学化.

 

 

而今的科学普遍存在着问题,人们却一直迷信着科学——事实上,人类迷信科学更甚于迷信宗教,从无理数的发现者希帕索斯被投入大海,到迈尔被逼迫跳楼,再到集合论的创立者康托尔被斥为疯子,可以看出——人类一直在迷信着科学.
布鲁诺和伽利略的悲剧,本质上也是人们迷信着自以为是的科学.

事实上,宗教与哲学的同源,源自人类对周遭的思考,而人们迷信它.人们迷信着宗教与科学本质上都是一回事——就是人类总是坚持着自以为是的观点而不是真正的这个宇宙的终极真理.

人类离大道还差得太远.

如果有一天,人们发现他所认识到的“真理”都是谬论的话,会怎么样?尤其是那些热爱科学的人.


或许会像《盖亚奥特曼》中的藤宫博也那样吧……


“信じていた物に…、大事な物に裏切られた気持ちが、お前には分かるか?
俺にはもう…守る物なんて…何も無い…”

 

 

 


整个科学体系正处于困境,处于十字路口.
我们该何去何从?这是个问题.

但是事实上,无论我们的科学发展到什么程度,人类能发展到什么程度,作为人类的个体,以及整个人类,乃至这个世界、这个宇宙,都有一天会终结的.

 


諸行無常…盛者必衰…


正如《圣斗士星矢》中乙女座的黄金圣斗士沙加谢世之前留下的箴言那样:

“花が咲き、そして散る。星が輝き、いつか消える。この地球も、太陽も、銀河系も…そして大いなる宇宙さえもいつかは死する時が來るのだ…人間の一生など…それらに比べれば,瞬きほどの僅かな物であろう。

その僅かな一時に、人は生まれ、笑い、涙し、闘い、傷つき、喜び、悲しむ、誰かを憎み、誰かを愛し。全ては剎那の邂逅。そして最後誰かも死と言う永遠の眠りに包まれる…”

 

然而尽管如此,在我们的短暂的一生中,如果能感受到生命与自然的美好,能通过探索发现大自然真理的绮丽,那么我们这一生也就不是没有意义了.

 

关于《数理化通俗演义》的讨论,就此结束.

 

 

 

总而言之,言而总之,《数理化通俗演义》,这是一本有趣的书,无论是用来消遣,还是勾引自然科学初学者的兴趣,都是很不错的.
当然,也可以像我这样,吃饱了撑着去分析它.


但不管怎么分析,那些科学史上的大事,那些风云人物,也都成了过往.

“俱往矣,数风流人物,还看今朝。”

 

接下来的时代,是吾辈的时代.

“伝説が終わり、歴史がはじまる。”


The End


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋

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