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科学发展缓慢最本质原因—光污染与向内发展 精选

已有 3666 次阅读 2024-2-25 21:45 |系统分类:观点评述

物理界最著名的一张合影当属1927年第五届索尔维会议的合照,里面任何一位科学家站出来都是后背仰望的翘楚。这情景就像射雕英雄传里的华山论剑,众多大家思维碰撞之活跃,思想交流之涌动,思考内容之前沿,前无古人,后无来者。

与之相匹配的一个话题就是,随后的一百年里,真正属于创新且引领时代的科学发现越来越少,给人一种科学发展缓慢的感觉。当然,从技术层面来看,创新确实越来越多,直接测量和感知世界的仪器也越来越先进。

我们可以用很多种理论来解释上述问题。比如,科学与技术二者相互依存,像两条腿走路一样,轮流向前迈,只不过过去一百年间轮到了技术发展。在这一点上,证明引力波的存在就是一个很好的例子。当爱因斯坦从广义相对论上推导出引力波存在的时候,人类的观测技术远远无法观测核实,以至于爱因斯坦无法因为这个论断获得诺贝尔奖。而其后的实践者,通过复杂的巨型工程LIGO(激光干涉仪引力波天文台)则可获得重要奖项。此外,科学发展也是波动性的,有波峰也有波谷。目前属于科学发展增量的波谷阶段,熬一熬,很快就会又迎来新的波峰。

最近我再想,传统时代的科学发展本质推动力以及助力点在哪里?

从历史角度来看科学发展,科学要解决的本质问题是人与自然以及地球与宇宙的关系。无数次重大科学思想的突破,其实都和解读自然有关。更确切地说,观测和思考宇宙在推动科学发展中起到了及其重要和独特的作用。无论是早期古希腊的科学启蒙者,还是到近代的牛顿、爱因斯坦等等,都是通过与天文密切相关的思考而来。微积分的发明,也是为了解决复杂的天文轨道运算而产生。

除了上述的本质问题外,抬头仰望星空,思考宇宙的第二层推动力在于让思维与心灵打开天窗,而不是局限于一隅—那是科学创新的黑域。只有思维开放的人,才可能有机会探寻那灵光一闪。

牛顿说,感受到万有引力的存在,是因为被掉落的苹果砸到脑袋。我们当然不能这么简单去理解这个故事。我也不会相信真的是苹果砸脑袋产生了伟大的思想。最可能的说法认为,牛顿想表达的是上帝给的灵感,而苹果在基督教中有重要的宗教色彩。不管怎么说,牛顿以天道为源,追踪天体运转规律,思维跨越大尺度,开放且豪迈。伽利略的天文望远镜看到木星的四颗月亮,发现并不是所有的星球都围绕地球运转这一事实,向地心说发起了重要的挑战。

大航海时代可以说为欧洲科学的进一步发展提供了最直接的经济支柱,而大航海之所以发展,也是人类与自然密切接触,去挑战的结果。否则,科学没有坚实的资本资助,最终也可能只会在文献记载中驻足,等待被释放的合适时机。比如,早就存在于阿拉伯文献中的那么多科学知识,并没有在阿拉伯世界展示其应有的效能。

人,尤其是科学家与自然和宇宙的直接交流(包括观察和测量)是各个时代核心科学发展的助推力,从思想、精神、灵感等诸多角度为科学家提供科学素养。从全球角度,这一情况持续到上世纪初。

1880年,爱迪生申报了电灯泡专利。可用于实际照明的人造灯源逐渐走上了历史舞台。人造光源带来了便利,但是对人类思维的冲击也异常强大。灯泡点亮城市和人们的生活空间,同时也制造了光幕,逐渐遮掩了夜晚的群星。人们逐渐失去了仔细观察夜空的资源、动力和能力,失去了与宇宙和自然交流一个重要渠道。到了20世纪,这种情况就变得非常严重。

人们失去直接观察宇宙的机会,会把关注点更加转移到人和社会本身。20世纪,社会学蓬勃发展,我个人认为与这种思维转变密切相关。

在科学上,人类也越来越关注微观,DNA的发现、量子力学的强势兴起,汇聚了越来越多的科学家。与此同时,那种跨时代的引领人类思维发展的大科学,几乎陷入了停顿。

我们可以较真地问,人类不是也向太空发送了太空望远镜,发回来很多前人都无法看到的宇宙景象吗?

我这里想说是,观察宇宙是种日常习惯,不是这种科学的观察,前者可以对内心和世界观产生重要影响,会对科学认真和创新造成潜移默化的推进。而看哈勃望远镜拍出的照片,则起不到上述的作用。并且,能够参与科学观察宇宙的人其实很少,无法形成量的效应。

人造光源遮蔽夜晚,弥红灯闪烁让人关注现世和自我,让科学更加注重微观和实用。这只是人类社会发展的短暂一瞬,造成的内心和社会问题却不可小觑。作为人类,我们应该反思这种行为的后果,不能只是感叹大科学为何近百年貌似进展不那么大。

上次和朋友们一起去莲花山,大家坐在南坡,前面是城市高楼的灯火表演。抬头则可看到孤零零的几颗亮星,好在可以辨认出,那是南河三,天狼星和猎户座的参宿四。冬季大三角依然坚挺地在和人类眨眼睛。正是因为有了自然的星光,夜晚才能加迷人。

走出自我,走出注重个人名利的科研匠情节,多观察自然和星空,这是超越技术,激发创造真正大科学的一剂良方。从统计意义上来说,这对个人并非一定奏效,但是对于人类整体,我坚信一定值得深思。



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