给世界的答案：发现现代科学 - (EPUB全文下载)

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图书在版编目（CIP）数据
给世界的答案/（美）温伯格著；凌复华，彭婧珞译. --北京：中信出版社，2016.7

书名原文：To Explain the World

ISBN 978–7–5086–6292–3

I. ①给… II. ①温… ②凌… ③彭… III.①社会发展史－通俗读物IV. ①K02–49

中国版本图书馆CIP数据核字（2016）第127177号

给世界的答案
著者：[美] 斯蒂芬·温伯格

译者：凌复华 彭婧珞

策划推广：中信出版社（China CITIC Press）

出版发行：中信出版集团股份有限公司
（北京市朝阳区惠新东街甲4号富盛大厦2座 邮编100029）
（CITIC Publishing Group）

电子书排版：张明霞
我们在此散步已经三个小时，
陪伴我们的是两个影子，
这影子本产自我们自己，
而现在太阳已恰好照着头顶，
我们踩着自己的影，
一切东西都显得美丽、清晰。
约翰·多恩（John Donne），《影子的一课》，飞白译
献给路易丝、伊丽莎白和加布丽埃勒
第一部分 希腊物理学
前言
我是一名物理学家，不是历史学家，但多年来我对科学史的兴趣与日俱增。科学史的发展可以说是一个特别的故事，是人类历史上最有趣的故事之一。而对于像我本人这样的科学家来说，这个故事也与我们息息相关。了解过去能够辅助并启发今天的研究，科学史的知识也有助于激发科学家当前的工作。希望我们的研究能够为自然科学的伟大历史传统做出贡献，不管这一贡献是多么微不足道。
我在自己过去的写作中所涉及的历史，主要是物理学和天文学的现代史，时间大约从19世纪末到现在。虽然在这段时间里我们掌握了许多新知识，但物理科学的目标和标准并无实质性的改变。假设让20世纪初的物理学家们学习关于宇宙学或基本粒子物理学的当代标准模型，他们一定会惊叹不已，但寻找能够解释各种现象的数学模型和经过实验验证的客观原则，对他们来说却并不陌生。
若干年前，我决定展开更深层次的发掘，进一步了解科学史的早期时代——那时科学的目标和标准尚不具备现在的形式。很自然地，作为一名大学教师，当我打算进行某方面的研究时，便会自告奋勇承担一门相关课程的教学工作。在过去的10年里，我在得克萨斯大学先后多次为本科生开设有关物理学和天文学历史的课程，授课对象都是完全没有科学、数学或历史等方面专业背景的学生。本书正是由这些课程的讲稿发展而来。
但正如本书所呈现的，我在书中提供的或许并不仅仅是简单的叙述：这是一位活跃于现代的科学家对过去的科学的看法。借此机会，我阐述了自己对物理科学本质的观点，以及它与宗教、技术、哲学、数学和美学之间延续至今、错综复杂的关系。
在出现有记载的历史之前，存在着一定程度的科学。自然界随时向我们展现各式各样令人困惑的现象：火、雷雨、瘟疫、行星运动、闪电、潮汐等。通过观察世界，人们得出有用的结论：火是热的，打雷预示着快要下雨，满月或新月时潮位最高……这些都成为人类常识的一部分。但在世界各地，总有一些人不满足于只搜集事实，他们想要解释世界。
然而，这并非易事。不仅因为我们的先辈不知道我们现在对世界已知的一切，更重要的是，他们没有类似于我们的思维方法，不知道世界还有哪些未知尚待发现，也不知道如何去发现未知。每一次准备课程讲稿时，我都深深感受到过去几个世纪的科学工作与当代科学之间的巨大差异。正如L·P·哈特利（L. P. Hartley）小说中广为流传的那句话所说，“过往即他乡，彼处行事不一样”。希望在本书中，我不仅能够让读者了解精密科学的历史上都发生了什么，也能让读者感受到这一切来之不易。
因此，本书所论述的并不仅仅是我们如何探索世界的万千奥秘——这自然是所有科学史的关注点。本书的侧重点有些许不同——主要论述我们如何寻求探索世界的方法。
我并非不知道本书标题中“解释”一词会使一些科学哲学家产生疑问。他们指出，在“解释”和“描述”之间难以做出精确的区分。[1]（我在第八章中会对此稍作提及。）但这本书讲的是历史，而不是科学哲学。我用“解释”一词，意味着承认其不尽精确，就像在日常生活中，我们试图解释一匹马为什么赢得比赛或者一架飞机为什么坠毁一样。
副标题中的“发现”一词也存在问题。[2]我想过用“发明现代科学”作为副标题。毕竟如果无人实践，科学很难存在。但我之所以选用“发现”而不是“发明”，是想表明，科学发展至今，不是因为各种偶然的历史性发明，而是由于自然之道。尽管有各种缺陷，现代科学仍然是一种经过调节达到与大自然高度一致的技术，并因此而发挥作用——它是一种实践，使我们能够学习关于世界的可靠知识。从这种意义上说，科学是一种等待人们去发现的技术。
因此，人们可以谈论科学的发现，正如历史学家谈论农业的发现一样。尽管农业的种类繁多且不尽完美，但它之所以存在，正是因为农业实践经过调节达到与生物学实际情况的高度一致，因而得以发挥作用——使我们能够种植庄稼。
我也想用这个副标题，让自己同那些所剩无几的社会建构主义者（social constructivists）划清界限。他们是一些社会学家、哲学家和历史学家，试图将科学的过程乃至科学的结果都解释为特定文化环境下的产物。
在科学的各个分支中，这本书所强调的将是物理学和天文学。在物理学中，尤其是它在天文学的应用中，科学第一次采取了现代的形式。当然，对类似于生物这种其原理的发现高度依赖于历史偶发事件的科学来说，是否能够或者应当采用物理学来建模，是会受到一定程度的限制的。尽管如此，我们有这样一种感觉，生物科学和化学科学在19世纪和20世纪的发展，沿袭了17世纪物理学革命的模式。
当今世界，科学具有国际性，它或许是人类文明中最国际化的方面。然而，现代科学诞生于广义上的西方。现代科学从欧洲的科学革命期间所做的研究中学习了方法论，欧洲科学革命又是由中世纪欧洲及阿拉伯国家所取得的成就演变而来， ............

书籍插图：

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