科学其实是一个“巧合”
如果我们放眼整个人类历史,就会惊讶地发现,科学其实是在古希腊的萌芽的。而其他文明古国虽然都发展出了数学,天文,以及技术,但并没有发展出科学。当然,我相信,很多人在这里都会质疑,凭什么就说其他关键就没有科学?
那我们就来举一个众所周知的“勾股定理”作为例子。这个定理在国际上叫做“毕达哥拉斯定理”。毕达哥拉斯是古希腊的一个哲学家。
那问题就来了,我们都知道中国古代就有人提出了勾三股四弦五的说法(实际上,古巴比伦也有人很早就提出来了),那为什么这个定理非要叫做毕达哥斯定理?而不是以中国古人或者古巴比伦人的名字来命名?
这里的关键是无论是中国的古人还是古巴比伦人其实只是列举了一些勾股数,比如:
勾:3
股:4
弦:5
再比如:
勾:5
股:12
弦:13
或者
勾:7
股:24
弦:25
那问题就来了,为什么直角三角形会有a^2+b^2=c^2这样的规律呢?
其实中国的古人和古巴比伦人都没有进行论证,上面的这些勾股数都比较小,如果数值非常大时,是不是还符合?他们并没有给出任何的说明。
所以,仅仅靠列举就证明a^2+b^2=c^2,是有问题的。那为什么就叫做毕达哥拉斯定理?
这是因为毕达哥拉斯没有仅仅列举几个勾股数,相反,他是第一个利用非常严谨的数学证明去证明a^2+b^2=c^2的人,这就很类似于我们初中做的平面几何证明的过程。所以,他跳出了纯粹列举,开始使用抽象思维去寻求规律。即使列举再多,都不如一个证明来的更具有说服力。这也就是为什么勾股定理在国际上会被叫做毕达哥拉斯定律的原因。而如今,我们知道证明勾股定理的方法有10多种。
如果我们仔细回忆,就会发现,初高中包括大学的数学,就有大量的证明。不仅如此,实际上,物理,化学以及生物,甚至包括许许多多的科学细分领域,都需要依靠证明。而证明的过程,依靠的就是逻辑以及数学语言。
所以,科学实际上是一种世界观,有特定的范式。而早期的人类文明更趋向于实用主义,也就是更偏向技术,而非纯粹的逻辑推演,这里更深层次的原因是为了填饱肚子。尤其像古中国,古埃及,古巴比伦,古印度都是农业大国,百姓大多在温饱线上挣扎,提供农业技术,以及稳定社会环境才是首当其冲的。所以,这些古代文明没有诞生“科学”是再正常不过的事情。因此,某种程度上说,人类文明中能诞生“科学”实际上是一种巧合。
海洋文明与科学
科学之所以会诞生于古希腊,很大原因和古希腊所处的环境有关。古希腊不像其他文明古国那样拥有一马平川的平原,相反,古希腊是在崇山峻岭中,由一个个城邦,小国寡民组成。他们农业并不发达,依靠的是商品贸易。除此之外,他们开始对外扩张,出现奴隶制。城邦里的公民开始不需要为了填饱肚子而发愁。每天可以到城市广场上唠嗑。
也就是在这个时期,我们现代的许多学科开始萌芽。其中就包括科学,哲学,博物学等等。主要的原因是古希腊人可以摆脱劳动,可以随心所欲的侃大山,而其中一些人是在海外游学回来,他们学习了古希腊和古巴比伦的那些数学和天文学知识,并加以发展,逐渐形成了一套“古希腊式”的知识体系,这些知识不是为了提高生产力,也不需要稳定社会,不讲究实用性,很纯粹的脑力活动。而且其中“自然哲学”这支思考的是万物的最小构成(万物本源),逐渐演化成了后来的科学。古希腊自然哲学和数学是十分究竟“逻辑”的,就拿欧几里的几何来说,依靠5条公设,仅仅依靠逻辑推演,就可以得到整个平面几何的知识体系。
这样的思考问题的方式一直没有再出现其他的文明古国。而后来,随着西罗马帝国的覆灭,古希腊这些知识被阿拉伯人翻译走了。到了文艺复兴时期,才再度回到西欧,而当时西欧的学者其实就是打着恢复“古希腊文明的荣光”开启的文艺复兴。从此,西方各国(尤其是西欧各国)很好地继承了古希腊的文明,就开始发扬光大。我们举个近代的例子,在20世纪要说最伟大的科学家,很多人会想到爱因斯坦。而爱因斯坦最有名的就是相对论。但我们要知道的是,爱因斯坦的相对论是和欧几里得几何很类似的,仅仅依靠“光速不变原理”和“相对性原理”,利用逻辑和数学,就推导出了狭义相对论的理论框架。
所以,现代科学之所以起源于西方,很大程度上是因为出现“科学”这件事就有很大巧合。而恰恰是古希腊具备了天时、地利、人和。于是,科学在古希腊扎下了根,后来辗转到了阿拉伯又回到了西欧,再度被继承并且发扬光大。而中国之所以没有发展出“科学”,很大程度是和社会机构和所在的地理环境有关,几千年的历史下来,自始至终没有发展出科学的范式。