我们常常能在网上看到很多学术大牛又在发表论文,但是他们的论文常常是普通老百姓无法理解的,甚至感觉根本没有什么用。但是,如今的各国都在拼命地发展科技,随便一个引力波、暗能量、暗物质、中微子、对撞机以及量子通信的项目可以达到百亿级别的预算投入。
这些东西最终还会被科学家发表出来,公布给全世界的科学家,你只要能联网,甚至都可以自己在网上看到这些论文。那么,问题就来了,看上去没什么用的科学研究,为什么还要投入如此巨大的资金去研究呢?
科学&科技
要了解这个问题,我们不妨回溯科学的原点,也就是古希腊时期。古希腊文明属于海洋文明,在同一时期,世界上还存在着许多文明,其中比较重要的就有我们常说的四大文明,分别是中华文明,印度文明,两河文明,古埃及文明。
古希腊文明和这几个古代文明呈现出了完全不同的发展轨迹。几个古代文明都有非常璀璨的文明,它们还都发展出了许多很有用的技术,尤其是在天文观测技术、工程技术、农耕技术等方面。我们很容易发现,这些古代文明发展出的技术都特别的实用,大大提高了当时的社会生产效率。但是,在这些文明当中,没有一个发展出了科学,它们的这些技术仅仅只能算是科技。
而古希腊恰恰相反,他们绝大多数的学者并不擅长具体的工程技术和农耕技术,甚至连基本的数学运算都不算擅长。可偏偏是古希腊文明最终孕育出了科学的种子。
举个例子,在古巴比伦、印度、埃及和中国古代文明中,都提出了多组勾股数,比如:
3,4,5
5,12,13
7,24,25
于是,他们得到了一个勾股定理,也就是a^2+b^2=c^2。
可是,在这四个发达的古代文明当中,没有一个用数学证明的方式去证明勾股定理,仅仅只是列举了一些例子。他们大概率是在日常工程测量过程中积累的经验。但是,依靠经验和列举的方式是很容易出问题的,比如:“3,4,5”的勾股数,测量工具是会有误差的,可能其中测到的“3”并不是3,而是“3.00001”,由于精度不足,让测量的人以为是“3”,那就会导致错误的结果。
所以,从科学的角度来看,列举再多的勾股数,都不如一个严谨的数学证明有用。而唯独古希腊的学者们通过数学证明的方式证明的勾股定理。首先完成证明的人是毕达哥拉斯,因此,勾股定理在国际上也被称为毕达哥拉斯定理。不仅毕达哥拉斯,后来的古希腊学者也证明过勾股定理,如今已经有10多种办法来证明这个定理。
所以,古希腊文明是一个异类。在公元476年,西罗马帝国灭亡后,只有东罗马帝国继承了古希腊的文化,后来古希腊文化经历了阿拉伯人的进一步深化,又回传到西欧,并且引发了西欧的学术复兴,西欧的学者在整个基础之上开启了文艺复兴。虽然是文艺复兴,但同时伴随着科学的复兴。从这个时期开始,科学家才开始发展起来。
著名的科学家爱因斯坦曾经提出过一个被学术圈认可的观点,他认为科学的发展有赖于两点:
古希腊先哲们发展出来的形式逻辑体系。(这套方法蕴含在欧式几何当中)
文艺复兴时期发展出的通过系统的实验可能找出因果联系。
也就是说,如果如今的科学是继承了古希腊文明的种子,继续发展而来的。而其他的文明古国,除了中国之外,都最终在历史的尘埃当中烟消云散。至于中国文明,主要是以诸子百家奠定的底蕴发展而来,而最有可能造就科学萌芽的墨子在秦汉时期就已经烟消云散。因此,中国并没有孕育出科学。
工业革命
而西方能够如此快速的发展,其实有赖于科学的发展。正是牛顿力学和热力学的发展,才催生出第一次工业革命。而科学家对于电和磁的探索,催生了第二次工业革命。我们会发现,每一次工业革命都需要有相应的科学理论作为支撑。
当初牛顿力学和电磁学发展起来时,人们也不觉得它会有实际用途。甚至是近100年才发展起来的量子力学,很多人一开始也不觉得会有什么实际用处。可实际是量子力学直接催生了许多科技的发展,比如:如今技术含量最高的2项科技:芯片和核弹。
科技的发展是滞后于科学的发展,如果科学不发展起来,科技水平也不会有突飞猛进的发展。因此,许多大国才会选择发展基础科学,而不只是纯粹地发展科技。