若說到文學(xué),幾乎每個(gè)文明都有自己的名人;技術(shù)發(fā)明,也分散出現(xiàn)在很多地方。但從古希臘直到近代,具有奠基性貢獻(xiàn)的科學(xué)家卻幾乎都是歐洲人。
為什么古希臘人這么特別,可以開科學(xué)之先河?從地理?xiàng)l件上講,希臘半島到處是丘陵山地,少耕地。但因?yàn)樯钤谙鄬︼L(fēng)平浪靜、適宜航運(yùn)的地中海邊,不遠(yuǎn)處又有美索不達(dá)米亞和埃及等早期農(nóng)業(yè)文明,古希臘人喜歡貿(mào)易和拓殖(殖民可不一定是貶義,也可以是一種美好的開拓)。因此,希臘雖然有許多城邦國家,但從來沒有出現(xiàn)像埃及那樣的中央集權(quán)。正是這些特點(diǎn),催生了多元化的哲學(xué)和科學(xué)、還有早期民主。
當(dāng)其他文明的上層只關(guān)注財(cái)富和權(quán)力時(shí),古希臘哲人們已開始思索終極問題,如:世界上的本原是什么?其中,亞里士多德和阿基米德被認(rèn)為是古希臘最偉大的科學(xué)家,盡管他們在許多領(lǐng)域都頗有建樹(他們不僅是當(dāng)時(shí)還被稱為自然哲學(xué)的科學(xué)家,也是哲學(xué)家或數(shù)學(xué)家)。
按出生先后順序,史上最偉大的12位科學(xué)家們包括:
*?亞里士多德(384BC-322BC)
亞里士多德是柏拉圖的學(xué)生,也是亞歷山大大帝的導(dǎo)師。他不僅是一位偉大的教育家,更是一位“百科全書式”的天才,為形而上學(xué)、邏輯、詩歌、修辭學(xué)、倫理學(xué)、政治學(xué)、法律和自然哲學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。他在早期科學(xué)方面的貢獻(xiàn)包括但不限于物理學(xué)、生物學(xué)和天文學(xué)。
*?阿基米德(287BC-212BC)
一位橫跨數(shù)學(xué)和科學(xué)的天才!阿基米德關(guān)于杠桿和浮力的的表述已成為金句:“給我一根足夠長的杠桿和一個(gè)支點(diǎn),我將撬動地球?!?/p>
“尤里卡!”
*?伽利略(1564-1642)
這位意大利科學(xué)家和天文學(xué)家,發(fā)明了天文望遠(yuǎn)鏡,做了著名的自由落體實(shí)驗(yàn)(據(jù)說在比薩斜塔)。伽利略是自然哲學(xué)向現(xiàn)代科學(xué)過渡的關(guān)鍵人物。他指出,自然規(guī)律是數(shù)學(xué)的,并引入了實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)相結(jié)合來發(fā)展科學(xué)。他對運(yùn)動的研究為牛頓打下了基礎(chǔ)。伽利略被稱為“觀測天文學(xué)之父”“科學(xué)方法之父”“科學(xué)之父”。
*?艾薩克·牛頓 (1643-1727)
1666年,一個(gè)“奇跡年”,牛頓獨(dú)自一人就奠定了微積分學(xué)、經(jīng)典力學(xué)、光學(xué)和天文學(xué)(天體力學(xué))這四大學(xué)科的基礎(chǔ)。
牛頓是當(dāng)代最具影響力的科學(xué)家之一,也是科學(xué)革命的關(guān)鍵人物。他的著作《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》指出了運(yùn)動和萬有引力定律,為古典力學(xué)奠定了基礎(chǔ)。在牛頓經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)之上,才有了蒸汽機(jī)和第一次工業(yè)革命。牛頓還對光學(xué)事業(yè)做出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn),并和萊布尼茨共享發(fā)現(xiàn)微積分的功勞。
*?拉瓦錫(1743-1794)
被稱為“現(xiàn)代化學(xué)之父”的法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了燃燒氧氣理論(燃燒的真相),發(fā)現(xiàn)并命名為氧氣和氫氣,還預(yù)測了硅的存在。拉瓦錫還證明了質(zhì)量守恒(在法國也被稱為拉瓦錫定律),并引入了現(xiàn)代化學(xué)物質(zhì)命名制度。
不幸的是,作為一名公務(wù)員,他在大革命被處死。拉格朗日在他被處決后說,“他們只用一瞬間就砍掉了那顆頭顱,而那樣的頭顱一百年可能也不會長出一顆?!?/p>
*?邁克爾·法拉第 (1791-1867)
這位只有小學(xué)文憑的英國科學(xué)家在現(xiàn)代科學(xué)上做出了卓越貢獻(xiàn)。被譽(yù)為“電學(xué)之父”的他,第一個(gè)了解電磁現(xiàn)象,發(fā)明了從磁場產(chǎn)生電流的發(fā)電機(jī)。
*?查爾斯·達(dá)爾文 (1809-1882)
這位英國博物學(xué)家創(chuàng)立了以“自然選擇”為核心思想的進(jìn)化論(也被稱為演化論)。這導(dǎo)致了現(xiàn)代生物學(xué)的革命,改變了世界對人類如何產(chǎn)生的看法。
*?路易斯·巴斯德 (1822-1895)
這位被譽(yù)為“微生物學(xué)之父”的法國科學(xué)家通過發(fā)現(xiàn)細(xì)菌是致病原,為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。“巴氏殺菌”技術(shù)至今仍在食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用。
*?詹姆斯·麥克斯韋(1831-1879)
這位英國物理學(xué)家是經(jīng)典電動力學(xué)的創(chuàng)始人。他用“麥克斯韋方程組”解釋了電磁現(xiàn)象??茖W(xué)史認(rèn)為,如果說牛頓的經(jīng)典力學(xué)打開了第一次工業(yè)革命和機(jī)械時(shí)代的大門,而麥克斯韋的電磁學(xué)理論則為第二次工業(yè)革命和電氣時(shí)代奠定了基石。
*?門捷列夫(1834-1907)
這位俄國化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了周期定律(元素的性質(zhì)隨著原子量的變動而經(jīng)歷周期性變化),并制作了第一個(gè)元素周期表(當(dāng)時(shí)只有63個(gè)元素),對現(xiàn)代化學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。
*?馬克斯·普朗克 (1858-1947)
這位德國天才被譽(yù)為“量子力學(xué)之父”,與愛因斯坦一起被認(rèn)為是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家。
量子力學(xué)最初由普朗克(普朗克的輻射定律)作為假說提出,并由許多科學(xué)家推動發(fā)展,如:尼爾斯·波爾(波爾模型和哥本哈根詮釋)、路易·維克多·德布羅意(德布羅意物質(zhì)波理論)、埃爾文·薛定諤(薛定諤方程)、保羅·狄拉克(電子自旋和反粒子)、沃爾夫?qū)づ堇ㄅ堇幌嗳菰恚?、沃納·海森堡(海森堡不確定性原理)等等。
量子場理論,也稱為量子電動力學(xué)或QED,已經(jīng)能夠融合解釋宇宙四種基本作用力中的三種,即電磁力、強(qiáng)核力、弱核力,只留下引力暫時(shí)無法解釋。
*?阿爾伯特·愛因斯坦 (1879-1955)
1905年,又一個(gè)“奇跡年”,愛因斯坦發(fā)表了六篇論文,解釋了光電效應(yīng)(并因此獲得諾貝爾獎(jiǎng))、證明了分子的布朗運(yùn)動、提出了是狹義相對論和質(zhì)能方程,被認(rèn)為至少配得上四個(gè)“諾貝爾獎(jiǎng)”。
愛因斯坦這位德裔美國物理學(xué)家是歷史上最偉大的科學(xué)家之一。他提出了作為現(xiàn)代物理學(xué)兩大支柱之一的相對論(另一支柱是量子力學(xué))。那個(gè)著名的公式是:: E = mc^2。牛頓理論無法協(xié)調(diào)經(jīng)典力學(xué)定律與電磁場定律,促使愛因斯坦在瑞士時(shí)期(1902-1909年)提出了狹義相對論。然后,他又把相對論原理擴(kuò)展到引力場,并在1916年提出了廣義相對論。他晚年致力于尋找統(tǒng)一四種基本作用力(電磁力、強(qiáng)核力、弱核力、引力)的“統(tǒng)一場理論”但沒有成功。
有些人相信任何號稱“科學(xué)”的東西,但科學(xué)家警告說,那實(shí)際上是一種“迷信”。因?yàn)楝F(xiàn)代科學(xué)一向以觀察、實(shí)驗(yàn)和邏輯為基礎(chǔ),區(qū)分事實(shí)和觀點(diǎn),樂于“證明過去的科學(xué)認(rèn)識是錯(cuò)誤的、或只在特定條件下才正確”從而推動科學(xué)進(jìn)步。科學(xué)不只是一個(gè)個(gè)結(jié)論和公式,更是一個(gè)個(gè)求真的方法和過程。隨著科學(xué)的推進(jìn),人們會發(fā)現(xiàn)新的問題,并在解決新問題的過程中推動科學(xué)不斷進(jìn)步。“可證偽性”是科學(xué)的一個(gè)本質(zhì)特征。笛卡爾的那句“大膽假設(shè),小心求證”是現(xiàn)代科學(xué)的根本方法。
從早期的古希臘學(xué)者,到近代的歐洲科學(xué)家,再到現(xiàn)代世界各地的科學(xué)家,聰明的科學(xué)人一直在追尋世界的真相,并在更好理解世界的道路上不斷進(jìn)步,但我們永遠(yuǎn)在路上。我們應(yīng)該對“科學(xué)精神”說是,對“科學(xué)主義”說不!
聊了科學(xué),我們再談?wù)劶夹g(shù)。遠(yuǎn)古時(shí)代的發(fā)明,根本談不上發(fā)明人是誰。近代以來,科學(xué)和技術(shù)聯(lián)系日趨緊密,出現(xiàn)了瓦特(1736)、卡爾本茨(1844)、愛迪生(1847)、貝爾(1847)、萊特兄弟(1867)等發(fā)明家。而到了現(xiàn)代,技術(shù)日趨復(fù)雜,很多發(fā)明的發(fā)明人又不那么明顯了。科學(xué)和技術(shù)緊密相關(guān),有相互促進(jìn),但不是一回事。