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科学普及

历法的进步——从牛顿的生日谈起

稿件来源: 发布时间:2013-09-04

  2003年夏,火星与地球间的距离达到极小,是发射火星探测器的好时机。从这年6月起,日本、欧洲和美国相继发射火星探测器。长距离的飞行耗时近7个月,这些航天器预计从12月起陆续接近火星。 

  欧洲航天局的火星快车(Mars Express) 一路顺风,在接近火星的期间(1219日),将搭载的小型登陆探测器——猎兔犬2号(Beagle 2, : Beagle 1 是达尔文19世纪30年代在探险旅途中乘坐的一艘英国皇家海军舰艇)“抛向”火星。猎兔犬2号预定于1225日格林尼治时间2:45登陆火星,这一天正值圣诞节,又是伊萨克·牛顿的生日(按照旧历)。不幸,猎兔犬2号的降落伞没有及时打开,登陆探测器可能已经坠毁于火星表面。美国发射的2辆火星车——勇气号(Spirit)和机遇号(Opportunity)分别于200414435126日成功登陆火星。勇气号几经磨难,终于起死回生。无巧不成书,勇气号登陆火星的日子,也是牛顿的生日。按照现在国际通行的历法——格里高利历,牛顿的出生日是164314日。这就是说,勇气号的成功登陆正值牛顿361年诞辰;361192=围棋盘上的格点数,又是一个吉祥的数字。 

  有迷信者,把勇气号的成功说成是“黄历”和“风水”的作用。事实上,二者风马牛不相及。科学家选择登陆的日期,或许隐含有“纪念牛顿”的目的,但执行计划时必须服从技术要求。无论是发射之前还是之后,如果遇到技术困难不得不改变飞行时刻表,科学家一定会毫不犹豫地选择能够保证成功登陆的方案。这就是所谓,科学的可修正性。相反,黄历的制定说不出任何道理,它只是根据一套死规矩,预言:×月×日不宜出行,×月×日不宜动土等等。 

    

  1   西方历法 

  猎兔犬2号和勇气号着陆火星的日期前后相差10天,但又都正值牛顿的诞辰,让我们来看其中的缘由。 

  我们现行的历法称为格里高利历(Gregorian Calendar),它是于1582年由教皇格里高利十三世颁布并首先在天主教国家实施的。按照格里高利历,平年每年有365天,闫年是366天;不能被4除尽的年份为平年,能够被4除尽的为闰年(但是,其中能够被100除尽的不闰,而能够被400除尽的要闰)。这样,1900年不是闰年,但2000年是闰年。考虑2000年的时间跨度,按照“4年除尽”有500个闰年,去掉20个“100除尽”不闰,再加上5个“400除尽”闰,结果是485个闰年。于是,按照格里高利历,在一个2000年的时间跨度上,逝去的天数是730485。这就是说,格里高利历的回归年长度(从夏至日影最短的时刻到下一个日影最短的时刻)被人为地规定为7304852000365. 2425天。 

  现代天文观测给出的回归年实际长度是365. 2422天(严格说,应称为平均太阳日)。在1000年的期间,回归年长度的实际值与格里高利历设定值之间的累计误差只有0.3天。这表明,格里高利历的规定是相当合理的。现行的历法中没有考虑对上述误差的补正。或许在将来(公元3300年以后),可以通过国际协商,删去一个闰日,予以补救。 

  在格里高利历实施之前,欧洲普遍实施的是儒略历(Julian Calendar), 它是公元前46年由儒略· 凯撒(罗马大帝)颁布的历法。这一历法规定:平年365天,闰年366天,每4年有一个闰年。这样一来,每100年必定有25个闰年。结果,按照儒略历,回归年长度的设定值是365 25天。这个值相对于实际值的偏离,要比格里高利值的偏离大得多。因此,随着时间的推移,儒略历所产生的误差增加很快。如果共同约定了一个时间原点(例如,公元元年1100分),在若干年之后,问起:我们度过了多少天?大家不会有分歧。因为这个天数严格等于日出(日落)的次数,它是客观的。另一方面,如果问:某一天是几月几日?则会产生矛盾。因为这涉及到历法,也即涉及到记年的标尺单位。格里高利的年长度单位小于儒略历,结果用格里高利历读出的日期就将大于儒略历的读出值。 

  1582年之所以要对旧历——儒略历进行改革,是因为按照儒略历记录的日期已经与季节的概念不同步了。例如,原来的概念,622日是夏至;可到了1582年,夏至(太阳影子最短的时刻)却出现在儒略历的612日。按照儒略历,回归年长度是365.25天,按照格里高利历则是365.2425天,经过了1582年,二者之间的累计误差已接近12天。只是由于某些细节上的原因,新历(格里高利历)规定:将日期从儒略历的“读出值”向后推10天。 

  在保守的英国,直到1752年才进行历法的改革,以至于牛顿出生时英国实施的仍是儒略历。因此,甚至在《大英百科全书》中,牛顿的生日也是按旧历给出的——16421225日。然而,按照今天全球普遍采用的格里高利历,说牛顿出生于164314日,也是完全正确的。 

  在德国,各地区采用格里高利历的起始年代不一,美因兹地区从1667年开始采用,而汉诺威地区是从1676年开始。美因兹侯爵和汉诺威公爵先后同意实施历法改革,都是由于数学家莱布尼茨(Leibniz G W )的竭力劝说和推动。莱布尼兹与牛顿并称为微积分的创始人。莱布尼茨是第一任柏林科学院院长,并且是英国皇家学会会员和巴黎科学院院士。 

  在俄国,格里高利历的采用是在1917年之后,十月革命发生在旧历1025日,但今天人们在117日纪念这个节日。 

  由于地球自转速率存在起伏,在20世纪50年代,国际上的标准秒是通过回归年的平均长度来定义的。1秒等于1年时间的31 556 925. 9747分之一,或者说,1天(平均太阳日)=86400秒,1年=365.2422天。为了复现这一标准,需要做长期烦琐的天文观察,并且精度只能达到11091964年国际计量委员会通过议案,规定:以133Cs原子基态的超精细能级差来定义秒,并通过原子钟来实现。今天,计量用的原子钟已经达到了11014的精度,换句话说,每300万年才会产生1秒的误差。 

  历法的制定原本在于“过一天算一天”,不要把日子算错了。依照今天的原子钟,人们早已达到了“过一秒算一秒”的水平。并且,反过来,用原子钟还可以测量出地球自转速率的不均匀。近年来的测量数据表明,实际(平均太阳日)日长=86400秒+△,△约在1ms3ms之间。为了对累计起来的误差进行修正,设在巴黎的国际时间局,每隔一、两年就要通令全世界的“标准钟”:添加一个“闰秒”。 

    

  2   现行的农历 

  中国人历来使用农历,它又被称为夏历。这是一种既基于月球绕地球运行(阴历)又基于地球绕太阳运行(阳历)的历法。在农历中,无论是记天还是记年都采用“天干-地支”的轮回,天干包括:甲乙丙丁戊己庚辛壬癸;地支包括:子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥。天干每10年一循环,地支每12年一循环,两者合在一起是60年一循环。1644年明末农民起义失败,郭沫若于1944年写了一篇文章《甲申三百年祭》,为了讨论起义失败的教训。按照农历,1644年、1944年和2004年都是“甲申年”。“申猴—酉鸡—戌狗—亥猪”的次序大家都很熟悉,但天干与地支的匹配往往容易出错。从1894年“甲午”开始(设为序号1),问你“序号为51”的年份如何标记,如果您的答案是“甲申”,则说明您已经掌握了匹配法则。 

  按照我国天文学家席泽宗的研究结果,我们的祖先,从东汉以来,就严格按照“天干-地支”记年;从公元前722年,就严格按照“天干-地支”记天。因此我们很容易将文史资料中的日期转换成公元日期。例如,关于公元1054年(宋代至和元年)农历五月“己丑”超新星的爆发,按照席泽宗的推算,爆发始于该年的74日(格里高利历)。正确的日期转换对于当代的天文学研究具有重要意义。同时,关于超新星爆发日期的认定,也为各国古代历法之间的沟通架起了桥梁。 

  关于一个月的长度,格里高利历的规定有任意性,每个月31天,30天,28天不等。而农历的一个月定义为月相变化的平均周期,它等于29.530 556天。如果以恒星为参照系,月球绕地球一周需27.321 578天,它之所以小于月相朔望变化的周期,是由于地球带着月球绕太阳公转。参照月相变化的历法,不仅为我国汉族使用,穆斯林和藏族的历法也大致如此。例如,2004年(甲申-猴年)农历二月初二即为藏历的新年。藏历不以完全看不到月亮的“初一”为一个月的开始,而是以极细弯月的出现为一个月的开始。显然,藏历每年开始的季节(岁首)也与农历不同。 

  与太阳历相比,农历有它的优越性。在通讯与媒体不发达的古代,农民可以凭借月相来判断日期,以至于不误农时。另一方面,农历与公历一样,也是以回归年周期作为一年。农历的12个月大约是355天,为使每年的夏至大致落在五月份,必须在有的年份增设闰月。 

  目前,我们采用的是十九年七闰规则,即十九年中有七年包含13个月,有十二年包含12个月。已知朔望月长度=29.530 556天,于是,十九年的总天数=6939.704天,平均每年365.2476天。这个值略大于实际回归年的长度(365.2422天),但小于儒略历的365.25天。 

  在十九年中,七个闰月究竟加在哪一年、哪一月,农历有它严格的规定。其前提是,月份要与季节大致同步,或者说,月份要与24节气大致同步。具体说,闰月必须没有“中气”。我们都知道节气排列的顺序:立春—雨水—惊蛰—春分—清明—谷雨等等。所谓“中气”是指其中间隔出现的“雨水”“春分”“谷雨”等。2004年(甲申-猴年)正好赶上闰二月,查一下普通日历就能知道:在“闰二月”内,只有清明(闰二月十五)一个节气;而此前的“中气”春分在二月卅,此后的“中气”谷雨在三月初二。 

  节气的划分早先是将一个回归年的天数分成24等分,结果每15.218天设置一个“节气点”。后来人们发现,在一个回归年中太阳的视运动是不均匀的,将相邻“节气点”之间的长度固定为15.218天不利于节气与季节间的协调,不利于日食的推算。唐代僧人一行(公元683727年),在大量观测的基础上,首次将太阳视运动不均匀问题用于他所主持制定的历法(大衍历)中。一行将太阳在一个回归年内所走过的角度(现在的360°)分成24等分,并在每一分点设置一个节气。这一规定使得相邻“节气点”之间的时间长度各不相同,但更利于历法精度的提高。我们现在“节气点”的设定,是以太阳为参照系,地球绕太阳每走过15°就碰上一个节气。尽管一行的方案是认为太阳绕地球转,但在节气设定的精度上与现代办法是一样的。按照现代农历,说“200444日是清明”,是不准确的;事实上,“节气点”清明有它特定的时刻,正确的说法应该是“200444日×时×分×秒是清明”。 

    

  3   农历——秦汉及其以前 

  早在春秋战国时期,我们的祖先便认识到:回归年等于365.25天,月相变化的周期=29  

  天,为了使回归年与朔望月长度相互协调,在春秋后期便采用了十九年七闰的规则。这一规则与365.25 天以及29 天,三者互为因果;很容易验证,从任意二者出发肯定能导出第三者。365.25天,与古罗马于公元前46年实施的儒略历的回归年长度值是一样的,但后者比我国晚了约500年。 

  在秦王朝建立以前,秦国地区使用的颛顼(Zhuan Xu )历便是一种典型的十九年七闰古历法。颛顼,按照新华字典的解释,是传说中的上古帝王名,可见这一古历法历史的久远。 

  有人说,我们今天的农历也采用十九年七闰法,是否意味着2500年来农历没有进步呢?答案显然是否定的。首先,对于朔望月的长度,今天有了更高精度的数据。结果,同样采用十九年七闰法,我们得到的回归年长度将不是365.25天,而是365.2476天。如前所述,这个值比原先更为接近365.2422天的实际值。其次,在古历法中闰月一般都设置在年终,因此很难实现历法与季节的谐调一致。后来规定“闰月不包含‘中气’”,合理地解决了这个问题。 

  秦始皇实现大统一后,通令全国一律采用 颛顼历。此后,“在年终设置闰月”的缺陷逐步被认识。汉武帝决心组织力量“议造汉历”。《史记》作者司马迁也是当时的受命重臣之一。汉历的制定,遵从“制历必先测天”的原则,而历法的优劣需由天文观测来判定。“闰月不包含‘中气’”的原则就是在西汉末年提出的,并一直沿用至今。在汉代对于行星运行周期、朔望月、恒星月、近点月和交点月均已有了定量估计;对于天球分度、黄赤交角、黄白交角以及月球轨道视运动的快慢,均已有了专门的测定方法;对于行星逆行、彗星以及超新星的出现,也开始有了规范的记录。 

  汉代的张衡(公元78138年)是世界公认的古代科学家。利用自制的浑天仪,张衡测定:黄道面与天赤道面的夹角是24°,与我们今天的精确值(23°27')一致(注:近代天文学告诉我们,这个倾角是随时间缓慢变化的,所涉及的二类变化的周期分别是26000年和41000年,见下文)。在张衡的浑天仪中,以漏水为运转动力,利用漏壶滴水的等时性以及齿轮传动,复现每日天象的变化。 

    

  4   农历——南北朝——祖冲之 

  祖冲之(公元429500年)是南北朝——刘宋的数学-天文学家。祖冲之以圆周率的计算闻名于世。祖率=3.14159265,其精度领先于世界范围内的数学同行学者约1000年。他在天文学领域的实践和成就,更是科学精神、科学方法和科学态度的体现。 

  祖冲之出身于天文—历法世家,这使得他的研究起点一开始就较高。然而,他“不虚推古人”,而是对前人的断言持怀疑态度。他“搜练古今,博采沈奥”,并长期坚持天文观察——“亲量圭尺,躬察仪漏,目尽毫厘,心穷筹策”。 

  在刘宋——大明六年(公元462年),祖冲之完成了大明历的编制,并上书宋孝武帝刘骏,要求进行历法改革。他指出了197闰(注:为清楚起见,以下均用阿拉伯数字表述)在精度上的不足,并提出“391年设144个闰月”的改革方案。 

  如前所述,197闰的法则在精度上与儒略历是一样的。那么,祖冲之的方案是否比儒略历更精呢?为了回答这个问题,笔者做了一些运算,记述如下: 

  已知,朔望月长度=29.530 556天,则平年(12个月)=354. 366 672天,闰年(13个月)=383.897 228天。若391年中设144个闰年和247个平年,则391年的总天数是142 809.7688天,平均每年是365. 242 375天。 

  上述结果表明,按照大明历,回归年的长度值不仅优于儒略历,而且比格里高利历(1年=365. 2425天)更接近实际值(1年=365. 2422天)。在笔者用10位计算器进行上述计算时,计算器差一点不能达到所要求的精度。祖冲之的计算是用算筹完成的。不象我们今天的笔算,算筹运算不可能保留中间步骤。从这个意义上讲,祖冲之为了得到上述结果需要何等高超的智慧、技巧和毅力啊! 

  为了推行大明历、祖冲之在朝廷上与皇帝宠臣戴法兴展开了针锋相对的论战。戴法兴认为,197闰的规定是“古人制章”“不可革”;他攻击祖冲之的大明历,是“削闰坏章”“诬天背经”。畏于权势,当时在场的朝臣几乎一边倒,都站在戴法兴一边。祖冲之不得不独军奋战,他说,日月星辰的运行,“非出神怪,有形可检,有数可推,不应该“信古而疑今。由于重重阻挠以及改朝换代等历史原因,祖冲之没有在他的有生之年看到大明历的实施。在他儿子祖(日恒)的不懈努力下,大明历于梁——天监九年(公元510年)才颁行实施。 

  历法精度的提高不仅依赖于对太阳和月亮的观测,还需借助于星空——恒星参考系。在北半球冬至的午夜,人们在正南方向看到的是双子座内靠近金牛座的某颗星。然而,在2千年前冬至的午夜,人们在正南方向看到的却与今天不同,它或许是双子座内偏向巨蟹座的另一颗星。这一现象的产生,是由于地球自转轴的指向不是固定不变的,而是在缓慢变化。 

  地球由于自转的离心作用而呈椭球状:沿赤道的纬圈大于过两极的经圈。月球的引力,作用在椭球状的地球上,会产生一个将自转轴“搬正”的力矩。这力矩使自转轴进动。进动的方向自东向西,进动过程使地轴在太空中缓慢地扫出一个圆锥面,锥底直径的张角约为47°,进动周期约为26000年。此外,地球自转轴相对于公转轨道平面还有一个±2°的俯仰变化,其变化周期是4.1万年。 

  以恒星为参考系,地球绕太阳走过完整的一周,称为一恒星年。然而,由于上述自转轴的进动,在地球轨道运动尚未走完2π的弧长,下一个冬至便来临了。从冬至到下一个冬至称为回归年,显然,回归年长度小于恒星年。现在知道,冬至点每71.71年向西移动1°角,并将此现象称为“岁差”。与2000年前我们的祖先相比,一年中特定日期特定时刻的星图已经沿赤经向西漂移了近28°。 

  早在西汉末年,我国天文学家就已经发现了“岁差”现象,对于冬至点每年西移角度的估算,精度逐步有所提高。而到了南北朝的宋冲之,进一步把对岁差的定量估算,应用于大明历的编制中。从某种意义上讲,祖冲之是明确区分“回归年”和“恒星年”两个概念的先驱。 

    

  5   农历——隋唐宋元 

  无论是月球绕地球的轨道运动还是地球绕太阳的公转,都不是匀速圆周运动。按照近代科学的开普勒第二定律,在近地点附近相对运动的角速度较大,反之角速度较小。为要准确预报日食、月食出现的时刻,必须考虑月球和太阳相对于地球视运动的不均匀性。这类不均匀性已经分别在隋代(考虑月球)和唐代(考虑太阳)的历法中得到了体现。隋唐时期,社会较为稳定,经济繁荣,文化高度发达,这为后来宋、元两代科学技术的高速发展准备了条件。 

  北宋时期,在10101106近百年间,进行过5次大规模的天文观测。用于观测的巨型铜制浑天仪,每台重量高达10吨。其中第四次观测结果被绘成星图,后来(1247年)又转刻成了著名的“苏州石刻天文图”。该图包含了1430颗恒星以及它们的方位,远远超出了西欧文艺复兴前(14世纪)记录的恒星数目。大规模观测还发现了恒星位置自古至今的缓慢变化,而恒星的定位精度优于1°角。此外,作为这些观测的副产品,关于1054年超新星爆发详细栩实的记录,则成为当代天文学研究中子星的宝贵资料。 

  元代的郭守敬(12311316年)是天文仪器制造和观测领域杰出的科学家,他承先启后组织力量,领导完成了规模空前的测地工作。在12801282年期间,他主持了“授时历”的编制,并加以完善。郭守敬将他发明的“三次内插法”用于整理观测数据,使授时历成为当时世界上最先进的历法。 

  为测定冬至点,郭守敬专门制造了4丈高的“圭表”,并将小孔成像原理用于其中。因此,影长的测量误差被减小到±2mm,从而大大提高了回归年长度和黄赤交角的测量精度。按照授时历,地球的近日点与冬至点相合,此间太阳的视运动最快。授时历还明确指出,回归年长度不是永恒不变的,而是古大今小。 

  宋元时期,中外科技交流发展很快。古希腊天文学家托勒密所著《天文集》,在公元215世纪是西方天文学的权威著作。这本书的阿拉伯文版就是于1271年首次传入我国的。 

    

  6   明清时期科技的衰落 

  明太祖朱元璋从一开始便实行高度强化的极权统治。明代的科举制取消了“算学科”,规定:必须以八股文体应试。考题仅限于“四书五经”,并以是否符合“程朱理学”来评卷。 

  尽管为了显示国威完成了“郑和七次下西洋”,尽管明中叶以后资本主义开始萌芽,但“自给自足的封闭经济”仍在那个时期占主导地位。明代统治者进一步严禁民间的历法研究,违者杀头。明朝十几代没有进行过历法改革,一直使用所谓“大统历”,它实际上就是元代的授时历。只是到了崇祯二年(1629年),徐光启(15621633年)运用所学到的西方天文知识,在预报天象时“击败”了当时的“钦天监”,他才被任命主持明代唯一的一次历法改革。《崇祯历书》计137卷,完成于1633年,这部书属于丹麦天文学家第谷体系,对哥白尼、伽里略和开普勒的天文观测也有一些介绍。该书打破了我国历法编制的传统格局,融入了西方传教士带来的数理天文学新方法。 

  17世纪初叶, 隶属于罗马天主教的耶稣会士来到中国。 这些人以及200年之后到来的基督教的牧师们, 是近代科学走出欧洲的主要传播者。 耶稣会士以他们的天文以及测地知识, 满足了明、清皇室制定精确历法和绘制帝国版图的需求。 而基督教的牧师们带来的工业和军事方面的先进技术, 则正好适应了鸦片战争失败前后中国改革派的需求。 遗憾的是, 1600-1900 三百年间许多最重要的理论和原理并未真正传入。 知识传入被过滤和阻断, 部分原因来自传教士本身的宗教承诺和宗教纪律: 天主教的耶稣会士拖延牛顿学说的翻译长达一个世纪, 基督教的牧师们则用基督教的创世纪解释达尔文学说。 另一方面, 这批传教士长期缺乏与欧洲的及时通讯, 致使传播跟不上科学的最新进展。 近代科学的传入也曾遇到中国宫廷成员的阻力。 中国的帝制, 使得任何知识要想在中国的土壤上扎根, 必须首先博得宫廷对其效用的兴趣。 结果, 抽象的知识 (如:微积分) 较少受到注意。 中国官方将物理学等称之为西学”, 其中包含着某种贬意 此外, 皇室还鼓励中国精英去搜索古代经典, 以证明: ”西学只不过是早年中国成就的衍生品。       

  清朝统治者入关后,基本上沿袭明代的各种制度。统治者对反清力量的镇压以及“文字狱”,迫使大部分知识分子走上了“训诂考据”的道路。清初,曾参与明末历法改革的德国耶稣会士汤若望,将整理修订后的《崇祯历书》—《时宪历》献给顺治皇帝。因此,汤若望被委任为钦天监监正。顺治去世,正值康熙年幼,清廷中以鳌拜为首的保守势力,以“阴谋不轨”罪拘捕了汤若望,并判处死刑(后又赦免)。康熙掌权后,为汤若望平了反,《时宪历》也得以颁行,但西方科技的传入在康熙之后的不久(1773年)就停滞不前了。 

    

  7   从历法进步获得的启示 

  康乾盛世,经济总量居世界第一。但长期以来,自以为天朝尽善尽美,看不到中庸、无为、安于现状、读书做官、重诗文轻技术,重权势轻实业以及闭关自守后面所隐藏的危机。结果,探求真理的科学精神沦丧,工业革命遭受难产,文明古国成了被西方列强任意宰割的羔羊。马克思将这段历史称为“奇异的悲歌”。 

  英国科学史家李约瑟博士曾提出过这样一个问题:中国从公元3世纪到13世纪保持了一个远高于西方的科学知识水平,为什么到了15世纪中国的科学技术一下子落后了?中国近、现代科学界的许多老前辈(如任鸿隽)曾就中国科技落后的原因提出过种种看法。笔者认为,将他们的观点综合起来,可以较为满意地解答上述“李约瑟难题”。然而,有些人认为,“李约瑟难题”是个伪问题,中国压根儿没有科学,只有技术和工艺。对于这种武断的说法,笔者奉劝他们认真读一读祖冲之的科学生涯,包括本文未能介绍的祖冲之的技术成就。 

  什么是科学?按照当代主流科学家所形成的共识,它应具有如下特征:(1)客观存在的自然规律是可以通过理性的思维过程加以认识的。(2)对未经实践检验的权威断言持怀疑态度。(3)科学的发展总是继往开来,即具有可修正性。(4)科学发现很少有妙手偶得,为求真需要持之以恒甚至作出牺牲。(5)诚信的观察和严谨的实验是研究过程的关键,结果需经同行评议才能获得认可。(6)科学理论具有普适性、同一性;科学与技术通过互动回报社会,不断满足人类的物质和文化需求。回顾本文的第4节,用上述科学的六大特征来衡量,没有人能够否认祖冲之世界观及其实践的科学内涵。他当之无愧地可以被看成是一个科学中国人。中国的古代不是没有科学,只是由于封建专制的强大压力,科学的中国人一直未能在社会生活中占据主导地位。 

  理论物理学家吴大猷,主张科学区别于技术。他说,科学是出于好奇心,而技术以实用为目的。以此为标尺,他认为:中国历史上没有科学。然而,如果我们深入阅读吴先生的有关文章,就会发现:当他进一步诠释自己的观点时,所举的例子均属于牛顿以后的近代科学范畴。事实上,这样的科学,在十六世纪以前不仅中国没有,印度没有,阿拉伯没有,古希腊也没有。从这个意义上讲,吴大猷先生的观点与李约瑟并无两样,他们都认定了一个事实:近代科学未能在中国萌生。 

      1985年美国提出了“旨在提高国民科学素养的2061计划”,其中有这样一个问题:不同人种之间,在哪一方面具有巨大差异?可选择的答案有3个:(A)学习能力;(B)作为生物体的相似性;(C)文化。正确的答案是:(C)文化。东方文明和西方文明,二者之间有很多契合点。另一方面,各自都有其精华和糟粕。世界的发展正在使得两大类文化走向融合,而不是各领风骚数百年。 

  哲学、美学、文学、艺术和历史学属于“精神化”的人文学科,其中的评判标准往往依赖于每个人自己的偏好。目前,有些西方学者鼓吹所谓“后现代主义”,将适用于人文学科的二元性用于针对科学,矛头指向“科学主义”。对此,甘子钊院士认为:在中国科学尚未在民众中生根,即便不讲后现代主义的片面性,如果对其过多地渲染,对于公众认识科学将是有害无益的。他呼吁:学界理论家要有社会责任感,鼓励公众相信科学。宋健院士也曾指出:科学与艺术、气质相通、矢志相同,从同源出发,各选隘路攀向高峰。然而,不能将艺术中的“超现实主义”和“浪漫主义”用于制定国家的发展战略。笔者认为,党中央最近提出“科学发展观”,就是这个道理。 

  在我国有些信奉“科学人文主义”的学者认为,将科学的方法用于政策和战略的制定,无法解决“人的价值”问题。他们没有弄懂,科学的发展观是在实事求是、调查研究的基础上,通过科学的理性分析,归纳出来的。“以人为本”是科学发展观的核心,是出发点和落脚点。科学发展观的目的就是要满足人民不断增长的物质、文化需求。 

  许多老一辈的科学家具有深厚的中国传统文化底蕴,他们同时又是“以人为本”精神的实践者。关于四书五经,著名理论物理学家彭桓武说,尽管这些学说是纯思辩的,但毕竟是春秋战国时期思想自由、百家争鸣的产物,因此中学时期对此非常痴迷。但到了汉代,董仲舒提出“废黜百家,独尊儒术”,这些学说的生命力就逐渐减弱了。宋代注释孔孟的“程朱理学”,在明朝初年获得了道统地位。彭先生认为,与后来接触到的近代物理学相比,这些哲学思想更是索然无味。 

  最近,有些人打着“科学人文主义”的旗号向“科学主义”发起了学术进攻,在媒体上掀起了不小的波澜。一位老科学家在一次科普研讨会上开出了一张单子,其中列出了“公众必须掌握的基本科学知识”(注:在美国的2061计划中,也有类似的内容)。老科学家的实在,被这些人贬斥为“落入了传统科普的俗套”。理论物理学家何祚庥,在一篇科普文章中从知识的角度介绍了从牛顿力学到相对论力学的“继承—修正—发展”关系,被(对理论似懂非懂的)媒体人扣上了“垄断真理”的帽子。 

  2003年联合国有关机构就“国民科学素质水平”在15个国家范围内做了一次调查。问卷的题目都是有公认正确答案的,没有“公说公有理,婆说婆有理”,以个人偏好为评判标准的“精神化”问题。调查结果是,我国排名最末。近年来,在我国封建迷信活动和伪科学泛滥的趋势并没有得到有效的遏制。这些迷信活动,还往往打起“科学”、“宗教”或“宏扬祖国文化”的旗号。面对现实,所谓的科学人文主义者提出,要重点解决“公众迷信科学、神化科学”的问题,岂非咄咄怪事。 

    

  (戴闻) 

    

    

    

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