現代科學的啟蒙與奧秘

現代科學的偉大進步是多種因素綜合作用的結果。

早在14世紀到16世紀，文藝復興最先在歐洲的義大利各城邦興起，並迅速擴充套件到西歐各國，於16世紀達到頂峰，帶來一段豐富多彩的科學與藝術革命，揭開了現代科學的歷史序幕。文藝復興是西歐近代三大思想解放運動（文藝復興、宗教改革與啟蒙運動）之一。

繼文藝復興之後，16世紀早期，歐洲基督教進行了一場自上而下的宗教改革運動，其進一步衝擊了神學對科學和自由思想的禁錮，使文學、藝術、科學、哲學、教育等領域發生深刻變化。

隨後，17-18世紀，爆發了另外一場資產階級和人民大眾的反封建，反教會的思想文化運動——思想啟蒙運動。其核心思想是“理性崇拜”，用理性之光碟機散愚昧的黑暗。

因此可見，現代科學的誕生之謎與文化思想運動的主題始終是交織在一起的。

真正的啟蒙是心靈和思想的啟蒙，而先進的思想又是理性和邏輯的關鍵要素，這是不言而喻的真理。

現代科學的主要奧秘

著名的英國生物化學家和科學技術專家李約瑟·尼德姆（Joseph Needham，1900-1995年）在其編著的15卷《中國科學技術史》中正式提出一個問題：“儘管中國古代對人類科技發展做出了很多重要貢獻，但為什麼現代科學和工業革命沒有在近代的中國發生呢？” 事實上，在15世紀之前，中國的自然知識應用要比西方更加有效和實用。

為什麼資本主義和現代科學起源於西歐而不是中國或其他文明？這就是著名的李約瑟難題。

顯然，物理學是我們關注的重點，其作為自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律，因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。

伽利略。伽利雷

伽利略，近代科學實驗奠基人之一，被稱之為“現代物理學之父”。從以上對物理學的描述來看，實際上他也可以說是所有現代自然科學之父。

從物理學的發展脈絡上看，伽利略繼承了阿基米德的物理學，受到哥白尼發現的啟發，得到開普勒的支援，牛頓發展了他的思想以取得重大突破。

在14世紀到17世紀，主要的科學事件通常被稱為革命。但這個比喻與當時的情況完全不同，因為沒有大規模的群眾運動。實際上，只有生活在歐洲不同國家的少數幾人或幾十人參與其中，這看起來更像是一項科學發明及其發展。但是他們又發明了什麼呢？

現代物理學的主要創新被認為是實驗和數學語言的基礎。

這都要歸功於偉大的古希臘聖人阿基米德，他不僅是第一位真正的物理學家，而且還是一位偉大的哲學家、數學家和工程師。這大概就是伽利略稱他為“最神聖的人”的原因吧。

近現代物理學還有第三種作用——愛因斯坦說：“它能夠將所有的經驗資料聯絡起來”，他用圖表描繪了這個模式：

在這裡，理論A的公式是“人類精神的自由發明，不是從經驗資料中進行邏輯推論的結果”。

現代科學的一個關鍵區別是，其公理、基本概念和原則並不需要像歐幾里得幾何和阿基米德物理學那樣藉助日常經驗就可以清楚地理解。它們在現有的思想框架內是“隱蔽的、看不見的，不合邏輯的”，需要人們不斷地探索、推導和實驗。

因此，就算對於科學家來說，任何未解之謎一開始給他們的感覺同樣是難以理解和不可思議的。

哥白尼

哥白尼首先發現了在宇宙知識中“不合邏輯”現象，他決定“從太陽的角度”來研究行星運動，並從當時荒謬的“地心學說”中找到了令人信服的結果。

其憑藉在臨終前出版的不朽名著《天體執行論》，成為了西方近代早期 “日心說” 的重要復興者，或者說，他第一次使得 “日心說”在數學技術層面可以媲美抗衡自古希臘流傳下來的“地心學說”體系。實際上，他依靠科學的天文觀測和數學方法研究了一個物體：即太陽系，得出了地球和其他行星圍繞太陽運動的理論。

伽利略創造性地應用物理學知識對地球現象進行了積極的系統實驗。根據他的觀察，他發明了一種無形真空的物理概念（與亞里士多德的哲學禁令相反），這為其提出的自由落體定律、以及後來牛頓發現慣性定律、愛因斯坦發現相對論奠定了基礎。

這還有助於解決哥白尼學說的誤區：認為行星圍繞太陽作勻速圓周運動。而事實上行星圍繞太陽運動的軌道不是正圓而是橢圓，執行速率也會受到它與太陽之間的距離影響。

牛頓

還有一個更重要的發現就是在自由落體定律中，牛頓發現了下一個看不見的現實——重力和萬有引力定律。

伽利略的方法成為現代科學的主要引擎，為新的知識領域和新的自然法則創造了新的概念。

因此，在牛頓之後，物理學開始進入了一個全新的完全非視覺的境界：電磁場、量子、光子、量子態和彎曲時空等等，所有這些概念都與舊的“常識”背道而馳。而哥白尼、伽利略、開普勒、牛頓、麥克斯韋、普朗克、愛因斯坦和玻爾這八大科學家也成為了現代物理學的主要推動者。

這種方法對於物理學之外的學科同樣有效。化學原子、生物進化、遺傳物質載體和大陸版塊運動等概念，與現代物理學一樣“隱蔽的、看不見的，不合邏輯的”。

與現有概念和原理用於解釋新現象的方式相比，公理概念和原理的發明頻率要低得多，但是現代科學的顯著進步恰恰是由於發明了新的“非邏輯”概念所致。這使得人們相信所有的自然現象都是以遵循一種深層的、非顯而易見的規律為前提，儘管如此，人類仍然能夠理解、發明概念並在實驗中檢驗基於這些理論的真偽。

我們把這種信念稱為基本的認知樂觀主義。即大自然是一個和諧的宇宙世界，雖然處處透露著神秘和未知，但是人類透過不斷進步的科學知識仍然可以接近它。

李約瑟難題很耐人尋味。眾所周知，中國是享譽世界的文明古國，在技術上也曾有過令人自豪的成就。除了四大發明外，其他科學發明和發現也有不少，這些發明都被世界其他國家和地區廣泛吸收利用。

從16世紀開始，西方科學技術開始迅速發展，而中國這時科學技術的發展緩慢，相對落後於同時期的歐洲，儘管有傳教士將歐洲科學技術和文化帶到中國，並對中國傳統思想文化有所觸動，當時中國的皇帝、士大夫和學者也接受了這些科學技術知識並形成了西學東漸的歷史現象，但是在思想上基本沒有受到影響和轉變。

新的科學技術很容易在整個歐洲國家之間傳播，但同樣沒有滲透到印度或伊斯蘭世界。

透過擴大和拉長文化的空間與時間來看，李約瑟難題具有歷史意義。

眾所周知，伽利略的所有實驗和數學方法均傳承於阿基米德。那麼，讓我們思考一下，為什麼從阿基米德到伽利略中間一千多年，人類探索自然的程序（自然科學）發展得如此緩慢？甚至能用原地踏步來形容了，古希臘的輝煌，怎麼到了近代拂曉才重新被髮掘？或者說，是什麼幫助歐洲人發明了現代物理學，然後以史無前例的速度發展了它？

愛因斯坦

從愛因斯坦那裡可以找到一些線索，他回憶說：“在現代科學誕生之初，大自然的一般規律根本沒有得到承認”。他還寫道：“開普勒耐心地研究行星運動並制定其數學定律，他是多麼相信這種模式啊！”

這種信念是現代科學的第一批發明者所必需的，同時還可以起到道德、美感和宗教本能的作用，並幫助其思考能力達到最高成就。

愛因斯坦用“本能”這個詞來表達情感的深度，而不是它的生物學性質。只有非常深刻的信念，才能在情感上支援“荒謬的，不合邏輯的”基本概念和定律的發明。

同時，愛因斯坦的術語“宗教”提供了另一個線索。

聖經中的人文主義是認知樂觀主義的根源

長期以來，很多科學家一直在思考李約瑟的有趣和未解決的問題。

錢學森之問

其中就包括著名的“錢學森之問”。他在《錢學森之問》一書中以儒家文化圈和西方文化作比較，中國教育強調倫理與知識，終極目標是“君子”，而未有數理精神之長。而西方教育強調真理與智慧，終極目標是獲得可靠的知識和成為科學家。教育的終極目標，關乎文化命運，必然走向兩個極端，相距越來越遠。李約瑟研究所所長古克禮轉述了李約瑟臨終前的觀點：“李約瑟先生透過他多年來對中國以及中國人的瞭解，他確信中國能夠再度崛起。”

然而，在近代歐洲科學史上發生的所有事實顯然都是伴有宗教性質的。例如，前文提到的八個最偉大的基本概念發明者都認識到宗教傳統的重要性。

有無神論學者提出疑問：“科學是要講究證據的，它是由古希臘人發明的，而且宗教似乎沒有提供任何幫助。”

確實，希臘人的偉大發明——歐幾里得幾何與阿基米德物理學，可以被稱為無神論對人類發展的最偉大的貢獻。這些發明的主要“特徵”是一種基於少量令人信服的初等概念和公理知識體系，它們是不言自明的。

希臘哲學和科學的奇蹟始於歐幾里得之前三個世紀，以泰勒斯·米列斯基的問題開始：“萬物的起源是什麼？” 他自己的答案是“水”。但是，在這裡問題的答案反而不像問題本身那麼重要，其他早期的哲學家也曾尋求過該問題的答案。

亞里斯多德稱這些哲學家為物理學家（字面意義上是“自然主義者”），因為他們在尋找泰勒斯問題的答案而又不超越自然，也不引入超自然原理。用今天的語言來描述，他們可以被稱為無神論者。

後來，一些哲學家談到了思想世界的力量，甚至是更高的現實，但是在古希臘統治奧林匹亞眾神的宗教，包括神話和傳說，醜陋和儀式，除了對不敬虔的哲學家進行迫害之外，從沒有參與當時的哲學與科學研究。

令人遺憾的是，古希臘人的偉大成就並沒有阻止其文明的消亡和2千多年的物理學停滯，直到17世紀，

伽利略發明了一種全新的認識方式：基本概念和公理不是從顯而易見的東西中得到的，而是根據所作的實驗發明的。

任何人都必須承認歷史事實，從古到今，有神論者和無神論者一直都存在。換句話說，作為兩種不同的世界觀，有神論和無神論在文化歷史上是共存的，在自由選擇的過程中是平等的，或者更確切地說，大家都是有獨立思考的人。

根據無神論者（也是諾貝爾獎獲得者）維塔利·金茨堡的說法，“無神論者完全否認上帝的存在，超自然的東西，都被認為獨立於意識而存在，並且與該意識有關。”

有神論者最深刻的世界觀需要的是一種非自然的、超自然的東西（神、魔鬼、靈魂等）或概念。因此，有神論者涵蓋了各種各樣的思想和信仰，從對神魔的信仰到基於某種經文及其解釋傳統的信仰。

當然，一個人不會向每個人透露他對世界的最深層次的觀念。況且有些人甚至沒有深入到足以形成這樣的觀念。

根據有關學者的觀察：與其他所有的能力一樣，宗教世界觀的能力也分佈不均，大約有10％的人具有深厚的宗教感。其餘的人則表現為“按照社會習慣” 。

社會學家和心理學家的研究成果為這一評估提供了重要的補充：幾乎同樣的比例是高度不信教的。

深度的有神論者和深度的無神論者都透過增強自我認知能力而團結在一起，而讓他們徹底分離的是哪種思維方式占主導地位——

是直觀性的還是分析性的。

在現代科學中，有神論者與無神論者合作得很好。每個人都努力地工作，但是您可以看到一種現象，在所有的新的基本概念和公理中，幾乎沒有是有神論的。事實上，只需要一個先驅就可以鋪平通往未知的道路，而要開發新的領域則需要許多人的共同努力。例如：保羅·狄拉克、列夫·蘭道、理查德·費曼，他們在已經發明的基本概念的基礎上建立了特定現象的理論。

據科學統計，無神論者在物理學家中占主導地位。在中世紀，人們常說：“在五位物理學家中，有四位是無神論者。”

隨著時間的推移，科學家中的無神論者比例還在不斷提高。在1990年代後期，美國對物理學家、數學家和生物學家進行了調查，調查了他們對宗教的態度。在美國科學院成員中，信徒的比例僅為7％。特別是對個人永生（靈魂的不朽）的信仰，甚至牛頓也否認三位一體的教條和魔鬼的觀念，而且他寫的關於聖經文章甚至比物理學更多。

當然，所有相信宗教的偉大科學家都像在科學中一樣自由和大膽地思考，他們認為自己有權解釋聖經經文，並像對待科學一樣對待教會的權威。但是，從任何教會的角度來看，他們都是異教徒。否則，他們就根本無法說出科學上的新概念和公理。

科學絕對不需要宗教來證實其結果。

天主教神父傑出的天體物理學家喬治·勒邁特比其他人說得更清楚。他於1927年發現了宇宙的膨脹，並得出結論認為，這種膨脹始於大爆炸。這位身穿長袍的天體物理學家宣稱，宇宙論“不存在任何形而上學或宗教問題。唯物主義者可以自由地否認任何超自然的存在，信徒們也沒有機會真正地認識上帝”。

科學研究的結果在宗教上確實是中立的。另一個問題是，什麼力量推動了探索本身，這種信念源自“對理性的力量沒有自然的限制”，也就是說，世界秩序是自然且有規律的，人們能夠從中發現其規律。

這種力量和信仰的歷史淵源，是基本的認知樂觀主義的根源，是聖經中關於人的概念，即聖經中的人文主義。

很少有人知道兩三千年前是如何構思出根本性的新道德觀念並將其轉化為神聖文字（包括故事、藝術形象、道德原則體系）。然而，很明顯，如果把人類看作是文明的道德基礎，那麼在地理上相距遙遠的不同地方並且長期以來幾乎孤立生活的人類群體，就會有著根深蒂固非常不同的人文主義。

不幸的是，人們的倫理學和價值觀各不相同，導致衝突不斷。幸運的是，原始的道德規範一直存在於人類的發展歷程中。因此，在探討科學啟蒙和發展時，必須關注21世紀科學技術對人類的死亡威脅和原始倫理學等致命性的問題。

在最初的道德規範背景下，不同文明的精英們發明了不同的先進人文主義形式。

在中國，社群的價值觀高於一切：社群以外的個人就像蜂巢之外的蜜蜂一樣毫無安全感，是不可思議的。在印度，物質世界被認為是真正痛苦的源泉，任何人都可以自由地走上“啟蒙”之路，擺脫世俗的誘惑、歡樂和逆境，改善下一個轉世，最終擺脫痛苦的車輪。在這兩種人文主義中，所有重要的知識都被認為是已知的。在中國，智者聲稱自己只是在傳遞古人說的話。在印度，《吠陀》的神聖文字被認為是永恆的，沒有作者。

歐洲（或西方）的人文主義形式具有一種極其崇高的地位和不可剝奪的自由創造的權利，特別是知識自由的權利。聖經經文被認為是神聖的靈感來源，但卻是由特定的人撰寫的。最主要的情節是從原始習俗和偶像崇拜中釋放出來的故事。

1440年左右，約翰·古騰堡受到中國印刷技術影響，他將當時歐洲已有的多項技術整合在一起，發明了鉛字活字印刷，很快在歐洲傳播開來，極大地推進了印刷工業化的形成，從而使得聖經文字的社會作用大大增強。

在16世紀，宗教改革的領導人利用了這一點，他們將《聖經》作為正義生活的主要教科書，並將其翻譯成生動的語言。在此之前，教會為了維護《聖經》的神聖，阻止了俗人閱讀聖經，教會的禮拜儀式也只是有選擇地讓世人閱讀《聖經》。其強調了人類墮落的本性，暗示世界是為有自由執行其使命的人而創造的。因此，必須瞭解這個世界，從而瞭解造物主。

義大利哲學家、人文主義者喬瓦尼·皮科·德拉·米蘭多拉的《論人的尊嚴》被稱為“人類尊嚴的演講”。文中這樣寫道：

“亞當啊，我不會給你一個特定的位置、形象、職責、意志和決定，其他形象也是在我制定的法律範圍內確定的。我給你權力且不受任何限制的約束，可以根據自己的決定來定義自己的形象。我把你放在世界的中心，這樣你就能更好地觀察世界上的一切。我沒有使你成為不朽的神，但是你是一個自由的主人，以自己喜歡的形象塑造自己。你可以重生為低階或不理性的生物，也可以按照自己的靈魂重生為具有高等神性的人。” 註釋：我是指上帝

顯然，這位才華橫溢的義大利人從聖經傳統中吸取了這一切，包括自由的範圍。根據聖經，上帝對聽眾說：“……我給了你們生與死，祝福和詛咒。” 你們可以選擇自己的生活方式活下去。

在這本書中，皮科讚頌人是自由的造物，能認識並能管理一切存在物。他提出，人的尊嚴來自於人的形象並未被先天地規定下來，而是可以透過道德自律、不斷進取而實現自己的完善。皮科的論述無比深刻地體現了文藝復興的精神底色：人文主義，對人的自然的確信，以及對不同學科、文化、哲學和宗教的開放態度。

在《論人的尊嚴》發表一年之後，哥白尼來到義大利，開始研究神學和天文學，並開始思考行星系統，他認為“天文學家們並沒有完全明白由一位大師為我們創造的世界機制的運動，它是最好的系統。

但這並不意味著哥白尼從義大利人文主義者的書中學習到了大膽的自由和認知樂觀主義。如果他能從聖經中得到啟發，那麼其他任何一個具有研究本能、智慧、想象力和信仰人都能做到這一點。

伽利略就是這樣，他在1929年給紐約猶太教堂的牧師哥爾德斯坦的信件中闡述了他的“科學有神論”：

“我信仰斯賓諾莎的那個存在在事物的有秩序的和諧中顯示出來的上帝，而不信仰那個同人類的命運和行為有牽累的上帝。”

這個答覆對於不瞭解哲學史的人來說，是難以理解的。但我們至少可以看出，愛因斯坦並不認為上帝是一個主宰一切的全能之神，他並不信仰教父們所描繪的那個上帝。同年，在給一位日本學者的答覆中，愛因斯坦對“斯賓諾莎的上帝”進行了解釋，他說“同感情結合在一起的、對經驗世界中所顯示出來的高超的理性的堅定信仰，這就是我的上帝概念。”

在愛因斯坦看來，信仰上帝就是信仰經驗世界中所顯示出來的“高超理性”，或者說信仰自然規律——這個思想是哲學家

斯賓諾莎

發明的，他在《倫理學》中進行了隱晦的闡述，大膽地揭示了“上帝”的秘密。

伽利略實際上提出了一種基本的認知樂觀主義：完美的自然規律是支配這個世界的內在原因，人類透過自由地發明概念並用經驗和理性對其進行檢驗和測試。這種能力是自然規律這個“上帝”賜予的，它為人類創造了世界。

在18世紀大聲宣稱的歐洲無神論實際上是聖經人文主義的產物，是對世界知識和自我認知自由的發展。開明的歐洲無神論者可以被稱為聖經無神論者。

對於一個成年人來說，瞭解自己的道德原則是可能的，但是那些2到5歲的孩子們則需要學習“什麼是好的，什麼是壞的”。他們從自己所處的文化環境中吸收自己所需要的東西，包括道德觀念。

如果青少年在自己身上發現了不可抑制的研究本能，即“對知識的渴求”，那麼有關科學的書籍可以增強他的認知樂觀度。然而，在現代科學的初始發展過中卻沒有出現這樣的機會。因此，對所有開創者來說，認知樂觀主義的源泉是他們的聖經信仰。

然而，偉大的有神論物理學家並不會炫耀他們的信仰，而是尊重別人的精神自由。

例如，麥克斯韋在1874年的一場關於分子理論（分子理論）的講座中公開“暴露”了他的有神論，討論了一個驚人的問題：自然界中是否存在著完全相同的物體。演講結束後不久，麥克斯韋被邀請加入一個組織，捍衛“聖經的偉大真理，反對科學異議”，他拒絕了邀請，並回答說：“每個人都在努力使科學與基督教和諧相處。”

總結：

對於當今的無神論物理學家來說，聖經的理論是沒有必要的，因為他們已經知道了自伽利略時代以來發現的大量基本物理定律。因此，可以這樣說，物理科學成功增強了認知樂觀主義的“物證”。

本文完結^_^