北京麦克斯韦,麦克斯韦电磁场( 五 )


编者按:
什么是科学精神?如何推动中国的创新发展?2018年9月26日,在《知识分子》和《科技日报》联合主办的“科学精神在中国”主题论坛上,中国科学技术大学教授潘建伟指出,科学精神最重要的是无功利心,由兴趣和好奇心驱动的无功利的行为,同时包括质疑精神和实证精神 。潘建伟认为,要实现创新,培养出杰出的人才,我们应该回到传统文化的从容和自信,同时摒弃中庸之道,变得aggressive一些,能够当面批评 。
讲者 | 潘建伟(中国科学技术大学教授)
整理 | 张欢
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感谢“科学精神在中国”论坛的邀请,我想从三个方面跟大家分享一下我的想法,科学的价值、科学精神以及论坛的主题“科学精神在中国” 。
我们为什么要提倡科学精神?科学是有用的 。人类的历史有很长一段时间生产力低下,需要靠自己的体力工作,与大自然抗争 。而几次科学革命先后都催生了产业变革 。比如说牛顿力学催生了以蒸汽机为代表的蒸汽机时代的产业变革 。随后,麦克斯韦的电动力学又催生了电气时代的产业变革 。到上世纪初,量子力学和相对论的建立又催生了信息时代的产业变革 。
从某种意义上讲,正因为近代科学的发现和发明,催生了产业变革,让我们能够生活得更好 。其中一个非常重要的是生命科学的发现,比如说抗生素和疫苗手段的发现,直接延展了人类的寿命 。在这个意义上,科学确实非常有用 。
从另外一个角度而言,科学非常重要的是它在观念上的变革 。从人开始能够有知觉、有意识地感知世界之初,我们就一直追问宇宙起源的问题 。宇宙有没有起源?将来要到什么地方去?牛顿力学是最早做的尝试 。随着牛顿力学的建立,人们发现以前一直被认为是神圣的天上的星辰,它们的运行轨道都是可以计算的 。另外,光、电、磁,一些在我们看来非常神秘的现象都可以由电动力学统一解释 。爱因斯坦的观念就有这样的一个变化过程,他小时候信宗教,学了科学的理论之后,他觉得《圣经》讲的东西不可能全都是真的 。科学本身在破除迷信方面起到了非常重要的作用 。
然而牛顿力学认为时间是均匀流逝的,空间是无穷无尽的,在某种程度上有局限性 。另外,牛顿力学是决定论的 。在牛顿力学看来,行星的轨道是可以计算的,所有的粒子运行的规律也应该是可以计算的 。某种意义上讲,每个人的命运,什么时候生、什么时候死都可以事先计算,那么我们个人的奋斗就没什么意义了 。
但是量子力学的发现进一步告诉我们,观测者的行为会影响客观体系的演化 。通俗来讲,你看一下和不看一下这个体系,最后都会对这个体系产生不可逆的、巨大的影响,哪怕你所花费的能量非常少 。在这个理论基础上,科学家构建了大统一理论、大爆炸理论,可能我们的宇宙是从一个奇点开始爆炸诞生的,这样就可以来回答我们一直探索的问题 。
这个过程告诉我们,科学本身是不停地发展,它是不固化的理论,这是科学本身最基础的内涵 。
什么叫做科学的精神?我觉得科学精神最重要的在于它的出发点是没有功利性的 。科学探索在本质上是由好奇心和兴趣驱动的无功利行为 。在庆祝普朗克60周岁讲话的时候,爱因斯坦提到,做科学的人的动机是多种多样的 。一些人是因为喜爱科学,觉得好玩,只把它当作自己特殊的娱乐;还有另外一些人觉得做科学能够树名或者得利 。很多人出于功利的目的去做科学,这些人成为工程师、商人还是科学家,完全取决于周围环境 。比如当年我上大学的时候,很多人并不一定喜欢物理,只是信奉学好数理化走遍天下都不怕,所以他们基本上没有留下来做物理研究 。

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