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王貽芳院士:掌握了這些,就能輕易分辨出什麼是假的,是媒體炒作

作者:由 高山科學經典 發表于 文學日期:2023-02-07

懷疑什麼都是假的

王貽芳院士:掌握了這些,就能輕易分辨出什麼是假的,是媒體炒作

以下根據王貽芳院士在高山夜話的部分課程內容整理而成,經老師稽核後公開發布。

王貽芳院士:掌握了這些,就能輕易分辨出什麼是假的,是媒體炒作

其實就像音樂鑑賞和美術鑑賞一樣,科學也是可以鑑賞的。為什麼這麼說呢?

“科學”這個詞來源於日文,原意是分科之學,但並不那麼準確。它描述的是人類認識自然的研究活動,並且科學本身應該是形而上、非功利的。日常生活中很多人把科學和技術混在一起,說科技是生產力,其實並非如此,技術是生產力,科學並不是。

科學實際上是人類最高水平的智力活動,是用來欣賞的。

科學和音樂、美術、藝術、文學等一樣,都是人類文明的核心部分。如果一個國家沒有很好的音樂、美術和文學,要說它的文明發展程度很高,大概所有人都不太同意。那麼同樣的,

如果一個國家的科學發展的程度不高,卻說它的文明水平很高,大概也很難讓人信服。

但非常不幸的是,

中華文明最大的缺憾,就是我們只有技術,沒有科學。

我們引以為傲的四大發明,實際上是技術,不是科學。比如說火藥,我們沒有從火藥中發展出一整套化學的學科體系,它最終只是單純的發展成了零星的各種各樣的技術。

在中國,科學是舶來品,並不是生長在我們自己的血液當中的,因此要讓科學在中國生根是非常困難的。

此外,

科學和人文是密不可分。

我們都知道歐美的很多大學設有人文與科學學院,但在中國,更多的是科學技術學院或者科學技術大學,科學在裡面佔的成分很少。

每一個進入哈佛的人,不論是學文還是學理,或者學醫等等,都必須要完成一套核心課程,其中包括文學、歷史、社會、外國文化、道德科學、定量分析等等。

中國真正對科學的文明屬性以及人文屬性的研究和理解是不夠深刻的。所以說,作為一個受過教育的人,掌握關於科學的基礎的核心知識,是很有必要的。

為什麼要鑑賞科學?

為什麼要鑑賞科學?很多人可能會說,連最基本的科學常識都不知道的話,生活會不方便,也會顯得自己學識淺薄。但實際上,我覺得還有更深刻的需求在裡面。

掌握科學方法

網路上各種各樣的科普文章、影片,都會給你很多知識和結論,但我們不應該僅僅停留在知道結論這個層面上,我們需要對科學的過程和邏輯有一個最基本的認識和理解,而不是簡單的接受科普知識點。

科學知識無限,但是科學方法是有限的,如果掌握了基本的科學方法,不管有多少知識,我們都可以有好的方法去認知和了解。所以掌握方法比掌握知識要重要得多。

在掌握科學思維方法的時候,有一個核心的精髓值得一提,那就是要具備懷疑和批判精神,懷疑你見到任何結論。

對於你接收到任何知識和表達,都要用懷疑的眼光去看待,反問:這是真的嗎?為什麼會這樣?依據是什麼?我覺得這也是科學家和普通人某些時候最大的不同。

鑑別贗科學

掌握了科學的方法,還有一個非常重要的用途,那就是可以幫助你鑑別什麼是真科學,什麼是偽科學,還有所謂的贗科學。

贗科學,就是我們經常看到的那些似是而非的說法和理論,甚至是書籍。我基本上每個星期都會收到各種各樣的郵件和書籍,說他們有一個新的科學發現,或是新的理論、新的思想等等。

這些東西不是科學,但也很難說它是偽科學,所以我們圈子裡就給它起了個名字叫贗科學。現在社會上有很多這樣的事情或者騙局,什麼專家呀、大師呀,滿街都是。但基本上這些東西涉及的都是高中水平,但凡掌握了些科學方法,都不那麼容易被騙。

理解科學成果和科學家

如果掌握了科學的方法,你也能更好地理解科學成果。

我們經常在網上看到媒體對一些科學家們的重大科研成果進行宣傳報道,很多人只是知道有這麼一回事,並不能真正的明白到底是什麼。但如果你掌握了科學方法,即便不是這個領域的專家,你也能很好地理解他們的科學成果,並對成果的可靠性有自己的分析,也會問出正確的問題。

一般來說,基礎性的成果,當然就會是比較好的;通用型的成果也會是好的,它影響到的方向多。還有一些是出乎意料,大家從來沒想到過的科學成果,要麼是方法巧妙,要麼是技術非常複雜困難,別人做不了,只有我能做,那也一定是好的。

有了科學鑑賞能力之後,我們就能輕易分辨出來什麼是假的,是媒體炒作的。

對於做企業和做投資來說,擁有這種能力也非常重要,因為你需要去分辨哪些資訊或專案可靠或不可靠,所以,這應該是每個人都要掌握的技能。

享受科學

再高一個層次,是去享受科學。就像你喜歡音樂、美術和文學一樣,把科學當成一種單純的喜好。

在西方,有很多私人支援科學研究的傳統,尤其是早期的時候,很多科學研究都是靠私人尤其是貴族的支援才得以開展的。

實際上,美國的基礎科學研究有1/3都是靠社會捐助的,包括個人和基金會。而在中國,社會捐助基礎研究的大概接近於0,也不能說沒有,但是非常少。中國的慈善家願意捐建校舍的很多,但熱愛基礎研究的幾乎沒有過。

如何欣賞科學?

那麼我們到底該怎麼欣賞科學,又欣賞些什麼呢?我認為有以下幾個方面:

欣賞美與技術

首先是欣賞科學的美。

這是一個蟹狀星雲的圖片,幾乎看過的人都會覺得非常美,這個照片是靠現在的科學技術合成還原成出來的。從事這種工作的人都有很好的美學素養。

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蟹狀星雲多波段合成圖,圖自維基百科

這是另外一個照片,這張照片非常漂亮,它是根據金原子核與金原子核對撞後,產生出來的高能粒子飛行的路徑繪製而成的。如果沒有現代的科學技術重建這個過程,你很難想象這一場景。

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這個重建其實很複雜,它需要把每一個粒子的性質比如它的質量、動量都測量出來,然後高精度地重建它們的路徑。這個照片很有名,李政道先生非常喜歡,他用蘇州的絲織工藝按照這個圖做了一個藝術品。這樣一個藝術品掛在家裡,我覺得是一個非常高階的享受。

再說說技術。

大家可能聽說過希格斯粒子,

希格斯粒子是粒子物理中最重要的一個粒子,它給了整個物質世界“質量”。

如果沒有它,我們完全不知道電子、質子等所有這些基本粒子的質量從哪來的。

這個粒子是利用日內瓦的歐洲核子中心

(CERN)

的一個大型加速器——大型強子對撞機

(LHC)

——於2012年發現的,耗費了全球上萬名科學家和工程師30多年的努力。當時全球有上千家媒體報道了這件事,影響非常大,並且與我們每個人的日常生活都息息相關。

我們今天網際網路技術如此之發達,可以在網上買東西、溝通訊息、發文件、影片會議,這些都是起源於80年代末90年代初的時候。

那個時候,科學家們為了準備大型強子對撞機的實驗,意識到資訊傳遞和資料交換的重要性,因此當時歐洲核子中心的一名英國工程師蒂姆·伯納斯—李

(Tim Bernes-Lee)

,就利用“超文字協議

(Hypertext protocol)

”建立了網際網路

(World Wide Web)

。並且還放棄了專利,讓這個協議和程式碼免費開放給全世界所有人使用。

所以說今天的網路經濟發展在很大程度上得益於過去幾十年對粒子物理的投入。可以說是粒子物理給整個社會的巨大回報,它今天變成了全世界每個人都一刻不能離開的技術。

另外一個例子就是,我們經常會問宇宙從哪來的?

大家都知道大爆炸,大爆炸最開始源於奇點的產生,之後它會有一個極其快速的暴漲過程,這不是一個線性的擴張,而是一個幾乎垂直的空間的擴充套件,擴充套件到一定程度以後,開始緩慢地膨脹,下圖就是我們現在的標準宇宙學模型圖。

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但為什麼這個模型是對的?為什麼一定是這樣一個奇怪的形狀?

如果我們理解了這裡面的邏輯,理解了它的過程就會明白其中的奧秘。這個過程包括微波背景輻射的發現,宇宙膨脹的發現,包括質子、氫原子、氮元素等所有這些元素的產生的過程等等,甚至還包括我們暫時還沒有解決的問題如暗物質暗能量……

理解了這些你就會發現,這是一個非常複雜且美妙的理論,它能夠把我們所見到的所有實驗事實,用數學工具高精度的描述出來,並且定量的解釋宇宙。這個理論的一個重要貢獻者去年獲得了諾貝爾獎。

我們都知道DNA雙螺旋結構是在20世紀50年代透過X射線被發現的,當年我們只能看到一個模模糊糊的X射線衍射圖,隨著技術的發展,到如今,X射線機的強度提高了20個數量級,我們能看到非常清晰複雜的DNA結構了。

我們高能物理所在北京懷柔正在建造一個世界上最亮的同步輻射光源,預計到2025年的時候,中國就會具有世界上最好的X射線機,那時候我們大概有希望做出這個世界上最領先、最重要的科學發現。

欣賞其歸納

當然,科學可以欣賞的還有很多方面。

牛頓當年能夠將蘋果落地的現象與行星運動規律聯絡起來,創造牛頓力學,靠的就是他的分析歸納。

除此之外,我們知道電磁學裡的庫倫定律、高斯定律、安培定律等等,但是麥克斯韋把所有這些定律統一起來,寫下來極其漂亮的方程——麥克斯韋電磁學方程,成為了電磁學的基本理論。

在我看來,愛因斯坦應該是人類歷史上最了不起的科學家,因為他的思想之深刻,幾乎是無人能及。

從一個簡單的光速不變的假設,推匯出了一整個相對論理論,這個推導過程非常簡單,不需要什麼高深的數學,幾乎現在任何一箇中學生都可以做到。

但是隻有愛因斯坦做出來了,他的深刻不是一般人有的,所以你會發現,有時候科學真的是非常的美妙和神奇。

怎樣才能欣賞科學?

我們欣賞科學,也不僅僅只是為了好玩,在欣賞的過程中,我們還要能理解科學,掌握科學的精髓。要做到這樣,有關鍵的三點需要掌握:

第一,你必須掌握嚴密的邏輯推理的方法

,我們大多時候就知道某個理論,但對於推理過程幾乎一無所知。但這是科學很重要的一部分。

邏輯推理現在在中國已經很少學了(中學的平面幾何算是很小的一部分),甚至連相關專業都沒有,但實際上這是我們中國人最缺乏的。

古希臘人在2000多年前就知道了邏輯推理的重要性,並且掌握得非常好。我覺得今天我們很多中國人大概也沒有達到希臘人對邏輯掌握的水平。

第二,必須要有堅實的實驗證據。

當我們聽到一個結論,我們需要去尋找或核實相關的證據,學會掌握什麼是無偏樣本,什麼是雙盲實驗。這樣才能避免自己落入統計漲落的陷阱中。

第三,下任何結論的時候,一定要有堅實的實驗資料的概念,一定要定量。

比如提到某件事發生的機率,要清楚這個機率是多大。

我覺得這三條對中國人特別有益。剛開始我們講過,因為科學的思想和科學的方法不在我們的血液當中,經過了沒有邏輯學的2000年後,很多人不怎麼講邏輯,

所以我們都應該補邏輯思維的課,補實證思維的課,補定量思維的課。

同時我們應該要有非功利的科學思維和人文思維,沒有這些的話,我們大概還是不能夠真正的去欣賞科學。因為一旦碰到科學,你可能就會很不自覺的問出來:你做那個東西到底有什麼用?

真正的科學是非功利的,不是為了有用而去做研究的。

關於“高山科學經典”

科學著作浩如煙海,加上門檻較高,容易讓人望而生畏,因此需要權威的書目推薦,引領科學閱讀。

2021年,高山科學促進中心甄選100部科學著作,成立了“高山科學經典”公益專案。

計劃用2年時間,邀請數百位大科學家和社會賢達,每週六晚八點開展公益導讀,讓科學精神透過書籍,跨越地域、階層、年齡、民族的界限,傳播到每個角落、每個人心中。

這100本科學經典將會被重新包裝、統一裝幀出版,打造一套厚重、值得收藏的科學經典書籍,如果對整套書和這個科學閱讀群體感興趣,歡迎聯絡“高山科學經典”百家號。

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