人是怎么拥有科学思维的
人和人之间最大的不同无非就是思维方式,思维方式决定了一个人的行动,而行动决定了一个人的命运。人类的思想一直在进化,直到有了理性和科学思维。
我曾经问过一位文学家,你有信仰吗?
他想了想,说,我信科学。
现在有很多人都是科学思维的信仰者,纵观历史,科学思维是人类发展到今天独有的思维模式。历史上,人们在希腊神话中看到了故事世界,也曾在宗教的典籍中探寻,加之文学、艺术的启蒙与发展,人们的思想逐渐得到了解放。直到今天,科技飞速发展,科学的地位一跃而上,可与宗教和文学比肩。
原来我们说“举头望明月,低头思故乡”,会感叹李白写得太好了。现在我们也会从科学角度来观察,月亮不过是石头,它是在反射太阳光。
那么,人类为什么会有科学思维?科学思维是怎么来的呢?这是一个值得探讨的问题。
我们把人类的思维和动物的思维做一个比较:人类和动物的思维有什么不同?
有一种观点认为,较动物而言,原始人类的高级之处在于会加工和使用工具,比如,用石头打猎。不过,你观察一下就会发现,除了人类之外,还有少数几种动物会使用工具,比如,黑猩猩会用草棍钓白蚁,水獭会用石头砸开贝壳。它们虽然会使用工具,却没办法造出高楼大厦。
那是不是“好奇心”拉开了人类和这些动物的差距呢?仔细观察,你家的猫和狗其实也有好奇心,尤其是猫。在英文中还有一句谚语是说“Curiosity killed the cat.”(好奇心杀死猫)。它们虽然也都有好奇心,但它们没办法发明和创造。
所以,既然人类和动物都会使用工具,也都有好奇心,那人类思维的高级之处在哪儿呢?《思维简史》中提到,人类和动物的区别在于,在好奇心的驱使下,普通动物只会对周围环境进行简单的探索,但人类在思维上并不满足于简单的探索,人类希望对陌生的事物有更深刻的理解,这就是求知欲。也就是说,求知是一种欲望。
这种欲望和食欲、性欲一样,都是人类的本能欲望。食欲和性欲这些欲望推动我们走到今天,而求知欲能让我们走得更远。
求知欲是与生俱来的,你仔细观察孩子就可以了解。面对这个陌生的世界,他们问得最多的问题不是“是什么”,而是“为什么”。“是什么”是一种定义,“为什么”是一种好奇。因为有了“为什么”,人类才能走得更远。只可惜,现在很多成年人随着年龄的增长,求知欲反而越来越少,慢慢觉得一切都理所当然。
还好,还有一些人一直保持着求知欲,就如正在读这本书的你,就像那些科学家、探险家。因为有了求知欲,我们一定要知道事物的原理才肯罢休,只有知道事物之间的因果关系,理解背后的原理,我们才能控制或者利用它们。
也正因为如此,我们才能一步步发展成今天的样子:发现了万有引力,提出了牛顿定律,创立了相对论。因为有了这些物理学的原理,我们才发现,我们是如此具有创造力。
其实人类也尝试过其他方式,比如,过去的人们信奉巫术、占卜、算命……
现在,我们通常认为这些是骗人的把戏,是迷信,是伪科学。说到巫术,其实它也有“前科学”的成分,是科学探索之前的过渡。因为,巫术本质上也是在试图发现某种规律,并利用它来做一些事情。在当时的人看来,控制这个世界的是宙斯、王母娘娘、龙王等一些不可知的力量。所以要达到某种目的,就需要和神沟通,于是就有了各种仪式。这些仪式现在看来虽然很荒谬,但体现了人对环境的控制欲望。
曾经有人在土耳其发现了一个古建筑群,就是许多石头柱子围到了一起,样子跟英国的巨石阵差不多,而这些石柱子,平均有五米高,十几吨重。想要搭建这样一个石柱群,即使用现在的技术手段也很费劲,因为当地并不出产大型石柱,它们都是从几百公里以外运过来的。你知道这个石柱群是什么时候搭建的吗?那是一个连农业都没有出现的时代,全部靠人工。类似的场景,其实在古代遗迹中也并非独一份,比如,英国的巨石阵和埃及的金字塔,这些都只是人类希望用这些奇观尝试对环境的一点控制。所以,当时的人类相信巫术的存在,对于早期人类社会来说,巫术的重要程度,远超出我们一般的理解。
在现代社会,我们知道巫术并不能解释世界,那只是当时的人们对世界的主观理解,并不是客观事实。每个人的主观思想都不一样,出于对原理探索的本能欲望,随着人类不断进化,求知欲不断增加,有人开始不相信我们生活的世界是由神和祭司控制的,开始意识到这些主观思考并不能完全解释世界,比如,地球真的是方形的吗?于是这些人开始抛弃巫术的神学思维,寻找更符合客观事实的解释。
古希腊早期的一些学者就在思考这些问题,也就是在那段时间,诞生了一批哲学家。比如,古希腊哲学家泰勒斯认为,世界的基本元素是水,水通过不同的方式组成了世间的万事万物。但是其他哲学家并不这么认为,赫拉克利特认为“万物的本原是火”,还有些哲学家认为“气”是构成世界的基本元素,还有人提出构成世界的是一种看不见的点状粒子,也就是我们现在说的原子。当时,大家还没有一套证实或证伪的方法来确定谁对谁错,不过,也就是从那个时期开始,从亚里士多德、柏拉图、苏格拉底那批哲学家对世界的理性思考中,人们渐渐地学会了逻辑推理和实证,接着诞生了科学,于是科学与巫术逐渐泾渭分明,一路发展到今天。
如今,科学思维已经在我们的脑子里根深蒂固,从起源看,它却不是天然存在的。
科学家把人类的科学思维分成了三个阶段,分别是前科学时代、科学时代和后科学时代。从思维模式上说,巫术、占卜等是前科学,甚至我们之前提到的一些古希腊的哲学家,虽然生发了很多思考,但依旧没有到达第二个科学思维的时代。请注意,此时的哲学并非出于科学思维,因为哲学家大多是基于普通的观察和大量的主观想象来解释世界,而不是基于客观事实的推论或实验。
比如,古希腊时代德谟克里特提出了“原子说”,他认为宇宙万物的存在只有原子加上虚空,也就是原子在虚空中碰撞,构成了万物。虽然现在科学给予了证明,但这个理论并非出于科学思维。直到数学家莱布尼茨进一步推断:任何物体无论如何微小,仍然有它的体积,有体积就可以被分割。然后继续推断,没有体积的原子,也就是无形的原子,他称为“单子”。这慢慢有了科学的影子。
又如,哲学家亚里士多德认为,如果两个物体在同一高度同时下落,质量重的速度快,质量轻的速度慢,速度和质量成正比关系。我们现在都知道,这个描述是错误的,物体下落的速度只跟地球引力和空气阻力有关系,和质量没有关系,换句话说,无论是多大、多重的东西,只要阻力相同,下落的速度就是一样的。这本来用几个小小的实验就能证明,但是不仅亚里士多德没有做这个实验,而且在此后的近两千年里,都没有人想到要做个实验证明一下,一直等到伽利略的出现,通过一个实验,才破除了两千年的主观结论。
这样的例子还有很多,总的来说,就是人们过于依靠自己的主观思维,而不去做实验证实证伪,去得出客观结论。一直到今天,这样的思维还留存着,许多人,包括我自己,依旧习惯于惯性思考,动不动就“你以为”,动不动就“我以为”。
想当然的主观思考,就是前科学时代的思维模式和特点,并一直遗留在人类的思维模式里:人们在探索自然的时候,习惯进行主观想象的构建,因此产生了各种传说故事、巫术仪式等;又通过故事的方式,传播到更远的地方。这一阶段大约持续了几千年,人类才逐渐进入第二个科学思维阶段。在第二个阶段,人类逐渐有了科学时代的思维特点。
所谓科学思维特点,就是尽量地追求客观,要么证实,要么证伪,要么存疑。
其实,任何人都可以基于观察、想象、推理,甚至是依据一些经典,来提出一些原理性的观点,但是,这些观点如果不能被证实,那它就只是假说。就好比你认为地球是方的,你有无数的故事去解释,但没有被证明,这都只是假说。
比如,哥白尼虽然很早的时候就提出日心说,但是一直等到伽利略改进望远镜之后,日心说才被证实和广泛地接受。换句话说,因为有了科技,假说才变成了事实。
还有一个最出名的例子,就是爱因斯坦的相对论。当年,包括爱因斯坦本人在内的所有人都认为宇宙是静止的,或者更准确地说,时空应该是静止的,但是在相对论方程的描述下,发现宇宙并不是静止的,而是处于不断膨胀之中。所以,爱因斯坦又认为相对论方程有缺陷,于是就在方程里加进了一个宇宙常数,用来确保宇宙的静止。
但是,哈勃定律的发现,证实宇宙是在不断膨胀的,爱因斯坦那个宇宙常数并不成立,所以这让爱因斯坦认为,在相对论中加入宇宙常数是他的学术败笔之一。直到今天,许多文献也在表明这个常数有问题。其中最重要的原因,还是科技的突飞猛进,让人们看到了正在膨胀的宇宙。是的,我们看见了,于是才成就了真正意义上的科学。
同时,在科学思维阶段,实证不仅能证明科学假说的对错,还能推动科学的发展。哈勃的发现不仅证明了相对论的正确,还推动了大爆炸理论的发展。因为宇宙膨胀的事实说明,过去的宇宙一定比现在的宇宙小,也就是说,在很久很久以前,宇宙可能是一个密度极大但体积极小的存在,也就是宇宙起源时的样子。但请注意,这也是假设,并没有得到证实,也无法证实。
所以,在科学思维时代,科学假说需要实证,而实证出来的新发现又可以推动科学的发展,这是一个良性循环,这就是我们的科学时代。因为科技,我们可以假设得更多,推断得更多。
我们可以把宇宙万物作为研究对象,提出种种推论和假说,然后通过技术手段证明它是否正确。
说回思维。作为现阶段的普通人,我们也可以在生活里提出无数的假设,虽然不一定是客观的,但是可以在科学的发展中逐渐寻找相关证据,逐渐发现真理。
比如,你觉得手机并不能促进孩子学习。你有证据吗?可以证明吗?如果用科学思维去思考,我们会发现很多孩子现在都通过手机学习,只要运用合理的制度和管理方法,孩子是可以通过手机学到知识的。
所以,不要人云亦云,不要跟随直觉,更不要主观判断。
随着科技文明的发展,也会出现一些问题。科学发展越来越快,技术可能就跟不上了。换句话说,科学家推导出的新假说,既不能被证实,也不能被证伪,可能会成为永远的假说。这就是《思维简史》这本书里说的第三个时代:后科学时代。
后科学时代并不是一个普遍的现象,而是只存在于少数几个领域中,尤其是该书作者蒙洛迪诺所在的物理学领域。比如,在很早以前,爱因斯坦预言了引力波的存在,但是在过去一个世纪中,引力波都只是一个假说,谁也没能证实,直到2017年,才被技术证实了。
像这样的例子,在今天的物理学中还有很多,比如,我们熟悉的“量子纠缠”“平行宇宙”“高维空间”,还有“弦理论”,都是难以被证实的假说,因为这是现在的技术手段无论如何都达不到的领域,甚至在未来,技术也很难证实。也正因为这样,很多物理学家都抱怨,在过去的几十年中,物理学都没有什么实质上的发展。
后科学时代里,人类在天文物理学领域的探索可能已经达到非常深入的阶段了,科学本身的发展会开始变得艰难起来,甚至比前科学时代还要艰难。原因很简单,因为技术已经没办法太快突破。至于怎么走出这个困境,目前还看不到答案。
但好在,今天的我们至少到达了第二个思维时代,正在向第三个思维时代迈进。而第三个思维时代,充满着未知,这也是世界美好的事情。
这个世界会变得越来越快。这些变革是好事吗?蒙洛迪诺在书里说:“变革对我们的头脑提出新要求,迫使我们走出舒适区,打破我们的思维定势。它让人困惑和不知所措,它要求我们放弃旧有的思维方式。”
换句话说,你需要每天更新自己的信息库,每天学习新的知识,才能产生新的智慧。
那么,我们是不是应该时时刻刻对旧思维发起挑战呢?比如,一些曾经根深蒂固的思维,现在是不是一定要连根拔起呢?
这其实是个很复杂的问题,一方面我们发现人类必须进步,另一方面我们发现过去很多思想也经受了时间的考验。所以,我们要怎么做?
答案只有一个,我们只能拼命学习、进步、改善思维。
按照《思维简史》中写的,旧的思维和认知代表过去,新的思维和认知意味着对未来的探索,生活在今天的我们的思维挑战,不是一味地守护过去,也不是一味地探索未来,而是,连接过去和未来。
让过去的思想为现在所用,让现在的思维通向未知的未来。
我很期待看到未来的世界,不知你是否和我一样。