媒体聚焦

王斌:“两小儿辩日”,为何没能辩出科学?

  初中预备班语文教材中就收录了出自《列子·汤问》的故事“两小儿辩日”。《列子》一书据传成于晋代,距今已有1700余年,但是那个时代记录下的这个“辩斗”故事所引申出的与物理和认识论相关的一些哲理至今想来仍饶有兴味。

  古人能提出这些深刻的问题并进行思考,是件很不简单的事情。遗憾的是,这个深邃的命题未能辩下去,辩出现代科学。

  传统儒家思想,束缚中国科学启蒙

  “两小儿辩日”故事全文只有100来字:孔子东游,见两小儿辩斗,问其故。一儿曰:“我以日始出时去人近,而日中时远也。”一儿以日初出远,而日中时近也。一儿曰:“日初出大如车盖,及日中,则如盘盂,此不为远者小而近者大乎?”一儿曰:“日初出沧沧凉凉,及其日中如探汤,此不为近者热而远者凉乎?”孔子不能决也。两小儿笑曰:“孰为汝多知乎?”

  这个故事反映了1700多年前的一些儒者对自然现象不仅开始去思考和辩论,而且在思索和探究。这个思辩的问题相当复杂,涉及天文、几何、光学等各种知识。

  中国古代典籍中,其实记载了许多和自然科学相关的闪光思想。早在春秋末年,曾子在《大戴礼记·曾子天园篇》就对“天园地方”之说提出了质疑。在东汉年间《尚书纬·考灵曜》中记载了“地有四游,冬至地上行北而西三万里,夏至地下行南而东三万里,春秋二分是其中矣。地恒动而人不知,譬如闭舟而行不觉舟之运也。”这其实描述了物体的惯性运动和相对性原理。这个思想比伽利略要早1500多年。李约瑟更是把墨子在《墨经》里的文字记载看成是惯性运动的原始表述,比牛顿第一、二定律早许多许多。

  中国古人很早就倡导“格物致知”,始见於《礼记·大学》。宋代理学家程颐认为,“格犹穷也,物犹理也,犹曰穷其理而已也”。

  那为什么中国古人没有认真地“穷其理”,没能把这些远早于西方的闪光科学启蒙思想最后变为科学理论呢?深究原因,除了中国几千年的封建专制外,被称为中国人精神粮食的儒家传统思想也对中国的科学启蒙起到了束缚作用。

  儒家思想奠基人孔子教导人们:“君子有三畏:畏天命,畏大人,畏圣人;小人不知天命而不畏,狎大人,辱圣人之言。”

  这样教导国人,把“不知不畏天命”,批判“大人”、“圣人”的人比作“小人”,如何还能谈科学启蒙和创新思维?现代物理学家如果不断追问什么是最基本的物理规律,不断探究宇宙的起源和演化,不就成了“不知天命而不畏”的小人了吗?

  挑战“天道”和“圣人”之言,要求学术平等

  诺贝尔物理学奖评委会主席曾指出:“传播真理固然重要,质疑传统思维更重要。”这个“更重要,”即对传统思维的质疑确是儒家思想宝典里没有的东西。自然科学中的许许多多的新发现就是不断挑战传统思维,不信“天命”,追根到底探究什么是更深刻、基本的自然规律而得来的。

  假如孔子在听取两小儿辩斗后,不是因被挑战怏怏离去,而是去追问:“难道远小近大就那么普世?这个观点有没有适用范围?”如果孔老夫子这样去启发两小儿,或许两小儿的思考能更深入,或许会琢磨出“远小近大”其实只在欧几里得几何时空适用,在非欧几里得时空,大尺度的范围内远者不再进一步变小,反而变大。其实我们生存的膨胀宇宙时空就是非欧几里得几何,尺度很大时确实有“远者大而近者小”,用射电源的数据就可以证明这点。

  要有科学创新就需要富有挑战精神,不断追问、怀疑和挑战“天道”和“圣人”之言,而这恰恰是我们国人最缺乏的。

  要培养学生去学会怀疑和挑战“天道”和“圣人”之言,富有科学的挑战精神,这不是一件简单的事情。首先要求我们教师学会在学术问题面前和学生平等。

  但现今中国的教育现状离这样的要求又有多远啊!中小学教育追求答案标准化,中考时重点高中的入学分数接近满分等等现象,把我们的学生教育成了“精益求精”、“一丝不苟”的考试机器。

  很多学生在中小学阶段就用尽了力气,进入大学只是喘气休息,失去了进一步探究科学的兴趣,只为毕业找个好工作奔忙。这样的教育现状怎么能鼓励学生去探究事物之本质和内在道理?

  科学从不是完美圣物,发展需要创新

  从物理学的发展不难看出,科学不是完美的圣物,它是在不断创新和发展的。从经典力学到量子力学;从牛顿力学到广义相对论,人们开启了物质基本组成到宇宙演化规律的研究。随着技术发展的日新月异,观测手段的不断革新,人们不断突破观测极限,在微观方面的认识深入到了夸克,在宏观方面的视野开阔到130多亿光年。

  越来越多的新现象的发现迫使我们去进一步“求其是”。最近宇宙学的精确测量揭示的宇宙组分里只有5%是原来发展几百年的物理学可以描述的,25%左右的暗物质是什么,70%左右的暗能量又是什么,是现代物理学没有办法解释的。这个例子就能充分说明科学不是僵死的,科学不是神圣的权威,科学需要发展,需要创新。

  但是科学的创新不是凭空拍脑袋就能创新出来的。科学研究永远是“站在巨人肩膀”上的工作,要创新首先是继承和借鉴。复旦大学苏汝铿教授就曾经形象地指出,科学研究中的创新,起初从“移花接木,张冠李戴”开始。所谓“移花接木,张冠李戴”,就是将某一领域里成功的科学原理、方法、研究成果等应用到另一领域中去的创新技法。举个简单的例子,很多凝聚态物理研究就借鉴了高能物理的思想,取得了瞩目的突破创新成果。

  科学创新的更高层次要求,在于要能够提出新的问题。爱因斯坦说“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”爱因斯坦正是发现牛顿经典引力表述与时间无关会带来引力在任何尺度都会同时起作用,完全和狭义相对论中光速最快相违背这个根本性问题后,才开始创造性地构造一组和狭义相对论一致的描述引力的理论——广义相对论,揭示了许多牛顿力学没法解释的自然现象,成功描述了宇宙的起源和演化,宇宙中结构的形成。

  在中国要实现科学创新,在实践方面还需要教育制度的根本改革,需要教师的循循善诱,对学生的思维方式、学习方法的不断培养。我们的教育需要时刻问这样的问题“为什么我们培养不出更多的科学创新人才?”相信不断地深入反思,我们会找到问题所在和解决问题的方法。

(作者系上海交通大学物理系教授)

来源:《文汇报》 2013.03.01 第16版