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胡翌霖 | 取捨之道:科學史的意義

胡翌霖 | 取捨之道:科學史的意義

作者 胡翌霖 (清華大學助理教授)

責編 許嘉芩 劉愈

◆ ◆ ◆ ◆ ◆

1 成年人的責任

《科學通史十五講》由我在北京師範大學開設的「科學通史」選修課的講稿改編而成,可以用作類似課程的教材或參考書,也適合於一般大學生或中學生作為課外讀物。每一講大致對應於2課時的內容,附加相關的思考題和推薦書目。

本書定位於「成人科普」,是寫給成年人看的通俗讀物。之所以這樣定位,倒不是說本書會涉及一些對少年兒童而言過於深奧或艱澀的科學內容,相反,本書不需要什麼中學以上的背景知識。

針對少兒的科普書,適合於通過豐富有趣的故事來展現科學的魅力,激發他們的求知慾。而就成人而言,他們有了更成熟的判斷力,有了獨立思考的能力與責任,因此他們更適合以批判性的眼光來閱讀。

因此針對成年人寫書,就不需要小心翼翼地維護科學或科學家的光輝形象,也不需要給讀者提供現成可靠的科學結論,而是為讀者留出思考的餘地。

這本書試圖兼顧學術性和通俗性,在學術性上,吸取了西方科學史學術界的既有成果,糾正了許多常見的誤會,也提供了一些前沿的觀點。但出於入門讀物的定位,本書在材料引證和具體細節論述方面都略有欠缺,有興趣的讀者可以通過我給出的參考書目進一步探究。

本書對科學的歷史發展提供了一幅全景概覽,我講述了許多歷史知識,也提出了一些觀點,但這些只是為了啟發讀者自由地思考和理解——科學究竟是什麼,以及科學在人類歷史文化中的意義,這些問題並沒有固定的答案。

無論是作為選修課還是作為課外讀物,選擇這本書應該是讀者自由決定的事情。是否買這本書,是否讀下去,以什麼態度和方式來閱讀,最終讀出哪些結論……這些都需要讀者自己去衡量和決定。總而言之,每個讀者都會以自己的方式來理解這本書「有什麼用」。

作為一個走出父母羽翼的成年人,我們需要自己對自己負責,無論是選擇哪一個學校或專業,或者選修哪一門課程,讀哪一本書,玩哪一款遊戲或找哪一份工作,都應當有這一層反思:這件事有什麼用?即便出於某些原因這件事情你不得不做,你對它的理解也將決定你用怎樣的態度和方式來對待這件事:是敷衍了事,還是兢兢業業。

事實上,我們都需要學會如何敷衍,或者說,學會如何偷懶。你如果只懂得勤奮,啥事情都全力以赴,最後可能只是庸庸碌碌,啥都做不到最好。你得學會分辨什麼才是你真正想要走的路,哪些事情是需要你不遺餘力的,哪些事情是可以偷懶應付的。所以大學里最虛度光陰的不是那些不愛學習的人,而是只知道學習卻不懂得自我反思的學生。

每個人的生命和能力都是有限的,但值得投入的事情是無限的,要想活的精彩,就必須懂得取捨。每個人對自己的能力和追求的不同定位,對於人生有何意義的不同理解,將會決定每個人對於具體事件的取捨方式。

大到做人,小到讀書,都是如此。顯然我們不能對每一本書的每一句話都深究到底,哪些地方可以一目十行,哪些地方需要逐字推敲,都是需要有所選擇的。

寫書也是如此,例如做一部科學史,不同研究者的背景和訴求,對「科學史有什麼用」的不同理解,也會影響研究者的態度和方法,研究者的好惡與取捨決定了最終能夠得到怎樣的成果。

每一本書都是有限的,而歷史是無限的,因此歷史書要寫得精彩,必須懂得取捨,懂得「避重就輕」。每一個歷史學家都需要去分辨哪一些事情值得濃墨重彩,哪一些事情只需要一筆帶過,更多的事情則完全被忽略不提。

2 科學史有什麼用?

不同的科學史家對於科學史的意義有各自不同的理解。最初的科學史主要是為科學研究服務的,在某種意義上至少從古希臘就有了這樣的學術史,例如希波克拉底(古希臘醫生,醫學之父)描述過他之前的醫學史,亞里士多德(古希臘學術集大成者)在許多討論中首先列數了他之前的自然哲學家的相關觀點。就好比我們現在做學術研究也先要做一番文獻綜述,提一提前人對相關問題已經有了哪些研究。不過現代科學高速發展,新的研究可能只需要追溯近幾年的文獻就夠了,物理學家不會再去列舉牛頓的工作,所以在科學研究中的歷史成分就幾乎看不見了,只有極個別的科學研究還會引述科學史的內容,比如天文學家仍可能引用由科學史家整理古代的天象記錄。但總的來說,當代的科學史研究基本已經不再有助於科學研究了,或者說科學史不再是科學研究的一部分了。

晚近一些,在19世紀,開始有了綜合性的科學史,或者也可以說是「科學通史」的嘗試,標誌是英國學者休厄爾在1837年出版的《歸納科學的歷史》,實證主義的代表人物孔德也提倡過綜合科學史的研究。這一階段的科學史,主要目的是試圖在科學的各個專門學科之間,歸結出一套共通的,普遍的「科學方法」。這一階段同時也是科學家共同體逐漸獨立的標誌,「科學家(Scientist)」這個詞恰好就是那個休厄爾在1833年前後仿造artist(藝術家)創造出來的。對綜合科學史的訴求和對「科學方法」的追尋也都反映著科學家們尋求身份認同的努力。從此「科學」和「科學家」日益與哲學、文學等其它行當區分開來,擁有獨特的社會地位。順便說一下,諸如文學、藝術等名詞,它們當代的含義也都是非常晚近才成型的,在更早的時候並沒有現在這樣的學科領域的劃分方式。

從科學史中總結科學方法這一努力最後也失敗了,或者說早已不再是科學史研究中的主流了。這件事情的來龍去脈比較複雜,牽涉到20世紀科學哲學的發展,在這裡先不多說。但簡而言之,關鍵無非是「找不到」。越多地研究科學史,我們就越清醒地認識到歷史的複雜性,科學的實際發展往往不是由某種簡單的科學方法推動的,很難想象有一種普適於各種歷史情形的「科學方法」,更別說把它概括清楚。

總結「科學方法」說到底仍然是把「為科學做貢獻」作為科學史的用處,早期的科學史始終是科學的附屬。我們的學科建制仍然保留了這種影響:「科學技術史」被劃為理學一級學科,與數學、物理等是平級的,卻與歷史學和哲學沒有歸屬關係。但科學史這個一級學科底下並沒有二級學科,這個光桿學科同時可以授予理學、工學、農學、醫學等各種學位。這個奇葩的現象是因為「科學技術史」在傳統上並沒有一個獨立的教學體系或科研共同體,例如研究物理學史的在物理系,研究化學史的在化學系,做醫學史的在醫學院,等等。所以也是各管各的。每個理科學院一般也都是一些從科研一線退下來的老教授,閑下來搞一搞,不會有什麼專門的學術訓練。

3 作為一門獨立學科的科學史

科學史作為一個獨立學科領域的興起,主要是在20世紀上半葉開始的。一個重要的推動者是喬治·薩頓(1884-1956),他也受到孔德的實證主義的影響,但他倒不是非要總結出一套科學方法,薩頓的信念是:唯有科學才能反映人類的進步,所以人類文化的歷史就應該寫成科學史——歷史學家與其糾纏於那些周而復始的王朝更替,不如著重描繪不斷進步的科學成就。

薩頓一生都投入科學史的事業中,他創辦了第一份也是影響最大的科學史雜誌Isis,在美國建立了科學史學會,在哈佛開設科學史課程。他也試圖寫作《科學史導論》,計劃涵蓋20世紀之前的整部科學通史,但他生前只完成了兩部(古典希臘時期和希臘化時期)。之後他的工作沒有人延續,也延續不了,因為薩頓雖然推動了科學史在建制上的獨立,但就研究方式和視角方面,並沒有跳出之前的實證主義框架,沒有足夠的編史學自覺,沒有恰當的「取捨」策略,結果就只能儘可能詳盡地累積材料,顯然越到晚近材料越多,最後這個工作即便真能完成,也只能是一個無比臃腫的大雜燴了。

科學史在編史學上真正獨立並成長起來,很大一部分要歸功於柯瓦雷(Koyré,1892-1964)他早年曾師從於胡塞爾學習現象學,師從於希爾伯特學習數學,師從於柏格森學習哲學。柯瓦雷是從研究宗教思想史入手,最終轉向科學思想史。他開創的編史學就叫做「科學思想史」,或者叫「科學觀念史」。

這種觀念史不僅是指關於科學觀念的歷史,而是指「觀念論」的科學史,所謂觀念論(idealism),另一個譯名就是「唯心主義」,這一名詞伴隨的誤解可能妨礙了柯瓦雷的編史綱領在的傳播,但我們應該明確的是,這裡並不涉及任何本體論或實在論上的物質第一還是精神第一的爭論,而無非是指一種「取捨」策略上對「精神」層面的優先或側重。

簡單來說,觀念史假定科學思想有某種內在的邏輯線索,科學史家就是要把握這一思想發展的內在線索,圍繞著這些線索去整理和解讀科學史的相關材料。例如柯瓦雷的一部著作的書名——《從封閉世界到無限宇宙》——就暗示了一條近代科學革命的思想線索,揭示出在天文學、物理學等領域發生的變革,背後其實是如此這般的世界觀或宇宙觀的變遷。當然,柯瓦雷並不是說科學革命的意義僅限於此,而只是拿這一條思想發展的邏輯為線索去理解這段歷史。

其他科學史家未必贊同柯瓦雷對思想史之邏輯線索的把握,他們可能會從其他角度提出別的線索,例如「世界圖景的機械化」。但柯瓦雷的編史方法和態度影響深遠,即便是20世紀後期與思想史出發點正好相反的「社會史」,也難以否認柯瓦雷的影響。

科學社會史與思想史的關注方向正好相反,不是關注思想內部的邏輯線索,而是關注科學家社群與其外部環境的關係,例如關注科學家的宗教信仰、政治地位和社會關係與他們科學研究如何互相影響。代表人物是默頓(1910-2003),他在他的博士論文——《17世紀英格蘭的科學、技術與社會》——中提出清教倫理對科學精神有促進作用,並通過一系列的社會學考察佐證這一觀點。一般我們又把思想史稱作「內史」,社會史稱作「外史」。

除了默頓學派之外,馬克思主義的科學史也頗有影響,所謂「物質基礎決定上層建築」,也是一種典型的「外史」思路。

到20世紀後期,這些編史學學派又各有發展,分作內史和外史早已是過分簡化了,但我在這裡不再詳細展開了。

4 有所偏向的編史學視角 我們不需要詳細了解科學史具體有哪些編史學流派,但我們至少應該意識到,科學史是有編史學的,也就是說,科學史與任何歷史學一樣,並不是簡單地把某些客觀現成的東西講述一番而已,而是需要從特定的主觀視角出發,以特定的方法和側重來進行梳理的。

所謂歷史,本來就是由人記錄的東西,但記錄什麼、怎麼記錄,這都取決於記錄者的主觀視角。「今天張三買了一本《科學通史十五講》」,這件事情能夠成為歷史嗎?此時此刻有成千上萬本書正在銷售,這些事情不可能全部被記述下來,最終都進入史冊。但如果張三以後成了某個重要人物,而且曾經從這本書里收穫很大,他買到這本書這件事情才可能進入歷史。

歷史從來不是公平的,任何一種歷史記述總是有所偏向的,總是要忽略掉許許多多事情的,那麼究竟哪些事情重要,哪些事情不重要,這由誰說了算呢?如果張三這個人很重要,那麼他做過的事情可能也就變得很重要,但張三這個人為什麼會變得很重要呢?那可能是他所推動的某件事情很重要,那麼那件事情又憑什麼很重要呢……

總而言之,在某一種編史學視野下,對重要和不重要的分辨可能有一套邏輯,但我們找不到某種超越一切視角的絕對標準來衡量歷史。因此各種編史學方案未必是互相矛盾的。往往是視角和側重點的差異,會導致寫出迥然不同的敘事來。例如你認為近代科學中「封閉世界到無限宇宙」這一線索重要,那麼關鍵人物就是哥白尼、伽利略、牛頓等天文學家;如果認為自然物與人工物界線的打破、實驗器具的發展等線索更重要,那麼關鍵人物就是帕拉塞爾蘇斯、波義耳、拉瓦錫等,哥白尼則成了配角。不同的策略講述出的都可以是「科學通史」,但每一種通史背後都是有主張、有觀點的。

我在北大上過好幾輪吳國盛老師開設的「科學通史」,他的課考核是開卷考,有很多同學不理解:歷史開卷了還怎麼考?他們理解的歷史還是那些現成的年表紀事,「几几年某某人做了什麼什麼事情」。但這些「知識點」其實沒什麼意義,特別是在信息時代,網上一搜就找得到的東西,你們費力記住了又有什麼意思呢?更重要的不是張三做了什麼李四做了什麼,而是把張三和李四這些事情串聯起來的邏輯究竟是什麼?為什麼張三和李四比王五或馬六更重要?這些問題沒有現成固定的答案,百度可以替你記憶知識點,但不能代替你思考和理解。

5 輝格史觀 早期的科學史研究往往對歷史學的這種主觀性並無自覺,這在很大程度上是因為它不被看作一門歷史學,而是看作科學的一部分。這樣一來,與一般歷史學不同,科學史很容易就找到了一套衡量什麼事情重要什麼不重要的「客觀」標準,那就是當代科學的現成結論。科學史無非是拿著當代科學的各種成就,那些公式和數據之類,挨個去追溯一下它們是被誰在哪一年發現的。

但這種編史策略並非沒有主觀觀點,相反,它蘊含著更多的偏見。自覺的偏見往往能成為獨到的洞見,而無所自覺的偏見就僅僅是一種盲目了。

首先,這種科學史觀蘊含著一種陳舊的科學觀,即認為科學是由一條一條的客觀命題累積起來的。在這一方面,29世紀後半葉,特別是托馬斯·庫恩之後的科學哲學進展,基本上已經更新了這種認識,我們暫時不多展開了。其次,這種策略下找到的諸如「某某在几几年發現啥啥」這樣的「歷史知識」,往往也是過分簡化或者乾脆是牽強附會的產物。因為我們只是站在當代的視角去衡量,而並未深入歷史的語境,這些知識都是被剝離了語境,沒有上下文的刻板斷言。

這類科學史編史風格,被稱為「輝格式的歷史」,或者說「歷史的輝格解釋」。這是科學史家巴特菲爾德提出的一個概念。輝格是英國自由黨的前身,輝格黨人寫他們的黨史,會把歷史描寫成簡單的黑白二分的鬥爭史,最後正義戰勝邪惡,光明戰勝黑暗,輝格黨戰勝托利黨……總之,歷史就是不斷朝向輝格黨的最終勝利而展開的。

當然這種歷史態度不是輝格黨的專利,許多宗教教會史都是這樣的寫法,其它一些黨派史也是這個模式,早期的科學史更是其中的典型。科學史被描述為理性戰勝迷信,真理戰勝謬誤,科學戰勝宗教等等,這樣一種偉大的鬥爭歷程。

這種歷史顯然是極其簡單化的。當然,任何歷史都避免不了某種簡單化,要在浩瀚的史料中摘取出某些線索來,歷史學家的肯定是帶有某種自己的視角或偏見的。問題還是在於,做歷史有什麼用?科學史的意義是什麼?如果說做科學史的意義就在於自我誇耀或提高民族自信心,那麼輝格史的做法可能就是最有效的,民族主義國家往往喜歡構建類似的歷史神話,例如希特勒對日耳曼民族史的塑造。必須承認這類神話對於培養民族感情的目的而言是有效的。

在,早期的科學史也承擔著培養民族自豪感的使命,比如在介紹某些定律或現象的時候,我們會說這個東西在西方是由誰在几几年提出的,而人在几几年早已發現了,「比西方早了N百年」。

直到今天,國內許多科技史的研究,仍然是這個目的,就是一門心思在古代挖掘出那些「比西方早N百年」的成就,感覺咱人特別了不起。但仔細想想,這個也真沒什麼意思。我們過去越是牛,就意味著我們墮落得越厲害,古人再怎麼聰明和我們又有什麼關係?好比說一個聯考落榜的學生成天嘀咕說:看那個聯考狀元,想當年門門功課不如我,我學會打醬油的時候他還在地上爬……這類吹噓(無論是真是假)根本不能讓人獲得真正的自豪感或自信心,反而是一種心理失衡的表現。

6 科學史家的自由追求

無論科學史能不能承擔諸如提高自豪感這樣的使命,這種指向外在目的的研究是無法滿足自由的學者的。所謂自由的學者,我指的是20世紀中後期逐漸獨立的科學史家。隨著薩頓、柯瓦雷等先驅在學科建制和理論構架等方面的努力,科學史家逐漸獨立出來,形成了相對獨立的學術傳承。一個直接的後果是,科學史家不再是科學家或政治家的附庸,不再需要以歌頌當代科學的成就或提高民族自豪感等外在的目的為標準,而是可以建立自己的標準。我們尋求的不只是一些自欺欺人的吹捧,更需要從歷史中尋求「理解」。

我們希望理解自己的處境:我們從哪裡來,到哪裡去。歷史的追溯恰恰可以回應我們自我理解的要求。

我們說每個人都是有自己的視角或偏見的,很多我們認為理所當然的事情,其實無非是受到了權威或者社會環境的灌輸,我們對許多成見或思維定勢根本沒有自覺。但我們雖然無法達到絕對超然的高度,但總是希望不斷超越自己,打開自己的眼界,突破時代的局限,這樣才有了創造和進步。

而要超越時代的局限性,最好的辦法就是學歷史。通過追究歷史的來龍去脈,我們更容易理解我們這個時代的特點。通過理解歷史上不同的思想世界和思維定勢,我們更容易發現許多自己已經見怪不怪的事情是否也是一種成見。

在這種意義下,我們對科學史就需要更高的要求,也就是說,不僅要知其然,更要知其所以然。科學史要追究的不只是誰在几几年提出了什麼,更要理解每一個科學進展的時代背景和思想前提,

輝格式科學史最大的問題,就是缺乏對歷史語境的考察,只是把今天教科書上的結論作為現成的標準,無非是給每一個現成的結論標記上它的提出者和提出時間罷了。從某種意義上說這根本不是在做歷史,因為輝格式的圖景始終是靜態的,無法揭示出歷史的變遷,更談不上打破成見、拓寬眼界了。

在輝格式的科學史中,古希臘大哲學家亞里士多德的地位可能還比不上黃道婆,因為黃道婆所作的一些技術創造被證明是有效的,而且可能在今天都有保留,而亞里士多德卻沒有提出任何一條今天看起來仍然有效的科學結論。甚至亞里士多德長期以來都被視作阻礙科學發展的反面勢力。

當然,後來的科學革命建立在對亞里士多德權威的顛覆之上,但這並不意味著如果沒有亞里士多德會更好。事實上,在古希臘的背景下,亞里士多德他們對於西方科學傳統的奠定有著更深遠的意義。古希臘的阿里斯塔克提出過日心說,這在今天看來似乎更接近真理,但在當時的環境下,阿里斯塔克確實並不重要,他的學說難以推動希臘科學的發展。

輝格式的科學史站在當代成就的立場居高臨下地審視歷史,有意無意地抱有傲慢的態度,這種態度往往讓他們對歷史的解說顯得愚蠢可笑。我們不妨想一想晉惠帝「何不食肉糜」這一典故。這就是以自己的立場居高臨下地審視他人的典型例子——對於我所處的環境來說,餓了,沒飯吃,那就吃肉糜唄,這是完全正確的策略,晉惠帝的錯誤不在於他自己在沒飯吃的時候想到食肉糜,而是他把自己食肉糜之合理性推廣到了一個完全不同的語境之下,這就成了笑話。早期的科學家的科學史就會有這樣的問題:比如說古代科學家怎麼沒想到這個怎麼理解不了那個,怎麼如此愚蠢這般迷信,這就是犯了「何不食肉糜」的錯誤:基於自己的處境居高臨下地衡量別人。

獨立的科學史,無論是思想史還是社會史或任何一種編史流派,都試圖超越輝格史的弊病。首先我們不再單純地以「結果」論英雄,也不再特別關注把某某發現的功勞歸功於誰之類的問題,我們更關注事情的前因後果,關注在塵埃落定之前的醞釀過程。科學史也不再只是關注那些最終成功的英雄,還要關注那些失敗者,關注那些偉大的、重要的錯誤,這也是深入理解時代背景和歷史語境的切入口。我們要時刻警醒:古人不是傻瓜,像亞里士多德那樣站在那個時代智力最高峰的偉人,其學說又被上千年來無數智者鑽研探討,而現代一個最普通的國中生都可以找出他的無數「愚蠢」錯誤,那麼究竟是誰更像晉惠帝,恐怕不難猜測了吧。

歷史中的成功未必是因為智慧,失敗也未必是因為愚昧。在哥白尼的時代,哥白尼的追隨者就一定比懷疑者更明智嗎?亞里士多德那些讓人大跌眼鏡的物理學思想真的如此幼稚膚淺嗎?站在現代的高度去數落古人的謬誤是很容易的事情,但是要同情地理解古人為什麼會犯錯卻不容易。每個時代都有其局限性,但在理解古人的局限性的同時,也是對我們自己的局限性的突破,理解歷史能夠幫助我們打開自己的視野,克服自己的偏見和盲點,更好地理解自己的處境。

獨立的科學史描繪出一幅多元的、豐富的圖景,科學家不再是遺世獨立、孤軍奮戰的聖人,他們也都有血有肉,有偏見,有惰性,有宗教信仰,有政治主見,有社會關係……科學活動從來都是社會、文化環境的一部分。

推薦書目

舒斯特:《科學史與科學哲學導論》,安維復譯,上海科技教育出版社2013年。——結合科學史與科學哲學的入門性教科書。

庫恩:《科學革命的結構》,金吾倫、胡新和譯,北京大學出版社2012年。——最經典的科學史與科學哲學名著之一,正是這本書把(英美)科學史與科學哲學兩個學術傳統匯合到一起。

陳嘉映:《哲學·科學·常識》,東方出版社2007年。——國內學者寫的一部上佳的科學史與科學哲學入門讀物。

【本文摘自《過時的智慧——科學通史十五講》,上海教育出版社,2016年7月出版。】

▲《過時的智慧——科學通史十五講》

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