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世界观:现代人必须要懂的科学哲学和科学史(原书第2版).md

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世界观:现代人必须要懂的科学哲学和科学史(原书第2版)

理查德·德威特 - 社会文化榜-社科

本书是广受美国年轻人欢迎的人文通识读本,一本大开脑洞、训练思维、自我成长的书。书中介绍了科学史和科学哲学根本的问题,如什么是真理、哲学性概念性事实等。涵盖了科学史上对世界观产生冲击的历史事件和哲学主题。科学带给我们的不仅仅是知识,而是一套新的认知体系,如从亚里士多德世界观到牛顿世界观的变迁,作者探讨了近代科学发展,特别是相对论、量子力学和演化论等理论给世界观带来的冲击和挑战。本书纵论西方科学两千年,探索科学的起源和本质。每一个现代人都需要阅读、了解的关于科学的历史和哲理,并助其构建正确的世界观。在互联网时代,世界观是年轻人的底层操作系统,有助于年轻人认知升级,帮助年轻人大开脑洞、给个人成长赋能。本书也有益于企事业单位掌握科学和创新规律、助推重大科技创新,大幅提升我国企业的整体实力和竞争力,引领世界经济发展的新潮流。

译者序

这本书其实可以分为两个部分,一个部分是科学哲学,就是书中的第一部分,而另一个部分就是科学史,也就是书中的第二部分和第三部分。 c:324

对于牛顿提出的重力概念,牛顿本人采用的居然是工具主义态度,这意味着牛顿力学中的重力并不是这个世界的一个真实存在,意味着牛顿力学的重力只是为了便于认识这个世界而采用的一个工具,而这无疑是中学物理课本从来都不曾提到过的。 c:546

前言

本书主要是为第一次接触科学史和科学哲学的读者所准备的。 c:164

细节是很重要的,但是它们的重要性只有放在一个更广阔的背景中才能体现。 c:933

关于本书结构的说明

第一,介绍科学史和科学哲学中某些基础命题;第二,探讨从亚里士多德世界观到牛顿世界观的转变;第三,探讨新近出现的科学发展对西方世界观带来的挑战,这些发展中最值得注意的是相对论、量子理论和演化论。 c:775

第一部分 基础命题

世界观、真理、证据、经验事实与哲学性/概念性事实、常见的推理类型、可证伪性以及工具主义和现实主义 c:704

第1章 世界观

世界观这个概念实际上比它给人的第一感觉要着实复杂得多。 c:212

“世界观”指的是一个观点体系,其中不同观点如同拼图的一块块拼板一样相互联结。也就是说,世界观并不仅仅是一些分离、独立、不相关的观点的集合,而是一个不同观点相互交织、相互关联、相互联结的体系。 c:2859

一个观点如果即使本身发生变化也不对其所在的观点体系产生实质性改变,那它就是一个典型的外围观点。 c:998

总之,我们只能为我们所秉持的极小一部分观点拿出直接证据。对我们的大多数观点(也许是几乎所有观点)来说,我们之所以秉持这些观点,主要在于它们可以跟一个很大的、其中各个观点相互联结的观点集合拼合在一起。换句话说,我们之所以秉持这样的观点主要是因为它们可以跟我们的世界观拼合在一起。 c:1517

第2章 真理

一个是真理,另一个是事实 c:263

一个似乎传播非常广泛的观点是,事实的累积是一个相对直接的过程,而科学的功能(在很大程度上也可以说是科学的主要目的),是提供正确的理论来解释这些事实。 c:632

概括地说,根据真理符合论,决定一个真的观点为真的因素是这个观点与现实相符合。决定一个假的观点为假的因素是这个观点没能与现实相符合。 c:1640

个人主义融贯论和以科学为基础的融贯论是关于真理的两个不同的理论,尽管两者都属于融贯论。 c:424

知觉表征论是一个关于感觉的概括性理论,涉及我们所有的感官,包括视觉、听觉、味觉等。 c:616

这些推论中最重要的一个是,这个观点意味着我们每个人从某种意义上来说与这个世界都是隔绝的。更具体地说,我们没有办法确定自身感官所提供的表征是否准确。 c:922

不能把科学本身,或者科学史和科学哲学,都简单地看作是体现“科学的目的是不断创造出更多真观点和真理论的集合”的过程 c:370

第3章 经验事实和哲学性/概念性事实

毫无疑问,事实与科学,彼此之间紧密相连。不管你想从科学理论中得到什么,人们对科学理论都有一个共识,那就是它应该描述相关的事实。 c:214

这一类以观察为基础的事实,通常被称为经验事实。 c:1059

我们大部分人无法想象物体在我们观察不到的时候就不再存在了。我们对自己所生活的这个世界有一个判断,那就是“组成这个世界的大部分物体是稳定的,即使在没有被观察到的时候,仍然保持存在”。 c:1002

对于我们所秉持的大多数观点,我们把其中大部分都当作事实,这些事实在连续统里的位置都在最明确的经验事实和最明确的哲学性/概念性事实之间。也就是说,我们秉持这大多数观点的原因,一方面是有经验性的、经过观察得来的证据,另一方面是这些观点能与我们的整体观点拼图拼合在一起。 c:755

当发现先前所秉持的一个观点是错误的时,我们就不再把它称为事实。 c:76

在归纳那些人们深信不疑而又有强有力证据支撑的观点时,把其中一些更依赖于相当直接的、经过观察得来的证据的观点归为经验事实,而把那些与一个人整体世界观紧密相连的观点归为哲学性/概念性事实。 c:796

经验事实与哲学性/概念性事实之间的区别并不取决于这些事实是否被证明是正确的。两者之间的区别在于,我们根据什么类型的原因来相信这些事实。 c:784

第4章 证实与不证实证据和推理

一般来说,当我们以某个特定理论为基础得出某些预言,而这些预言后来又被证明是正确的,这些预言就至少提供了某些证据,来证明这个特定理论的正确性。 c:485

这就是归纳推理的特点:在一个好的归纳推理过程中,即使所有前提条件都是真的,所得出的结论也有可能是错的。 c:1269

实际用于证实科学理论的证据所涉及的因素往往比人们通常所认识到的要复杂得多。 c:377

A1、A2等所代表的就是人们通常所说的辅助假设。辅助假设很关键,但通常是不证实推理模式中隐含的部分。 c:285

第一,在面对能证明一个理论不正确的证据时,可以坚持这一理论,同时摒弃一个或几个辅助假设。这不仅仅是个观点,有时确实是更合理的做法。第二,对于“在什么情况下放弃整个理论更合理,而在什么情况下摒弃一个或几个辅助假设更合理”的问题,没有一刀切的标准答案。 c:659

第5章 奎因-迪昂论点和对科学方法的意义

我们的观点并不是单独而是作为整体来面对“经验的裁判”;通常不存在可以用来判断两个竞争理论中哪一个正确的“关键性实验”;非充分决定性的概念,也就是现有可用的数据,通常不足以让人们找到唯一正确的理论。 c:716

我们的观点并不是单独而是作为整体来面对经验的裁判。 c:572

验证通常不是针对一个孤立的假设,相反,这样的验证通常是针对由一定数量的观点所组成的观点集合。 c:287

就算关键实验不能证明相互竞争的两个理论中有一个一定正确,但至少可以排除另一个理论。 c:259

把所有这些因素放在一起,我们就得到了一个观点,那就是现有数据,包括所有相关实验的结果,都绝不可能完全确定某个理论是正确的。同时,所有数据和实验结果也绝不可能明确证明任何相互竞争的理论是不正确的。简言之,很多相互竞争的理论通常都可以与所有现有证据相吻合。对此,通常的描述是,根据现有数据,理论都是不充分确定的。 c:559

①收集相关事实;②收集解释这些事实的假设;③验证假设,验证的方法通常是进行可以证实或不证实(使用类似前面讨论过的证实和不证实推理的模式)这个假设的实验。 c:564

这样的方法通常被称为公理化方法,也就是说,这些方法是基于从某个意义上说是确定的或必定为真的基本原则的演绎推理。 c:408

前面给出的论证过程包含两个前提和一个结论,像这样的论证过程被称为三段论。 c:301

这些起始点,也就是这些本身必定为真的前提,通常被称为第一原则。第一原则被当作是关于这个世界基本的、必定为真的事实。 c:658

如果一个理论做出了预言,但实际结果与预言并不吻合,那么始终存在的一个选择是摒弃某个辅助假设而不是摒弃主要理论,而且这个选择确实通常都更为合理。简言之,尽管毫无疑问,不证实证据在科学中扮演着重要角色,但是围绕这类证据的命题却非常复杂,从而使不证实,或者说证伪,不太可能成为科学的核心特点。 c:235

假设演绎法所关心的通常不是假设本身是如何形成的,而是对假设进行辩护或证实。在科学哲学中,这个区别(也就是假设是如何形成的与假设是如何被证明或证实之间的区别)通常被描绘为发现语境与辩护语境的差异。 c:335

第6章 哲学插曲:归纳的问题和困惑

重申一下,几乎所有推理过程都包含隐含的前提,而且这一点并没有特别出人意料或不同寻常之处。 c:293

休谟发现这种推理包含下面这种隐含而又关键的前提:未来会继续像过去一样。 c:199

休谟的问题是,我们是否可以从逻辑上为我们关于未来的推理提供依据,而他的答案是:我们不可以。 c:677

在我们思考一个概括性观点(就像前面提到的关于类星体的观点)时,我们又观察到了大量实例与这个观点相一致,并没有一个与之相悖,我们就会倾向于把这些实例作为这个观点的归纳支撑。 c:108

同时,亨普尔的乌鸦悖论意味着像这样的推理,其本质中存在某些让人深感困惑之处。 c:99

假设一个物体是绿色的,而且在2020年1月1日前被首次发现,或者是蓝色的,并在2020年1月1日后被首次发现,那么这个物体就是“绿蓝”。 c:66

再换句话说,至少从到目前为止我们已经见到过的绿宝石来看,对“未来,所有被观察到的绿宝石都将为绿色”的归纳支撑与对“未来,所有被观察到的绿宝石都将为‘绿蓝’”的归纳支撑是完全相同的。 c:56

这个问题引发了一些关于归纳推理的令人困惑的问题,具体来说就是我们认为可以适用于未来的判断与不能适用于未来的判断之间有什么区别。 c:267

第7章 可证伪性

通常,可证伪性是对某个特定理论所秉持的态度,而不是这个理论本身的一个特点。 c:589

错误的预言常常是由错误的辅助假设而不是错误的理论造成的。所以,当面对不正确的预言时,通常更合理的做法是摒弃一个或几个辅助假设,而不是放弃整个理论。 c:299

这里要说明的是,最开始,摒弃一些辅助假设而继续坚持冷聚变理论是合理的。但是,当到了需要拿出阴谋论来做支撑时,继续坚持这一理论就变得不合理了。然而,重点是合理和不合理之间并没有一条清晰明确的界线。因此,不可能精确说明在什么情况下某个理论被当成了不可证伪的。 c:260

在几乎所有现实生活的实例中,人们的主要分歧点并不是一方或另一方在面对足够多证据时是否愿意放弃自己的理论,而是什么样的证据可以算是最有意义、最重要的证据。 c:789

要证明人们认为自己的理论不可证伪其实非常复杂,并不仅仅是简单地说人们不接受别人提出的证据。 c:288

第8章 工具主义和现实主义

本章的目的是介绍看待科学理论的两种常见态度。它们通常被称为工具主义(或实用主义)和现实主义。 c:154

如果你根据某个理论预测了某个数据或观察结果,那么你就可以说这个理论解释了这个数据或观察结果。在这种情况下,解释是某种追溯预言。 c:241

如果某个理论可以被用于预测某个已有数据或观察结果,我们就会说这个理论解释了这些数据或观察结果。 c:324

对工具主义者来说,一个适当的理论可以给出预言和解释,至于这个理论是否反映或模拟现实世界,并不是一个重要的考量。而对现实主义者来说,事情恰恰相反,一个合理的理论必须不仅可以给出预言和解释,而且要反映现实事物的真实情况。 c:855

很大一部分科学家和科学哲学家都认为一个科学理论的主要任务是解释和预言相关数据,而这个理论本身是否反映事物的真实情况,一点都不重要。正如前面提到过的,这种看待科学理论的态度通常被称为工具主义,而秉持这种态度的人就被称为工具主义者。 c:342

工具主义和现实主义是人们对待理论的态度。工具主义者和现实主义者一致认为一个适当的理论必须准确预言和解释相关数据。但是,现实主义者同时认为一个适当的理论必须描绘或塑造事物的真实情况。最后,混合了工具主义态度和现实主义态度的情况,或者对某个理论秉持现实主义态度而对其他理论秉持工具主义态度的情况,并不矛盾,也并不少见。 c:312

第9章 亚里士多德世界观中的宇宙结构

在西方世界,在大约公元前300年到公元1600年间,亚里士多德世界观是占主导地位的世界观 c:115

但是地心说最初的原因却是实实在在、以经验为基础的推理结果。 c:168

总的来说,目的论解释是从目标、目的或功能角度提出的解释,而机械论解释则是不使用目标、目的和功能的解释。 c:650

目的论和本质论紧密联系在一起。一个物体的本质属性就是一个目的论的属性,就像前面提到过的,目的论和本质论就像一枚硬币的正反两面。 c:257

所有自然物体都有本质属性;本质属性是目的论的属性;本质属性决定了物体会有它们所展现出来的行为模式。简言之,宇宙被认为是一个目的论的、本质论的宇宙。 c:620

亚里士多德世界观认为宇宙是目的论的、本质论的宇宙。宇宙充满了天然目标和目的,理解这些目标和目的是自然科学家理解宇宙的主要工作之一。 c:221

第10章 托勒密《至大论》序言:地球是球形的、静止的,并且位于宇宙中心

存在一种普遍但错误的观点:在16世纪前,人们大都认为地球是平的。事实上,至少从古希腊时期(比如柏拉图和亚里士多德生活的约公元前400年)开始,受过教育的人中几乎没有人认为地球是平的。 c:115

简言之,如果地球在运动,那么我们应该能预计看到某些显而易见的效果,由于我们并没有观察到这些效果,我们就有合理的理由认为地球并没有在运动。 c:96

视差是由于观察者的运动(而非物体本身的运动)造成的物体位置的明显偏移。 c:109

应该明确的是,这同样是一个不证实推理过程,因此与通常的不证实推理过程一样,在这个论据的表面现象之下总是隐藏着各种各样的辅助假设。 c:54

现在我们真的到了这一小节的结尾,我想指出的最后一点是恒星视差最终被观察到了,那是在1838年,对恒星视差的第一次准确测量出现了,此时距离托勒密撰写《至大论》已经过去了将近1700年。事实上,对恒星视差的观察结果,目前已成为支持“地球围绕太阳运转”的观点最有力的经验证据。 c:127

第11章 天文学数据:经验事实

我们也注意到同样存在哲学性/概念性事实,也就是通常人们坚信不疑的观点,而且经常看起来是经验事实,但实际上更多的是基于某个人的世界观,而不是直接明了的观察结果。 c:195

当我们谈到火星的运动时,我们谈到的其实是人们直接观察到的关于这个亮点如何在夜空中运动的直接明确的经验事实。 c:61

相对于恒星来说,太阳每天所在的位置都会稍稍向东移动一点。 c:52

不管月球在某天晚上处于哪个相位,从这一天起,经过稍多于29天的时间后,月球将再次处于这个相位。 c:55

我们称为行星(行星这个词英文是planet,源于希腊语中“漫游者”这个词)的5个亮点,它们相对于恒星的位置会发生偏移,而且在不同时间点,亮度也有高有低。 c:135

行星这种非常有意思的“反方向”偏移被称为“逆行运动”。所有的行星都有逆行运动,尽管逆行的间隔并不完全相同。木星和土星大约一年有一次逆行,火星大约每两年逆行一次,金星大约每一年半一次,而水星则是大约一年三次。 c:247

也就是说,要构建一个理论来准确预言和解释所有事实被证明是非常困难的。 c:106

第12章 天文学数据:哲学性/概念性事实

伽利略已经非常接近正确的惯性定律了,然后笛卡尔成为将这个定律清晰表述的第一人。后来,牛顿在笛卡尔表述的基础上,将其纳入他本人的科学体系,形成了牛顿第一运动定律。 c:170

17世纪前运动定律:正在运动的物体都会停下来,除非有外界因素使其保持运动。 c:131

“神明”为月球、太阳、恒星和行星提供了运动的来源。神明并不是通过自身运动而成为运动来源,而是因为天体对它们有所渴望。具体来说,天体沿正圆轨道,以统一不变的速度运动,是出于对完美神明进行模仿的渴望。 c:203

古希腊人同样也有一些我们所没有的观念和概念。其中之一就是“无意识的渴望”的概念。我更喜欢将这个概念理解成一种自然的、内在的、目标导向的趋势 c:170

亚里士多德认为神明是某种学术完美,更清晰的是,他的神明一点宗教意味都没有。 c:154

最终,会有这样一个世界观被构建起来,但那是在新发现出现以后,而这些新发现大都出现在17世纪。正如我们在前面多次讨论的,构建一个新的世界观,需要很多人发挥聪明才智、花费很长时间、付出很多努力才能实现。 c:79

从现在回过头去看,我们可以发现正圆事实和匀速运动事实根本不是事实。它们是哲学性/概念性“事实”,是一个看起来像经验事实但后来被证明更多的是深深植根于一个世界观体系的观点。 c:155

第14章 哥白尼体系

哥白尼(以及几乎所有与他同时代的人)坚定地认为一个可以让人接受的宇宙模型必须尊重正圆事实和匀速运动事实。 c:134

简言之,在预言和解释经验事实方面,哥白尼体系和托勒密体系几乎没有区别。而在哲学性/概念性事实方面,哥白尼体系更直接明确地尊重了匀速运动事实。 c:194

简言之,对于行星的逆行运动,对于火星、木星和土星逆行运动与这些行星最大亮度之间的相互关联,以及对于金星和水星总是出现在距离太阳不远处的事实,哥白尼体系都给出了更自然的解释,而这些就是哥白尼体系的优势所在。 c:152

工具主义是看待理论的一种态度,秉持这种态度的人最关心的是理论对相关数据的预言和解释能力有多强。而秉持现实主义态度的人所关心的不仅是理论的预言和解释能力,还有理论是否可以模拟或描绘出事物真实的样子。 c:112

在科学史上,哲学性/概念性事实通常都是促使科学家发展新理论的部分因素。 c:139

第15章 第谷体系

根据第谷体系,地球是宇宙的中心,恒星球面同样被定义为宇宙边界。月球和太阳围绕地球运转,但行星围绕太阳转动。也就是说,尽管地球是静止的,而且是宇宙中心,月球和太阳都围绕地球运转,但是行星运动的中心是太阳。 c:160

第16章 开普勒体系

第谷是至此为止在那个时代里最谨慎、准确和勤奋的观察者,就这一点而言,他很有可能是人类历史上仅靠肉眼进行观察的人中最为优秀的一位了。 c:144

第谷去世后,开普勒获得了第谷积累的部分关键数据,而且从很大程度上说,正是因为获得了第谷的数据,开普勒才有可能发展出自己的体系。 c:95

开普勒此时已摒弃了两个关键的哲学性/概念性事实,也就是正圆事实和匀速运动事实。 c:204

对行星轨道的这种描述,也就是“行星围绕太阳沿椭圆形轨道运转,太阳占据椭圆轨道两个焦点之一的位置”,通常被称为开普勒行星运动第一定律。 c:309

在开普勒有生之年始终促使他进行研究的一个因素,也就是开普勒渴望读懂“上帝”所思。 c:119

究其一生,开普勒都坚信“上帝”对构建宇宙可以说有一个确定的计划、蓝图。开普勒被强烈地吸引,渴望发现这个蓝图来读懂上帝所思,并了解上帝在创造宇宙时就准备好的计划。 c:110

第17章 伽利略和通过望远镜得到的证据

值得注意的是,即使有了望远镜,也没有办法直接确定地心说和日心说观点哪个是正确的。 c:63

我们通过技术得到的证据很少会像我们通常所认为的那样直接。这是很重要的一点,当我们思考伽利略通过望远镜得到的证据时,需要把这一点记在脑中。 c:170

伽利略发现有物体围绕木星运转,这决定性地证明了,与亚里士多德世界观中的观点相反,宇宙中的圆周运动并非都围绕唯一的一个中心。 c:115

这种情况在科学中很典型——新证据,甚至是非常重要的新证据,通常都同时与两个或更多个相互竞争的理论相一致。换句话说,可用的证据通常不能单独决定某个具体的理论是否正确。 c:126

第19章 新科学发展过程中的哲学性/概念性关联

17世纪哲学/概念领域的变革影响了科学发现,反之亦然;同样地,宗教、政治和科学领域的变革也都对彼此产生了相互影响。 c:125

原子论更多的是一个形而上学的哲学性/概念性观点,而不是一个经验性观点。 c:112

第20章 新科学和牛顿世界观概述

同样值得一提的是,在戈特弗里德·莱布尼茨(1646—1716)创立微积分学的同时,牛顿也独立创立了微积分学。微积分学是牛顿科学发展过程中的一个重要数学工具,直到今天,也仍然是应用最为广泛的数学工具之一。 c:71

任何物体在不受任何外力的作用下,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态。 c:181

牛顿运动第三定律的表述是,对任何作用力,总会存在一个方向相反、大小相等的反作用力。 c:218

万有引力通常都被表述为任意两个物体之间的相互吸引力。 c:117

重力普遍存在于一切物体中。 c:79

西方世界近代史上主要的政治革命,也就是发生在17世纪40年代的英国革命,以及随后发生的美国和法国革命,其过程中都以个人权利为重点诉求,这些革命都发生在亚里士多德世界观被摒弃以后,很可能这并不是巧合。 c:270

第21章 哲学插曲:什么是科学定律

因此,粗略地说,通常都将自然规律定义为“负责宇宙运转的宇宙基本特点”,而将科学定律看作是近似地反映了这些自然规律的定律。 c:423

一条科学定律反映了宇宙某个基础且无例外的方面,也就是说,科学定律反映的是事物应当具有的运转模式,而不仅仅是事物的某个偶然行为 c:250

反映无例外的规律性似乎是科学定律的一个关键特点。 c:256

我在这里所使用的“客观”,其关键点是某个东西是否依赖于人类。更具体地说,我们通常认为如果即使人类不存在,某个东西也可以存在,那么这个东西就是客观的,如果情况相反,那么我们通常就认为它不是客观的。 c:328

第一个特点是,我们通常认为科学定律反映了无例外的规律性,第二个特点是,我们通常认为科学定律反映了宇宙的客观特点。 c:423

那些是潜在科学定律的无例外的规律性与不是潜在科学定律的无例外的规律性之间有什么区别? c:73

在区分我们通常认为是潜在科学定律的无例外的规律性与通常认为不能作为潜在科学定律的无例外的规律性时,反事实通常被当作是一个关键因素。 c:122

通常认为,可以作为潜在科学定律的无例外的规律性与不能作为潜在科学定律的无例外的规律性之间,关键的一个区别就是前者即使面对多种反事实条件仍然可以保持为真,而后者则无法做到这一点。 c:336

众所周知,一个反事实条件的真假依赖于其所处的语境。这属于一条科学定 c:100

如果对科学定律进行描述需要反事实条件,而反事实条件又是依赖于语境的,那么反事实条件是依赖于人的(或者更准确地说,反事实条件的真假是依赖于人的)。因此,反事实条件的使用破坏了科学定律的表面客观性。 c:152

这样的事件似乎使科学定律不能再适用于其本该适用的情形,而且可能在所有涉及科学定律的情形中都会存在此类事件。或者换句话说,很有可能并没有任何一条科学定律能够被直接而严格地遵循。 c:98

如果界定科学定律的特点需要使用其他条件不变句,而使用这类句子又依赖于相似性概念,相似性概念本身又取决于人类的判断,那么我们对科学定律的界定似乎又不符合“科学定律具有客观性”的概念了。 c:158

每当我们深入到一个看似相对直接明确的科学命题或概念中时,我们很快就会遇到难以解决且令人困惑的问题。 c:134

第22章 1700~1900年牛顿世界观的发展

现代化学的起源通常追溯到18世纪晚期,以安东尼·拉瓦锡(1743—1794)的研究为标志。 c:128

不管是化学还是物理学,它们所研究的世界基本上都被构建为一个可用牛顿科学体系来探究的世界,也就是在这个世界中,物体都受到外力影响,而这些外力都可以通过数学法则来精确描述。 c:174

活力论者的观点是,有生命的物质和无生命的物质是不同的,因此适用于无生命物体的规律(比如牛顿定律)并不一定也适用于有生命的物体。 c:110

总的来说,到20世纪初,生物、化学和物理出现了融合,并开始被视为是在不同层面对同一个处于牛顿科学体系内的世界所进行的研究。 c:180

法拉第最具影响力的观点是“电力、磁力和光可能是同一个根本源头的不同侧面” c:168

开尔文所指的“小乌云”中,有两块比较重要,分别是迈克尔逊-莫雷实验结果和对黑体辐射理解上的某些问题。 c:148

对迈克尔逊-莫雷实验结果的理解有赖于爱因斯坦相对论的确立,而对与黑体辐射相关命题的理解,以及对下面要讨论的其他命题的理解,都有赖于量子理论的创立 c:97

“黑体”是物理学里的一个技术术语,指的是一个理想化的物体,可以吸收所有指向它的电磁辐射。 c:95

第三部分 科学及世界观的新近发展

我们将研究爱因斯坦相对论、量子理论和演化论。 c:54

与17世纪发生的情况一样,我们看到某些我们一直认为显而易见的经验事实,在运用了新近科学发展的视角后,都被证明是错误的哲学性/概念性事实。 c:76

第23章 狭义相对论

我们接下来要讨论的两个主要哲学性/概念性事实通常被称为绝对空间和绝对时间。 c:124

观点②,也就是距离不因为运动而改变,正是绝对空间概念的一种表述。 c:191

不管在哪里、对谁来说,时间的流逝都是相等的,是对绝对时间概念的一种表述。这个概念的关键点是时间就是时间,也就是对任何人、在任何地点,时间的流逝都是绝对的、相等的 c:238

光速恒定原则:在真空中,光速的测量值总是相同的。 c:172

相对性原则(粗略版):不存在一个优先视角来判定谁在运动而谁是静止的。 c:291

相对性原则(更严谨的版本):如果两个观察者在两个完全相同的实验室里,只是两个实验室相对于彼此在进行匀速直线运动(也就是既不加速也不减速),如果此时两个实验室里正在进行完全相同的实验,那么两个实验的结果将完全相同。 c:237

只有在运动方向上的距离才会按照上述比率缩短。 c:85

从某个意义上说,时空间隔是事件之间的某种距离。不是两个事件在空间上相隔的距离,也不是在时间上的间隔,而是运用一种同时涉及空间和时间的测量方法后得出的两个事件间的间隔。 c:261

所以,尽管相同事件在不同坐标系中的空间间隔和时间间隔会发生变化,但它们的时空间隔不会发生变化。重申一下,这也就是说,时空间隔在相对论中是一个不变量属性。 c:124

第24章 广义相对论

广义相对论同样以两个基本原则为基础,通常被称为广义协变性原理和等效原理 c:385

等效原理表述为:加速度产生的效果和重力产生的效果是无法进行区分的。 c:395

即使是一幢高楼的一层和顶层之间,引力差异非常小,顶层时间流逝速度和一层时间流逝速度相比也会存在差异。 c:129

第25章 量子理论的经验事实、数学方法和诠释概述

值得指出的是,对于什么物体可以被精确归为量子实体,我故意保持了模糊。前面提到过的实体,也就是包括电子和质子在内的亚原子粒子和光子及与放射性衰变有关的粒子,都很明确是量子实体 c:113

量子理论数学在过去70年中几乎从来没有发生过变化,也没有做出过不正确的预言。在预言和解释方面,量子理论可以说是我们所遇到过的最成功的理论了。 c:166

而波则更多地是被看作一种现象,而不是离散的物体,在空间和时间中,波通常在相当大的范围内传播,而不是被局限在一个相对较小且定义清晰的位置上。 c:123

如果实验中有对量子实体的探测或测量,那么被探测到的似乎是粒子,也就是说,量子实体在被探测的时候似乎是粒子。但是在没有探测或测量时,量子实体的行为模式似乎表明它们是波。 c:139

量子理论数学一点都不奇怪,事实上奇怪的是对量子理论数学的诠释。 c:93

在量子理论中,一个系统随时间的演变,可以用薛定谔方程来预言。 c:95

总的来说,对于“什么算是量子实体”和“什么算是测量”,并不存在唯一且毫无争议的答案。根据如何回答这些问题,你可以得到标准诠释的不同版本。 c:78

如果我们宽泛地回答“什么算是量子实体”,也就是说,我们把所有物体都算作量子实体,那么几乎任何物体原则上都可以处于态叠加的状态。因此,根据这个诠释,量子的某些古怪之处就上升到了宏观层面。 c:68

尽管宏观世界里的物体,比如你、我、猫等,原则上都可以处于态叠加的状态,但实际上,波函数会在我们体会到这样一种态叠加状态之前就发生坍缩。 c:129

多世界诠释所展示的图景就像是一个不断发出新枝的大树,其中每一根树枝都代表了庞大的态叠加中的一个态。每当一个量子实体进入了可以造成态叠加的情境中时,就会发出一根新枝。由于这种情境经常发生,因此这棵树在以非常惊人的速度发出新枝。 c:104

第26章 量子理论与定域性:EPR、贝尔定理和阿斯派克特实验

在这个讨论中,你不需要知道什么是极化。这很好,因为无论如何,并没有人知道极化到底是什么。对于我们的讨论来说,你只需要知道极化是光子的一个属性(这大概就像是说橙色是南瓜的一个属性一样),以及极化探测器可以探测到极化属性。 c:47

定域性假设(粗略版):发生在一个地点的事件不能对发生在另一地点的事件产生影响,除非两个地点之间存在某种联系或通信。 c:260

贝尔表明量子理论和定域性假设彼此不能保持一致。两者不能同时正确。 c:85

爱因斯坦定域性:发生在一个地点的事件无法影响发生在超距处的另一个事件。 c:115

因果定域性:发生在一个地点的事件不能对发生在超距处的另一个事件产生因果影响。 c:84

信息定域性:发生在一个地点的事件,不能用来向一个在远处的地点传递信息。 c:97

第27章 演化论概述

为了简化讨论,我提到演化时,指的就是随时间发生的变化,并且背后真正的含义就是种群的连续代际中的变化。 c:156

不需要把演化当作是只适用于生物群体的概念。 c:146

生存竞争决定了什么样的变化可以在后代上继续存在。 c:69

(1)(可以传递给后代的)变化,以及(2)生存竞争(这将影响什么样的变化可以在后代上继续存在)。 c:235

与前面提到的产品一样,生物有机体也面临生存竞争,如果某个变化能够增强有机体在其所处环境中的生存和繁殖能力,那么这个变化在这种有机体后代上得以保存和表达的概率就会更高。 c:91

存在一个广为传播的错误观念,那就是认为演化是一个目标导向的过程,也就是说,演化论所展示的变化都是为达到某个目标而发生的变化。 c:196

目的论 也许关于演化论最广为传播且最具误导性的错误概念是:某些特性,比如智力、语言、工具的使用等,是“更高等”或“更好”的特性,因此演化过程将会产生具有这些特性的生物有机体。举个例子,思考 c:140

简言之,并不是演化过程是以产生任何特定类型的特点为目标,而是从这个过程中留下来的特点刚好使生物体得以生存和繁殖。演化过程并不是一个目标导向的过程,也就是说,并不是任何实际意义上的认识论的过程。 c:354

演化是一个概率与选择共同发挥作用的过程。 c:179

没有人再认为科学里的任何观点是绝对确定的。取而代之的是,我们现在认为最好的理论也就是个理论,也就是说,是我们所掌握的对数据最好的解释,而且如果你用现实主义态度来对待它,你同样会觉得它至少部分反映了现实的样子。 c:173

“理论”这个词在科学中的一个常见用法,也就是用来指代对数据的一种解释,这种解释目前可能是猜测,还没有得到经验的证实或不证实 c:134

事实上,演化论的经验支撑几乎可以算是现代科学所有观点中最强的。 c:114

需要注意的第一点是,人类并不是从现存的任何一种类人猿演化而来的。 c:121

正确的观点不是我们从现代类人猿演化而来,而是现代人类与现代类人猿拥有共同的祖先。 c:272

植物和包括人类在内的动物通常繁殖出的后代都会超过环境所能承载的数量。 c:111

达尔文认为演化会发生,也就是有机体种群会随时间发生变化以及新物种会出现,这些都得到了认可 c:39

拉马克观点中的一部分是关于后天习得特性的遗传。其核心观点是如果有机体在其有生之年习得了某种特性,比如通过重体力劳动具备了结实的肌肉,那么这些后天习得特性将可以传递到下一代。 c:81

群体遗传学的早期研究者发现并研究了4种推动演化的因素,也就是自然选择、遗传漂变、基因流动和基因突变。 c:263

第28章 演化的哲学与概念影响

演化思想也使“人类是特别的”和“宇宙有某种整体目的”的观点陷入了困境。 c:73

强调用自然来解释自然现象,而不是用超自然事物或力量来解释,是现代科学的核心部分。 c:223

笃信祈祷的效果其实就是认为超自然因素会影响自然事件的发展,这同样与严肃对待自然科学是不相符的。 c:101

有关宇宙和生命的详细规划与我们已发现的生命演化起源是直接相悖的。 c:41

我们对生命演化发展的理解迫使我们接受,所有现存的生命之所以存在,都是因为大量随机事件的发生,这使我们无法认为人类从某个意义上说是特殊的,无法认为从某个意义上说人类是生命演化发展有意为之的产物。 c:135

过程哲学认为过程比物体更为基础。也就是说,传统观点把物体当作是现实最基础的组成部分,而把事件、变化和其他过程看作是伴随这些基本物体相互作用而产生的结果,相比之下,过程哲学则把这个顺序完全颠倒过来。根据过程哲学,过程成了现实最基础的组成部分,物体被看作是过程和事件所产生的结果。 c:179

规范伦理学是伦理学的一个分支,主要关注伦理规范,也就是说,伦理学的这个分支是与涉及人们应该如何行事的命题有关的。 c:163

有关什么样的表达才是道德表达的争论,是元伦理学范畴内的一个话题。 c:141

一个以有机体个体成功生存和繁殖为目的的演化过程,怎么可以导致这样一个从实现有机体个体成功生存和繁殖角度来看没有意义的行为趋势呢? c:67

休谟注意到了,许多人身上都有一种倾向,那就是在没有额外正当理由的情况下,就会从“这个和那个是这样”的“实然”表述转变成“这个和那个应该这样”的“应然”表述。休谟还指出,从“实然”并不能有逻辑地推理出“应然”,至少在没有提供更多理由的情况下是不能的。 c:174

新发现的出现通常都需要我们改变自己对某些概念的理解。 c:36

对规范伦理学的传统认知,也就是认为可以根据道德原则演绎推理出正确行为,正是演化思考要求我们放弃的认知。 c:101

生命及其蕴含之力能,最初注入到寥寥几个或单个类型之中;当这一行星按照固定的引力法则循环运行之时,无数最美丽与最奇异的类型,即是从如此简单的开端演化而来、并依然在演化之中;生命如是之观,何等壮丽恢弘。 c:160

第29章 世界观:总结思考

牛顿世界观也有一个很好的隐喻来总结我们所居住的宇宙。在牛顿世界观中,我们开始认为宇宙像一台机器。 c:87

判断一个观点是核心观点还是外围观点,并不是根据人们对这个观点的笃信程度。事实上,两种观点之间的区别在于,如果替换这个观点,也就是拼图中的一块拼板,是否会改变整个观点拼图。 c:91

相对论和量子理论影响的是我们对自己所居住的宇宙的看法,而演化论则主要影响了我们对自己在宇宙中位置的看法。 c:201

在亚里士多德世界观中,宇宙被看作像一个生物有机体,各部分分别发挥其作用,从而共同实现天然的目标和目的;在牛顿世界观中,宇宙被看作像一台机器,各个部分通过推拉与其他部分发生相互作用,与机器里的零部件彼此发生相互作用的方式一样。 c:234