从《两小儿辩日》的故事联想起 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。故事原文仅一百余字，全文是：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。 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。 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，要知道这个思想比伽利略要早1500多年。李约瑟博士更是把墨子在《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”。他所说的物指一切事物﹐包括精神现象或物质现象。他认为格物就是就物而穷其理。朱熹用《大学》“致知在格物”的命题﹐探讨认识领域中的理论问题。他强调理离不得格物﹐即物才能穷其理。物的理穷得愈多﹐我之知也愈广。明代哲学家罗钦顺认为﹐“格物”就是人们对于外界事物的认识。“致知”﹐就是人们进行思辨的理性活动。他讨论理和物的关系。 那么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的作用。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。”这样教导国人要敬畏“天命”、“大人”、“圣人”，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？ 按照孔圣人的教诲，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？在孔圣人心里“大人”、“圣人”可追溯到三皇五帝，他认为“天命”是不变的， “大人”、“圣人”之言“君子”只能“闻道”；体验“圣人”，知道“天命”，还需要去“求其理吗？” 对于教育的一些思考 儒家的思想在中国是深入人心的。“畏天命，畏大人，畏圣人”在教育上表现成了“师道尊严，学识传承”。《师说》中韩愈把师道解释为“传道、受业、解惑”。按照孔圣人的教诲，“天”、“道”是永恒的，那么老师只需要去好好传播，而学生对“天”、“道”有疑惑时，老师只需要去解惑就可以了。慢慢地，传播“天”、“道”的老师就变成了“学为人师，行为世范”了。老师自己如果不再学、不求索，只是专心传播“天之道”，这样“行为世范”的老师怎么能教导出有创新意识的学生呢？ 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”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。老师除传道、授业、解惑外，应该能自己保持对未知的好奇，培养学生一起无畏地去探求自然本质奥秘。有了这样“行为世范”的老师，我们的科学创新才有希望。 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？”如果我们的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。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。和西方学生相比，我们的很多学生在老师面前畏缩，不敢和老师争论学术问题，这和我们的教育体制有关系，学生从小到大都是觉得老师教授的都是真理，从来没有怀疑过，或许提出疑惑会被认为冲撞老师而被视为不敬。我们的教师应该学会和学生平等讨论学术，越是激烈的争论越能够明事理，辨真伪。 但是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，学生很少被鼓励去追问知识背后的探究过程和更深层次的科学道理，甚至有些老师会把学生对问题的质疑看成对自己权威的挑战和不尊。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？ 对于培育科学创新的一些思考 儒家思想教导国人的“三畏”，使国人学会对权威的盲目服从，这也表现在一些学人对科学的态度上。有人把科学神圣化、完美化，把科学研究定义为精确地、无偏见地对世界的描述。然而如果科学是这样完美无缺的圣物，科学还有创新和发展吗？ 从自然科学中最精确的物理学的发展我们不难看出，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，一些传统的科研方法是科学创新的必要手段。复旦大学苏汝铿教授就曾经形象地指出，科学研究中的创新做法起初从“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。现代社会不同领域间科技的交叉、渗透已成必然趋势，在某个领域的成功研究手段、成果运用到其他领域往往会产生突破性的创新。 科学创新的更高层次的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，因为解决一个问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。” 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。这个全新的引力理论把时空曲率和物质分布紧密结合，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。 近代科学没能在东方诞生，可以追究的原因其实很多。 近代中国内忧外患、倍受凌辱是原因之一。可能更深层的原因还在于我们精神食粮中的“三畏”思想，近代科学精神和“三畏”思想是相距甚远的。要让科学在我们的民族得到生根、发芽、进一步地创新、发展，不断追求思想的解放，批判地继承民族传统文化思想，吸取其他文化的精华，才有希望。 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。 学者小传 王斌，上海交通大学物理系教授。1998年6月在复旦大学获理学博士学位。2001年7月至2010年5月在复旦大学物理系担任教授，博士生导师。2010年6月开始在上海交通大学物理系担任教授，博士生导师。2003年被教育部评为跨世纪人才，2005年获得国家杰出青年基金资助，2012年被教育部评为长江学者特聘教授，在上海先后被评为优秀学科带头人，上海曙光学者，上海科技启明星，上海优秀青年教师等。 主要研究引力论和宇宙论。在黑洞似正规模，引力基本性质，早期和晚期加速膨胀宇宙等研究领域共发表SCI论文100多篇，其中绝大多数论文发表在国际一流的物理学术杂志上。这些成果被国际同行引用3500余次。2003年和2005年分别和合作者一起获得上海市和重庆市科技进步二等奖。2011年获得国家自然科学二等奖（排名第二）。 |
| [作者]: 王斌 |
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