历史

新眼光(1)(1/2)

    现在该是谈谈你的时候了。而作为前提,我必须得对2025年世界的情况做些假设。我深知在这样一个不稳定的时期,想预测未来是件多么冒险的事。一个2000年的人所描绘的想像中的未来,八成会让你见笑的。所以我从最简单的入手,先谈谈很可能实现的新科学观念:它们将怎样去描写世界?你在中学和接下来的大学里都将会学些什么?即使听起来有些矛盾,我坚信科学观念在接下来的一段时间内不会有什么变化,就因为它在我经历过的时代以最基本的定义传延着。

    就科研工作来说,我所生活的这个世纪是个惊天动地的时代,所以很可能在沸腾之后会跟着到来一个相对平静的时期。历史已经向我们证明了决定性的伟大进步总是呈波浪型出现。在科学领域,20世纪要比文艺复兴时期更为丰富,所以在它之后出现一段休憩时期是一点也不令人吃惊的。当然对现实的理解还会继续进步,可是(这点我敢肯定地说)对于基本概念的质疑将会减少并且不再就根本性问题产生疑问。我们这一代经历了大的变革,之后几百年会是一段恢复时期,一切重新趋于平静,研究者也可以相安无事。

    当然,只要找出反面例子,就可以轻易地将我的预测推翻,比如19世纪最多产的物理学家之一凯尔文凯尔文(Kelvin):又译开耳芬,绝对温度的单位符号K就是从他的名字而来。贵族(你知道的,他的名字被用来作为绝对温度的单位)便是一例。19世纪80年代末期,凯尔文冒失地认为物理学上一切发现都已经做出,剩下的只是些细节上的问题研究。在他看来,物理学分支已是个几近研究透彻的学科。他建议学生转向其他学科做研究。可就在几年以后,一切问题都有必要重新来考虑了:贝克格莱尔贝克格莱尔(Becquerel,1788~1878):法国物理学家。和居里夫妇发现了放射元素,接着又有马克斯·布兰克马克斯·布兰克(Max Planck,1858~1947):德国物理学家。1918年获诺贝尔物理学奖。提出量子物理学这样一个新学科的理论基础。同样,为了解决光线传播的稳定速度这一反论,爱因斯坦重新定义了自然科学的最基本概念、所有过程的基本元素:时间。科学界一时大乱。物理学科不仅没有行将结束,反而又开辟了广泛的研究天地。一个世纪之后,在你学习的书中它被崭新地重新描述了。

    尽管有这样的先例,我还是敢进一步肯定我的假设,我想你将受到的科学教育会类似我们现在的教育。科学目前到达了一个全新的不同境界,接下来需要用几代人的时间慢慢重建起一种融合的理念,在每个学科内都包含其他学科的新发现。要将这种新观念投入到教学中去又需要更长的时间。如果2025年的教学制度能充分体现2000年的科学状况就已经是个了不起的成功了。

    也许有人会吃惊我把20世纪说成是一个复兴的时期,在他们的记忆中还残留着个别独裁者横行专断下梦魇般的日子,以及某些大部分与我同时代的人都已经默默接受了的历史不公。但我在这里只谈科学活动。至少在这个方面的飞跃是大家有目共睹的。我相信这绝不只是最新近的发现所引起的夸张的一时效应。进一步讲,科学推理已经是全新的;新的科学大道被发现了;未来的努力应当更多的是顺着已有的道路往前行而不是继续发现其他道路。下面就是三个例子。

    宇宙是有历史的

    在我出生的那个年代,科学工作者们一致认为宇宙的稳定是无可辩驳的事实。连爱因斯坦在1916年也感到自己必须修改广义相对论的基本公式使之与宇宙稳定论相适合。而到了20年代末期,人们意识到必须改变观念了,宇宙并非处在稳定的状态中:星系之间相互远离;宇宙在膨胀;它今天的状态只是昨天更小的和明天更大的宇宙之间的过渡。由此得出的诸结论之一是指出,若追溯到足够早的过去,宇宙在某一时刻几乎是没有体积的,之后有了巨大的爆炸(big-bang),于是在此基础上诞生了宇宙、在其间活动的万物以及这些运动产生的时间,这一结论很快便得到认可。

    我们的思想习惯于认为每个事件都可以在时间上区分为“之前”和“之后”。在此区分之上建立了我们对时间流逝的感悟。但大爆炸却是没有之前的,因为其后瞬间的相接必然导致一系列事件的发生(哪怕只是微乎其微的一瞬间)。但是没有大爆炸就不会有任何事情发生,因为除此之外再没有什么事物可以引起万物的繁殖、产生。只有“以后”而没有“以前”,只能算是个假事件,而我们的意识一旦将它当做正常事件看待,就很可能会摸不着头脑。

    这种理解上的困难以及与之相联系的单词(法语里是“大爆炸”)的别致的一面,深深震动了我们的意识。宇宙扩张学说往往由大爆炸学说来解释。事实上由这一发