◇◇新语丝(www.xys.org)(xys8.dxiong.com)(xys.ebookdiy.com)(fangzhouzi.me)◇◇   《中国公民科学素质基准》出现一系列失误的一个原因   作者:施郁   来源:科学网施郁博客   最近,《中国公民科学素质基准》(以下简称《基准》)引起学术界人士纷 纷表示不满,因为里面有很多内容恰恰与科学相悖。具体内容不再赘述【只顺便 推荐个相关的科普文章(见下方《基本粒子与物质结构(大众简明读本)》)】。 一个个人的知识有限,如果某个知识点有问题并不奇怪。但是若干不当之处能够 得到所有起草人员的共识,这就是一个系统性问题。起草小组的成员似乎都是或 者多是“自然辩证法”(或者“科学哲学”、“科学学”等等)方面的专业人士, 知识背景相近。   本人推测,之所以发生一系列失误进入《基准》这样的系统性问题,可能是 因为有关部门有一个误会,以为“自然辩证法”等相关专业就是指导科学普及的 对口专业。这个误会情有可原。在图书分类中,有一个“自然科学总论”。“自 然辩证法”(或者“科学哲学”、“科学学”等等)方面的著作也经常被归入其 中。特别严重的是,存在一个长期的误会,即“哲学指导科学”。   1 自然辩证法   恩格斯的《自然辩证法》[1]是他写于1873-1883年间的手稿[2,3]。1895年 恩格斯逝世后,由伯恩斯坦收藏,但未出版。原因是物理学家阿龙斯(M. L. Arons)认为内容太陈旧、不能发表。1924年,联共中央派梁赞诺夫追查,于是 伯恩斯坦将手稿交给爱因斯坦,请他发表意见。爱因斯坦的意见如下:   “伯恩斯坦先生把恩格斯的一部关于自然科学内容的手稿交给我,托付我发 表意见,看这部手稿是否应该付印。我的意见如下:要是这部手稿出自一位并非 作为一个历史人物而引人注意的作者,那么我就不会建议把它付印,因为不论从 当代物理学的观点来看,还是从物理学史方面来说,这部手稿的内容都没有特殊 的趣味。可是,我可以这样设想:如果考虑到这部著作对于阐明恩格斯的思想的 意义是一个有趣的文献,那是可以出版的。”[2,3]   梁赞诺夫在为1925年版的《自然辩证法》所写序言中引用了爱因斯坦的意见, 但推测爱因斯坦只看到了关于《电》的那部分手稿。然而伯恩斯坦和爱因斯坦都 曾经告诉美国哲学家胡克,爱因斯坦是看到全部手稿的。胡克还曾引用过爱因斯 坦给他本人的信:   “伯恩斯坦送来全部手稿要我出主意,我的评语是对全部手稿而说的。我坚 信,要是恩格斯本人能够看到,在这样长久的时间之后,他的这个谨慎的尝试竟 被认为具有如此巨大的重要性,他会觉得好笑。” [3]   《电》那部分很长,开头评论道:“在电学中,是一堆陈旧的、不可靠的、 既没有最后证实也没有最后推翻的实验所凑成的杂乱的东西”。这是明显的不当 评论[3],因为事实恰恰相反。1873年,即恩格斯开始写《自然辩证法》手稿时, 麦克斯韦出版了他的集经典电磁学大成的《论电和磁(A Treatise on electricity and magnetism)》。在这之前,麦克斯韦方程组1961年已经发表, 麦克斯韦还在1862年预言电磁波,1864年提出光就是一种电磁波。在恩格斯完成 这些手稿之后但是还健在的1887年,赫兹人工产生并测量了电磁波。恩格斯这部 分手稿的参考资料注明是维德曼的《流变说和电磁说》两卷3册(1972-1874第2 版)。维德曼(Gustav Heinrich Wiedemann)是杰出的电磁学专家,在大英百 科全书中,对这部书(Lehre von Galvanismus und Elektromagnetismus)的评 价是有“无法超越的准确和全面”(unsurpassed for accuracy and comprehensiveness)[4]。   在其它部分,包括对17世纪就创立的牛顿力学的评述,也有很多难以理解的 地方。比如(P. 141):“在力学中,人们把运动的原因是假定为某种已知的东 西,人们关心的不是运动的起源,而只是它的作用。因此,如果有人把一种运动 的原因称之为力,这一点也不会损害力学之为力学。”[1]   是不是这句话与《基准》中的“力是自然界万物运动的原因”有关? 不过, 恩格斯只是说“一种”运动。   再比如(P. 127):“普通的天文学教科书跟着牛顿把行星的椭圆轨道解释 为两种力——中心天体的吸引和一个沿着垂直于这种吸引的方向把行星向前推进 的切线力——共同作用的结果。” [1] 牛顿早就告诉人们,中心天体对行星的 吸引力就导致椭圆轨道。   又比如(P. 261):“如果任何运动从一个物体转移到另一个物体,那么, 只要这一运动是自己转移的,是主动的,人们就能够把它看作而它也显现为运动 的原因,只要这个运动是被转移的,是被动的;于是,人们就能够把这个原因, 这一主动的运动看作力,它也显现为力,而把这一被动的运动看作为而它也显现 为力的表现。”[1]   2 哲学能指导科学吗?   下面谈谈有无“哲学指导科学”这回事。1952年在山东大学,物理学教授束 星北就与哲学教授、校长华岗辩论过这个问题。   下面我引用30年前杨振宁先生的论述[5],首先是:   “哲学这个字有很多涵义。在西方物理学家的文章中,它有两种截然不同的 涵义。一种是哲学家的哲学,还有一种是对物理问题长、中距离(甚至短距离) 的看法。”   笔者认为,第二种哲学的著作可以归到“自然科学总论”。做这种讨论的作 者往往是科学家,特别是优秀的科学家。他们对于科普、科学传播及提高公民科 学素质等等,是有指导资格的。   杨振宁先生还说:   “思想方法,例如坂田昌一所说的,是真正的哲学,即第一种哲学。”   “至于第一种哲学,我认为它和物理学的关系是单向的。物理学影响哲学, 但哲学从来没有影响过物理学。”   “我完全不同意坂田的那种想法。我认为坂田对物理学有相当贡献,不过这 不起源于他的哲学,而起源与他对物理实际的认识。我不同意他自称起源于哲学。 他从哲学出发的那些作法都是得不出结果的。我认为他越少用哲学,他的成就越 大。”   坂田昌一所说的哲学就是自然辩证法。   杨先生没有贬低第一种哲学(哲学家的哲学)本身的价值,只是说它“从来 没有影响过物理学”。也就是说,哲学不能指导科学。笔者对哲学作为一门有趣 的学问本身感兴趣,也知道现代物理学的发展刺激产生了很多科学哲学学说,但 并不认为哲学可以指导科学。科普、科学传播和提高公民科学素质不适合由以哲 学工作者为主的小组来指导。   参考文献   [1] 恩格斯(著),于光远等(译编),自然辩证法,人民出版社,1984年。   [2] 许良英,恩格斯《自然辩证法》准备、写作和出版的过程,文献[1]的 附录。   [3] 爱因斯坦(著),许良英、李宝恒、赵中立、范岱年(编译),爱因斯 坦文集第一卷,商务出版社,2009.   [4] "Wiedemann, Gustav Heinrich" , Encyclop?dia Britannica, Cambridge University Press.   [5] 杨振宁(著),张奠宙(编),杨振宁文集,华东师范大学出版社, 1998年。   基本粒子与物质结构(大众简明读本)   【本文包含对“中国公民科学素质基准”中某条目的更正】   施郁   (复旦大学物理学系)   物理学家经过很多年的努力,建立了粒子物理标准模型,包含若干基本粒子。 其中有6种夸克、6种轻子以及每种粒子的反粒子(正反粒子的质量一样,电荷和 某种称作“味道”的性质相反),还包括传递电磁相互作用的光子(“相互作用” 可俗称为“力”,是力的积分形式)、传递弱相互作用的正负W粒子和中性Z粒子、 传播递强相互作用的胶子,以及使得其它基本粒子获得质量的希格斯粒子。   6种夸克中有2种构成质子和中子。具体来说,2个上夸克(带2/3正电荷)和 1个下夸克(带1/3负电荷)组成1个带正电的质子,1个上夸克和2个下夸克组成1 个不带电的中子。   质子和中子组成原子核,原子核与电子组成原子,原子组成分子以及凝聚物 质,从而构成我们周围的宏观物体。这只是粗略的说法,比如在金属中,原子核 和内层电子构成的正离子形成骨架,另有电子在这个骨架间运动,而不是专属某 个正离子。   另外,并不是所有的宏观物质都由原子组成。比如,带正负电荷的粒子还可 以形成没有固定形态的等离子体,宇宙中还有由中子及其它粒子直接组成的中子 星,等等。   电子是6种轻子之一,与之类似的轻子还有缪子和陶子,它们仨分别有一个 “味道”相同的中微子,被称作电子型中微子、缪子型中微子和陶子型中微子。   除了上夸克、下夸克和电子,其他夸克和轻子并不自然地存在于原子中,因 为它们(除了中微子)寿命很短,在弱相互作用支配下很快就衰变掉,但是它们 可以由其他粒子碰撞产生。奇异夸克也可能以大量聚集的形态克服不稳定性、在 宇宙中存在。各种中微子都是稳定的,但穿透性很强,它们不是原子核的组分。 光子不是原子的组分,但是原子中的电子能级的变化往往伴随光子的产生或吸收。   粒子物理标准模型将电磁相互作用与弱相互作用统一起来,也包括强相互作 用。但是它不包括引力,因为少量基本粒子间的引力相对来说完全可以忽略。但 是大量粒子的聚集就有很大的引力效应。暗物质就是通过引力效应推测的,但目 前还没有直接探测到暗物质粒子。   本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-4395-972391.html (XYS20160430) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys8.dxiong.com)(xys.ebookdiy.com)(fangzhouzi.me)◇◇