导语

  

    本书选取了几个科学史上比较重要和突出的理论，放在整个人类社会进步的大背景中加以考察和分析，希望能够说明如下问题。
    第一，科学家是怎样发现和找出对人类有价值、有科学意义的问题的。
    第二，面对问题时，科学家是怎样思考、怎样着手解决这些问题的。
    第三，问题解决后，如何改变人对于世界、对于社会和对于人自身的认识。
    第四，科学家发现、解决问题的方式和过程，对人们的思维方式和行为方式产生了什么影响。
    第五，科学没有终点，一个科学问题的解决往往会引发其他科学问题。

内容提要

  

    如何科学地生活，并利用科学的技术创造更便捷、优质的生活，是每个现代人都孜孜追求的目标。本书旨在用浅显易懂的科学思维，解读科学给生活带来的各种变化，涉及日心说、牛顿力学、进化论、细菌学、统计学、非欧几何等介绍。全书文风幽默，语言犀利，富于探索性，带领读者一起探讨有关生活科学的科普之旅，学会用良好的科学思维习惯创造更高质的生活。

第一章  科学全方位地影响我们的生活
  首先了解科学的五个特点
第二章  炼金术：化学的摇篮
  炼金术是一种哲学思想的实践
  化学的出现终结了炼金术
  中国古代神秘的炼丹术
  炼金术加深了人们对物质的认识
第三章  占星术：天文学积累观测资料
  天象观测丰富了天文资料
  中国古代占星术服务于帝王
  游离于天文学和占星术之间
  历法是天象观测最重要成果
第四章  巫术：注重对人心理的把握
  巫术的心理效果
  巫术阻碍了科学的进步
第五章  宗教：与科学的复杂关系
  宗教与科学的复杂关系
  宗教和科学关系的四种形态
  宗教对科学的压迫
第六章  日心说：打破地球中心的神话
  古希腊人的宇宙观
  托勒密的宇宙模型
  哥白尼的日心说
  宗教对于日心说的屠戮
  日心说对人们世界观的改变
第七章  进化论：人和动物有着相同的起源
  人类起源的非科学观点
  达尔文之前的进化理论
  达尔文的进化论
  进化论逐步完善
  进化论影响了世界观
第八章  牛顿力学：为唯物主义提供强力支持
  牛顿的科学贡献
  牛顿力学对人们思维的影响
  对牛顿体系的非议
第九章  细菌学：将人的寿命显著提高
  婴儿死亡率直接影响人的平均寿命
  不洗手直接导致大量产妇死亡
  细菌是导致多种疾病的病原体
第十章  悖论：致力于揭示思维的缺陷
  芝诺悖论分析
  罗素悖论的提出与解决
第十一章  统计学：把决策建立在科学基础上
  统计学通过影响决策来影响生活
  一件事情发生的概率决定着你对待该事的态度
第十二章  耗散结构：为开放提供科学根据
  令人沮丧的热力学第二定律
  开放意味着有序和稳定
第十三章  《几何原本》：关于人性的公理
  《几何原本》的巨大贡献
  思想家对于公理的探索
第十四章  非欧几何：揭示了人类思维的灯下黑
  困扰了两千年的第五公设
  全新的几何学出现了
  非欧几何的难产是一个更困惑的问题
第十五章  警惕科学的滥用
  贺建奎工作危害无穷
  对科学必须保持两方面的警惕
后记

前言

  

    民族复兴需要科学思维
    谈论科学与生活的话题，估计没有人会否认科学对于生活具有重大的影响。然而，我们仔细分析会发现，人们通常所说的科学对于生活的重大影响，往往指的是科学物化后的成果对于人们生活的影响。比如由二进位制和电子理论所发展起来的电脑技术—互联网—移动互联网对于今天人们生活方式所产生的巨大影响。但严格说来，这应该归结于技术对生活的影响。
    纯粹的科学理论则往往被认为属于专业人士独享的“高精尖”玩意，与一般人的日常生活相关性不大。比如数学，对于一般百姓而言，小学三年级学习的加减乘除四则运算就足以受用一生。到超市买东西，你不会对收银员说：“等一等，我要列个方程，算一算到底应该给你多少钱。”即使如马云那样的大亨和客户谈一宗金额颇为可观的生意，一般也用不着开根号。
    笔者认为这种理解是错误的，至少是狭隘的。实际上，科学对生活的影响包含两个方面的途径。物化的技术成果只是途径之一。而另一种影响，即科学理论对人们生活的影响，则往往被忽视了。比如，人们从数学中学到的运算技巧固然有用，但如果你能通过数学学习养成严谨的逻辑推理习惯，同样是受用一生的宝贵财富。
    从历史上看，雷击致人死亡。在科学没有弄清楚打雷是怎么回事之前，人们习惯于将这看作一种“报应”：死者一定是做了什么伤天害理的事情，老天爷才给予惩罚。死者因雷击而在身体上留下的一些斑点，也成了老天爷用天书写就的“判决书”。因为对打雷恐惧，父母时常用其来恐吓调皮的孩子，成人之间也往往用“天打五雷轰”作为咒语。
    然而，后来科学告诉我们，出现打雷是因为天上的云是带电的，有的云带正电，有的云带负电。当两种云相遇时，相反电极的碰撞会产生火花，这就是闪电。同时，两种云相碰撞，还会释放出巨大的能量，使得周围的空气受热膨胀。这种瞬间的膨胀会挤压周围的空气，产生强烈的如爆破般的震动，这就是打雷。
    由于打雷时伴有电流的释放，当空中的电流碰到地面上的人或物时，就可能导致地面的人或物触电。对于物，可能引发火灾或其他破坏；而对于人，就可能因触电而死亡。所以，遭雷击死亡，其实是一种自然现象，它与当事人的品行毫无关系，只与他当时所处的位置及其他特定条件有关。
    今天，我们已经不会对一个遭遇雷击而死亡的人予以道德上的否定。我们只会为遭遇这种不幸的人感到悲伤。为了避免遭受雷击，科学也提供了解决方案，虽不完善，但也在很大程度上实现了避雷。这个例子说明，正是科学改变了人们看待和处理打雷的方式。反过来看，如果人们缺少科学的思维，就会做出错误的判断和决定，相应地，也要为这种错误承担后果。
    比如，2019年5月23日的《南阳日报》刊发了一篇文章——《水氢发动机在南阳下线，市委书记点赞！》。记者在文中这样写道：“水氢发动机在南阳下线，车载水可以实时制取氢气，车辆只需加水即可行驶。”根据这个报道，似乎南阳取得了一项巨大的科学技术突破，且能带来巨大的经济和环境效益。所以，南阳市的最高领导都为之点赞。
    从科学上说，汽车要行驶，必须要有动力支持。目前，提供这种动力的主要是汽油或天然气。当然，氢气也可以燃烧，理论上，未尝不可以作为动力能源，而且，一个稍有化学知识的人都知道，水能够分解出氢气。然而，这里不但涉及化学科学，还涉及经济科学。如果要想利用水分解的氢气作为一种恒久的、稳定的动力能源，相关的工艺要求尚且是一个可以解决的简单问题，最困难的还在于如何降低其成本，使此项技术具有广泛应用的商业价值。
    一个更能说明问题的是海水淡化。缺水似乎成了一个世界性难题，但既然海洋本是一个巨大的水库，我们为什么不能想办法把海水变得可以饮用呢？其实科学家已经找出N多种海水淡化的有效方式，然而迄今为止，还没有任何一种方式具有商业用途。也就是说，海水淡化没有问题，而淡化后的海水根本没有人能够喝得起（技术成本太高）。所以，海水淡化技术依然处于理论阶段，离成熟运用到商业生产还有很大一段距离。
    一个人，一个组织，一个民族，甚至整个人类，如果要想有所作为，就一定要具备基本的科学思维。科学思维要以科学知识为基础，但又要突破具体科学知识的局限，以一种真正科学的精神、科学的态度和科学的方式去看待和处理事情，这样才能得出合乎科学的结论，才能取得造福于人的结果。
    本书选取了几个科学史上比较重要和突出的理论，放在整个人类社会进步的大背景中加以考察和分析，希望能够说明如下问题。
    第一，科学家是怎样发现和找出对人类有价值、有科学意义的问题的。
    第二，面对问题时，科学家是怎样思考、怎样着手解决这些问题的。
    第三，问题解决后，如何改变人对于世界、对于社会和对于人自身的认识。
    第四，科学家发现、解决问题的方式和过程，对人们的思维方式和行为方式产生了什么影响。
    第五，科学没有终点，一个科学问题的解决往往会引发其他科学问题。
    科学是推动人类文明进步的巨大力量。我们今天要致力于中华民族的伟大复兴，就必须养成良好的科学思维习惯。

后记

  

    科学与生活的关系实在紧密，要想在本书里找到相对清楚的关系，也只能是选择某一个点。笔者选取了科学理论对于人们的观念和思维方式的影响这样一个角度展开论述。尽管如此，笔者心中仍然感到忐忑。因为最大的困难在于，发展至今天，科学深入人心，人们已经很少思考这个问题——某种思维或行为是不是受到了某种科学理论的影响。
    本书所选取的几个方面，基本都是重要的科学发现对人的基本思维方式的改变，或者直接揭示出人的思维方式的缺陷。虽然在结构上很难说构成了一个严谨的体系，但在内容的广度和思想深度方面，还是努力作出了相当探索。
    笔者特别希望通过本书表达这样一个观点——科学思维比科学知识重要。科学不仅仅是一种对于人类有用的工具，更重要的是，科学是一种思维方式。从这个意义上说，任何人如果想在现代社会正常生活，必须具有以科学的方式思考问题的基本素养。
    在学校或其他地方学习科学时，你的关注点一定不要放在具体的科学知识上。科学知识很有用，但具体的科学知识真的很局限、狭隘。仔细回忆一下，在大学期间学习的那些科学知识，有多少在你步入社会后还时不时被用上了呢？
    对具体的科学知识，完全可以抱持一种实用主义的态度：需要时再去学习，这就足以应对了。对于爱因斯坦来说，能在百科全书上查到的数据，他就不会费力去记。用今天的话来表达，即凡是能通过百度搜索到的东西，就不需要费力去记住。
    科学学习，重要的在于学习科学的道理，明白科学是怎样发现和解决问题的，并有意识地训练自己养成以科学的方式发现和解决问题的习惯。记住，你懂得什么不重要，重要的是你清楚自己不懂得什么，然后找到解决这个问题的途径。
    本书承蒙中山市社会科学界联合会主席胡波先生在选题和结构方面给予指导意见，在此深表谢意！广东人民出版社中山出版有限公司总编辑李锐锋先生和责任编辑冼惠仪小姐对本书做了深度的编辑加工，在此致以由衷感谢。
    对于本书出现的任何难尽人意之处，当由作者承担全部责任。望读者不吝给出批评性、建设性的意见。
    徐凡
    2019年10月