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古代科技的現(xiàn)代映照

發(fā)布時間:2022-03-31 09:49:00來源: 光明網(wǎng)-《光明日報》

  【科技隨筆】

  作者:孫正凡(天體物理學博士、科普作家)

  二十四節(jié)氣是中國農(nóng)歷的重要組成部分,隨著我們對傳統(tǒng)文化的日益重視,從2016年被聯(lián)合國教科文組織認定為人類非物質文化遺產(chǎn)以來,二十四節(jié)氣這個符號得到進一步普及。

  二十四節(jié)氣大部分是以氣象物候之名,但實際上,它們更重要的本質屬于天文學——取冬至為始終的太陽回歸年,平均分為24份,用以細致地記錄太陽的運行規(guī)律。所以節(jié)氣屬于一種陽歷,而農(nóng)歷是一種陰陽合歷(兼顧月亮和太陽運行)。二十四節(jié)氣還決定了農(nóng)歷的月份設置和置閏規(guī)則,是古代天文歷法工作的基礎。對于節(jié)氣準確性的追求,貫穿了整個中國天文歷法史。我們熟悉的祖沖之、郭守敬等我國古代學者,都對節(jié)氣的算法作出了杰出貢獻。當然,今天歷法計算的基礎是牛頓力學和現(xiàn)代天文觀測。可以說,在觀測自然、解決生產(chǎn)生活中的實際問題時,古今中外的科學家們面臨的是同樣的問題,不同民族發(fā)展出了不同的處理方法,并最終匯聚成為現(xiàn)代科學,成為現(xiàn)代文明的基礎。

  注重觀測記錄和規(guī)律總結,是中國古代科技的一大特點,沈括的《夢溪筆談》、宋應星的《天工開物》中,都有著至今令人贊嘆的閃光點。在天文、地理、氣象、農(nóng)學等領域,古人勤勉的記錄可謂汗牛充棟。這些不可復現(xiàn)的歷史記錄為后人追溯和重現(xiàn)歷史現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)長期規(guī)律準備了寶貴的資料。如自春秋以來,哈雷彗星的歷次回歸在中國古籍中都可以找到記錄;對于四百年以前新星、超新星的研究,中國古代記錄幾乎是唯一的目擊資料,為現(xiàn)代天體物理研究者所重視。而竺可楨先生正是從古代史書和筆記中,梳理出了中長期歷史物候的變遷,為今人進行物候、氣候變化等研究提供了重要的材料。

  近些年來,古代科技成果越來越受到重視,專業(yè)研究者、科學史學者對相關問題的進一步研討、發(fā)表的眾多專業(yè)和科普著作,讓我們有機會一窺歷史長河里的科技之光。

  而科技史研究,其意義不僅僅在于對某一學科的具象上的啟迪,它擁有著更多內(nèi)涵。對比古今中西的科學發(fā)展歷史,我們也可以在現(xiàn)代科學基礎上發(fā)現(xiàn)古代科學給我們的啟迪和教訓。

  諾貝爾物理學獎獲得者斯蒂文·溫伯格在《第三次沉思》中指出,我們在研究古代科學的同時,不得不采取某種程度的輝格史觀傾向,以現(xiàn)代標準來評判古代科學的進展水平。從這個意義上說,二十四節(jié)氣及其中國古代對日月運行的算法,在唯象理論上達到很高的水平,(與古希臘傳統(tǒng)對比)從唯理層次上略有欠缺——中國天文學始終持“天圓地方”模型,在二維球面上用代數(shù)方法描述(擬合)日月運行,缺少了距離討論。所以即便是在郭守敬時代,日月食的計算仍有“當食不食”(計算結果顯示應該發(fā)生,實際上卻看不到),并且無法解釋。但我們似乎沒有在這個問題上進行更加深入的研究。而古希臘天文學從柏拉圖時代起,就致力于建立三維幾何模型,托勒密時代提出了地心說,并為一千五百年之后哥白尼科學革命準備好了舞臺。

  這應該讓我們更加意識到,科學始終來源于現(xiàn)實問題,但我們不能把目光局限在現(xiàn)象層次上,忘記了對知識產(chǎn)生過程和未知問題的瞻望。這一點,在我們今天的科學教育上尤應警惕——科學教育不能只從書本到書本,而要在注重知識學習的同時,激發(fā)興趣、啟迪愛好,鼓勵更多青少年兒童熱愛科學、養(yǎng)成科學思考的方式。

  對于公眾而言,我們也應該對比、借鑒世界科學發(fā)展的歷史,理解科學發(fā)現(xiàn)大多數(shù)是“反常識”的。因此,相對于其他文化領域,科技領域更需要多樣性觀點和寬容精神、需要批評和爭鳴,因為我們無法事先評判哪一種新思想是正確的,更無法通過計劃書來決定原創(chuàng)新科學的誕生。這樣,才能為促進原創(chuàng)科學技術的產(chǎn)生提供豐厚的土壤。

  早在四百年前,徐光啟面臨中國天文歷法方面的落后,就定下了“欲求超勝,必須會通;會通之前,必先翻譯”的方針。其時,僅僅通過一代人的努力,就使中國歷法趕上了當時西方的水平。他更敏銳地意識到了西方學術先進的原因是“無他謬巧也,千百為輩,傳習講求者三千年,其青于藍而寒于水者,時時有之”。反觀中國歷史,對自然科學感興趣的學者數(shù)量不算多,杰出之人“越百載一人焉,或二三百載一人焉”。

  徐光啟的憂慮如今已經(jīng)得到解決——今天,中國科技事業(yè)已經(jīng)天翻地覆,我國的科技人員總量已經(jīng)位居世界第一位,而隨著“強基計劃”、各類人才計劃的實施、隨著我國科技事業(yè)的不斷發(fā)展,也必將涌現(xiàn)更多領軍人物和戰(zhàn)略科學家。

  遠追古代仁人志士的初心,實現(xiàn)科技強國的愿景,正在今日。

(責編: 李雨潼)

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