中國古代科學理論水準不算高!為什麼非要說古代科學領先世界,只是近2百年才落後?
更新于:2025-04-02 08:43:44

接上一個回答的討論,因為這裡面有一個歸因錯誤的問題。

全世界不管哪裡的人,之所以切身感受到現代科學的強大,是在於飛機大炮、是在於手機電腦,而不是幾何微積分。可是長期的宣傳和基礎教育,把這些科技產品統統都歸結到了幾何跟邏輯上,導致這樣的認知割裂。

而上述這些科技產品真正的總來源,是燒爐子。

就是對著空氣冥想的能力再強,你也不能憑空變出鐵來,也造不了飛機大炮。就像評論裡說的,你就算給亞馬遜叢林送去完整的歐氏幾何,它也發展不出鋼鐵工業。而我們過去不也是被資源卡了脖子嘛。

現代科技一切強大的根源都在於燒爐子。飛機大炮用的鋼鐵需要燒爐子,手機電腦用的矽同樣需要燒爐子。會幾何、會邏輯,無助於幫你畫出鐵碳相圖,無助於幫你把矽提純到9個9。沒有這樣的高純矽,再天花亂墜的理論模型都是空想。

所以我一直在說,科學真正的源頭是燒爐子,燒開水。牛頓時期的天文觀測能夠成立,在於燒爐子燒出來的透明玻璃。三次工業革命能成立,全都是燒爐子燒出來的。甚至現在的機器學習人工智慧,大家也把它戲稱為賽博燒爐子。

那麼如果你去找燒爐子的起源,它就只能是中國。

釀酒製鹽要燒爐子,煉丹熬藥要燒爐子,陶瓷鋼鐵要燒爐子。中國把燒爐子的基因刻在了國名china里。只有中國是家家戶戶都要日常明火煮飯,極少生食,極少吃工廠深度加工的預製食物。

水和火是刻在文化基因里的元素。漢字的不斷進化,就是在為了更好地描述燒爐子這件事情而發展。

我跟國內同行交流,今天燒了個六方的,明天燒了個三斜的,對方能秒懂我在說啥。但如果說的是hexagonal,triclinic,對方只能一臉蒙。珠光體、滲碳體,這些名詞你就算從未接觸過冶金學,也能大致猜出它想說個啥形貌。但你能記得住pearlite、cementite是啥東西?反正我記不住這些單詞,每次用都得查。

這還算是引進的西語翻譯,已經領先原文了。實際日常交流往往是這樣:“今天燒出了一堆糊糊,裡面有一些渣渣,電鏡放大了看是一些片片,少數有幾個塊塊,有的是尖尖,有的是絮絮,有的是條條,有的是圈圈。”這麼準確的燒爐子表達,誰給翻譯下英文咋說?

就像乒乓教練日常會說“打弧圈球,加側旋90度”嗎?不會。他只會說:拐!撇!搓!殺!

以前總有人詬病說,中文沒有英文表達準確,所以不適合科學。比如“放食鹽少許”到底是多少克?殊不知這正是中文語境的優勢,在複雜的物質環境中減少數位變數,增加更多狀態的描述語。食鹽多放少放0.5g會產生什麼相變嗎?並不會。一個無關緊要的變數當然應該盡可能被忽略,不然就會深陷於細節里出不來。

所以,正是語言文字在燒爐子這個層面的顯著優越性,我們能夠更加快速地培養出一大批爐子工(劃掉)工程師,工業化的速度也會如此迅速。

有人可能會問了,那既然燒爐子這麼重要,為什麼我們中學學的物理化學上面,都是歐洲人的名字呢?那當然是因為歐洲人也學會了燒爐子呀。

科學是分科之學。物理和化學在18-19世紀首先分出來成為獨立學科,研究的重點之一就是燒爐子。就像我經常舉的例子,兩朵烏雲之一的黑體輻射中的黑體是指什麼?就是爐子呀,因為爐子裡面是黑的嘛。所謂黑體輻射,威恩位移定律,其實就是中文常說的“爐火純青”,即溫度升高,波長會變短。

你一定會說,發現爐火純青只是經驗,沒有將這個經驗轉化為量子力學,就說明沒有第一性的思維能力。

確實是這樣。因為當時窯工的注意力都被另一種顏色給吸引走了,即燒制出的瓷器顏色。從黑不啦叽的草木灰變成各種釉彩,這麼奪目的顏色變化,誰還會去關心裡面的火是什麼顏色,和溫度是什麼關係?

查閱大量當時的瓷器論著就會發現,當時幾乎所有理論研究都集中到了爐溫和瓷器顏色之間的關係,而沒人關心爐溫和火焰顏色的關係。經過了無數的實驗,花了無數的人力物力,最後的結論就是,毫無關係。

這有點黑色幽默。就像當年法國人研究空氣氣壓和體積的關係,他們做了相當周密的實驗,最後結論就是,毫無關係。要是這個結論一直保持下去,那科學就完犢子了。幸好波義耳是個英國人,不買法國人的帳,重新做了一遍實驗,發現是法國人不應該用黃銅和木塞作為容器,而應該用玻璃和水銀。這誰能想到?

另一個例子是半導體。當年大家都認為鍺才是最好的半導體,矽是絕緣的。所以蘇聯發展半導體一開始就優先選了鍺,而且起步階段要快於美國。直到進入集成化以後,鍺就不行了,矽迅速成為主流。此時蘇聯已經落後了很多年,要再追趕已經來不及了。

現在的基礎科學教育很容易讓人產生績效主義。但其實科學要允許失敗,歷史上失敗的實驗不勝枚舉,你看到的教科书只是罗列了其中占比极少的成功例子。不能因為最後一個包子吃飽了,就說前面五個包子不重要。

中國兩千年燒爐子的經驗積累並非一無是處。歐洲後來的冶金、半導體行業能夠無縫銜接地發展起來,中國傳入的燒爐子經驗給了極大的便宜。

比如我們都知道,半導體物理的出現得益於19世紀對銀的離子化合物的研究,如硫化銀、氯化銀等。但我們的教材不講,銀之所以從與金齊平的貴金屬地位下來,得益於唐代發明的灰吹法制銀。在此之前,世界上從未有報導化合物中提煉銀的辦法,所有的白銀都是直接採集自然的單質或金銀合金,數量稀少、價格昂貴。

所以,我們說中國古代科學領先,主要就體現在,我們很早就認識到了鉛汞是元素,總結出了正確的元素五金,知道不含金的物質無論如何也變不出金來。而歐洲一直到牛頓時代,還在試圖玩賤金屬變貴金屬的把戲。

中國也是人類第一次科學性地對元素單質動手,有目的地使用三種準元素碳、硫、硝(那時候不可能知道氮氣,硝就扮演氮的角色),人工合成了第一個多元化合物火藥,可以說是最早對元素週期表下手的文明。

那你會問了,既然這麼早找到提煉銀的方法,為什麼又沒有發現半導體的銀硫化物和鹵化物呢?你現在戴的銀飾容易變黑,那是因為工業化以後空氣和水裡出現了微量的硫,而這是古代所沒有的。

眾所周知,牛頓等人在論證金銀差異的時候發現,前者會溶於王水,後者溶於強水,這是後來銀工業能夠興起的最主要原因。眾所周知,中國不僅缺強鹼,還缺強酸,一直到清中後期,中國才掌握了強水能融五金的道理。合成強酸的起手式需要的關鍵原料是膽礬,也就是五水硫酸銅,而眾所周知,中國是一個貧銅國家,幾千年前就把表層銅礦采差不多了。

說完資源稟賦卡脖子,再說說制度和文化影響。

歐洲有一點傳統比較好,就是通過命名權的方式來記錄科學家的貢獻。中國傳統對於命名權的使用則過於謹慎,除非有明確無疑的個人貢獻,如果一項科學技術存在多人貢獻的情況,則不願意給予命名權。

比如天文,除了像張子信這種一個人獨居海島三十年,日夜觀察星象,具有明顯個人特徵的情況以外,我們很少記錄星象觀測的具體人物,把他們都當作了集體勞動。這雖然有利於讓更多人參與科學研究中,但對於現代人習慣了的英雄主義敘事觀非常不友好,缺乏記憶點。

當然,這也是一個有利有弊的事情。如果一切榮譽都堆給少數幾個成功者,那些給他打下手的牛馬們又算什麼呢?誰還願意去做大概率失敗的實驗嘗試呢?沒有大量失敗的累積,又何來最後那個成功?就像上次說的,一旦現代科學進入到大工業、大科學的協作模式,歐洲那種個人英雄主義的科學模式就玩不轉了,當然也就迅速衰落回去。

命名權的爭議從來也沒有停止過。牛頓萊布尼茨之爭已經老生常談了。像磁場強度的常用單位就有三個之多,特斯拉、高斯、奧斯特,這幾個人在磁學的貢獻好像誰都說服不了誰。而且我們還可以提名沈括呀。

類似的還有溫度的單位,攝氏華氏不說了,開爾文也很莫名其妙,他在熱學的貢獻固然非常大,但他既不是發明溫度的,也不是發現絕對零度的,更不是確定攝氏溫標的。不能因為他聲音大,就能搶下命名權吧。

由此可見,你在中學課本上看到一大串名字,未見得一定是好事,其中還是有相當多德不配位的情況。

現代科學的價值觀,還是應該講一個“功成不必在我、功成一定有我”更好,否則很難走出星辰大海。以前初創時期都是低垂的果實,自己家裡隨便搭個檯子也能做實驗。現在的科學沒有大型儀器設備、沒有一長串名字之間的精誠合作,基本不可能產生有效成果。搶命名權的陋習已經無數次影響到科學進步了,甚至許多大人物都因此徹底鬧翻的遺憾。

至於很多人還喜歡依此類推,一說到古希臘就喜歡報菜名,羅列一堆這個德那個斯的。科學又不是目錄學,光列名字就行?最可笑是為了迎合一個杜撰出來的畢達哥拉斯,勾股術也要跟著改成人名命名,真是鬧麻了。