內容簡介
緒論:科學蒙難若干原因的歷史分析
此書上《潛科學》叢書之中的一本。它力圖以確鑿可靠的科學史實為依據,從科學蒙難這個側面來研究和探討科學發現由“潛”到“顯”的規律。所謂科學蒙難,就是指在科學發展的進程中,由於種種因素,使某些科學成果在發現或公認時間上被延遲,在傳播的空間上受限制,以及使發現者本人遭遇不幸等現象。因此,如果說叢書的其它幾本是從正面去考察造成科學增長的原因,以總結經驗,把握規律,推動科學技術的迅速發展,那么,可以說這一本書是從反面來分析阻礙科學增長的因素,以吸取教訓,克服障礙,促進科學技術的順利前進。
這裡,我們考察和剖析了科學技術發展史上蒙難的32個事例。就每個事例來說,都是在特定的歷史條件下出現的特殊現象,其原因是多種多樣和錯綜複雜的,但其中卻存在著帶有普遍性的一些原因,歸納起來,主要有以下十個方面。
(一)傳統觀念的束縛
新的科學發現和理論常常是原有理論所無法解釋的,是與傳統觀念相衝突的,因此,受傳統觀念的束縛,固執於舊理論,必然造成科學成果在發現和公認時間上的延遲和傳播空間上的限制。
原有的科學理論可以有效地指導人們去認識自然和改造自然。然而,如果把它看成是僵死的、絕對不發展的,那么就會束縛新的科學發現。19世紀90年代,勒貝格在前輩數學家所取的成果基礎上,大膽地改進了黎曼積分,以函式值相近的區集分劃代替了求積區間從左至右的分劃,以集合“測度”的一般理論代替了粗糙的“廣延”理論,於1902年寫出《積分、長度、面積》一文,提出了新的點集的測度概念,並在此基礎上建立了新型的積分——勒貝格積分。這種積分克服了黎曼積分的缺點,套用範圍也廣得多。從而,勒貝格解決了大數學家波萊爾。約旦等多年來一直在想而始終未能解決的難題。但是,數學家們受傳統的黎曼積分的束縛,不願接受勒貝格積分,指責它破壞了黎曼積格積分在20世紀的頭十年里,一直受到冷遇,而勒貝格本人也因些受到污衊和人身攻擊。直到1910年,由於勒貝格、斯蒂吉斯等人的深入研究,在機率論、調和分析等領域找到了套用,逐步形成了以勒貝格測度和勒貝格積分為基礎的一個新的數學工具,勒貝格積分這才得到分認。同樣,受傳統的地殼固定論的束縛,魏格納的大陸漂移說推遲了30年之久才得到公認;受傳統的牛頓力學的束縛,愛因期坦的相對論不能及時為人們所接受,以至於愛因斯坦並未因創立相對論而獲科學界的最高獎賞;受傳統的活力論的束縛,維勒人工合成了尿素未能及時得到公認;受傳統的熱素說的束縛,卡諾未能發現熱力學第一、第二定律;受傳統的燃素說的束縛,普利斯特列“當真理碰到鼻子尖上的時候也未能發現真理”;受傳統的歐氏幾何的束縛,高斯不敢發表自己關於非歐幾何的研究成果,亞。鮑耶和羅巴切夫期基關於非歐幾何學的研究也未能及時得到公認。
傳統的科學方法為人閃提供了思維規範。當新方法與這種規範相衝突時,則往往不能及時為人們所接受。1926年,玻恩發表了短文《碰撞過程的量子力學》,首次提出了波函式的幾率解釋。隨後以以長篇文章和專著詳細講討論並發展了這一最子力學的新方法。這種新方法是以實驗為基礎的,而且得到了實驗的證明,它使得量子力學成為一門統計性的數學物理理論。這種方法與自拉普拉斯以來人們普遍接受的方法——決定論——是大相逕庭的,因此,就連對量子力學做出了重要貢獻的普朗克、愛因斯坦、德布洛意、薛定鍔等人也不願接受,甚至提出了許多批評,致使諾貝爾基金會拖延了28年才為幾率解釋的創立者玻恩授獎。
(二)學術權威的壓制
科學史表明,科學蒙難也來自學術權威的壓制。某一學科領域形成了權威,就是這門學科走向成熟的重要標誌之一。學術權威可以帶領和指導廣大研究者繼續向這一領域的深度和廣度進行探索。學術權威對科學發展具有極其重要的作用。但是,權威是相對的,作為一個學術權威,如果把自己絕對比,看不見或看不起別人的成果或貢獻,甚至採取學閥的作風,那么,他就不僅不可能起到學術帶頭人的作用,而且還會壓制科學新發現,阻礙科學新生力量的成長,從而造成科學蒙難。
學術權威對科學新成果的壓制,首先表現為對不出名小人物的發現置之不理。1826年,青年學生阿貝爾解決了許多大數學家多年想解決而未能解決的問題。他將研究論文《論一類極廣泛的超越函式的一般性質》提交給法國科學院,該科學院秘書、著名數學家傅立葉唯讀了引言,便委託數學權威柯西去審查。但是,由於柯西的忽視把稿件丟在什麼地方,竟記不起來了,直到兩年以後,阿貝爾已經去世,失蹤的論文才重新找到,而論文的發表則被拖延了12年之久。同樣,1829年底,18歲的青年數學家伽羅華,將自己關於群論的研究論文遞交法國科學院。然而,柯西和傅立葉卻把這份極其重要的論文給散失了。1831年1月,伽羅華又將其論文交給著名數學家泊松,再次遭到了指責和否決,論文整整被壓制了17年。直到1846年在劉維爾主編的《數學雜誌》上發表後,才引起人們的重視。
其次,學術權威對科學成果的壓制,還表現在對新成果的貶低和攻擊上。1884年,瑞典化學家阿倫紐斯提了了在化學發展中帶有革命性的電離學說。他先把新學說的思想匯報給母校烏普薩拉大學的克列維教授,熱切地期望能得到支持和幫助。然而,他卻意外地遭到了教授的嘲諷。克列維說“阿倫紐斯的想法純粹是”胡說八道“,是把”鼻子伸進不該去的地方了“。當他在烏普薩拉大學博士學位答辯會上宣讀論文後,教授們個個怒不可遏,認為他的想法”純粹是空想“。更有甚者,當他的論文公開發表以後,便遭致了更大規模和更加猛烈的攻擊。英、法、德、俄等國家的許多一流化學家,也群起而攻之,化學界形成了一條國際反對陣線。其中有,以發現元素周斯律而享有盛名的門捷列夫、以研究溶液理論而著稱的阿姆斯特朗、以發現溶液滲透膜而聞名的特勞貝、以研究溶液電動現象而為人注目的魏德曼等等。他們認為,由於電離學說違背了戴維和法拉第所建立的經典電化學理論,因而是“奇談怪論”,“不值一提”。於是,這一學說長期得不到人們的確認。
學術權威對學學人才的壓制,在科學史上也是不少見的。匈牙利醫生塞麥爾維斯發明了用漂白粉洗手的消毒法,預防產褥熱病獲得成功,被譽為“母親的救星”。可是,他在維也納做了“產褥熱的來源”的學術演講後,卻遭到了他所在的教研室主任克雷因教授的反對,並因此而被維也納總醫院解僱了。後來,他申請到大學任教,也遭到了拒絕。青年教師康托爾創立了集合論後,馬上遭致當時一些赫赫有名的數學家的激烈攻擊,其中攻擊得最為激烈、最為長久的卻是他的老師、比他年長22歲的著名數學家克隆尼克。克隆尼克認為,康托爾關於超限數的研究是一種非常危險的“數學瘋病”,並在許多場合下,用各種頭刻的語言,粗暴地、連續不斷地攻擊康托爾達十年之久。康托爾一直在哈勒在學任教,薪金很微薄,幾次想在柏林得到一個薪金較高、聲望較大的教授職位,但由於克隆重尼克橫加阻撓一直未能實現。他的學術論文也由於克隆重尼克的阻撓而一再延誤發表的日期。克隆尼克的激烈攻擊,使得康托爾的精神狀態受到了極大損害,在40歲進患了嚴重的憂鬱症,極度沮喪,神志不安。在他生命的最後幾十年里,這種精神病時有發作,使他不得不經常住到精神病院的療養所里。這是數學史上一個發人深思的重事件。
(三)習慣勢力的阻撓
科學成果作為一種新事物,它本質上是進步的、革命的,往往與人們長期形成的習慣勢力格格不入。習慣勢力是一種頑固的勢力,對科學新成果總是極力排斥和阻撓,而由此造成科學蒙難。
墨守成規的保守思想,是一種較為普遍的習慣勢力。它阻礙科學發現的事例,在科學發展史上是屢見不鮮的。中國古代曆法改革之所以多次受阻,主要就是由於當時朝延中保守勢力的破壞所造成的。南北朝時代的祖沖之,經過精密觀測和推算,改變了19年7閏的舊曆,定出了391年置144個閏月的新閏周,於公元462年制訂了與實際更為符合的《大明曆》,並進呈給當時朝延。然而,這一改革在朝延里卻掀起了軒然大波,遭到了以朝延寵臣戴法興為代表的保守勢力的激烈反對。他們攻擊祖沖之的改革是“削閏壞章”、“誣天背經”;1093年至1095年間,沈括就提出了用“十二氣歷”代替原來曆法的主張,這既符合天體運動的規律,也有利於農業生產活動的安排。然而,這一主張非但沒有被採納,反而遭到頑固守舊派的“怪怒攻罵”、極力阻撓,結果“十二氣歷”整整被掩沒了八百年之久;1481年,俞正寫了《改歷議》一文,供禮部及掌管欽天監的官員參考,可是他卻被攻擊為“輕率狂妄,宜正其罪”,並送入了監獄;1517到1518年間,漏刻博士朱裕上言改革,仍遭阻攔,回答他的是:“古法不可輕變,仍舊法”。同樣,人猿同祖的理論長時間得不到確認;琴納的牛痘接種法遲遲不能推廣;莫爾斯的電報、貝爾的電話拖延了發明和套用的時間等等,也都是與保守勢力的阻撓分不開的。
舊道德是習慣勢力的又一種表現形式。計畫生育事業的開拓者、美國著名醫學家瑪格麗特。桑格,為了解除婦女的沉重負擔和痛苦,從本世紀初就開始積極倡導節育,並研究了節育方法,製成了避孕藥,開辦了節育診所,受到美國廣大婦女的回響和支持。然而,她的這些節育活動卻被一些人說成是“非法的”、“不道德的”。紐約道德維持會會長安東尼。康斯托克,在1873年促進美國國會通過的一項禁止利用郵政和火車、輪船傳遞色情品的法律中,塞進了一條禁止避孕用具和禁止傳播避孕知識的條令。他把這些避孕用具和藥品說成是“猥褻、下流、淫蕩、邪惡、污穢和令人作嘔的東西”。若觸犯康斯托克塞進法律的這些條令,要被判處十年監禁和巨額罰款。康斯托克授意在紐約州刑事法中確立的條令,規定得更為嚴厲:無論什麼人以什麼理由宣傳節育,都將被判為犯罪。在美國,桑格的節育診所連遭查抄,他本人多次被捕入獄,受盡了折磨。在中國,桑格也受到了無理指責。當她來中國宣傳節育時,有人污衊她要使中國人滅種。在日本,桑格先是遭到日本政府不允許她上岸的無理阻撓;排除重重困難上岸後,又企圖阻止她宣傳節育。後來,經過桑格長期而頑強的鬥爭,克服了舊道德的重重阻撓,才使這一造福於人類的偉大事業得以存在和發展。
男尊女卑也是一種習慣勢力。馬克思指出:“每個了解一點歷史的人也都知道,沒有婦女的酵素就不可能有偉大的社會變革。社會的進步可以用女性……的社會地位來精確地衡量。”然而,從科學史上看,人們往往認不清這一點。許多傑出的女性,本應對科學事業做出更大的貢獻,但卻得不到相應的條件,找不到相應的職業,甚至受到歧視,遭遇不幸。著名數學家果爾丹的學生愛米。諾德曾發表過六篇數學論文,並且當她父親退休後,她到了著名的數學城哥延根,得到了著名數學家希爾伯特的常識。然而,當希爾伯特為她爭取講師資格時,卻遭到了學院教授們的反對,理帖就是因為她是一個女性。教授們說:“一個女人怎么能做講師呢?如果讓她當了講師,那她以後就會成為教授,成為大學評議會的成員,難道能允許一名女人進入評議會嗎?”;從而把一名傑出的數學新秀拒之於大學講壇之外。俄國女數學家蘇菲。柯瓦列夫斯卡婭在國內得不到上大學的權力,從國外留學回國後也找不到相應的工作,不得不又到他鄉去尋求職業。世界上僅有幾位一生中獲兩次諾貝爾獎金之一的瑪麗婭。居里,在十分艱難的生活環境和實驗條件下從事研究工作,無人問津,只有在她丈夫不幸去世後,才“繼位”當上了大學教授。
還有一種習慣勢力就是“馬太效應”。《馬太福音》第二十五章中說:“因為凡有的,還要加給他,叫他多餘。沒有的,連他所有的,也要奪過來。”科學史家羅伯特。默頓指出,在科學界也有類似的現象,“對已有相當聲譽的科學家做出的科學貢獻給予的榮譽越來越多,而對那些未出名的科學家做出的科學貢獻給予的榮譽越來越多,而對那些未出名的科學家則不承認他們的成績。”這種現象就是科學上的“馬太效應”。馬太效應的存在,使得許多不出名的年輕人、“小人物”的科學創見和研究成果得不到發表的機會,即使發表也往往得不到科學界的重視,從而出現科學發展史上的憾事,甚至鑄成大錯。偉大的科學幻想小說家凡爾納,在他34歲時完成第一部科幻小說《氣球上的五星期》,向出版社投稿十五次,連遭拒絕,直到第十六次才得以發表。這不僅使他的作品推遲了問世的時間,更嚴重的是,使得他開闢的對科學技術發現具有重要啟示意義的新領域蒙受了災難。美國青年史密斯,根據他多年積累的資料編繪了世界上第一張最為系統的地層表。
作品目錄
幾何學史上的哥白尼們/夠數學家們忙上五百年/划過代數理論夜空的流星/從數學家到精神病患者/一曲千古悲歌/竟說女兒不如男/三百多年的沉冤/嫉妒的惡果/曲高和寡乎/絕對的自然定律/上帝不會擲骰子/推遲22年頒發的諾貝爾獎/當真理碰到鼻子尖上的時候/從“痴人說夢”到天才預言/微生物獵人/只尊仲景書,卻遺後賢