開卷筆記 – 大發現

又一本大歷史，這本談科學方法的「發現」之旅，由泰勒斯談起。古代的這些自然哲學家與現代科學家大大不同，他們相信世界依某些規則運作，也提出諸多理論，例如世界是由水、火、土、風等等元素組成之類，但他們卻不會對此進行觀察和修正理論，提出了就算，根本沒想過要驗證理論。根據現實觀察來進行驗證，是很後來的事。作者溫伯格是諾貝爾獎得主，也甘冒歷史寫作之忌，不留情地以現在的標準評價古人，為的就是想找現代科學革命是怎麼發生的，而一如他所言，這是一場大發現，卻並非必然。

古希臘的學者是自然哲學家，但在作者口中更像是詩人，對所提出用來解釋世界運作的模型，關注點是美不美，或者是否乎合某種道德觀，是否公平等等。符不符合現實，則是其次，這讓人感受到一種精英的離地。當然還是有些自然哲學會做測量和驗証，但似乎都不被重視。

有趣的是，科學發展有賴數學，讓我們可以對現實進行計算，但也某程度上阻礙了科學方法的發展。因為數學使用公理和定理，由幾個公理推理出一大系統的定理。古代自然哲學也以方式思考，先有一堆「公理」，再以此展開理論。問題自然是公理的定義就是不證自明的，所以不用驗証，於是很多理論就由某某大師說了算。

古希臘對於世界運作的興趣，跟據作者描述曾一度失傳，幸好相關有關測量和數學工具流出後再流入，再綜合起其他如阿拉伯、埃及、印度等等來的新數學概念，才讓科學發展又重新出珼。事實上，有關觀察的技術發展越好，我們才能越對於現有的理論進行質疑和反思。現代跟古代的分別是，我們知道自己很可能錯，而不是很可能對。

此書討論的重點是天文和物理，去到講述托密勒、哥白尼、伽利略等人時，花了很多篇幅去講他們對於天體運行的各種不同的模型，而當中有某些模型只要稍作修改，其實可以符合現實觀察。問題當時有些學者決定要修改的不是理論，而是數據，這在我們現代科學也有，叫微調，是一個問題。

作者認為科學革命是有發生的，也跟一般看法一樣會將焦點集中在哥白尼、伽利略、波普耳、牛頓等人身上。我們在這時期，開始由只相信自己兩眼所見，到相信儀器的觀察，並要理論符合觀察。有關世界的機械觀漸漸成形，初代科學家變成以揭開上帝自然之書的運作為己任。當中還是會有美學，甚或道德感的判斷。例如日心說就比起其他天球理論來得簡潔和有說服力，於是被後人更加重視。到牛頓時其的重力理論，既簡單又一統江湖。

我們事實上漸漸地對於簡潔美的追求減少了，更加依重的是符合觀察。現在有關原子理論最有力的是標準模型，是非常臃腫，一點也不簡潔，但非常符合觀測。標準模型也脫離了由一、兩個偉人科學家想出來的模式，是由國際間物理學家大型合作和累積而成。科學家們對於現實追求，由理論符合預測所帶來的喜悅，與古時的美感追求已有所不同。

這書據說是由課堂物料轉變出來的，所以有某些章節讀來也有點累人，雖然作者已經將所有計算細節推到書的附錄上，但還是讓人讀起來很想跳開某些技術細節。若果用歷史學角度，則還是相當偏頗的只是歐洲、只是天體物理、只是男人等等。至於科學革命何以發生，這書其實又不怎麼講得到，因為很多時都是作者評論某古人「本來應該一早發現XX的」，為何「本來」不了則似乎仍要講歷史脈絡吧。