中国古代科学理论水平不算高!为什么非要说古代科学领先世界,只是近2百年才落后?
更新于:2025-04-02 08:43:44

接上一个回答的讨论,因为这里面有一个归因错误的问题。

全世界不管哪里的人,之所以切身感受到现代科学的强大,是在于飞机大炮、是在于手机电脑,而不是几何微积分。可是长期的宣传和基础教育,把这些科技产品统统都归结到了几何跟逻辑上,导致这样的认知割裂。

而上述这些科技产品真正的总来源,是烧炉子。

就是对着空气冥想的能力再强,你也不能凭空变出铁来,也造不了飞机大炮。就像评论里说的,你就算给亚马逊丛林送去完整的欧氏几何,它也发展不出钢铁工业。而我们过去不也是被资源卡了脖子嘛。

现代科技一切强大的根源都在于烧炉子。飞机大炮用的钢铁需要烧炉子,手机电脑用的硅同样需要烧炉子。会几何、会逻辑,无助于帮你画出铁碳相图,无助于帮你把硅提纯到9个9。没有这样的高纯硅,再天花乱坠的理论模型都是空想。

所以我一直在说,科学真正的源头是烧炉子,烧开水。牛顿时期的天文观测能够成立,在于烧炉子烧出来的透明玻璃。三次工业革命能成立,全都是烧炉子烧出来的。甚至现在的机器学习人工智能,大家也把它戏称为赛博烧炉子。

那么如果你去找烧炉子的起源,它就只能是中国。

酿酒制盐要烧炉子,炼丹熬药要烧炉子,陶瓷钢铁要烧炉子。中国把烧炉子的基因刻在了国名china里。只有中国是家家户户都要日常明火煮饭,极少生食,极少吃工厂深度加工的预制食物。

水和火是刻在文化基因里的元素。汉字的不断进化,就是在为了更好地描述烧炉子这件事情而发展。

我跟国内同行交流,今天烧了个六方的,明天烧了个三斜的,对方能秒懂我在说啥。但如果说的是hexagonal,triclinic,对方只能一脸蒙。珠光体、渗碳体,这些名词你就算从未接触过冶金学,也能大致猜出它想说个啥形貌。但你能记得住pearlite、cementite是啥东西?反正我记不住这些单词,每次用都得查。

这还算是引进的西语翻译,已经领先原文了。实际日常交流往往是这样:“今天烧出了一堆糊糊,里面有一些渣渣,电镜放大了看是一些片片,少数有几个块块,有的是尖尖,有的是絮絮,有的是条条,有的是圈圈。”这么准确的烧炉子表达,谁给翻译下英文咋说?

就像乒乓教练日常会说“打弧圈球,加侧旋90度”吗?不会。他只会说:拐!撇!搓!杀!

以前总有人诟病说,中文没有英文表达准确,所以不适合科学。比如“放食盐少许”到底是多少克?殊不知这正是中文语境的优势,在复杂的物质环境中减少数字变量,增加更多状态的描述语。食盐多放少放0.5g会产生什么相变吗?并不会。一个无关紧要的变量当然应该尽可能被忽略,不然就会深陷于细节里出不来。

所以,正是语言文字在烧炉子这个层面的显著优越性,我们能够更加快速地培养出一大批炉子工(划掉)工程师,工业化的速度也会如此迅速。

有人可能会问了,那既然烧炉子这么重要,为什么我们中学学的物理化学上面,都是欧洲人的名字呢?那当然是因为欧洲人也学会了烧炉子呀。

科学是分科之学。物理和化学在18-19世纪首先分出来成为独立学科,研究的重点之一就是烧炉子。就像我经常举的例子,两朵乌云之一的黑体辐射中的黑体是指什么?就是炉子呀,因为炉子里面是黑的嘛。所谓黑体辐射,维恩位移定律,其实就是中文常说的“炉火纯青”,即温度升高,波长会变短。

你一定会说,发现炉火纯青只是经验,没有将这个经验转化为量子力学,就说明没有第一性的思维能力。

确实是这样。因为当时窑工的注意力都被另一种颜色给吸引走了,即烧制出的瓷器颜色。从黑不啦叽的草木灰变成各种釉彩,这么夺目的颜色变化,谁还会去关心里面的火是什么颜色,和温度是什么关系?

查阅大量当时的瓷器论著就会发现,当时几乎所有理论研究都集中到了炉温和瓷器颜色之间的关系,而没人关心炉温和火焰颜色的关系。经过了无数的实验,花了无数的人力物力,最后的结论就是,毫无关系。

这有点黑色幽默。就像当年法国人研究空气气压和体积的关系,他们做了相当周密的实验,最后结论就是,毫无关系。要是这个结论一直保持下去,那科学就完犊子了。幸好波义耳是个英国人,不买法国人的账,重新做了一遍实验,发现是法国人不应该用黄铜和木塞作为容器,而应该用玻璃和水银。这谁能想到?

另一个例子是半导体。当年大家都认为锗才是最好的半导体,硅是绝缘的。所以苏联发展半导体一开始就优先选了锗,而且起步阶段要快于美国。直到进入集成化以后,锗就不行了,硅迅速成为主流。此时苏联已经落后了很多年,要再追赶已经来不及了。

现在的基础科学教育很容易让人产生绩效主义。但其实科学要允许失败,历史上失败的实验不胜枚举,你看到的教科书只是罗列了其中占比极少的成功例子。不能因为最后一个包子吃饱了,就说前面五个包子不重要。

中国两千年烧炉子的经验积累并非一无是处。欧洲后来的冶金、半导体行业能够无缝衔接地发展起来,中国传入的烧炉子经验给了极大的便宜。

比如我们都知道,半导体物理的出现得益于19世纪对银的离子化合物的研究,如硫化银、氯化银等。但我们的教材不讲,银之所以从与金齐平的贵金属地位下来,得益于唐代发明的灰吹法制银。在此之前,世界上从未有报道化合物中提炼银的办法,所有的白银都是直接采集自然的单质或金银合金,数量稀少、价格昂贵。

所以,我们说中国古代科学领先,主要就体现在,我们很早就认识到了铅汞是元素,总结出了正确的元素五金,知道不含金的物质无论如何也变不出金来。而欧洲一直到牛顿时代,还在试图玩贱金属变贵金属的把戏。

中国也是人类第一次科学性地对元素单质动手,有目的地使用三种准元素碳、硫、硝(那时候不可能知道氮气,硝就扮演氮的角色),人工合成了第一个多元化合物火药,可以说是最早对元素周期表下手的文明。

那你会问了,既然这么早找到提炼银的方法,为什么又没有发现半导体的银硫化物和卤化物呢?你现在戴的银饰容易变黑,那是因为工业化以后空气和水里出现了微量的硫,而这是古代所没有的。

众所周知,牛顿等人在论证金银差异的时候发现,前者会溶于王水,后者溶于强水,这是后来银工业能够兴起的最主要原因。众所周知,中国不仅缺强碱,还缺强酸,一直到清中后期,中国才掌握了强水能融五金的道理。合成强酸的起手式需要的关键原料是胆矾,也就是五水硫酸铜,而众所周知,中国是一个贫铜国家,几千年前就把表层铜矿采差不多了。

说完资源禀赋卡脖子,再说说制度和文化影响。

欧洲有一点传统比较好,就是通过命名权的方式来记录科学家的贡献。中国传统对于命名权的使用则过于谨慎,除非有明确无疑的个人贡献,如果一项科学技术存在多人贡献的情况,则不愿意给予命名权。

比如天文,除了像张子信这种一个人独居海岛三十年,日夜观察星象,具有明显个人特征的情况以外,我们很少记录星象观测的具体人物,把他们都当作了集体劳动。这虽然有利于让更多人参与科学研究中,但对于现代人习惯了的英雄主义叙事观非常不友好,缺乏记忆点。

当然,这也是一个有利有弊的事情。如果一切荣誉都堆给少数几个成功者,那些给他打下手的牛马们又算什么呢?谁还愿意去做大概率失败的实验尝试呢?没有大量失败的累积,又何来最后那个成功?就像上次说的,一旦现代科学进入到大工业、大科学的协作模式,欧洲那种个人英雄主义的科学模式就玩不转了,当然也就迅速衰落回去。

命名权的争议从来也没有停止过。牛顿莱布尼茨之争已经老生常谈了。像磁场强度的常用单位就有三个之多,特斯拉、高斯、奥斯特,这几个人在磁学的贡献好像谁都说服不了谁。而且我们还可以提名沈括呀。

类似的还有温度的单位,摄氏华氏不说了,开尔文也很莫名其妙,他在热学的贡献固然非常大,但他既不是发明温度的,也不是发现绝对零度的,更不是确定摄氏温标的。不能因为他声音大,就能抢下命名权吧。

由此可见,你在中学课本上看到一大串名字,未见得一定是好事,其中还是有相当多德不配位的情况。

现代科学的价值观,还是应该讲一个“功成不必在我、功成一定有我”更好,否则很难走出星辰大海。以前初创时期都是低垂的果实,自己家里随便搭个台子也能做实验。现在的科学没有大型仪器设备、没有一长串名字之间的精诚合作,基本不可能产生有效成果。抢命名权的陋习已经无数次影响到科学进步了,甚至许多大人物都因此彻底闹翻的遗憾。

至于很多人还喜欢依此类推,一说到古希腊就喜欢报菜名,罗列一堆这个德那个斯的。科学又不是目录学,光列名字就行?最可笑是为了迎合一个杜撰出来的毕达哥拉斯,勾股术也要跟着改成人名命名,真是闹麻了。