没有极限的科学

"1.本书结合物理学的发展，用通俗的语言介绍了新旧科学观的转变以及现代科学观的基本内容。 2.作者提出了二维科学观，认为科学是人与自然界的相互作用。 3.新的理论之所以能够取代旧的理论，并不是因为前者比后者更正确，而是由于新的理论具有更高的认识效率。 4.本书为读者揭开罩在科学头顶上神秘和威严的面纱，激发和培养读者的创新意识与系统的思维能力。"

本书结合物理学的发展，用通俗的语言介绍了新旧科学观的转变以及现代科学观的基本内容。根据现代科学观，由于实验不能保证地验证理论，科学也并不只是关于经验的计算，所以科学不是发现而是构建的，其中必然包含着认识主体的因素。由此，作者提出了二维科学观，认为科学是人与自然界的相互作用。根据二维科学观，新的理论之所以能够取代旧的理论，并不是因为前者比后者更正确，而是由于新的理论具有更高的认识效率。此外，二维科学观还进一步认为，科学理论并不是被动和单纯地反映客观世界，而是关于自然界的同构系统，具有一定的主观能动性。这也是为什么即便是一个曾经被实验证实过的理论，仍不可避免地会被新的理论所取代的原因。

周建，因对人类科学、认识的神奇发展及爱因斯坦广义相对论所感动、痴迷，多年来不懈思索认知的本质、科学的发展、宇宙的本原等问题。其中有很多是自发思索的认识，其苦心孤诣，自成一统。在此呈现给大家做参考，如能带来启发和获益，则甚感欣慰。

第一章?必要的张力 一、科学的定义 002 二、科学的二维性   004 三、科学观的发展概述   022 四、科学的发展模式   045 第二章?科学的开放性 一、科学与艺术的相通性   056 二、科学与艺术的对应性   065 三、对象与背景   070 四、格式塔转换   074 五、两个世界   080 第三章?自然哲学定律 一、自然、哲学和定律   087 二、多样性与归一性   089 三、有限性与无限性   090 四、哲学的目的和意义   092 第四章?有机的宇宙景观 一、空间、能量和物质   096 二、空间、空间分布和光速   100 三、 粒子、势阱和封闭体系   108 四、波粒二象性   111 五、参量与量纲   114 六、宇宙的演化及其参量和常数   118 七、真空不空   129 八、有机的世界   143 第五章?二维认识观 一、自然、人类和科学   148 二、理论、实验和认识体   152 三、 黑箱子与同构系统   161 四、一维认识观和二维认识观   164 五、认识史上的三次飞跃   168 六、自在世界、现象世界和理论世界   173 七、自普适二象性   177 第六章?认识的工具 一、形式逻辑、概率逻辑和构建逻辑   184 二、形而上学和辩证法   190 三、概念、逻辑和假说   196 四、一维认识观的困境   201 五、认识的观念与效率   210 六、归纳法、演绎法和认识模式   218 七、本体论、认识论和方法论   222 第七章?认识的实质 一、变化守恒定律   228 二、实在、真理和科学   233 三、宇宙阶梯   239 四、科学、艺术和宗教的分离与融合   243 五、认识的主体因素   252 六、认识的进步与飞跃   258 七、描述与说明   263 八、因果关系与目的论   266 第八章?超越对立 一、绝对性、相对性和任意性   272 二、三种不同层次的思维   281 三、理性与知觉   288 四、超越对立   292 五、局部与整体   304 结束语? 309 附录  量子空间及其完备的万有引力公式和库仑力公式   311

"引言 天真的问题 我本人确信至少有一个能让一切有思想的人感兴趣的问题：理解世界， 理解我们自己，理解作为这个世界一部分的我们的认识。 ——波普尔 本书的目的或者说奢望，就是希望能够用通俗的语言，来讨论一些现如 今只有少数专家才能研究的问题。这些问题之所以离我们越来越远，并不是 由于问题本身的深奥，而是专家们过于习惯和陶醉于他们所构建的理论世 界，以至于忘记了建立理论世界的初衷。实际上，人类认识的本意并不是要 建立一个仅供少数人占有和欣赏的理论世界，而是要使我们生存的世界变得 更加容易理解和把握。“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家。” 刘禹锡在这句 诗中所表达的意境，既是人类认识的最高境界，也是每一位学者最基本的职 责。因为，人类对于其生存世界的理解，不仅关系到如何改善其生存的物质 条件，而且还可以满足每一个人与生俱来的好奇心。不过，这一好奇心对许 多成年人来说，或许早已被世俗的琐事尘封了。既然如此，那就让我们从一 个孩子的天真的问题开始吧！ “桌子是什么？” 这恐怕是每一个人在童年时代都会产生的疑问。虽然这 是一个非常幼稚的问题，但究竟应该如何回答呢？对此，爸爸尽量科学地回 答说：“桌子是一种叫作木质纤维的大分子组成的物质。” 孩子听到回答后仍 抑制不住其好奇心，继续问道：“什么是最小的物质，什么又是最大的物质 呢？”爸爸用赞许的目光看了一眼他的孩子，十分耐心地回答说：“最小的物 质是光子，最大的物质是宇宙。”正当做父亲的得意于自己的答案时，孩子 又打破砂锅问到底地说：“那光子的里面有什么，宇宙的外面又是什么呢？” “这……”爸爸惊愕地看着他的孩子，一时竟不知道该如何回答。他喃喃地自 言自语道：“宇宙之外不可能是空的，应该还是宇宙。光子嘛，也一定可以被 无限地分割下去。不过，这在逻辑上有些乱。包括万物的宇宙之外怎么还会 有其他的物质呢? 而有限的物质若被无限地分割，不就成为无了吗? 唉，这孩 子真够烦人的。” 做父亲的这时再也没有心情回答孩子的问题了。于是，他对 孩子吼道：“你问的都是些什么傻问题，一点意义也没有。去，一边玩去。” 这时妈妈走了过来，她一边搂着孩子，一边对父亲不满道：“你自己不 知道，还怪孩子。告诉你吧，物质无所谓大小，它只是人类心灵的幻觉。没 有人，就什么也没有。” “可是老师说，地球和太阳的岁数比人类的岁数大得 多。所以，是先有地球和太阳，后来才有人类的。难道老师讲错了吗？” 这 时，孩子又开始固执地转向妈妈发问了。对此，爸爸幸灾乐祸地揶揄道：“虽 然人类的历史比地球和太阳短得多，但谁也没有上帝的寿命长啊。” 接着， 爸爸严肃地对孩子说：“都21世纪了，别听你妈胡说。这些都是科学，好好 学习，将来长大了你就什么都懂了。” 孩子仍不解地问：“科学，科学是什么 呀？” 唉，这孩子总问一些稀奇古怪的问题。是啊，科学是什么呢? 要回答这 个在现代成年人看来不是问题的问题，还真不太容易。那么，就让我们从考 察科学的定义入手吧。"