首頁 人類科學的認知結構:科學主體性解釋的“類腦模型”

第一節 科學曆史中的“認知問題”

首先還是從科學史出發,看看我們對科學史上發生的一些現象、事件和過程的說明和解釋出了什麽問題。下麵分別選擇天文學、數學和物理學三個方麵的例子來加以說明。

例1:為什麽中國人未能發現哈雷彗星?

對中國人來說,天文學曾經是一門很重要的學科。曆史上,中國人對各種天象曾做過大量而細致的觀察和記載。其中,有關彗星的記載尤為豐富、詳盡。據今人統計,從上古至1911年止,關於彗星的近日記錄不少於2583次。更為重要的是,中國有關哈雷彗星的記錄是世界上最早的確切記錄。這就是公元前613年(春秋魯文公十四年)的“秋七月,有星孛入於北鬥”。而公元前467年(秦厲公十年)“彗星見”的記錄則是哈雷彗星的再現記錄。從公元前240年(戰國秦始皇七年)起,哈雷彗星每次回歸,中國均有記錄。[3]對於中國古代天文學關於彗星特別是哈雷彗星的詳細、完整的記錄,國際天文學界給予了高度讚揚。科學史家李約瑟引用天文學家C.P.奧利維耶(C.P.Olivier)的觀點,說中國古代有關哈雷彗星的記載,特別是1066年的那一次彗星的記載,對西歐天文學的影響是眾所周知的。他說,這“應當歸功於中國觀測記錄的細致”[4]。然而,所有這些,在學術界並沒有將哈雷彗星的發現權歸屬於中國。一般認為,哈雷彗星是由英國科學家E.哈雷(Edmund Halley)於1682年觀察發現的。他依據開普勒行星三定律和牛頓的萬有引力定律成功地預測了哈雷彗星的再次出現。這裏的問題顯然是,有如此豐富觀察和記錄資料又精於天文曆算的中國人為什麽不能“發現”哈雷彗星呢?

例2:為什麽“印度—阿拉伯數碼”在西歐傳播緩慢?

我們知道,數字是人類最偉大的發明之一。數學史家一般認為,印度人利用巴比倫人的位值製原則建立起了十進製體係,並將巴比倫人的分隔符號轉變成了完整意義上的“0”。大約公元662年,西敘利亞人已經知道了印度人的發明。從這個時期開始,包括十進算術和0符號的印度數碼體係經由阿拉伯地區傳到了中世紀的歐洲。當時被稱為“印度—阿拉伯數碼”(實為印度數碼)。然而,這個傳播過程是非常緩慢的。直到12世紀末,一小群學界精英才熟悉這個體係。而這大部分要歸功於當時的意大利數學家斐波那契(比薩的列昂納多,Leonardo of Pisa)1202年出版的《算盤書》一書。即便如此,阿拉伯—印度數碼當時並未在整個歐洲紮下根,還隻是開頭。到13世紀末,意大利佛羅倫薩的銀行家們仍然被禁止使用印度—阿拉伯數碼。直到17世紀,印度—阿拉伯數碼體係才被真正吸收到西方數學理論中來。[5]這個時候距斐波那契著作的出版已經有近六個世紀之久,距西敘利亞人的傳播已整整一千年!對此,科學史家喬治·薩頓慨歎說:“從十進製的發現到獲得哪怕如此初步的普遍接受,時間總計一千多年。”[6]在他看來,16世紀荷蘭數學家西蒙·史蒂汶(Simon Stevin)所著的《十進算術》小冊子可看作文藝複興時期算術學的裏程碑式的著作。“這項革新意義深遠,又是如此‘簡單’。在當時那些老練的數學家眼中非常簡明易懂。然而十進製小數並沒有迅速取代其他類型的小數。”[7]那麽這又是什麽原因造成了這樣一個緩慢的傳播過程呢?