目录

  • 1 绪论
    • 1.1 易中天悖论
    • 1.2 钱学森问题
    • 1.3 科学是什么?
    • 1.4 爱因斯坦定义科学
    • 1.5 科学起源
    • 1.6 欧洲历史简介
    • 1.7 通识教育是什么?
    • 1.8 学习要点
  • 2 哲学、数学、科学同时起源于古希腊
    • 2.1 科学祖师在哪里?
    • 2.2 新月沃土
    • 2.3 地中海
    • 2.4 古希腊神话
    • 2.5 《神谱》与宇宙起源说
    • 2.6 理性之门
      • 2.6.1 盗用神权
      • 2.6.2 剥夺神权
      • 2.6.3 寻求普遍性
    • 2.7 理性之祖Thales
    • 2.8 原创何来?
  • 3 古希腊三杰建立形式逻辑体系
    • 3.1 古希腊哲学简介
    • 3.2 前苏格拉底哲学家中的其他科学家
    • 3.3 苏格拉底简介
    • 3.4 苏格拉底之问
    • 3.5 苏格拉底之法
    • 3.6 苏格拉底之死
    • 3.7 理性是什么?
    • 3.8 柏拉图简介
    • 3.9 柏拉图的“回忆”说
    • 3.10 柏拉图定义“意见”与“知识”
    • 3.11 柏拉图的“洞穴喻”
    • 3.12 柏拉图正多面体四原素说
    • 3.13 柏拉图的《理想国》
    • 3.14 柏拉图的理念、理型与共相
    • 3.15 理念是什么?
    • 3.16 柏拉图定义“哲学”
    • 3.17 柏拉图的“太阳隐喻”
    • 3.18 柏拉图的“线喻”
    • 3.19 理念、理型的词源
    • 3.20 亚里斯多德完成形式逻辑体系
  • 4 形式逻辑体系启蒙教科书
    • 4.1 跟谁学逻辑?
    • 4.2 欧几里德原本
    • 4.3 “自学”是扯淡
    • 4.4 欧几里德原本的内容
    • 4.5 欧几里德的“定义”
    • 4.6 欧几里德的“公设”
    • 4.7 欧几里德的“共识”
    • 4.8 欧几里德的“证明”
    • 4.9 古希腊科学是什么?
  • 5 从自然哲学到自然科学之路
    • 5.1 古希腊科学的创新亮点
    • 5.2 荒谬的亚里斯多德物理学
    • 5.3 阿基米德
    • 5.4 中世纪的阿拉伯科学
      • 5.4.1 西方的科学导师海什木
      • 5.4.2 西方的哲学、医学导师阿维森纳
    • 5.5 中世纪的西方科学
      • 5.5.1 罗吉尔•培根
      • 5.5.2 牛津大学校长罗伯特•格罗塞特
      • 5.5.3 冲力说理论
      • 5.5.4 巴黎大学校长让•布里丹
      • 5.5.5 牛津计算者与默顿匀加速运动定律
      • 5.5.6 尼古拉•奥里斯梅与运动的几何表示
      • 5.5.7 奥卡姆剃刀
    • 5.6 文艺复兴简介
    • 5.7 “通才”或者“文艺复兴人”
      • 5.7.1 达•芬奇
      • 5.7.2 文艺复兴式科学家盖姆
    • 5.8 天主教会的神职科学家
    • 5.9 科学革命简介
    • 5.10 科学革命英雄谱
      • 5.10.1 Andreas Vesalius 维萨留斯
      • 5.10.2 Christopher Clavius 克拉维
      • 5.10.3 Tycho Brahe 第谷•布拉赫
      • 5.10.4 William Gilbert 威廉•吉尔伯特
      • 5.10.5 Thomas Hobbes 托马斯•霍布斯
      • 5.10.6 Baruch Spinoza 斯宾诺莎
      • 5.10.7 Robert Boyle 罗伯特•波义耳
      • 5.10.8 Robert Hooke 罗伯特•胡克
      • 5.10.9 Christiaan Huygens 惠更斯
      • 5.10.10 Simon Stevin 力学先驱
      • 5.10.11 “科学革命”六人行
        • 5.10.11.1 哥白尼
        • 5.10.11.2 培根
        • 5.10.11.3 伽利略
        • 5.10.11.4 开普勒
        • 5.10.11.5 笛卡尔
        • 5.10.11.6 牛顿
  • 6 科学的基石:经验 + 理性
    • 6.1 科学界为何粉培根?
    • 6.2 培根的“四个偶像”
    • 6.3 科学探索的培根方法
    • 6.4 培根与英国经验主义传统
    • 6.5 归纳法的致命伤
    • 6.6 笛卡尔简介
    • 6.7 笛卡尔科学方法“四戒律”
    • 6.8 笛卡尔几何学
    • 6.9 笛卡尔几何PK欧几里德几何
    • 6.10 笛卡尔PK培根
  • 7 牛顿建立第一个科学体系
    • 7.1 伽利略开创现代科学
    • 7.2 伽利略的《论两种新科学》
    • 7.3 开普勒行星运动三定律
    • 7.4 牛顿简介
    • 7.5 牛顿的老师
    • 7.6 《自然哲学的数学原理》
    • 7.7 牛顿“发现”“定律”了吗?
    • 7.8 牛顿的光学
    • 7.9 牛顿的研究方法
    • 7.10 牛顿的影响无以伦比
  • 8 爱因斯坦、狄拉克开创现代科学体系
    • 8.1 李政道先生的启蒙老师讲牛顿
    • 8.2 动能概念的发明
    • 8.3 古典力学体系
    • 8.4 牛顿以来的基本物理学发现
    • 8.5 爱因斯坦简介
    • 8.6 相对论与量子力学
    • 8.7 现代科学体系
  • 9 科学的核心是科学方法
    • 9.1 科学方法总结
    • 9.2 量子物理学始创者所用科学方法举例
      • 9.2.1 普朗克的量子理论
      • 9.2.2 玻尔的量子理论
      • 9.2.3 德布罗意的量子理论
      • 9.2.4 海森堡的量子理论
      • 9.2.5 狄拉克的量子理论
      • 9.2.6 薛定谔的量子理论
    • 9.3 科学范式与科学革命中的范式转变
    • 9.4 科学是什么?
  • 10 它山之石,可以攻玉
    • 10.1 徐光启遗教:苟利于国,远近何论焉?
    • 10.2 “西学中源”实乃误国之妄言
    • 10.3 日本科学崛起之启示
    • 10.4 解决钱学森问题之法则
柏拉图的“洞穴喻”

“洞穴”喻:在《理想国》第七卷,柏拉图作了一个比喻,有一个洞穴,一条长长的通道通向外面,有微弱的阳光从通道里照进来。有一些囚徒从小就住在洞穴中,头颈和腿脚都被绑着,不能走动也不能转头,只能朝前看着洞穴后壁。在他们背后的上方,远远燃烧着一个火炬。在火炬和人的中间有一条隆起的道路,同时有一堵低墙。在这堵墙的后面,向着火光的地方,又有些别的人。他们手中拿着各色各样的假人或假兽,把它们高举过墙,让他们做出动作,这些人时而交谈,时而又不做声。于是,这些囚徒只能看见投射在他们面前的墙壁上的影像。他们将会把这些投影当作真实的东西,他们也会将回声当成影像所说的话。此时,假如有一个囚徒被解除了桎梏,被迫突然站起来,可以转头环视,他现在就可以看见事物本身了:但他们却以为他现在看到的是梦幻,最初看见的投影才是真实的。而假如有人把他从洞穴中带出来,走到阳光下面,他将会因为光线的刺激而觉得眼前金星乱蹦,以至什么也看不见。他就会恨那个把他带到阳光之下的人,认为这人使他看不见真实事物,而且给他带来了痛苦。

维基中文:“地穴”寓言讲述一个从小就被囚禁于地穴中的囚犯,他相信着他所居住的地穴就是最好的天堂。后来有一个外来者进入地穴,并对这囚犯讲述了外世界的种种美好,最后还带领着囚犯离开了地穴。可是囚犯根本无法适应外世界,太阳光的刺眼,四周无可依靠的旷野,大量不可言喻的可怕生物,还有那些让人疯狂的眼神与话语。最后囚犯选择了逃离外部世界,回到地穴之中。而当外来者再次进入地穴想要帮助囚犯脱离地穴的时候,囚犯做出了他的抵抗,也就是杀死了想要帮助他的外来者,以保证自己可以永远留在属于他的天堂里。

这个故事用隐喻的方法暗喻了那些无知并不愿意接受他人意见,或不愿意面对真相的人。

柏拉图认为,只要有一个逐渐习惯的过程,他的视力就可以恢复。此时他便明白: “造成四季交替和年岁周期的主宰可见世界一切事物的正是这个太阳,它也就是他们过去通过某种曲折看见的所有那些事物的原因。”他回想当初穴居的情形,就会庆幸自己在认识上的变化而对同伴表示遗憾。他既已见到了事物之本身,便宁愿忍受任何痛苦也不愿意再过囚徒生活。然而,如果他复回洞中,那些同伴不仅不信其言,还会觉得他到上面走了一趟,回来眼睛就坏了,对“影像”竟不能如从前那样辨别。他的同伴们不仅不想出去,甚至想把那位带他出洞的人逮住杀掉。

太阳象征善的理念。柏拉图之后说:“在可知世界中最后看见的,而且是要花很大的努力才能最后看见的东西乃是善的理念。我们一旦看见了它,就必能得出下述结论:它的确就是一切事务中一切正确者和美者的原因,就是可见世界中创造光和光源者。在可理知世界中它本身就是真理和理性的决定性源泉。”正如太阳是可见世界的光源一样,善的理念也正是可知世界中真与美的原因。而真与美本身,或曰真的理念,美的理念,则是存在于那些假人、假兽之中。而常人所见的,实际是“真”与“美”的对象的影子,而不是其本身。没有光,事物就不能被看见;没有善的理念,真与美亦无从谈起。

走出洞穴的人,喻指哲学家;囚徒喻指无知者。柏拉图作这个著名的比喻,其直接目的是要揭示 “受过教育的人与没受过教育的人” 的本质不同的直接主题和与人类认知相关的重大哲学命题。

《科学启蒙》课程第一章曾引用爱因斯坦名言:教育就是当你把在学校所学全部忘光之后剩下的东西。爱因斯坦所言的“剩下的东西”就是这些囚犯所缺并恐惧的东西。也就是陈寅恪先生所说的独立之精神,自由之思想(independent mind, liberal thought),囚徒缺少的是理性的头脑。