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当试图具体描述我们的自然和宇宙如何独立运作的时候,科学家们手里有很多工具可资选择,但一般他们更愿意将其归述成为定律和理论。
探索通信公司旗下的著名科普网站HowStuffWorks(意为“事物是如何工作的”),日前撰文列举了人们最应该首先知晓的10大科学定律,即“你所不可不知的10条内容”。文章作者认为,科学家们最爱的定律和理论,两者区别在于:科学定律常常可以被精简成数学的表达方式,即公式,比如伟大的E=mc2。这一类公式是基于大量实验数据上的一种特定表述,并且一般只有在某些特定条件存在时才能够成立。
至于理论,还拿E=mc2为例,只有C表示光在真空而不是其他环境里的传播速度时,才能够成立。与言简意赅的规律不同,特定科学理论的目标,在于把对某种特殊现象进行的观察与所得到的证据进行综合。除了少数特别情况,大多数时候,理论都是指对自然如何运作所作出的详实且可验证的表述。我们并不需要将理论消减到只剩一两句话或者一个等式,但它确实包含着有关自然如何在“工作”的基本信息。
尽管定律与理论各有千秋,但离开了提出假设、验证前提、发现经验证据、作出总结等等最基本的科学方法作为支撑,都将是纸上谈兵。而一个研究或实验结果,最终能否以定律或理论的身份登上教科书,还需要看其他的科学家能否重复该实验,并且获得相同的结果。
“我们最该知道的10大科学定律及理论”就是这样的内容。
或者有人会不屑:“它们难道不是我刚踏入科学门槛时就耳熟能详的条文吗?”
又或有人会怀疑:“我可不是一个手拿试管或者执掌X射线的科研人员,也不是夜夜仰望星空的爱好者,在科学方面我的专业程度仅限于知道曾有个苹果掉下来砸到了牛顿(而据说这还可能是编纂的)。”
但依据文章建议,我们仍希望对前者起到温故知新的微末效应,将这10条各自领域里的典范,对比教材中严丝合缝的概念,一同试着尽量绕开深奥术语而通俗易懂阐释;也想告诉后者,尽量去理解这10个定律或理论,并像在看“十万个为什么”般的轻松,其无疑是一条通往基础科学的最佳捷径。
因此,这10条内容将采取便于理解也符合发展规律的倒述形式,从宇宙大爆炸这阶段开始,理解行星、描述引力,再到生命进化起步,最后一头钻进量子物理学,去会一会那世上最让人头晕的玩意。