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科学|贡献几乎为零，中国为什么没有产生现代科学？( 二 )


科学|贡献几乎为零，中国为什么没有产生现代科学？
我们在地球上看太阳升起来 ， 月亮升起来 ， 行星也是升起来又落下——很显然 ， 它们是围绕着地球在转动的 。
但是 ， 新的天文观测却和这样朴素的宇宙观产生了矛盾 ， 就是所谓的行星逆行现象 。
有人发现 ， 如果所有这些（天体）都绕着地球转的话 ， 有时候怎么又会绕回去 ， 就是行星有时候怎么会逆行呢？这个很显然和亚里士多德的地心说是矛盾的 。
科学|贡献几乎为零，中国为什么没有产生现代科学？
那怎么办？已有的理论模型和新的观测结果对不上 ， 那就要修改你的模型 ， 不管你是基于多么崇高的目标提出来的这个模型 ， 你都要修改 。
托勒密就提出了本轮说 。 他说 ， 我仍然坚持地心说 ， 但是我给每个天体加一个轮子 ， 它在绕着地球运动的时候 ， 同时绕着自己的一个轮子在转动 。 这样的话 ， 行星的逆行是一个真实的运动 ， 我们在地球上看起来大多数时候是顺行的 ， 偶尔也会倒回来 。
这个理论可以较好地解释观测现象 。
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但是有人觉得 ， 这样做的话有点画蛇添足 ， 有点不够美 ， 所以哥白尼基于它的美学的观念（并不是宗教的观念） ， 提出日心说 。
他说 ， 如果我倒一倒 ， 我不把地球放在宇宙的中心 ， 而把太阳放在中心 ， 包括地球和其它行星在内的太阳系天体都绕着太阳做轨道运动 ， 这样行星的逆行就是相对运动产生的视运动 。
科学|贡献几乎为零，中国为什么没有产生现代科学？
因为地球和行星绕着太阳运动的角速度不一样 ， 也就是周期不一样 ， 所以大部分时候看起来顺行 ， 偶尔会逆行回来 。
用这个模型也可以描述观测 ， 但是精度并不高 。 实际上从精度的角度来讲 ， 还不如托勒密的本轮说精度够高 。 但是哥白尼认为他这个学说更加合理 。
开普勒后来改进了哥白尼的日心说 ， 他做的事情并不是特别复杂 。
当然一开始 ， 他相信刚才小淳教授讲的神造的宇宙多么美丽、多么美丽 。
但是 ， 开普勒三定律描述了行星的运动 ， 而且描述得非常精确 ， 他把哥白尼的日心说里面的圆轨道改成了椭圆轨道 ， 然后就发现 ， 日心说完全可以解释当时全部的观测资料 。
科学|贡献几乎为零，中国为什么没有产生现代科学？
牛顿把当时所有的观测结果 ， 就是开普勒定律以及伽利略所提出来的相对论、相对性原理、惯性原理 ， 再加上他原创的牛顿第三定律 ， 以及万有引力定律结合起来 ， 这样他就能够圆满地解释当时所有的观测现象 。
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所以 ， 牛顿可以从他的更基本的规律里把开普勒定律推出来 。
开普勒第一定律表明行星和太阳之间必须有引力作用 ， 这就是他（牛顿）的万有引力 。 开普勒第二定律在牛顿的理论里面 ， 就是牛顿第三定律 ， 相当于动量守恒 。 最后 ， 你把牛顿第二定律和万有引力定律结合起来 ， 就立刻得到了开普勒第三定律 。
所以 ， 牛顿的这个理论立马得到了大家的认可 ， 但这还不是全部 。
最重要的是 ， 它不仅仅解释了已有的数据 ， 理解了已有的经验规律（开普勒定律是个经验规律 ， 并不是一个科学规律 ， 牛顿的理论可以准确地预言新的现象 ， 就是预言了海王星的发现 ， 但不是牛顿本人做出来 ， 是后面的人用牛顿定律预言出来的 。
提出预言之后3年 ， 海王星就精确地在那个位置上被观测到了 ， 所以这是牛顿理论的伟大胜利 。
在这个时候 ， 我们才产生了人类历史上第一个完整的、系统的科学理论 。
所以 ， 要想理解我们现代科学怎么产生的 ， 必须回到希腊 ， 从希腊过来我们就可以理解科学是怎么发生的 。
科学方法是什么
通过刚才讲的这个简单的历史过程 ， 我们建立了现代科学研究的方法 。 所以 ， 在什么是科学里面 ， 其实很重要的一部分是“科学方法是什么” 。
科学方法是什么刚才已经看到了 ， 我们通过观测加上我们的经验 ， 我们可以积累资料 ， 我们可以得到经验规律 。 这里面包括地心说、托勒密的本轮说、哥白尼的日心说 ， 也包括开普勒三定律 。
你一旦有了这样的规律 ， 就可以进行演绎 ， 可以进行计算 ， 可以进行推理 ， 然后你就等于有了一个模型 ， 你就可以做出预言 。
牛顿的理论里面就做出了预言“海王星应该存在” ， 然后这个预言可以被新的观测、新的实验证实 。
事实上也是这样 ， 我们每一个科学定律都是基于这么一个规范来建立的 。


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