《规律简史》:科学的规律是如何被发现的

《规律简史》:科学的规律是如何被发现的

                                                    思衣谷

作为一本科普类的图书，张士耿的《规律简史》获得了1997年山东省精品工程奖，自然是值得一读的。这书让笔者读完之后，更是让人领略到了科学背后那种科学家都是经过各种含辛茹苦，以及经历重重困难才获得的科学规律，才能造物我们全人类，我们应该学习再学习，掌握再掌握这些科学规律的，因为这些规律是让我们生活的更为美好的提供科学理论和实践经验基础。

在这本书中，我们既可以知道科学家的生平事迹、也可以通过生动故事及思维方式去感受伟人伟大的原因，从而成为人类学习的楷模。首先，作为一本讲述科学规律发现与发展历程的科普类图书，自然是应该从时间的顺序的脉络去简述这些人和事和规律了。此书一共分为四大部分。

其中第一部分就讲述到了三个古老的普适规律。那就是产生于古希腊的三大基本理论：原子论、共相论、逻辑学。而这一部分，就是作者秉着三个普适规律的基础上，去展开了关于模块层次律、同息异息律和同一律。第一章中，历史告诉我们爱琴海是孕育出的古代原子论的地方，这里作者就首当其冲介绍了古希腊七贤之一的泰勒斯，他是最早提出世界本原说的。那就是：万物皆由水生成，又复归于水。在这里，作者也强调了泰勒斯的水，不同于中国的《管子》的水，中国的水是关于人的学问，而泰勒斯的水是关于物的学问，这就自然成为了世界本原说的有力的物质支持。之后作者也以时间发展的顺序介绍了伽桑狄与波义耳的近代原子论，在讲到了道尔顿的现代原子论，这个科学规律的发展，是告诉我们，规律是不断积累，我不断通过努力才能发现的。

之后我们也读到门捷列夫求学之路的艰辛，那就是他经过几千公里的雪橇旅行，14岁的他才被送到圣彼得堡的中央师范学院学习化学。从而为他后来发现的元素周期律。之后，作者也提到了生命的原子是从细胞到基因。，其中就讲到了孟德尔第一定律、孟德尔第二定律，其中的伟大之处在于揭示了生物遗传奥秘的基本规律，另外也讲到了遗传学第三定律，那就是摩尔根的“连锁与互换定律”，综观以上的科学发展规律，大致都是说明了原子论蕴含着一套世界基本定律:世界是模块化的，是有层次的，因此被视为“模块层次律”。

来到第二章就讲到了柏拉图的共相论与同息异息律。其中注意的是同息律主要有四大方面的表现，而异息律因为原理的不同而分为两种。这一章最后，作者也说明了同息异息律是有同也有异的，这与第三章讲到的同一律只有同没有异，是相对的。第三章自然就是讲到了亚里士多德的工具论和同一律了。一般而言，我们小时读书，老是会取笑阿里士多德是个失败者，或者被反证的失败者，但科学史告诉我们，他可是逻辑学之父。这里说到同一律的原理，是因为古希腊的雅典建立了人类历史上第一个民主制城邦国家，自然不成政见会争吵，为了防止或者揭露令人讨厌的诡辩，保证舆论规范，于是阿里士多德就从辩论术中总结出了人们必须去遵守的同一律原理。

如果用一句概括以上三大基本、古老的普适规律。那就是：世界是模块化的，是有层次的是说明原子论；任何两个事物既有相同之处也有差异之处，这就是同息异息律的共相论；任何一个事物都是与它自身相同，这就是同一律。

来到第二部分就是讲到了人类历史上的守恒定律家族。这里自然会讲到阿基米德的杠杆原理，而让笔者的认知深刻的是静力学的五大公理，其中在刚化公理中，说明了物体所受静力的守恒性跟物体的形状，刚性是无关的。还有伐里农定里，就说明了对于同一点或者同一轴而言，力系的合力之距等于力系各分力之和。

在这第二部分中，当然还讲到了状态的守恒定律是惯性定律。这里的主角自然是伽利略了，作者一方面讲到了这种规律的发现和重要性，而作者也通过伽利略的典型生平事迹，如他因为受到宗教迫害而呕心沥血地开创了新力学，他的命运也是悲惨的，他在1638年就双目失明。但正是这样多灾多难，才磨练出一位伟大造福人类的科学家。当然第七章就也讲到了动量守恒与角动量守恒的定律。第八章就讲到了质量与能量守恒定律。其中作者也列举了明代的宋应星所著的《天工开物》之外，他的《论气》中对物质的变化中量的关系所作的探究是很有质量守恒的影子的，各种宋应星的物质不生不灭的思想，又何尝不是与质量守恒有很大关联呢。

当然还有电学、光学、热力学中的守恒定律，作者都既有深刻的理论分析和表述，又有激情而通俗的描绘，做到了这样的科普图书最大量地让读者读者有知识性也有通俗性，使人印象深刻。而又在微观的世界的守恒原理，笔者尤为喜欢作者介绍到了中国旅美的科学家杨振宁、李政道，当然我们知道他们之所以获得诺贝尔物理奖，是因为发现了宇称不守恒定律。当时通过作者的讲述，其中杨振宁的更伟大的成就是在于他和他的学生提出了杨-米尔斯理论，因为这样的理论可谓是基本粒子的“元素周期律”，正是一次，才从而形成了我们对粒子物理标准模型理解的基础。

来到第三部分就是讲到了作用逆反律族，这里有讲到关于力、浮力、气体、固体、电、电磁力等相关的定律。而让笔者分为关注的是关于经济中的作用逆反律，如说到了市场经济的核心规律是价值规律，这是一种无形之手。其中作者介绍的《国富论》所建立的现代市场经济理论，为现代经济社会的形成奠定了理论基础，因此大家有兴趣的话，可以拓展阅读这本《国富论》。

而第四部分就是讲到了多体系统规律，这里就讲到了达尔文的“自然选择”的逻辑原理。此外也讲到了控制系统的规律，涉及的就有能量触放机制，说明了决定财富的多少，是劳动生产率与劳动量的乘积。最后也讲到了关联群系统的规律，这就是一种社会学的规律，书中，作者也图文并茂地说明了关联群的群规则的有序秘密。

这本关于科学性、科普性十足的关于规律之书，作者就是通过对科学家生平及科学发现过程简洁而形象地的陈述，这就阐释了每一次重要定律的发现在人类文明发展链条上的意义和价值。通读完全书，读者将了解科学家的探索方法和思维方式，加深理解教科书中那些定律的本质和由来，以及这些定律之间的关系，从而激发学习兴趣，开阔科学视野。