宋应星是一个科技痴,如果不是痴迷于科技,他也就不会放弃科举,专心写《天工开物》了,名利双失。
对于他来说,周羽有着强大的吸引力,或者说魔力,周羽脑袋里的那些现代科技,是一个明代科技迷无法想象的,听着周羽所描述的现代科技,就像一个小孩走进了玩具店,欣喜、震惊、爱不释手、流连忘返,那种感觉无法用语言描述。
“从哪儿说起呢?”周母出去后,周羽看着宋应星,思索着如何开始他们的谈话,“一切科学的开端,都是从三个字开始的,那就是:为什么。也就是我们每个人都天生具有的品质,好奇心。”
宋应星像一个小学生一样,坐在周羽面前,静静地听着。
“我们会对各种各样的事物和现象问个为什么:我们人从何而来?鸟虫鱼兽又从何而来?猴子为什么那么像人,它们和我们有什么关系吗?五谷是天生就那样结粮食吗,还是人干预的结果?水遇热为什么会化为汽,遇冷又会结为冰?山上的石头为什么会落向地面,怎么不飞向空中呢?风能吹灭灯烛,为什么炭火却越吹越旺呢?天上的星星是什么做的,又是谁做的,它们永恒存在吗?”周羽一连串问了几个问题。
“这样的问题我可以问上三天三夜,因为我们的世界,有太多未知的东西,等着我们去探索,好奇心就是科学的开端。”周羽接着道。
“天覆地载,物数号万,万事万物又相互作用,随机变化,此间的复杂,应是表象,其间必有规律可循。”宋应星说道。
“你说的很对,但那只是你猜测。我们要的是实证。要有确凿的证据,要可重复验证,要有预见性。在得到问题的答案过程中,会用到实验、归纳和演绎几种方法。比如,上面的一个问题,高处的石头为什么会落到地面而不飞向空中呢?我们要做实验来验证,实验表明:同一块石头,从二尺、四尺、六尺、八尺、一丈的高度落下,速度是不同的,越高落到地面的速度越快;不同的石头,一斤和两斤的,同样从一丈高落下,落到地面的速度一样,也就是两者同时撒手、同时落地。这说明什么?我们得到三个结论:一、有一只隐形的手在拉着石块落向地面,我们称之为引力,引力作用下物体只会落向地面而不会飞向空中;二、引力的大小与物体的质量有关,越重的物体,受到的引力越大,否则,重的物体与轻的物体引力一样大的话,重的石块会后着地;三、速度增加的快慢与质量无关,不同重量石块下落实验表明,两个不同重量的石块的速度在同一时间都是一样的,否则二者不会同时落地。引力是无处不在的,你在大同扔石块和在北京扔石块都一样,于是我们预见到,在北京,从一丈高的高处落下的石块比一尺高落下,到达地面的速度要更快。”周羽扎实的数理素质应对这种科普式谈话还是很轻松的。
只是宋应星短时间内理解起来,有些难度,“两个石块会同时落地吗?不应该是重的先落地吗?”
“我们不妨做个思想实验,假设有三个石块,一斤、两斤和三斤的,把一斤和两斤两块石块绑起来,与三斤石块再做一次实验,结果是什么?会有两个结果:一是一起落地,因为一斤和两斤绑起来是三斤,另一个也是三斤;二是绑起来的后落地,因为一斤石块会拖慢两斤石块的下落速度,因此绑起来的三斤石块速度要比是一个整体的三斤石块慢。同一个实验怎么会有两个结果?不会的,一定是我们的假设前提错了:重的石块和轻的石块同时落地。”这个著名的思想实验实在巧妙,周羽说起来感到舒爽无比。
“对对对,这下我就明白了!”宋应星如释重负。
“我说这些只是说明科学结论的重要特征,确凿的证据,可重复验证和预见性,以及综合运用实验、归纳和演绎几种方法。这是我们以后搞科学研究的基本原则。”周羽强调。
“科学可不止扔几个石块而已,虽然扔石块并不像我们看起来那么简单。比如我提到的关于人和猴子的问题,五谷生长的问题,这些关于生命的科学,称之为生物学。我们人虽然看起来是那么与众不同,但最初我们和一切动物甚至植物一样,都是从一种最简单的生物祖先演化而来,更明白一点说,我们和小麦有共同的祖先。那么我们为什么变得那么不同了呢,有一句话可以概括:物竞天择,适者生存。我们都从父母那里遗传了相同的特征,因此子女会长的像父母,遗传物质来自父亲的精子和母亲的卵子;小麦也会从父本那里遗传相同的特征,那些遗传物质就装在小小的种子里。当环境改变时,具有某些特征的生物会变得不适宜生存,就被淘汰掉了。有些人天生残疾、疯傻,不能自食其力生存,自然没人与之婚配,这种特征的后代就少了;有些麦子天生结子少,被农夫拔掉了,也是被淘汰了。而那些能够适应环境的遗传特征就保留了下来,经过数亿年的演化,不断有新的遗传特征出现、不适应的特征又被淘汰。人和猴子分道扬镳,猴子变的更适合山林攀爬跳跃,人变得更聪明和尔虞我诈;麦子和野草各奔东西,野草变得耐旱、顽强,麦子变得结子更多。就这样逐渐演变成了现在这样一个五彩斑斓的生物世界。”
周羽侃侃而谈,从生物学聊到化学,再到物理学,再到工程技术,宋应星听得如醉如痴,二人一直聊到晚饭时间,简单吃过晚饭后,接着聊。因为家里没有蜡烛,为了节省灯油,二人坐在院门口的石头上,仰望着星空,仿佛话题无穷无尽。
“你为什么不去考取功名呢?”周羽好奇地问。
“非我所愿。”宋应星答道。
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