《论：实验是检验真理的唯一标准》

　　38年前，一篇著名的文章发表在光明日报上，题目是《实践是检验真理的唯一标准》。

　　今天，借题发挥，略作修改。实践，改成实验。为什么要改?实践，是每个人的日常，广泛鲜活，但是缺乏严谨。实验，是科研人的日常，单调乏味，但是严谨求实。

　　我们把天文学历史摆一摆，看看实践与实验的差别。

　　日心说与地心说的争论，古已有之。公元前就有日心说，公元2世纪又有了完整的地心说。

　　谁对谁错呢?普通人的日常实践，根本无法辨别哪个是真理。教皇说了也不算。只有科学人的实验，才能推动真理研究的进展。

　　科学人的实验，首先要严谨。经过了一千多年的时光，1563年，终于产生了一位真正严谨的科学人，17岁的“第谷”(嘀咕)。

　　嘀咕，相当的严谨，实事求是，耐心，工作热情高。通过观察木星与土星相靠近的时间，嘀咕发现了一个问题，为啥这个时间比星历表的预言早了一个月?

　　木星与土星相靠近的时间，比预言早了一个月，关我屁事。普通人的想法大概如此。

　　科学人就心痒难耐了，为毛啊?为毛要早一个月?嘀咕开始不停滴嘀咕。他开始决定自己编制正确的星历表。这一编，就是一生。幸好有个同样认真的助手“开普勒”，在嘀咕去世之后的26年，终于出版了两人智慧与执着的结晶，《鲁道夫天文表》。

　　终于把那一个月的问题纠正了，嘀咕九泉之下，可能也终于不再嘀咕啦。哈哈。

　　严谨的科学人，向真理前进了一步。

　　但是，光有严谨不够啊，巧妇难为无米之炊。嘀咕的眼神很棒，普通人可不是都这样，科学人也不是。

　　在嘀咕去世八年之后的1609年，大牛人“伽利略”制造了大杀器，听闻荷兰眼镜工人的设计，发明了望远镜。为科学人提供了有效的工具，但是也拉大了普通人与科学人的距离。

　　1610年年3月，伽利略发现金星会有盈亏与大小变化，这支持日心说。嘀咕可能要吐槽，哥虽然眼神儿好，但怎么也看不到金星也能有类似月亮的盈亏啊!

　　伽利略婉转地提出支持日心说理论是真理，并且嘲弄了教廷人士的弱智。伽利略的性格还是有缺陷的，他的理论并没有完全符合嘀咕观测的数据，他的潮汐理论也无法解释两次相距12小时的潮汐。所以，伽利略被教廷判处终身监禁，后来又在失明的痛苦中度过一生，也有自身的原因在，过于持才自傲。

　　有点儿歪楼，咱回来接着说真理问题。日心说和地心说，哪个正确?从直觉上判断，伽利略知道日心说是正确的。但是，他的直觉是以望远镜为基础。即便是现在，有多少普通人没事儿闲的蛋疼，去观察金星的盈亏变化?

　　所以，要想证明日心说，还得以嘀咕的数据为背景，那是几十年工作的结晶啊!能解释嘀咕的数据，才靠谱。虽然嘀咕本人是支持地心说的吧。

　　如何解释嘀咕的数据?用圆形轨道理论说不通。嘀咕的有力助手开普勒，提出了椭圆轨道设想，比较符合这些数据的规律性变化。但是，开普勒的设想，没有在数学上形成简明的表达。

　　1684年，欧洲大陆的“莱布尼茨”发表第一篇微分论文。1687年，“牛顿”发表《自然哲学的数学原理》，用微积分简明的表达除了嘀咕数据的规律，堪称完美。

　　其实，从牛顿和好基友“丢勒”的关系来看，牛顿很可能借鉴了莱布尼茨发明的微积分。其实，牛顿即便承认了借鉴，也并不影响他的伟大地位。

　　从1687年开始，牛顿的理论，统治天文学将近300年。

　　牛顿的理论，可以说是真理，但是，这个真理的引爆点，还是嘀咕的实验，严谨观察，仔细记录。而不是普通人的实践。

　　“爱因斯坦”的时空理论，是如何被点爆的呢?还是变态科学人的实验，而不是普通人的实践。变态的科学人发现，水星近日点的进动中，有个无法解释的43秒。

　　爱因斯坦可是自学微积分的大牛，这个43秒，普通人不当回事，科学人可无法忍受，完全是一只恶心无比的大苍蝇，嗡嗡的叫个不停。

　　这个43秒，是严谨的科研人，仔细记录下来的，这是其他科学人探讨思索的基石。

　　1915年，爱因斯坦终于解决了这个43秒的问题。

　　真理，又向前推进了一步。

　　人类，追求真理，但是，真理的面纱，不是那么轻易揭开。

　　所以，我们应该遵循实事求是的原则，用科学人的实验去检验真理，并且推动人类追求真理的脚步。至于普通人的实践，参考就好了，其中很可能会有激发实验思路的东东，比如荷兰眼镜工人设计出来供人娱乐的望远镜。但是，如果说普通人的实践，是检验真理的唯一标准，是不是就有些过分了?

　　栗景阳

　　2016年6月6日(猴年马月初二，哈哈哈)

　　北京

　　【资料】以下资料，网络所得，不代表本人观点，感谢原作者。

　　西方公元前300多年，阿里斯塔克和赫拉克里特就已经提到过太阳是宇宙的中心，地球围绕太阳运动。

　　公元2世纪，托勒密(Claudius Ptole?maeus，约90～168)在其巨著《天文学大成》中，总结前人成就，提出了地心体系宇宙图景，即为托勒密体系(Ptolemaic system) 。在地心体系中，天体按固有规律运动，否认了上帝的自由意志，因而在很长一段时间里为教会所不容。

　　1215年，教会还不准在大学里讲授托勒密学说。格列高利9世(Gregory，IX，1227～1241在位)当了教皇以后，局面才发生了变化。格列高利精心地改造并利用了托勒密学说，宣传地球居于宇宙中心绝非偶然，乃是上帝把他按照自己的形象创造的人类放在宇宙的中心去管理天地万物。这就使原来具有进步意义的学说变成了神学的理论支柱，从而桎梏了科学的发展。

　　1543年，波兰天文学家哥白尼发表《天体运行论》，提出完整的日心说宇宙模型。

　　1563年，第谷观察了木星与土星相靠近的时间，比星历表预言的早了一个月。他领悟到当时用的星历表不够精确，于是开始了长期系统的观测，想自己编制更精确的星历表。

　　1564-02-15，伽利略(Galileo Galilei)出生。

　　1572年11月11日，第谷发现仙后座中的一颗新星，便使用他自己造的仪器对这颗星进行了一系列观测，直到它1574年3月变暗到看不见为止。前后16个月的详细观察和记载，取得了惊人的结果，彻底动摇了亚里士多德的天体不变的学说，开辟了天文学发展的新领域。后来受丹麦国王腓特烈二世的邀请，在汶岛建造天堡观象台，经过20年的观测，第谷发现了许多新的天文现象。第谷是一位杰出的观测家，但他的宇宙观却是错误的。第谷本人不接受任何地动的思想。他认为所有行星都绕太阳运动，而太阳率领众行星绕地球运动。他的体系是属于地心说的，这一体系十七世纪初传入我国后曾一度被接受。

　　1600年2月6日，布鲁诺1600年遭受的火刑，并非因为他支持日心说，而是因为他的反神论等的令宗教恼火的反宗教思想。宗教裁判所判处布鲁诺火刑，布鲁诺以轻蔑的态度听完判决书后，正义凛然地说：“你们对我宣读判词，比我听判词还要感到恐惧”。行刑前，刽子手举着火把问布鲁诺：“你的末日已经来临，还有什么要说的吗?”布鲁诺满怀信心庄严地宣布：“黑暗即将过去，黎明即将来临，真理终将战胜邪恶!” 他最后高呼：“火，不能征服我，未来的世界会了解我，会知道我的价值。”

　　1600年，开普勒出版了《梦游》一书，这是一部纯幻想作品，说的是人类与月亮人的交往。书中谈到了许多不可思议的东西，像喷气推进、零重力状态、轨道惯性、宇宙服等等，人们至今不明白，近400年前的开普勒，他是根据什么想象出这些高科技成果的。尽管开普勒的书是纯幻想作品，但它一定有一些背景来源，比如像毕达哥拉斯的话或古希腊神话。

　　1604年9月30日，开普勒在巨蛇星座附近发现了一颗新星(现知是银河系内的一颗超新星)。他虽视力不佳，仍持续观测了十几个月。他把观测结果发表在1607年出版的《巨蛇座底部的新星》一书中，打破了星座无变化的传统说法。这一年他看到了一颗大彗星，即后来定名的哈雷彗星。

　　1609年7月，盛传一荷兰眼镜工人发明了供人玩赏的望远镜。伽利略未见到实物，思考竟日后，用风琴管和凸凹透镜各一片制成一具望远镜，倍率为3，后又提高到9。伽利略发明了天文望远镜，并以此发现了一些可以支持日心说的新的天文现象后，日心说才开始引起人们的关注。这些天文现象主要是指：木卫体系的发现直接说明了地球不是唯一中心，金星满盈的发现也暴露了托勒密体系的错误。然而，由于哥白尼的日心说所得的数据和托勒密体系的数据都不能与第谷的观测相吻合，因此日心说此时仍不具优势。

　　1609年，“开普勒第一定律”：火星沿椭圆轨道绕太阳运行，太阳处于两焦点之一的位置。当时不论是地心说还是日心说，都认为行星作匀速圆周运动。但开普勒发现，对火星的轨道来说，按照哥白尼、托勒密和第谷提供的三种不同方法，都不能推算出同第谷的观测相吻合的结果，于是他放弃了火星作匀速圆周运动的观念，并试图用别的几何图形来解释，经过四年的苦思冥想，也就是到了他发现椭圆形完全适合这里的要求，能做出同样准确的解释。开普勒对此运动性质的研究，我们可以看到万有引力定律已见雏形。开普勒在万有引力的证明中已经证到：如果行星的轨迹是圆形，则符合万有引力定律。而如果轨道是椭圆形，开普勒并未证明出来。牛顿后来用很复杂的微积分和几何方法证出。

　　1610年初，伽利略又将望远镜放大率提高到33，用来观察日月星辰，新发现甚多，如月球表面高低不平，月球与其他行星所发的光都是太阳的反射光，木星有4颗卫星，银河原是无数发光体的总汇，土星有多变的椭圆外形等等，开辟了天文学的新天地。

　　1610年年3月，伽利略出版了《星空信使》一书，震撼全欧。随后又发现金星盈亏与大小变化，这对日心说是一强有力的支持。

　　1611年，伽利略观察到太阳黑子及其运动，对比黑子的运动规律和圆运动的投影原理，论证了太阳黑子是在太阳表面上;他还发现了太阳有自转。

　　1615年，伽利略认为他的潮汐理论足可证明地球运动。这个理论十分重要，以至于他最开始将著作命名为《关于海洋潮汐与流动的两大世界体系的对话》。关于潮汐的字眼最终因为宗教法庭的指令而被删除。如果理论成立了，那么每天只能出现一次涨潮。伽利略与他的同事们注意到该理论的不足之处，因为在威尼斯每天会涨潮两次，时间间隔为12小时。伽利略认为这种反常现象不过是因为海洋形状，深度及其它的问题导致的，不值得一提。对于他这种观点是不靠谱的论断，爱因斯坦则表示伽利略只是急于给出地球运动的物理证明，构造出了这种“引人入胜的观点”并自己全盘接受了。伽利略否定了当时开普勒的观点，即月球导致潮汐运动，而后者的观点袭承了托勒密法之书中占星传统。他也拒接接受开普勒关于行星沿椭圆轨道运行的观点，认为圆形轨道才是“完美”的。

　　1624年，伽利略研制成了一台显微镜，“可将苍蝇放大成母鸡一般。”他第四次去罗马，希望故友新任教皇乌尔邦八世能够同情并理解他的意愿，以维护新兴科学的生机。

　　1627年，第谷负责出版的《鲁道夫天文表》(Rudolphine Tables)成为当时最精确的天文表。第谷编制的恒星表相当准确，至今仍然有使用价值。可以说，作为丹麦天文学家的第谷，是近代天文学的奠基人。

　　1632年，伽利略撰写了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》一书。此书在表面上保持中立，但实际上却为哥白尼体系辩护，并多处对教皇和主教隐含嘲讽，远远超出了仅以数学假设进行讨论的范围。全书笔调诙谐，在意大利文学史上列为文学名著。《对话》出版后6个月，罗马教廷便勒令停止出售，认为作者公然违背“1616年禁令”，问题严重，亟待审查。

　　1633年6月22日，在圣玛丽亚修女院的大厅上由10名枢机主教联席宣判，主要罪名是违背“1616年禁令”和圣经教义。伽利略被迫跪在冰冷的石板地上，在教廷已写好的“悔过书”上签字。主审官宣布：判处伽利略终身监禁;《对话》必须焚绝，并且禁止出版或重印他的其他著作。此判决书立即通报整个天主教世界，凡是设有大学的城市均须聚众宣读，借此以一儆百。

　　1637年，伽利略双目失明。次年才获准住在其子家中。在这期间探望除托斯卡纳大公外，还有英国著名诗人、政论家J.弥尔顿和法国科学家、哲学家P.伽桑迪。他的学生和老友B.卡斯泰里还和他讨论过利用木卫星计算地面经度的问题。这时教廷对他的限制和监视已明显放松了。

　　1641年10月，卡斯泰里又介绍自己的学生和过去的秘书E.托里拆利前往陪伴伽利略。他们和这位双目失明的老科学家共同讨论如何应用摆的等时性设计机械钟，还讨论过碰撞理论、月球的天平动、大气压下矿井水柱高度等问题，因此，直到临终前他仍在从事科学研究。

　　1642年1月8日，伽利略病逝。

　　1643年1月4日，艾萨克·牛顿诞生。

　　1646年7月1日，莱布尼茨出生于神圣罗马帝国的莱比锡，父亲是Friedrich Leibnütz，母亲是Catherina Schmuck，祖父三代人均曾在萨克森政府供职。

　　1672年，牛顿创制了反射望远镜。他用质点间的万有引力证明，密度呈球对称的球体对外的引力都可以用同质量的质点放在中心的位置来代替。他还用万有引力原理说明潮汐的各种现象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有关，而且同太阳的方位有关。牛顿预言地球不是正球体。岁差就是由于太阳对赤道突出部分的摄动造成的。

　　1675年11月11日，依据莱布尼茨的笔记本，他已完成一套完整的微分学。

　　1684年，莱布尼茨已发表了他的微积分学方法的完整叙述。第一篇微分论文，定义了微分概念，采用了微分符号dx，dy。

　　1686年，莱布尼茨又发表了积分论文，讨论了微分与积分，使用了积分符号∫。

　　1687年，牛顿发表的论文《自然定律》(《自然哲学的数学原理》)里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持，并推动了科学革命。直到今天，人造地球卫星、火箭、宇宙飞船的发射升空和运行轨道的计算，都仍以这作为理论根据。

　　1691年，丢勒打算编写一个新版本的牛顿《自然哲学的数学原理》，但从未完成它。牛顿与瑞士数学家尼古拉·法蒂奥·丢勒(Nicolas Fatio de Duillier)的联系十分密切，后者一开始便被牛顿的引力定律所吸引。

　　1699年初，皇家学会(牛顿也是其中的一员)的其他成员们指控莱布尼茨剽窃了牛顿的成果。莱布尼茨认识到好的数学符号能节省思维劳动，运用符号的技巧是数学成功的关键之一。因此，他所创设的微积分符号远远优于牛顿的符号，这对微积分的发展有极大影响。1714至1716年间，莱布尼茨在去世前，起草了《微积分的历史和起源》一文(本文直到1846年才被发表)，总结了自己创立微积分学的思路，说明了自己成就的独立性。英国数学在一个时期里闭关锁国，囿于民族偏见，过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前，因而数学发展整整落后了一百年。

　　1879.3.14，阿尔伯特·爱因斯坦出生于德国乌尔姆市的一个犹太人家庭(父母均为犹太人)。

　　1903年(24岁)，爱因斯坦与大学同学米列娃·玛丽克结婚。他们结婚前就已经有了第一个孩子。

　　1905年(26岁)3月，爱因斯坦发表量子论，提出光量子假说，解决了光电效应问题。

　　1906年(27岁)4月，爱因斯坦晋升为专利局二级技术员。11月完成固体比热的论文，这是关于固体的量子论的第一篇论文。

　　1905年5月的一天，爱因斯坦与一个朋友贝索讨论这个已探索了十年的问题，贝索按照马赫主义的观点阐述了自己的看法，两人讨论了很久。突然，爱因斯坦领悟到了什么，回到家经过反复思考，终于想明白了问题。第二天，他又来到贝索家，说：谢谢你，我的问题解决了。原来爱因斯坦想清楚了一件事：时间没有绝对的定义，时间与光信号的速度有一种不可分割的联系。他找到了开锁的钥匙，经过五个星期的努力工作，爱因斯坦把狭义相对论呈现在人们面前。

　　1905年6月30日，德国《物理学年鉴》接受了爱因斯坦的论文《论动体的电动力学》，在同年9月的该刊上发表。这篇论文是关于狭义相对论的第一篇文章，它包含了狭义相对论的基本思想和基本内容。

　　1907年，爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》，在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理，此后，爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展。他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据，提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系。爱因斯坦并且提出了封闭箱的说法：在一封闭箱中的观察者，不管用什么方法也无法确定他究竟是静止于一个引力场中，还是处在没有引力场却在作加速运动的空间中，这是解释等效原理最常用的说法，而惯性质量与引力质量相等是等效原理一个自然的推论。在狭义相对论中，爱因斯坦提出了著名的质能公式：E=mc^2(这里的E代表能量，m代表多少质量，c代表光的速度，近似值为3×10^8m/s，这说明能量可以用减少质量的方法创造)。

　　1915年11月，爱因斯坦先后向普鲁士科学院提交了四篇论文，在这四篇论文中，他提出了新的看法，证明了水星近日点的进动，并给出了正确的引力场方程。至此，广义相对论的基本问题都解决了，广义相对论诞生了。爱因斯坦的广义相对论认为，由于有物质的存在，空间和时间会发生弯曲，而引力场实际上是一个弯曲的时空。爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论，很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的43秒。广义相对论的第二大预言是引力红移，即在强引力场中光谱向红端移动，20年代，天文学家在天文观测中证实了这一点。广义相对论的第三大预言是引力场使光线偏转，最靠近地球的大引力场是太阳引力场，爱因斯坦预言，遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。

　　1916年，爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》，在这篇文章中，爱因斯坦首先将以前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论，将只对于惯性系物理规律同样成立的原理称为狭义相对性原理，并进一步表述了广义相对性原理：物理学的定律必须对于无论哪种方式运动着的参照系都成立。

　　1919年(40岁)，爱因斯坦与米列娃离婚，同年，与表姐艾尔莎结婚。

　　1919年，在英国天文学家爱丁顿的鼓动下，英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食，经过认真的研究得出最后的结论是：星光在太阳附近的确发生了一点七秒的偏转。英国皇家学会和皇家天文学会正式宣读了观测报告，确认广义相对论的结论是正确的。会上，著名物理学家、皇家学会会长汤姆孙说：“这是自从牛顿时代以来所取得的关于万有引力理论的最重大的成果”，“爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一”。爱因斯坦成了新闻人物，他在1916年写了一本通俗介绍相对论的书《狭义与广义相对论浅说》，到1922年已经再版了40次，还被译成了十几种文字，广为流传。

　　1921年(42岁)，爱因斯坦因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖，他的研究推动了量子力学的发展。

　　1922年11月9日，在去日本—上海的途中，爱因斯坦通过电报知道被授予1921年诺贝尔物理学奖。

　　1924年(45岁)爱因斯坦加入柏林的犹太组织，并成为缴纳会费的会员。6月，重新考虑加入国联。12月，取得最后一个重大发现，从统计涨落的分析中得出一个波和物质缔合的独立的论证。此时，还发现了玻色—爱因斯坦凝聚态。

　　1928年(49岁)4月，海伦·杜卡斯开始到爱因斯坦家担任终生的私人秘书。

　　1931年(52岁)3月，爱因斯坦从美国回柏林。5月，访问英国，在牛津讲学。11月，号召各国对日本经济封锁，以制止其对中国的军事侵略。

　　1939年(60岁)8月2日，在西拉德推动下，爱因斯坦上书罗斯福总统，建议美国抓紧原子能研究，防止德国抢先掌握原子弹。妹妹玛雅从欧洲来美，在爱因斯坦家长期住下来。

　　1955.4.18，爱因斯坦逝世。

　　1978年5月10日，中央党校内部刊物《理论动态》发表了经胡耀邦审阅定稿的《实践是检验真理的唯一标准》一文。

　　1978年5月11日，《光明日报》发表本报特约评论员文章《实践是检验真理的唯一标准》，由此引发了一场关于真理标准问题的大讨论。

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