热分析理论前言

这一系列收录的作品是自文艺复兴时期现代科学诞生以来,经过了足够长的历史考验的科学经典。为了与现在广泛使用的“经典”一词相区别,我们称之为“科学原典”。

我们这里所说的“经典”,不同于粉丝所说的“经典”,也不同于表演艺术家背诵的“科学经典”。受粉丝欢迎的流行歌曲属于“当代经典”,其实是时尚的东西,其含义与我们所说的传统经典正好相反。表演艺术家朗诵的“科学经典”大多是表达科学家情怀和人生态度的散文,甚至是反映科学家生活的戏剧台词。它们可能知名度很高,是否属于人文领域的经典,但基本没有什么科学含量。科学名家的发言或广为流传的著作,并不都是科学经典。

这里所谓的科学经典,是指科学经典中最基本、最重要的著作,是人类知识文明史上划时代的丰碑,是理性精神的载体,具有永恒的价值。

科学经典要么是一场深刻的科学革命的纪念碑,要么是一个严谨的科学体系的框架,要么是一个充满活力的科学领域的基石。它们既是对过去科学成就的创造性总结,也是对未来科学探索的理性支持。

哥白尼的《天体运行论》是人类历史上最具革命性和震撼灵魂的著作,挑战了统治西方思想一千多年的地心说,动摇了“正统宗教”理论的天文学基础。伽利略的《托勒密与哥白尼的对话》以确凿的证据进一步论证了哥白尼的学说,更直接地动摇了托勒密受教会庇护的学说。哈维的心血运动学说,以其对人身心的双重关怀和真挚的宗教情怀,阐述了血液循环学说,推翻了同样统治西方思想一千多年、受到“正统宗教”庇护的盖伦学说。笛卡尔的几何不仅创造了解析几何,为后来的微积分提供了工具,而且反映了影响整个世界的思想方法论。牛顿的《自然哲学的数学原理》标志着17世纪科学革命的顶峰,为后来的工业革命奠定了科学基础。以惠更斯的光的理论和牛顿的光学为代表的波动论和粒子论之间的争论已经持续了200多年。拉瓦锡在《基础化学》中详细阐述了氧化理论,推翻了统治化学一百多年的燃素理论。这一智力壮举被认为是历史上最有意识的科学革命。道尔顿的“化学哲学新体系”奠定了物质结构理论的基础,开创了科学的新时代,使19世纪的化学家有计划地向未知领域挺进。傅立叶的热的解析理论,以其对热传导问题的精妙处理,突破了牛顿原理所规定的理论力学范围,开创了一个全新的数学物理领域。达尔文《物种起源》中的进化思想,不仅是生物学发展到分子水平的今天科学家们解释的对象,而且在100多年的时间里,几乎在科学、社会和人文的所有领域都发挥着其有形和无形的影响。“基因论”揭示了孟德尔遗传性状传递机制的物质基础,将生命科学提升到基因水平。爱因斯坦的《狭义和广义相对论简介》和薛定谔的《波动力学四讲》分别阐述了物质世界在高速和微观领域的运动规律,彻底改变了牛顿以来的世界观。魏格纳的《海陆起源》提出了大陆漂移的猜想,为当代地球科学提供了新的发展基础。维纳的控制论揭示了控制系统的反馈过程,普里戈金的《从存在到进化》发现了系统可能从原来的无序状态变为新的有序状态的机制。今天,他们思想的影响已经远远超出自然科学领域,影响到经济学、社会学、政治学等领域。

科学元典的永恒魅力迷住了后人,尤其是后来的思想家。欧几里得的《几何原本》以手稿的形式流传了65,438+0,800多年,各种语言的印刷版本出版了65,438+0,000多版。阿基米德写了很多科学著作,达芬奇视他为偶像,如饥似渴地寻找他的手稿。伽利略自称是他的继承人。而莱布尼茨则说,了解他的人不会那么欣赏后世杰出人士的成就。布鲁诺被教会烧死在火刑柱上,以捍卫《天体运行论》中的理论。伽利略因为他的《托勒密与哥白尼的对话》一书,被教会终身监禁,备受折磨。伽利略说吉尔伯特关于磁学的书令人羡慕。拉普拉斯说,牛顿自然哲学的数学原理揭示了宇宙最伟大的规律,它永远是一座深邃智慧的丰碑。拉瓦锡在他的化学基础理论发表五年后被法国革命法庭处死。传说砍掉这个头只需要一瞬间,长这样的头一百年都不够。《化学哲学新体系》的作者道尔顿应邀访问法国。当他进入法国科学院会议厅时,院长和全体院士起立致敬,这为拿破仑赢得了前所未有的荣誉。傅立叶在热的解析理论中阐述的强有力的数学工具,深刻地影响了整个现代物理学,推动了一个多世纪以来数学分析的发展。麦克斯韦称赞这本书是“一首精彩的诗”。当人们把《物种起源》咒骂为“魔鬼的经典”、“动物的哲学”时,赫胥黎·甘成了“达尔文的斗狗”,站出来为进化论辩护,并撰写了《进化与伦理》、《人在自然界的地位》等著作,阐释达尔文的理论。经过严复的翻译,赫胥黎的作品成为维新领袖、辛亥精英、五四战士改造中国的思想武器。爱因斯坦说,法拉第在《关于电的实验研究》中论证的磁场和电场的思想,是自牛顿以来物理学基础上最深刻的变革。

在科学的元典里,有说不完的传奇故事,有颠覆思想的心灵波动,有振奋人心的理性思考,有取之不尽的精神泉源。

根据科学计量学先驱普莱斯的研究,现代科学文献在大部分时间内呈指数增长趋势。在现代科学界,发表了相当数量的科学文献,没有人引用。就是引用了一段时间的科学文献,很多很快就被新文献淹没了。科学专注于创造新的真正的知识。从这个意义上说,科学是向前看的。但是,我们也可以看到这么多文献被淹没,这也说明划时代的科学文献数量很少。大多数科学词典都没有被现代科学文献引用,因为其中的知识早已成为科学常识,无需证明。即便如此,科学经典和人文领域的经典一样,会因为其中的思想具有永恒的意义而具有永恒的阅读价值。因此,科学经典被编辑、印刷和再版。

奥斯特瓦尔德(Ostwald),早期的诺贝尔奖获得者,出版了物理学和化学的经典系列《精密自然科学经典》从1889。后来一直以“奥斯特瓦尔德经典作品”的名义编辑出版。据报道,已经出版了250多册。Sudhof主编的医学经典系列,从1910开始出版。也是在这一年,Distillers Club编辑出版了20卷Distillers Club再版系列,都是化学经典,这个版本甚至被化学家引用在2世纪出版的科学期刊上。一般认为1789年拉瓦锡的化学革命是现代化学诞生的标志,1914年爆发的第一次世界大战称为化学家之战。奈特把反映这一时期化学巨大进步的文章编成一册,把这一时期的其他九部总结性化学著作编成一册,编为10《1789-1914的化学发展》,出版于1998。像这样的某个科学领域的经典书籍有很多。

科学中的经典和人文中的经典一样,都是经得起反复咀嚼的。两个领域的经典合在一起,可以勾勒出人类智力的发展轨迹。正因为如此,在发达国家出版的许多经典系列中都包含了这两个领域的重要著作。从65438年到0924年,沃尔科特开始编辑一套包括人文科学在内的原创文学系列。这个项目得到了美国哲学协会、美国科学促进会、科学历史学会、美国人类学协会、美国数学协会、美国数学学会和美国天文学会的支持。1925年,该系列的天文学和数学原始文献出版,这两本书出版后25年的市场情况一直很好。1950年,他将这一系列中科学的经典部分发展成为科学史系列的原始文献。其中,希腊科学原始文献、中世纪科学原始文献和20世纪(1900-1950)原始文献是按照文艺复兴至9世纪的科学学科(天文学、数学、物理学、地质学、动物生物学和化学)编辑出版的。约翰逊、米利肯和威瑟斯彭主编的名著系列包括乔治·w·科内德勒主编的三卷本《科学名著》,第一次出版于1947,后来多次再版。

在综合性经典丛书中,影响最大的是哈钦斯和埃杰德罗于1943年编著的《西方世界伟大作品丛书》。这套书花了200万美元,完成于1952。该丛书根据原创性、文献价值、历史地位和存在意义等标准,精选了74位西方历史文化巨匠的443部作品,加上丛书的导言和综合索引,丛书共54卷,篇幅2500万字,32000页。该系列中有许多科学著作。购买该系列的不仅有“大款”和学者,还有屠夫、面包师和烛台。到1965为止,该系列已经重印了30次左右,此后还多次重印。任何国家任何一所像样的大学图书馆都把它列为必读书。这一系列书籍是20世纪上半叶在美国大学兴起的经典作品学习运动的产物,后来扩展到整个社会。在此期间,可以听到学生们在美国一些大学的公寓、校园和酒吧里讨论古典名著。有些大学要求学生学习100多部名著,甚至在教学中不使用最新的实验设备,而是借助历史科学大师使用的方法和仪器复制品,再现划时代的著名实验。到1940年底,美国有300个城市开设了古典文学课,学生超过5万人。

相比之下,国人眼中的经典往往指的是人文而非科学。公元前300年左右古希腊人写的《几何原本》,从1592年到1605年三次翻译成中文,但都失败了。全书分别在17世纪初年和1850年经过两次努力翻译出版。近百年翻译的西方经典中,有不少是系统的,但都是人文领域的。科技著作的中文翻译多为应景之需,看到的经典少之又少。1970年代末,在举国欢庆“科学春天”到来的时候,一些优秀的人呼吁编纂出版“世界自然科学名著”,但最后的结果是优秀的人后悔了。20世纪90年代初出版的65438-0990年代的《科学名著文库》,乍看之下使科学名著的汉译系统化,但放在中国广大的阅读圈里,容量只有10册,与一个有着悠久文化传统的幅员辽阔的国家很不相称。