这项工作要求作者始终不懈地保持旺盛的精力，投入全部身心。因此，我必须保证自己能够心甘情愿地做到这一点

人类的适应本领相当笨拙；而正是这一点—人的状况自相矛盾的地方–使人类能够适应一切环境

当格雷维（Greny）地方的斑马之类的动物适应了干旱荒原的环境时，这种环境不仅终于成了它们的生存空间，也成了它们难以逃离的陷井

在以这样快的速度奔跑时，航肉中的化学热量会因烧得太快而不能充分燃尽。未充分燃烧的废物，主要是乳酸，充斥在血液中，从而使人感到疲劳，并阻碍肌肉的活动，直到吸入新鲜氧气，使血液又变得清洁时为止

鼻子短，眼睛大，而县隔得很开。这意味着自然选择的结果有利于视觉而不利于嗅觉

人的这一重要发明，是一种有目的、有计划的行动，这就是，准备并储存一块砾石，以便有一天派上用场。运用这种技艺，发挥预见的作用，是一种对于未来具有象征意义的行动，人类由此解除了生存环境强加给其它动物的那种束缚

人具有其它动物所不具备的各种官能的巧妙组合。在生命诞生30亿年后，这种组合使得人成为最富创造性的动物

这使（由于自然选择）所有灵长类动物逐渐减慢了大脑对外界刺激做出反应行动的速度，直到发展成为人所独有的延缓满足自身欲望的特珠能力

然而，增加食物供应的这种间接方式最显著的后果，是促进了人的社会行为与社会交流。像人这样行动缓慢的动物，只有依靠集体合作，才能潜步追寻、发现和堵截在茫茫荒原上奔跑着的庞大动物。狩猎活动需用语言有意识地作出计划和安排，集结成伙需要制作特妹的武器。的确，语言在为人们所使用时，本身就具有某种狩猎计划的性质。也就是说，人不像其他动物，他苛以使用语言，用一些由可变单位组成的句子相互提醒，协调动作

这些图画好比是人类想象力的望远镜；它们把人的思想从已见之物引向臆想和假设之物

艺术和科学产生于人的同一本领：这就是使未来情景形象化的能力

想象力是一具时间的望远镜

那些制作武器的人和创作图画的人实际上做着同样一件事-——展望未来

人类全部知识形成的根源，是从已见之物推知未知之物

人类花了至少200万年时间，才从非洲中部的“南方古猿”那种手握石块、又黑又小的动物，变成古人。这就是人的生物学进化的进度—尽管人的生物学进化要比其它任何动物的进化快得多。但是，古人则只花了不到20000年时间，就变成了你我渴望成为的人物：艺术家和科学家，城市建设者和未来计划制定者，读书人和旅行家，以及自然现象和人类情感的热心探索者。这些人的阅历比我们的祖先更为丰富多彩，想象力也更加狂放不羁。这就是人类文化进化的进度；这种进化一旦开始，按照这两种进化速度的比率，至少比人类的生物学进化快出100倍。

人这样一种浪迹天涯达百万年之久的生物，不得不作出一个极为重要的决定：是否中止流浪生涯，而成为定居的村民。

在迁徙不定的生活中，人们从早到晚忙于生活琐事，无暇发展什么新方法或萌生什么新思想——也不可能有什么新的生活态度

这是一种乏味的生活。每一个夜晚都像前一天一样，不过是白天的终结，每一个清晨也和前一天一样，不过是旅行的又一次开始。东方初晓，每一个人都只想着同一个问题：羊群能被赶过下一道高高的山隘吗？

从游牧到村居的变化，是人类在其上升历程中跨出的最大一步。

在我年轻时，人们认为人类对自然界的主宰地位来自人类对其生存环竞的轻制。现在我们懂得了，对自然界的真正主宰，来自人类对其生存环境的理解和改造。在这“肥沃新月”地带，人类与植物和动物不期而遇，他们学会了与这些植物和动物共同相处并进而改造客观世界，以适应自身需要，人类文明就这样开始了

人类文明的坚实基础是活生生的人，而不是物质世界

人类，就像小麦那样，从此固定在他们生长的地方。一个定居社会对生者与死者关系的处理也就不同以往了。耶利哥的居民保存了一些死者的头骨，在上面精心装饰。没有人知道这是为了什么，只知道这是一种出于敬畏之情的行为

《圣经》是一部奇妙的史书，一半是传奇，一半是纪实

植物和动物驯化的每一阶段都需要人们做出发明创造，而这些发明创造开初只是一些技术手段，然后才从中萌发出科学的种种原理。人们始料不及，这些通过人类精巧的头脑发明的基本方法，在世界上任何地方的任何村落中都可以看到。各种各样的针、钻头、锅、火盆、铲、钉和螺钉、风箱、绳子、绳套、织机、铠甲、挂钩、纽扣、鞋一一人们可以一口气举出上百种一—制作之精巧，及其在人类上升历程中的重要性，不下于今天任何一种原子物理学仪器

一种文化，就是各种思想成果的乘法器，其中任何一种新的方法都加速了其它新方法的产生，增强了其它方法的威力

当然，整个农业中最强有力的发明是犁的发明。我们把犁看作是开垦土地的楔子。而楔子本身也是一件重要的早期机械发明：它是掘起土壤的杠杆，也是一项杠秤原理最初的应用成果

首次发现的轮子是公元前300年以前的遗物

太阳是装有轮子的凯旋之车，而天空本身也是一个轮子，当时巴比伦人和希腊人就是这样描绘灿烂星空的旋转运动的

每一种机械的发明都重复地引出这个原来的二难推理：机械开发能量，是为了满足实际应用的需求呢，还是要成为一种超出建设性应用范围的自行其是的力量源泉

骑在马上的人看上去要比一个寻常的人神气得多，他比别人高出一头，以令人瞠目结舌的速度奔驰向前，好像是高踞于世人之上似的。

当希腊人看见西徐亚骑兵时，他们也以为马与骑手浑然一体；于是，他们创造出有关半人半马的物的传说

成吉思汗及其蒙古王朝，把这种窃掠的生活方式带到人们想象中的黄金时代。从公元1200年到1300年，蒙古人作出了最后的努力，试图建立强盗的世界霸权，这些强盗，什么也不生产，无所用心，只知道从无处逃逸的农民那里抢劫农业生产所积蓄的粮食。

农业和定居生活方式已在人类上升历程中逐步确立，而且人类和谐的生活树立了一个新的标准，这在遥远的将来将结出丰硕的果实：这就是城市的组成

人类采用的方法一直是有选择和探索性的：行动总是取决于理解事物的某种理性方法。

当人类赋子自然物这些令人感到温暖的、浑圆的、柔和而又具有艺术性的形态时，还谈不上对大自然本身有多少知识。人们所表现的只是人类自己的手的形态

但是，人手的另外一种行为则与此不同，甚或可以说截然相反。这就是对木材和石料的分解，由于人手（借助于某种工具）通过这种行为探求和触及到了材料表层下面的东西，从而使人手本身也成为一种“发现”的工具。当人们劈开木材，或砸开石头，使大自然在这些材料中留下的印迹暴露无遗时，人类就开始迈出了智慧发展的伟大的一步

人类探索大自然，旨在发现事物的潜在秩序。物质的构成方式反映了其表层下面的某种结构，这种结构一旦揭示出来，人们就有可能按照其自然形态将其分解，并且以新的方式将其重新组合起来。在我看来，在人类上升的历程中，理论科学正是从这一步骤开始的

人类以家庭形式，家庭以血缘团体形式，血缘团体以部族形式，部族以部落形式，部落以民族形式，联系在一起。等级观念，层层相叠的金字塔式的观念，贯穿于我们看待自然现象的一切方式之中。基本粒子构成原子核，原子核组成原子，原子组成分子，分子组成基因，基因构成核酸，核酸又组成蛋白质。由此，我们再次发现，在自然界，有某种东西看上去竟与人类社会关系的构成方式有着深刻的相似之处

遍及整个帝国的庞大水利工程体系需要一个强有力的中央政权来管理。在美索不达米亚是这样；在埃及是这样，在印加帝国也是这样。就是说，这座城市和其它所有的城市由一个无形的网络联结起来，通过这个网络，当局的权威无处不至，人们能听到统治者的声音.收到他从中央发布的命令和信息。有三项发明支撑着当局的统治体系，它们是：道路、桥梁（尤其在像这样的一片荒原上）和通讯。它们从四面八方汇合到印加王所在的中心。又从这个中心散布开去。它们是一个城市与其它城市紧密联系的三大媒介

然而，这又必然地是一个非常脆弱、外强中干的帝国。从1438年起，在不到100年的时间内，印加王征服了3000英里的海岸线，从安第斯山脉以至太平洋海岸，莫非王土。但是，到了1532年，几乎是目不识丁的西班牙冒险家佛朗西斯戈•皮萨罗（Francisco Pizarro）①，仅卒62匹令当地士著不胜恐惧的战马和106个步兵，进入秘鲁，转瞬之间，就征服了 整个印加帝国。他是怎么做到这一点的呢？砍去金字塔的顶端一俘获印加王。从此，这个帝国一蹶不振，而那些城市，那些美丽的城市，则被贪得无厌的西班牙强盗洗劫一空。

创造城市的不是印加王，而是那些手工匠人。自然，如果你为印加王工作（或任何一个人工作），他的鉴赏趣味就会支配你, 你自己也就不能有什么独创和发明

石头所能承受的张力很小；如果只承受到压力，立柱尚不会倒塌，但如果张力过大，横梁就会断裂。

虽然希腊人热衷于几何学，但奇怪的是他们竟然没有构想出拱形建筑。事实上，拱是一种工程技术上的创新，或者更恰如其分地说，拱是一种比希腊文化和秘鲁文化都更具有实践意义、更世俗化的发现

从结构上看，拱是一种使建筑 构件 在跨越空间时，其悬空部分负载与其它部分均等的方法，也就是一种使压力平均地分布开来的方法。正因为如此，整体的拱可以由各别的部分组成，即由各自承受压力的有块砌成。在这种意义上，拱的发明是人类理性方法的胜利。这种方法将自然物分割成块，再把它们重新组合起来，成为新的、更有力的组合物

埃及和希腊的建筑大多是靠本身的重量和庞大站立起来的，一块石头纯态地叠压在另一块上面。如此而已。然而，在哥特式拱顶和窗花格中，具有类似动物肢骨和树木纤维的劲度，具有弹性应力和各部之间的力的传递，而建统物的每一根线条都无不刻意求工地表现着这种力量

这些咄咄逼人的庞然大物的建成，是人类预见力的一个惊人成就一我应该说，既然它们早在数学家懂得如何计算其申的力学变化之前就已经建成，因此又是人类洞察力的一个惊人成就

这种设计使罗马式的半圆形拱变成了高耸的哥特式尖顶拱，从而使应力通过拱助传递到建筑物的外墙

正如我举起手时，压力沿着手臂延伸而下的道理一样，建筑物的应力也沿着飞拱垛传递开去，反过来产生推力托住建筑物，好像在支撑着它似的—因此，在没有应力的地方，也就不必使用砖石。即使在钢筋和混凝士发明以后，建筑学的基本原则仍是如此，并没增添什么新的内容

建筑学似乎也同物理学一样，把注意力的焦点转移到了物质的微观水平上

石匠头脑里有一些构想，但却没有那么多现成模式，这些构想产生于他们从一处工地到另一处工地的游历之中

四处游历的建筑师是才智上的贵族（就象500年后的钟表匠一样），到欧洲任何地方都肯定能找到工作，并且受到人们的欢迎。在14世纪，他们就被称为“自由石匠”（Freemasons）。在别人看来，他们双手的技巧和头脑中的灵感，是一种既神秘叉古老的传统，是卓然独立于大学教授的说教式枯燥学术之外的奇妙的知识宝藏

修建金字塔所运用的几何学知识要比修建大教堂所运用的简单得多。

这是人超越其它动物的首要天赋，这种天赋随时随地表现出来：这就是，人类对运用和发展自己技能的极大兴趣

一种颇流行的哲学上的陈词滥调宣称，所谓科学仅仅是一种分析或简化，如同把彩虹分解成为色彩斑斓的碎片一样，而艺术则仅仅是一种综合，好比是把彩虹拼缀起来. 事实却并非如此。人类所有的想象无一不是从分解自然物开始的。

当我们鬼使神差，要塑造人像时，头脑和手互相配合, 仿照那仅有的柔弱轻盈的模特儿，用艺术的自由力量，赋予这石头新的生命。

艺术大师想过，要展示, 粗糙岩石多余的外表下面, 所包藏的东西：去掉大理石那迷人的外衣，这就是, 为头脑效力的手所能做的事。

最初，米开朗基罗本人也是卡拉拉（Carrara）②地方的一位采石匠。这时，他仍然觉得，他和那些石匠手中的铁锤正在石头上探寻那已存在其中的某种形状

作为一个年轻雕塑家，起初我买不起昂贵的石料，于是我走遍整个采石场，找出那些被人们称之为“不规则的石块”，从而获得我所需要的石料。然后，我不得不以米开朗基罗那样的方式思考，也就是说，“人们不得不等待，直到-个适合于这块石头形状的想法产生出来，并且能够在这块石头里面看见这一思想。

在某种意义上，可以说我们发现的一切都早已存在：一尊雕像和自然的法则都已隐藏在这种粗糙未凿的原始材料之中。从另外合种意义上说，一个人的发现是由他个人作出的；在他人手中，表现方式不可能完全一样一不同时代的不同个人无法制作完全一样的雕塑，或发现同一条自然法则。发现，是分析和综合双重关系的结果。 就分析而言，目的在于探索存在的为何物；而综合则是以某种方式将分割的部分组合起来。于是，人类富于创造性的头脑就这样超越了大自然提供的原始框架结构的种种局限。

我们必须懂得，这个世界只能由行动而不是冥想来把握。手比眼更为重要。我们的文明已不是远东或欧洲中世纪那种逆来顺受、静思默想的文明，那种文明确信，大千世界仅仅供人们观察和思考—他们并没有我们所特有的科学实践。我们锐意进取；我们也确实懂得，正是人手的进化促进了人脑的进化，在人类进化过程中，这决不仅仅是具有象征意义的偶然事件

这就是在这种实践活动中，人们体味到了乐趣——在这种行为和技能中，在这种出于兴奋好奇而不断加以完善的行为和技能中，人们体味到了乐趣。说到底，每一种艺术和科学无不归因于此：这就是，人类的所作所，之所以具有愉悦性情的盎然诗意，是因为人能够这样去做。而最激动人心的，是这种富于诗意的科学或艺术活动，最终导致了真正具有深远意义的结果

亨利•摩尔把他的一座雕塑题名力“刀刃”。而人手就是人类智慧的刀刃。人类文明并不是已完成的人工制品的汇集，而是各种创造过程的总和。人类的发展进程最终意味着人手在实践活动中的不断完善

在人类上升的历程中，最强大的动力是人从施展自己的技能中获得的无穷乐趣。他喜欢做他善于做的事，而对已经做好的事，他又想做得更好。你可以从人类的科学实践中看出这一点

火并不总被认为是一种破坏性的元素，它也是一种改造性的元素。这始终是火的奇妙之处

当人们在铜中加入某种甚至更柔软的金属（例如锡）时，他们就制成了一种比这两种金属都更坚硬、更耐用的合金—青铜。

几乎每一种纯粹的金属都是脆弱的，而许多杂质却足以使其变得更加坚硬

在制作过程中显现出来。他创造的美，他显示出来的娴熟精湛的技艺，来自他对自己手艺的执着的追求

但黄金使人类社会为之倾倒，以致我如果不专门谈谈使黄金具有象征力量的种种特性，我就很不近情理了。

“黄金入火百炼不消，埋之毕天不朽。

当人生被看作（对大多数人来说也确乎如此）是寂寞、枯燥、平庸、粗鄙而又短暂易逝的时候，对那些炼金术士来说，黄金代表着人体内一种永恒不灭的活力。他们提炼黄金的不懈努力，同时也是对长生不老之药的执著寻求。黄金是永垂不朽的象征

炼金术士还动告他们的主人用金杯饮酒，以延年益寿

炼金术决不仅仅是一套刻板的把戏，或者是一种宜人的神秘气氛中的模糊信念. 从一开始, 他就是一种关于世界是怎样与人的生命相联系的理论.

在炼金术士们看来，人体的微观世界与大自然的宏观世界之间，存在着一种契合关系。大规模的火山爆发，犹如群情鼎沸；暴风骤兩，恰似人的嚎啕大哭。在这些肤浅的比附后面，隐含着一种更深刻的观念。这就是宇宙万物与人的血肉之躯，都是用同样的材料、按照同样的原则，由同样的元素构成的

事实上并不存在什么燃素，正如没有什么生机论一类的原理一样——火并不是一种物质，同样，生命也不是物质。火是变化的过程，依赖于这个过程，物质元素以新的联系方式重新组合起来。只有当火本身被理解为一个过程时，化学过程的本质才被人充分理解

人淡之上升并不全是由可爱的人们促成的。它是由那些具有两种品质一–非常诚实、正直，而又不乏天才—-的人促成的

道尔顿是一个生活有规律的人，每周星期四总要去乡下玩木滚球。使他感兴趣的是乡村的景物

最近，我深入研究了这个问题，并已取得相当的成功. 他认识到，这个问题的答案应当是：是的，古老的希腊原子学说是干真万确的。不过，原子不是抽象的，在物理学意义上，原子具有代表不同元素的重量。一种元素的原子（道尔顿称为“最终的或基本的粒子”）彼此相同，但与别的元素的原子则全然相异，而且，它们的差异表现为物理学意义上的重量差异。“我有理由认为，确有一些可以恰如其份地称为基本粒子的东西存在，它们决不可能从这一种变成另外一种。”

这是来自有关金、铜和炼金术的无数推测臆想的县有深刻意义的第一课，经过道尔顿达到了登峰造极的地步

从一个探索性的，几乎是孩子气的问题，即与简单分子结构密切相关的重量问题中，却产生了现代原子理论。这就是科学研究的真谛：提出一个不得要领的问题，你也许就已经踏上了通往正确答案的道路

任何有关数学的描述，似乎都应包括以下这些概念：论证的逻辑性概念，关于自然界（特别是关于空间）确凿规律的经验性概念，各种运算概念的形成，以及数学从对自然的静态描述到动态描述的发展

他们知道，任何东西中的两个加上同一种东西的另外两个，不是有时而是永远等于四

毕达哥拉斯发现，悦耳动听—_悦西方人之耳-—的和声，与用墼数对琴弦的划分相对应。对毕达哥拉斯学派来说，这一发现有某种神奇的力量. 自然与数之间的这种和谐一致竟是如此具有说服力，以致他们完全相信，不仅自然界的各种声音，就连自然界所特者的各种维和度，都肯定是一些能表现这种和谐的简单数。

直角可以在转动四次后又回到原来的位置

迄今为止，毕达哥拉斯的这条定理在整个数学领域中仍然是最重要的一条定理。这样说似乎有些大胆而离奇，但却并不过份；因为毕达哥拉斯所创建的理论是对我们在其中活动的空间的一种基本概括，也是第一次用数的关系来解释空间。一定的适当的数描述了那制约宇宙万物的确切规律。事实上，已经有人提议把构成直角三角形的数的关系作为发往其它星系的行星的信息，以试探那里是否也有智慧生物存在

正如当数字关系相互吻合并且表明“这是自然结构的一部分，是解开自然结构之谜的一把钥匙”时，即使到了今天，每位科学家也都会有同样的感受

在探究怎样才能使一个图案转回到自己原来的位置上时，我们就正在发现那支配我们的空间的无形法则。不仅在人为制作的图案中，而且在大自然所强加于基本的原子结构的种种规律法则中，只有特定的几种对称关系是我们的空间所能提供的

这种平坦和规整是空间用力于物质所致，其结果有如我刚才分析过的，空间也赋子那种摩尔人的图案以对称性。

这就是“流数”（Fuxions），它是牛顿（在菜布尼茨之后）给今天所谓微积分起的名字。如果仅仅把微积分看作一种更为先进的技术，这并没有把握住它的真实内容。在微积分理论中，数学变成了一种能动的人类思维方式，这是人类在其上升历程中智力发展的重要一步

我们就姑且把这种数学叫作变化的数学吧

这种自然的语言不能不包括那些描绘时间变化的数的关系。自然的法则成了运动的法则，而自然界本身，也成了一个不断运动的过程，而不再是一系列静止的结构形态

天文学的基本原理存在于一切文化形态之中，而且显然是古代人类所共同关心的重要课题。其原因很清楚。天文学知识可以帮助人们掌握季节变换的规律（例如通过对太阳运行的观察）。用这种方式，人们可以确定应该在什么时候播种、收割、放牧等等。因此，所有定居的文化形态，都有自己的历法，指导人们制订各种计划。在这方面，新大陆同埃及、巴比伦河谷地带的情形完全一样

北极星对于候鸟的迁從发挥了很大的作用，各种候鸟南飞北翔，正是依靠北极星才找到自己迁健的路线。或许，这也就是为什么大多数保鸟证能的现象发生在北半球，而不是在南半球的缘故。

他们头脑中大概是缺少那种伟大的能动的形象，这种形象曾经十分有地推动了旧大陆的发展–这就是圆轮的形象。在新大陆的人们看来，圆轮只不过是一个玩具而已。但是，对旧大陆的人们来说，圆轮却是诗歌与科学中的最伟大的形象，是一切事物的根基。

至少有20年左右的时间，哥白尼一直在不遗余力地向人们阐释“自然应以质朴纯真为本”这一近代哲理

太阳端坐在所有行星的中央，登极称王。在这座美丽迷人的神殿中，我们能不能把这个光彩夺目的发光体放量在一个恰当的位置上，使它能够同时照亮鍪个天体呢？人们称它是明灯，是智慧的源泉，是宇宙万物的主宰，它的确当之无愧；埃及的赫密斯•屈斯默吉斯塔（Hermes Trismegistus）把它称作“无处不见的上帝”，索福克勒斯（Sophocles）①悲剧中的埃勒克特拉（Electra）也称颂它是“明察秋毫的天神”。于是，太阳君临宇宙的王位，统治着它的子民，所有的行星都围绕着它转动、运行。

至于圆轮，它曾是希腊人关于完美运动的理想形象，早已成为-~个僵死的偶像、如同玛雅人的历法或复活节岛上的石雕像一样，毫无生气。

在1564年，诞生了两位伟人；一位是莫格兰的威廉•莎士比亚（William Shakespeare），另一位是意大利的伽利略•伽利勒（Gaiieo Gailei）

许多雄心勃勃，满怀抱负的人纷纷来到威尼斯，因为在这里他们可以自由自在地从事自己的工作而不受任何拘束：商人、冒险家，文人学者，还有一大批艺术家和手工匠人。他们遍布大街小巷，随处可见，和今天的情况颇为相似

当1608年底，来自佛兰德（Flanders）①的一些爱出风头的人发明了一种极简单的单管望远镜时，他们都跑来设法卖给威尼斯共和国. 不过，当时威尼斯共和国已聘用了伽利略，他比北欧任何一个科学家和数学家都更具权威—-而且还是一位极优秀的宣传鼓动家

伽利略个子不高，身材结实，充满活力，长着一头只有男孩子们才有的红头发，看上去不大像个已成年的单身汉

。他把望远镜的放大率提高到30倍，用来观察星辰。这样，他第一次真正开创了我们今天所认为的实验科学研究的先河：建立实验设施，进行实验，公布实验结果。这就是伽利略在1609年9月到1610年3月不到一年的时间内所做的工作，并在威尼斯发表了他的杰出著作《星辰的使者》（The Starry Messeneer），生动地描述了他新近取得的天文学观察的结果

这位作者的冒险之举，将使他不是名扬四海，就是贻笑天下

如利略以为他这时已声誉卓著，满可以丢下他在帕多瓦大学辛劳而沉闷的教书匠的工作，脱离反教权主义的安全的威尼斯共和国的庇护，回到故乡佛罗伦萨去。这是伽利略的第二个错误，而且最终成他一生中的致命性错误

对于冷战的双方，判断是非曲直的标准十分简单，即谁不拥护我们, 谁就是一个异教徒

在这场战斗中，任何手段最终都会被证明是正当的——这就是这个警察国家的道德准则

“下列主张将被禁止: 所谓太阳为天体的中心，是固定不动的； 所谓地球并非处于天空中心，它不是固定不动的， 而是以某种双重运动的方式运行的”

“我认为。我们在讨论自然问题时，不应该从《圣经》条文的权威出发，而应该从直接的感觉经验以及必要的客观证明出发。•…况且，上帝在大自然中所显示出来的威力，丝毫也不比《圣经》经文中的逊色“

“任何人企图按照他自己的主观设想来局限与制约神的权力与智慧，都是胆大包天的狂妄行为”

你们那位伽利略竟然胆敢插手那些他本不应该插手的事情，而最严重，也最危险的是他提出的问题眼下很容易引起骚乱

这个机构有十分严格周密的规章程序，并于1588年形成制度，当然还不是正式法庭的规章制度。罪犯手中既没有一份起诉书副本，也没有证据材料的副本；并且没有律师为他辩护

但是，哥白尼的理论并不是一看就明白的。至于地球怎样围绕太阳一年旋转一周。以及地球怎样围绕自己的轴心一天旋转一周，而住在地球上的人类却不会被抛出去等等，当时都还搞不清楚。为什么一个重物从高高的塔楼上落下来会直端端地降落在转动着的地球上呢？这个问题当时也弄不清楚

我们永远也不要忘记，伽利略于1616年和1633年为了维护别人的理论，维护一个死者的理论，公然与教会势力相对抗，这是因为他相信这一理论是真实可靠的

伽利略在他的著作中表达过这样一种意思，即：从他还是比萨城中一少年的时候起，从他第一次一边用手按住脉搏，一边紧紧盯住钟摆的时候起，他的学说所献给我们的全部内容就已开始萌芽了

天上的各种力和地球上的各种力都属于同一种类型，这是伽利略确信不疑的；因此，人们在这里所做的力学实验同样可以给我们提供有关日月星辰的信息

教皇本人也对这部书大动肝火。他发现，在这本书中，至少有一段他曾及复坚持的话，被有意借用于一个使人觉得像个大傻瓜式的人之口，讲出来

1633年4月12日，伽利略被带进了这间审讯室

明令伽利略本人不得以任何方式讲授哥白尼的理论就是说，即使是以讨论、推测或假设的方式，也是不允许的

教皇现在只能对这些检查官大发雷霆一一他严厉惩处了他的秘书，因为这位秘书曾经帮助过伽利略

伽利略的一位最伟大的同时代人，勒奈•笛卡尔也只好停止在法国发表著作，最后跑到瑞典去了

呵！…伽利略，你的这位思诚的朋友和仆人已经完全地、不可救药地失明，为时已有一月；于是，这天空、这大地、这整个字宙，曾因我的认真的观察和清晰的阐释，扩大了100倍，不，扩大了1000倍，超出了以往历代饱学之士所接受的界限，可是现在却在我面前萎缩了，变成一个如此狭小的罗盘，我一己的感受和经验就可以把它完全填满

在到阿萨特里来看望伽利略的人当中，有一位来自英格兰的年轻诗人约翰•弥尔顿（John Milton）②，他当时正在酝酿他的毕生力作，计划写成一部史诗

异端裁判所对他的审讯和监禁所产生的结果是整个地中海的科学传统被中断了。此后，科学革命转移到了北欧。1642年，伽利略去世了，仍然是一个被软禁在自己屋子里的囚徒。就在这一年的圣诞节，伊萨克.牛顿降生了。

一个新的伟大头脑诞生了，他杀身经历了由那已完成历史使命的陈旧的描述法向未来的动力因果关系的阐释法的重大转变

到1650年，英格兰成为一个共和国，它新然处决了在位的君王，使他人头落地

在整个一生中，他总是给人一种孤僻的、不为人所爱的印象。牛顿终生未娶。他似乎一直未能充分享受这种人间的温暖，正是这种溫暖的情感使我们在同别人的交往相处中不断磨砺思想，而成就也因此成为思想的自然结果。不过，与此恰恰相反，牛顿的成就都是单独完成的，而且他一直担心别人会窃取他的成果，正像（或许他这样认为）他们曾夺走他的母亲一样。至于他在中学和大学求学的情况，我们几乎一无所知

牛顿从剑桥大学毕业后的两年，即1665年至1666年，正值瘟疫流行，学校关门停课，他只好回家居住。孀居的母亲也已回到鸟尔索普的外祖母家中。在这里，牛顿终于找到了自己的“金矿矿脉”：数学。今天，他的各种笔记本都已被人们查阅过，显然，牛顿并没有受过良好的训练，但他自己求证了大部分他所知道的数学问题。后来，他继续作出富有独创性的发现。他发明了流数，即我们今天所说的微积分。当时，牛顿把流数看作是自己的秘密工具；他用流数得出了计算结果，却又仍然用常规的数学形式把这些结果写出来

他推想，假如月亮因地球的吸引而沿自己的轨迹运行，那么，月亮就好像一个被用力抛掷着的球（或者苹果）一祥：她落向地球，但她下落的速度是如此之快，以致于她总是错过地球由于地球是圆形的，所以月亮总是不停地围绕地球转动

当你一举求得这个正确的数字时，你也会像当年的毕达哥拉斯那样，觉得大自然的一个奥秘已在自己掌握之中。一条普遍的法则驾驭着那神奇的天体运行的时钟，而月球的运行只不过是其中一段和谐的插曲而已。这犹如一把已经插入锁孔的钥匙，你只要扭动一下，大自然就会把有关她的构造的大量证据奉献在你面前。不过，如果你是牛顿，你是不会把这个秘密公请于世的

令人奇柽的是，我们大家都公认的这位阐释物质世界的大师竟会以探素光的奥秘来开始他的科学生涯

物理现象总是由能量与物质的相互作用构成的。我们借助于光线看到物质，而正是由于物质的阻隔，我们才意识到光线的存在。这种思想贯穿着每个伟大的物理学家的世界，

在 1666年，牛顿开始考虑究竟是什么东西在透镜边缘 造成衍射光纹的问题

对认真观察的人来说，他们通过某种方式知道这一点已有1000年之久。但是，这仍然使牛顿这样才能卓绝的人绞尽脑汁，去解释这个显而易见的现象。牛顿认力，光线显然并没有被改变；光线实质上是分离的

他在给莱布尼茨的信中写道； 我对由我的光学理论的发表引起的种种争论深感困扰，我责自己轻率地放弃了那与世无争、怡然自得的幸福生活。

我设法使房间里的光线暗下来，只在窗帘上弄了一个小孔，让适当的阳光从那里射进来，然后把我的三棱镜放在阳光射进来的地方，光线就被折射到对面的墙上。起初，看着由此产生的种种生动颜色，倒是一件十分开心的事；但在认真地思忖了一会儿之后，我很惊讶地发现这些颜色呈长方形；按照有关光的折射的习惯看法，我本来指望看到的是圆形。

光是由具有不同折射性的射线组成的，这些射线，与它们的射入角没有任何关系，按照各自的折射率，投射到对面墙上的不同地方

他总是用同一句话回答说：“我不作任何假设。”他说这句话的意思是：“我不作形而上学的推测。我制定一条法则，然后由此解释符合这条法则的现象。”

如果说，牛顿是一个非常乏味、非常枯燥、非常刻板的人，所有这些就不难得到解释了。但是 我要告诉你们，他并不是这样一种人。他是一个最不同凡响、性情狂放的人。他曾尝试过炼金术。背地里，关于《启示录》，依就洋洋洒洒地写了几大本。他相信，在毕达哥拉斯那里，就已经发现了反平方（inverse squares）定理。这样一个私下充满了这种疯狂的形而上学和神秘的推测的人，表面上却如此这般，还声称：“我不作任何假设”—-这是他神秘性格的一种不同寻常的表现

直到1727年他去世时，他一直统治着伦敦的学术界。这个乡村来的孩子干得真是不错。

我不知道对世人来说，我看上去是怎样一个人；但对我自己来说，我似乎一直是一个在海滩上嬉戏的孩子，不时因发现一个比平常更光滑、更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，对眼前这浩瀚无边的真理的海洋却全然无知

牛顿自己也承认这一点。他提出的最基本的假说是，他开宗明义地宣称：“我把字宙看作是绝对的。”这句话的意思是，宇宙到处都是平坦和无边无际的，就像在我们的居住地一样。而莱布尼茨一开始就对此提出了批评

莱布尼茨曾说过这样一句顶言式的话，“我认为空同是某种纯粹相对性的东西，正如时间一样。”

这种情况大大违反了牛顿的定律。大约在1900年，正是这一阵发自物理学“心脏”中的轻微的杂音，第一次引起了科学家的激动和疑虑

我们还无从断定年轻的爱因斯坦当时是否已领悟到这个新问题。他并不是一个特别用功的大学生。但是，可以肯定的是，当他到伯尔尼去的时候，也就是在好几年前当他还是个十多岁的孩子的时候，他就曾经问过自己：从光的角度来看，我们的体验将会是怎样的呢？

牛顿和爱因斯坦这种人的天才在手，他们提出一些天真浅显的问题，而由这些问题引出的希然料常 是极为惊入的. 诗人威廉•库柏（Wiliem Cowper）鉴于牛顿的这种品格，把他叫作“一位孩子似的明哲之士”（a child-like sage），这一描绘也完全符合爱因斯坦时常流露出来的那种对大千世界无比诧异与好奇的神情。

爱因斯坦在他10多岁时的想法是，“如果我坐在一束光线上，这个世界看上去将是怎样的呢？”假设这辆电车从这座钟塔出发，沿我们看到这座钟的时间的光线驶去。那么，这座钟就会静止不动，我，和这辆沿光线运动的电车，就会在时间上固定下来。时间就会停滞。

让我来说明这个问题。假设我背后这座钟在我离开时指向“正午十二时”。现在我以光速离开它186000英里。这应该花费了我一秒钟的时间。但是，这座钟上的时间在我看来仍然是“正午”，因为在这座钟上光速花费的时间恰好与我花费的间一样长。至少我所看到的是这样，至少在这辆电车内部的宇宙是这样，在保持与光速相同的速度中，我使自己与时光的流逝分割开来了

这真是一个不同寻常的似非而是的佯谬

假如我乘坐一束光线，对我来说，时间就会突然终止。而且，这必定意味着，当我接近光速时（这正是我在这辆电车中所要模拟的），我就置身于我的时间与空间的车厢之中，而这个车厢正在越来越远离我周围的各种常规状态的事物

这种似非而是的佯谬说明了两个问题。一个问题很明显：所谓普遍时间并不存在。但更为微妙的是，这位旅行者和待在家里的人的体验大不相同—对走在这条路上的每一个人来说，都是如此。我在这辆电车上的体验始终如一：我发现了同样的规律, 发现了同样的时间，距离、空间、质量和力量之间的那些关系，而且每一个别的观察者也会发现这些。但是，我的时间、距离等等的实际价值却不同于那个站在人行道上的人

这就是相对论原理的核心。但显而易见的问题是：“好吧，是什么使他的车厢和我的车厢联结在一起的呢？”是光的流逝：光是联结我们的信息载体。

光和其它放射物都是从一个事件中像水波一样扩展到整个空间的信号

我们无法消除由光速造成的基本的所有信号的时滞

物理学不是事件，而是观察。相对论就是对于这个并非作为事件而是作为关系的世界的理解

没有那早已形成的阐释概念的种种观察方法，我们就很难为自己描绘这个经验的世界。我们不得不使用那些与原始概念不可分割地联系在一起的词语构成的语言，这就使得这种描绘更加困难了。这就是我们在试图描绘关于空间的前科学概念的本质时所遇到的障碍

他们大步前进，有如神明

在这两人之中，牛顿是《旧约》之神；而爱因斯坦则是《新约》之人。他富于人情味，满怀怜阀和极大的同情心。他关于自然本身的见解，就是一个人在神灵面前的看法，而这也是他关于自然的经常的说法。

他热衷于谈论上帝：“上帝并不掷骰子”，“上帝并无恶意”。终于，有一天尼尔斯•波尔（NielsBohr）对他说：“不要告诉上帝他该做些什么。”

爱因斯坦是一个能够提出非常简单的问题的人。而且，他的生活和工作都表明，当对这些简单问题作出简单的回答时，人们就可以听到上帝在思考什么了。

18世纪发生的几次伟大革命，都是聚在一起的众多贫民百姓促成的。每一个人都是拯救自己的主人，这一信念推动他们投身革命。

他们把科学看作是一种对世界本来面貌的描述，他们所承认的唯一责任就是讲述真理

在业革命是开始于1760年的一个充满各种变革的长期过程。 它并非偶然发生的：它构成了三次大革命之一。另外两次是1775年开始的美国革命和1789年开始的法国革命

乔治•克拉卜（George Crcbbe）是一位乡村牧师，对农民的生活有场身体验，他对这首诗甚感气愤

农村是人们披星戴月，辛勤劳作的地方。农民的生活并非充满明媚阳光

当时的学校教育只能使富于创造性的头脑变得愚钝麻木

送国人是自动化的发明者，即运动过程中的每一步都控制下一步的运动这一构想的发明者

“没有批评的权利，颂扬和奖赏就毫无价值”

“因为你是贵族，你就以力你了不起。除了降生之时，你未曾有过任何痛苦。”

人们从工厂的大规模生产中获得了这些好处。但这种工厂的作业方式却是骇人听闻，对此。教科书上讲得不错。然而，这是由来已久的带有传统色彩的恐怖。矿井和作坊在工业革命以前很久曾是阴暗潮湿、拥挤不堪、惨无人道的所在。这些工厂不过是承袭了乡村工业相沿已久的陋习，完全不顾工作于其中的工人的死活

当时一种新的伦理观认为，主要的罪恶不是残酷和不人道，而是懒惰。甚至主日学校①也这样告诚孩子们； 撒旦（Satan）发现，懒散怠惰仍在危害人间。

“先生，我在这里出售的，是全世界都渴求的东西—动力。”

浪漫派诗歌十分坦率地味叹道，不仅大自然，而且人类本身也是一种天賦能量，或至少是一种自然能量的截体

关键的词是“欢乐”，关键的概念是“解放”一一种作为天赋人权的欢乐意识

这次革命终于成一场社会革命，并确立了社会的平等，权利的平等，首先是知识的平等，人类至今仍有赖于此。

历来有两种解释世界的方法并驾齐驱。一种是对世界的物质结构的解释。另一种是对生命进程的研究：

在船上度过的5年岁月改变了达尔文。在他居住的乡村，他一直是一个对鸟儿、花朵和一切生命形式的敏锐而富于同情心的观察者；这时，南美洲的一切使他一下子着了迷。他回到家申，深信不同的物种在相互隔绝时，其生长方向也各不相同，物种并不是永恒不变的

即使在我们忙碌的日子，我也要完全空出星期天的时间，带上我的标本箱，去山上远足，回家时装满我的珍藏…•每当这种时候，我都体验到一种新的生命形式的发现所带给我这个大自然的情人的莫大喜悦，就像后来我在亚马孙河流域每一次捕获蝴蝶新品种时所感到的狂喜一样。

我们试图不用帐篷，也不用床，只用大自然提供的一切，在野外露宿。……我想，我们应该决定预先不作准备，就像偶然来到陌生的乡间一样，迫使自已在露天入睡。

在他25岁时，华莱士决心成为一名职业博物学家。这是维多利亚时代的一种不固定的职业。这意味着，他将不得不终日忙于在昇国他乡收集标本，然后把它们卖给英国博物馆和收藏家

雨季来临，河水泛滥，华莱士和他的印第安人向导可以乘独木舟进入密林深处。树枝低垂，轻拂水面。林间的幽深莫测，使华莱士不无恐惧，而那丰富多采的鸟兽植物又使他兴奋不已，他还突发奇想，想象着从空中鸟瞰大地，将是怎样一种景象

“只有乘坐气球，缓缓飘过这花草繁荣、绵延起伏的大地，才能饱览这些森林的全部瑰丽景色：而这样的壮举，也許只能留待将来的旅行者去实现了。”

“在每一个细节上，他们都是富于创造性的、自给自足的。正如林中的飞禽走兽一样，完全置身于文明以外，他们能够、而且确实按照自己特有的方式生活。在美洲大陆被白种人发现以前，他们世世代代就是这样生活的”

“自然历史中没有哪部分比研究动物的地理分布问题 更令人感兴趣和更富于教益了。 在相距不到50或100英里的两个地方，往往在一个地方有着另一个地方见不到的昆虫种类。一定有决定每一物种生存范围的某种界限，有某种外在的特性以标明每一物种都无法逾越的界限。

“但愿我是一个印第安人，活得心满意足。 去捕鱼。去打猎，荡起我那独木舟，看着我的孩子们像年轻的野鹿，身体健康，心境平和，苗壮成长，无财富而富裕，无黄金而幸福！” – 华莱士

达尔文说这是“为了消遣”，意思是这本书并非他的严肃读物——他为马尔萨斯的一个观点所折服。马尔萨斯认为，人口的增长要比食物的增长更快。如果对动物来说也是这样的话，那么，它们就必须头生存而竞争，于是，自然就成另一种选择的力量，消灭弱者，从幸存者中形成新的适应其生存环境的物种

“于是，我立刻认识到，现存所有多种多样的生物，提供了这样一种材料，即只有从中消除那些不太适应实际环境的物种，最为适应者才能使自己的种群得以延续”

1000万年前的物质世界与今天并无二致，各种规律依然如故。但是，生物世界的情形就不一样了

大约是在1950年，斯坦纳 •米勒（Stoniey Miller）①在美国作了一个绝妙的实验，对此作出了回答。他把甲烷、氨气、水等等放进一个烧瓶。日复一日地向里面添加这些东西，然后将其煮沸，使蒸汽噗噗地向上冒，再把一个放电器放在中间，模拟闪电和诸如此类的强烈力量。于是，可以看出这种混合物变得浑浊暗淡了。这是为什么呢？是因为氨基酸在其中形成了

另外一种极端的条件也许同样有效；这就是冰冻的条件。这是一个奇特独到的思想；但是，冰具有两种特性，使得人们相信它有可能构成简单的基本的分子。首先，冰冻的过程使最初在海洋中非常稀薄的那些物质凝聚起来。其次，冰的晶状结构使这些分子有可能按照某种方式排列起来，而这种方式在生命起源的每一阶段都是重要的

他把这些物质溶解于水，然后把这种溶液冰冻几天。于是，这种凝结物在水面隆起，形成一座小小的冰山，并在项端出现一种淡淡的颜色，表明有机分子已经生成。毫无疑问，这是一些氨基酸；而更汐重要的是，欧格耳发现他已制成了导致一切生命形式的遗传基因的四种要素之一。他制成了腺嘌呤，即脱氧核糖核酸的四种成份之一。也许，脱氧核糖核酸中生命的初始形式确实就是在这种条件下，而不是在炽热的条件下形成的

这些碱拼缀成从细菌到大象，从病毒到玫瑰的每一种生命的遗传信息。从生命初始阶段的这种一致性，可以得出的结论是，这些信息是使生命的基因不断自我复制的唯一基本的编排

一种像钠那样的、嘶嘶发声的白色金属、和一种像氯那样的略带黄色的有毒气体化合后竟变成了一种结构稳定的，常见的食盐。

有关自然法则的新鲜例证可以从旧的例证中预先猜测或归纳出来

从“类硅将具有介乎硅于钛之间的特性” 这一原则出发, 门捷列夫预言它将比水分子重5.5倍；这是正确的。他还预言, ，它的氧化物将比水分于重4.7倍；这也是正确的。它的化学的和其它特性也是如此

这些预言使门捷列夫名声远扬——除了在俄国：在那里，他并不被看作什么预言家，因为沙皇不喜欢他的自由主义的政治态度。后来在英国发现的以氦、氖、氯开始的整整一横排新元素，进一步扩大了他的胜利成果。虽然他未能被选入俄国科学院，但在世界上其它地方，他的名字却具有神奇力量。

这是人类知识上的大突破，现代物理学就是从这里开始的。 从此开创了一个伟大的时代。在那些年代，物理学成了最伟大的集体创造的科学成果。—不，不仅如此，物理学也是20世纪的一项伟大的集体创造的艺术杰作

我说“艺术杰作”，是因为原子具有内在的结构，即原子世界之中的世界。这一观念立刻激发了艺术家们的想象力。1900年以后的艺术与1900年以前的艺术相比，迥然不同

在开始上课时，他总是对他的学生们这样说；“我说的每一句话，你们都不应该看作是一种定论，而应该看作是一个问题“

他们把世界分解开来，经过反复思考，再把官重新组合起来

汤姆逊和卢瑟福两人都是深受他们孀居母亲的影响而转向科学事业的，正如门捷列夫一样

如果原子真的是一台小型机器，那么，它的结构又怎么能够解释它永远不会停止运转这个事实呢？——它是一台小型的永动机吗？它是我们所知的唯一的永动机吗？行星在绕轨道运行时会不断地失去能量

如果电子完全像行星一样，那么，它们也会掉进原子核里去的。一定有某种东西阻止电子不断失去能量。这就要求有一种新的物理学原理，以便将电子所能释放出来的能量限制在固定值内。只有这样，才能有一个衡量标准。即一定的能量单位，这种能量单位使电子不致离开有着固定尺寸的轨道。

那天，他像世界各地的学者惯常所作的那样，正带着他的儿子在作一次午饭后的散步。他对他的儿子说：“今天，我头脑里形成了一个概念，它如同当年牛顿的思想一样，是十分伟大而具有革命性的。”

尼尔斯。我尔超越了在牛顿之后维持了两个世纪之久的物理学法则，在原子的内部建立起了一个世界。玻尔载誉凯旋。回到了哥本哈根。丹麦又成了他的家乡和从事科学研究的新天地。

现在看来，这样一种对物质特性的解释，甚至超过了毕达哥拉斯学派的梦想，使那种把自然法则的公式简化为纯粹的数的关系的古代理想变成了现实。

正如每一种理论都或退或早会遇到的情形一样，玻尔的理论也快到达它的极限了，开始显露出这样那样的弱点，好似一种风湿痛症

尼尔斯•玻尔是一个既好沉思又喜悠闲的人。他获得诺贝尔奖金后，用这笔钱在乡下买了一幢房子。他对艺术的鉴赏趣味也涉及诗歌。他对海森堡说：“当问题涉及到原子时，我们只能像吟诗作赋那样使用语言。诗人正是这样，他最关心的不是描述事实，而是创造意象。”这是一种人们未曾想到过的思想：在涉及原子时，请言不是用来描述事实，而是用来创造意象。情形正是这样。在肉眼能见的世界下面隐藏着的一切总是人们想象出来的，这是于真万确的：这是一种意象的游戏。人们再也没有别的办法，谈论那无从窥见的世界—在自然界，在艺术中，或者在科学的领域里，都只能这样

当我们一旦跨进原子世界的大门时，我们就置身于一个自己的感觉无法体验的世界。那里有一种崭新的结构，一种我们所无法知道的事物组合的方式：我们只能用比拟的方法，用一种全新的想象活动把它描绘出来。这种结构的形象来自我们的具体感官世界，因这是唯一可以用语言加以描绘的世界。然而，在描绘那个看不见的世界时，所有的方法都不过是一些比喻，都是借助于我们从视觉、听觉和触觉所感知的广大世界中所摄取的各种各样的相似性生发出来的

人类之上升是一种越来越丰富的归纳与综合

据《旧约全书》的希伯来文注释者们说，在创世的第六天的黎明，上帝为人类制作了一些工具，从而也赋予人类以创造的才能。

米开朗基罗绘画中上帝用手指点化亚当（Aoom），他用的不是吐纳之气，而是创造之力

也许我不应该把话扯得太远了

当我后来在细的见到他时，他使我大吃一谅，我觉得他是我生平见到的最聪明的一个人二一也许是最聪明的人，除去一个例外。他结实，矮小，有力，敏锐，很像一个运动员，做起事来总是目标明确，好像他从一开始就能看到事情的结果。

我必须解释我说的这段话

那时我们有了爱因斯坦的方程式，这个方程式表明，物质的消耗将产生能量。但是，这种消耗了的物质又是怎样重新排列的呢？

在所有的星球上，正在经历着这样一种过程，使一个一个原子的结构变得越来越复杂。物质本身在“进化”

1850年，鲁道夫，克劳得斯（Rudolf Clausius） 把这种思想归纳为一个基本原理。据他说，有一种可以获得的能盘，也有一种无法获得的能量的剩余。他把这种无从获得的能量称作“熵”，而且，他制定了著名的热力学第二定律。熵总是在增加。在宇宙中，热量不断泄入一种热平衡的湖泊，在这样的初泊中，热量不能再被人们获取。

玻耳兹曼认为，当能量衰减时，原子呈现出一种更加紊乱的状态。而熵就是测量这一无序状态的尺度：这一深刻的概念来自玻耳兹曼的新颖的解释。奇侄的是，人们竟可以测出无序状态

。那些组成一个水平或层次的稳定单位，就是用于产生更高级组织结构的不规则碰撞的原始材料，其中有些绪构也会碰巧成为稳定的。只要有某种尚未实现的潜在稳定性存在，就不会“碰巧”出现别的情况。进化无异于从简单到复杂一步一步拾级而上，而每一级本身又是稳定的

既然这正是我研究的题目，我为这种稳定性起了一个名字：叫作“分层稳定”。正是这种稳定性，使生命缓慢而又不断地逐步上升，变得越来越复杂—一这既是进化的主要进行方式，也是进化的难题所在

这这是一种新兴的物理学；等离子体物理学。这门学科之所以激动人心而又非常重要，在于它是自然物理学。这一次，人类作出的自然结构的重新安排再也没有违背自然的发展方向，而是沿着自然本身在太阳和群星上所采取的同一步骤向前迈进的。

最后，我以永恒不灭与生命有限的强烈对照来结束本章。20世纪的物理学是一项永垂青史的业绩。这是人类想象力所共同创造的任何辉煌成果都无法比拟的。无论是金字塔，还是希腊史诗《伊里亚特》（ILiaa）①，无论是民歌民谣，还是大教堂，都不能相提并论. 那些科学概念的创始人都是我们这个时代具有开拓精神的英雄。门捷列夫，像玩单人纸牌那样，排列他的元素卡片；J。 J汤姆 逊推翻了希腊人原子不可分的信念；卢瑟福，把原子结构解释为一种行星体系；尼尔斯•玻尔创立了原子结构模型。查德威克发现了中子，费米用中子使原子核发生裂变和嬗变；而在他们前头的，是那些敢于蔑视传统的人，也是提出各种新观念的最初的奠基人：马克斯•普朗克，他使能量具有像物质那样的原子特性；还有路德维希.玻耳兹曼，我们今天之所以能够认识到原子一一这个世界中的世界，它和我们生活的世界一样真实—-主要应归功于他。

玻耳兹曼是一个性情暴躁，与众不同，难于相处的人。早年追随达尔文。他好争执却又讨人喜欢，具有一个人应有的一切品格。

玻耳兹曼是否只是参加争论而已呢？不。他满怀激情而生，满怀激情而死。1906年，在他62岁时，由于感到孤独和气馁，就在原子学说即将取得胜利的时刻，他却以为一切都完了，于是含恨自杀。

所有信息都是不完备的。我们不能不谦虚从事。这就是人类的状况

当波长缩至最短的时候，即缩短至几百分之一毫米甚至更短的时候，红外线渐渐变成可见的红色光线

高斯都要进一步研究这种误差的分布告诉了人们什么。他提出了高斯曲线（the Gaussian curve），使这种离散性可以由这种曲线的偏离或分布来概括。由此产生了一个具有深远意义的观点：这条曲线标明了不确定的区域。我们不能肯定曲线的中心是否就是那确凿无误的位置。我们只能说：“它位于不确定的区域”，而这个位置可以根据个别观察中所得出的分布情况计算出来

有一位名叫弗里德里希.黑格尔（Frierdrich Hegel）的哲学家，我必须承认，我特别不喜欢他

在《李尔王》（King Lear）中有一精彩片段，剧中不是别人，恰恰是那位弄臣对李尔王说道：“北斗七星为什么只有七颗星，这其中必有一个绝妙的理由。”李尔王自作聪明地摇了摇头，说：“因为它们不是八颗而是七颗星。”弄臣道：“正是，一点不错，你可以做一一个很好的傻瓜了。黑格尔也是如此

高斯曲线的爆炸性威力在于，在他去世之后，人们才发现世上并没有什么上帝洞烛幽微的慧眼。谬误总是与人类知识的本质紧密相连的

在那些古老的大学城（iniversitg towns）之间，有着惊人的相似之处。格丁根大学也和英国的剑桥或美国的耶鲁一样一地处偏狭，不当通途—除了那一帮教授，无人涉足这死气沉沉的地方。而这些教授却深信这里就是世界的中心

犹如每一座太学城，格丁根的景色也是由纵横交错的长长的人行道组成，教授们午饭后在人行道上漫步，而研究生们若被邀同行则会欣喜若狂。也许，过去的格丁根从来就是宁静而懒散的。

一条铁路联结着格丁根和外部世界。从柏林和国外来访的学者就是沿着这条铁路来到格丁根，渴望与这里的人们交流物理学的突飞猛进的各种新观点。在格丁根，人们戏言：科学诞生于开往柏林的火车上，因为在火车上，人们争论、反驳, 产生新的观点。而且，人们在火车上接受挑战。

玻恩有杰出的苏格拉底式的个人天赋。他吸引年轻人来到他身边，从中得到最优秀的份子，他们相互切磋、激烈地争论着各种观点，这使他成果非凡

当欧文•薛定锷公布了一种与海森堡的理论不同的基本粒子物理学理论之后，这里发生了激烈的争论。世界各地的学者纷至沓来，参加这场争论

用这样一些词语谈论一个人们在夜深人静时钻研的课题，是颇为奇特的。23世纪20年代的物理学真是由辩论、研究班、讨论和质疑构成的吗？是的，过去是这样。是的，今天仍然如此

要解决这个问题，需要的不是计算，而是洞察力和想象力一一如果人们喜欢，也可以称作形而上学。我至今还记得玻恩多年以后到英国来时说过的一句话，这句话也写入了他的自传中。他说：“我现在确信，理论物理学是现实的哲学。”

马克斯•玻恩的意思是，物理学中的这些新观点 恰如一种对现实的不同见解。这个世界并不是不同物质的固定而僵硬的排列，因为这个世界不能与我们的感觉完全分离。它在我们注视之下变化多端，它与我们相互影响，它所包含的知识必须由我们作出解释。任何信息交流都要求人们作出某种判断

无论世界是由什么样的基本单位构成的，它们都比我们的感官之网所能捕提到的更微如，更变幻莫测，更动人心魄。

那一年初，维纳.海森堡重新描绘了电子的特征。他说，是的，电子是一种粒子，但它是一种包含着有限信息的粒子。就是说，人们可以确定电子在一定时刻所处的位置，但却不能强行规定电子在开始运动时的具体速度和方向。反之，如果你坚持要以一定的速度，从一定方向来发射电子，你就不能确定它的起点一一自然，也不能确定它的终点。

这听起来是一种非常粗略的特征描述。但并非如此。海森堡对此精确地加以描述，分析十分深刻。从整体上看，电子携带的信息有限，例如，电子的速度和位置在量子的容限的制约下互容相让。这个思想非常深刻：它不仅是20世纪的，而且是科学史止的伟大科学思想之一。

在原子世界中，不确定的区域总是由量子划定的

“测不准原理”这个名称听起来不甚入耳。在科学中或科学之外，我们并不是不确定的，我们的知识仅仅局限于 某种确定的容限之内。因此，我们应该称之为“容限原理”

早在19世纪初，约翰•弗里德里希•布鲁门巴赫就收集了他曾与之通信交往的欧洲著名人物的颅骨。尽管布鲁门巴赫曾应用解剖测量法，试图对入类种族进行分类，他的工作并不意味着这些颅骨有助于人类的种族区分，从布鲁门巴赫已于1840年去世的时候起，颅骨的收藏依旧不断增加，成为种族主义的、泛日耳曼理论的核心，而国家社会主义党在他们夺取政权之后，大肆推行这一理论

测不准原理，或用我的话来说，容限原理的全部目的就是要最终确定所有的知识都是有限的

人类上升的进程同专制暴君们相信他们有绝对确定性的倒退行为，是截然相反的

西拉德一直希望能在日本人民和全世界人民面前公开试验原于弹。以便使日本人了解原子弹的威力，并在生灵涂炭之前就俯首投降。

人类在两个方面陷入困境。一个是只要目的正当，可以不择手段的信条。那种“按纽哲学”，那种对灾难装聋作哑的意图，已成为战争机器中的恶魔；另一个是对人类精神的背叛：那种对禁锢人们思想的教条的断然肯定，把一个民族、一种文明变成一群幽灵—一群屈膝顺从的幽灵，一群备受折磨的幽灵

当人们相信他们不经过实践检验就拥有绝对知识的时候，他们就会这样行事

科学是知识的一种富于人性的形式。人类总是处于已知事物的前沿，总是企求所希望的事物。科学中的每一个判断都富于个性，都濒临失误。虽然我们难免犯错误，但是对于人类所能了解的一切，科学总是殷勤称颂

在19世纪，维也纳是一个帝国的音都，这个帝国荟萃了众多的民族和繁富的语言。维也纳又是音乐、文学和艺术的著名中心

孟德尔成力一名修道士，是了接受某种教育，他的修道院长送他进入维也纳大学，以取得一份教师的正式文凭。但他是一个神经质的、并不聪明的学生。主考人写道：“他缺乏洞察力和对知识的清晰头脑”，没有让他及格

他决定，还是做那个在农庄里被人们叫作汉斯（Hanst）的孩子、那个来自农庄的约翰，而不做修道士格里戈。他回想起他在农庄学到的、使他一直着迷的东西：植物

孟德尔的个性之谜是智力方面的。没有人能够构想出这种实验，除非他们对将要得出的答案已是成竹在胸

他们产生出什么样的后代呢？不是男，就是女。这样一种简单而有说服力的传递物种差异的全或无的寞式，想必在孟德尔的头脑里早已存在了，以致于对他来说，这些实验和这种思想虽然全属臆想，但从一开始就颇为得心应手。

性产生了多样性，而多样性又是生物进化的推进器。进化过程中的这种加速作用，造成了现今令人眼花缭乱的纷繁复杂的生物的形态、色彩和行为。

“二”是一个具有魔力的数字。这就是为什么在不同的物种中，性选择和求偶现象是如此高度发展，其表现形式有如孔雀羽毛，五彩缤纷，引人入胜的原因

DNA螺旋不是一座纪念碑。它是一个指令，是一种活生生的运动着的物质，它说明了细胞怎样一步一步地实现生命过程

婴儿从呱呱坠地开始就是一个个体。他从少母双亲那里得来的基因配对的结果生动丰富，变化多端。孩子从父母那里继承天资，而偶然性已使这些天资以一种新的、创造性的方式编排起来。孩子并不是他的继承性的囚犯；作为一个新的创造物. 他自有其继承性，而他未来的行动将表明这一点

每一种使人整齐划一的企图，生物学上的、感情上的或理智上的企图，都是对生物演化进程的一种背叛，而入类已成为进化的顶峰

人类文化中创造的神话似乎渴望回到某种古老的无性繁殖中。在关于万物起源的古老故事申，有一种育特的性抑制。夏娃（Eve）就是从亚当（Adom）的胁骨无性而生，这表现出一种对单性繁殖的偏好

在每一种文化形态中，都有一些有助于产生差异性的特殊保证

这一习俗大约开始于公元900年，那时基督教还没有传来，中国还是一个大帝国，欧洲大陆成了诸侯王公和强盗贵族们横行的乐土。不过，这可说是民主政体的一个不同寻常的开端。

没有一种动物会面临这样的困搅：即它既是一种社 会的动物，又是一种个体的动物。只有人类才力图兼而为之，成为一种社会性的个体动物

一想到正义竟然是人类天性的一部分，不免令人吃惊。然而，正是这种想法使我脱离物理学，转而研究生物学。也正是这一想法使我懂得，一个人的生命，一个人的家庭，就是研究人的生物学特性的理想场合

我们不是生来就按既定程序行事的电子计算机。如果我们是某种机器，我们就是一种学而不厌的机器

首先来看看人的手吧。的确，人类最近的进化开始于人手的不断发达，以及对特别善于运用手的一种大脑构造的自然选择。我们在手的动作中获得快感，而对艺术家来说，手却始终是一个重要的象征。例如，释迦牟尼（Buddha）像以平静泰然的手势，使人感到仁慈、博爱和大无畏的天赋品格

人脑用于操纵拇指的灰自质比控制胸、腹部的灰白质加在一起还要多

人手促进人脑的发展，人脑反过来又促进人手的发展，以至达到人类进化的目前阶段，这确实使我、使人类花费了整整100万年时间。整个手由 大脑的某一部位所支配，这个部位位于头顶附近

计划找到远处的奖赏物的行动的能力，是延迟反应的杰作，社会学家称之为“满足的延缓”, 这是人脑的最主要的一种天賦，

为了给未来作好准备，积累足够的知识，我们不能不推迟作出决定。

在人的大脑成一个行动的器官之前.它必须成一个准备的器官。为此，牵涉到一些特定部位：例如，前额叶不能受到损伤。但在深刻得多的意义上，这取决于人类童年的长期准备

历史上当然有过伟大的文明形态。我是何人，岂敢轻视埃及、中国、印度，抑或欧洲中世纪的文明？但是，就这一点而言，可以说它们都失败了：它们都限制了年轻一代的想象的自由。它们是静止的，而且是少数人的文化, 说它们静止，是因为儿子今天之所为，是他的父亲过去之所为，他父亲之所为，又是祖父之所为。说它们是少数人的，是因为人类产生的全部才华，只有很少一点得到应用；人们学读书，学写字，学习另一种语言，极其缓慢地在荣迁高升的阶梯上爬行。

这种职业在当时就像现在一样优越

：“此书是异教徒为异教徒而作，《里面却有正义、尊严和真理。 我情不自禁地说出：‘圣苏格拉底①， 我祝福！’”

从莫尔那里。他得到了那种我初次来到英国时的感受，那种与睿智文明之士为友的快乐

智慧的领导与世俗的权威之间的冲突由来已久

我对天地相交处的耶路撒冷的最初一瞥，就像耶稣已知必死时途中所见。耶稣之所以死，是因为他那时是人民智慧和道德的领袖，但他所面对的，是一个政府左右宗教的权力集团

这个事实包含着一个严重的问题，因为科学是力量的源泉，其步态举止追随着政府，而国家也企图加以利用。但是，假如科学允许自己走上那样一条道路，那么，20世纪人类的全部信仰都会灰飞烟灭，成为玩世不恭的犬儒哲学。

从某种意义止说，全部科学，人的全部思想，都是某种形式的游戏。抽象思维只是人类智慧的新生儿，人们由此可以在以后继续从事那些没有直接目的的活动（其它动物只在幼小时才做游戏），从而为长远的谋略和计划作好准备。

在真正的生活中，充满假象和变幻莫测的细微手段，以及对什么是别人以为我要做的事的种种揣度。这才是我的理论中博奕的含意。

他区分了近期的战术和长远的战略。战术可以精确计算，但战略却不能。而纽曼在数学和数学思想上的成功，在于他表明，毕竟还有制定“最佳”战略的途径

（紐奥惹人喜爱，富有个性。他是我所知道的最聪明的人，无人与之比肩

“哦，不，你没有领会这个问题。你那形象化的头脑在这里不管用。抽象地想一想吧。在这张强显影的照片上，阶导数同时消失，这就是什么只能看到二阶导数的轨迹的原因。”

纽曼热衷于知识的专制。而这正是一种只能摧毁人类文明的信念。如果我们有什么作为的话，我们就必须组成知识与才智的民主政体。我们的文明决不能由于人民与政府、人民与权势之间的疏远而灭亡，而巴比伦、埃及和罗马就因此而衰落。只有当知识被没有野心控制他人的人，而不是那些独裁的权势集团所掌握，这种疏远才有可能予以弥合或缩小

这似乎是一个沉痛的教训。这个世界毕竞是由专家管理着的：这不正是人们所说的科学社会吗？不，不是的

人类行为的特征就是一种内在的延宕，以便为将来先后采取的行动作好准备。在人类漫长的童年和缓慢的成熟过程中，这种延缓的生物学基本原理贯穿始终。但人类行动的延宕远不仅限于此。作为成年人，作为决策者，作为人类，我们的行动受到价值观念的制约，我把这种价值观念理解为人们平衡对立冲动的总策略。事实上，我们并不是依靠任何一种解决难题的计算机程序生活。人类生活的难题在这样一种意义上是不可能得到解决的。相反，我们只能通过寻找指引我们行动的准则以形成我们的行为方式。我们设计伦理规范或价值体系，来确保短期内令人神往之事能与长远的、最终的令人满意之事保持平衡。

知识不是记录事实的断简残篇。首先，知识是一种责任，使人类始终如一，作为有道德的生物而保持自己的本色。只要你自己囿于陈旧观念的道德束缚，任其他人代你而治理天下，你就决不可能保持明达通变的本性。

我突然发现自己在西方世界被一种可怕的意志消沉的气氛所包围，不由得感到无限悲哀。次们逃避知识一台逃往何处？逃往佛數禅宗，逃往“我们到头来不就是动物吗？，「这些虚先去妙的问题中，逃往超感觉意念和神私之中。以们并不总是知道自己是否为理解人类自身尽到了最大的努力。人类是大自然独一羌三的试验品，用来证明理性智慧比感性智慧更加美妙动人，求知是人类的命运

由于我与哺育我成长的文明休戚相关，我又会因此而感到无比惯怅。是英格兰造就了我，是英格兰教会我她的语言、她的宽容，让我体验到在知识追求中的激情，假如100年后，莎士比亚和牛顿，一如今天的荷马和欧几里德，成为历史的陈迹，我和大家一样，也会产生强烈的失落感

我对当时发生的一件事仍然记忆犹新，未能忘怀

历史不是回忆往事的人，而是在现实中经历了往事的人