科学是什么？

在开始的时候几乎就是好奇心。

好奇心是一种强烈的求知欲，无机物是不会有的，而有些活的有机体也因为缺乏好奇心而显得全无生气。

一棵树无法以我们所能辨认的方式对它的环境表示好奇；海绵或牡蛎也同样不能。风、雨或海流带给它们所需要的物质，而它们也能够从中获取。假如遇到的是火、毒品、猎食动物或寄生物，它们也会安安静静地死去，就像活着的时候一样无声无息。

早在生命诞生的初期，某些有机体就己发展出一种独立运动的能力。这对它们控制环境具有重大意义。会动的有机体已不再是消极地等待食物，而是主动地去寻找食物。

于是世界上出现了冒险与好奇心。一个有机体如果在寻找食物的竞争中犹豫不前，过度保守，必然会惨遭挨饿的命运。因此，在早期，为了求生存，必须加强对环境的好奇心。

以蠕动方式寻找食物的单细胞草履虫，不可能像人类那样有自觉的意识和愿望，不过，它具有一种动力（即使只是“简单”的物理－化学的动力），使它好像是要在周围的环境中寻找食物或安全。这种由“好奇心”引起的动作我们最容易辨认，因为这种动作是与人类生命最为相近的那种生命所必不可少的。

当有机体变得越来越复杂时，它的感觉器官也更加多样化，而且更为复杂、更为精细，有关外界环境的更多的信息被接收进来。与此同时，它也发展出（是因是果我们无法分辨）日趋复杂的神经系统，以储存或转译由感觉器官所接收到的信息。

求知欲

有时候，接收、储存、转译外界环境信息的能力超过了所必需。一个有机体吃得很饱而又无所事事，眼前又没有危险，它又会怎样呢？

或许它会像牡蛎一样陷入麻木的状态。但是高等有机体仍有探测环境的强烈本能，我们可以称之为“闲暇的好奇心”，虽然我们对此可以不予理会，但是我们可以以此来判断动物的智力。譬如，狗没事干的时候，会到处闻来闻去，听到人类不能听到的声音时，又会突然竖起耳朵；而猫有空闲时，不是在舔自己，就是安静地伸着懒腰睡大觉，由此我们可以判断狗比猫聪明。脑子越发达就越有兴趣探险，闲暇的好奇心也就越旺盛。猴子以它的好奇心闻名，它那忙碌的小脑瓜儿随时随地不断地在动，在这一点上，以及在其他很多方面，人类可说是超猴。

人脑是迄今已知的宇宙中最精巧组织的一团物质，它接收、组织、储存信息的能力远远超过生活的需要。据估计，在一生中一个人可以学到15×10^12个信息。

由于人脑的潜力如此巨大，所以人很容易被无聊所折磨。当一个人被限制在没有机会施展自己脑力（除了基本生存所必需之外）的情况下，会逐渐产生不愉快的症状，包括严重的精神分裂症。事实上，任何正常人的好奇心都很强，如果这种好奇心不能在正常情况下得到满足的话，它只好另找出路，甚至做出令人悔恨的行为。人们不是常说“好管闲事”和“少管闲事”吗？

即使要受到惩罚，人类也一向难以克制他们的好奇心，这从传之已久的神话或传说中可见一斑。希腊有个潘多拉及潘多拉的盒子的故事。潘多拉是世间第一个女人，宙斯给了她一个禁止打开的盒子。可想而知她很快就把盒子打开了，发现盒内全是疾病、饥荒、仇恨及各种邪恶的精灵，这些精灵全都跑了出来，从此危害人间。

圣经故事中夏娃被蛇诱惑的那一段，在我看来，蛇的工作简直易如反掌，而且我认为它甚至可以不必说那一段引诱夏娃的话，因为即使没有外界的引诱，夏娃的好奇心一定会驱使她尝一尝禁果的滋味。如果你想用比喻的方法解释圣经的话，你可以把蛇设想为人类这种内在冲动的代表。在传统的漫画中，夏娃手拿禁果站在树下，至于蜷在树枝上的蛇，只要再标个“好奇心”就可以了。

即使好奇心跟其他人类的冲动一样用在最不名誉的事情——刺探别人的私生活上，它仍然是人类精神中最高贵的天性，因为好奇心最基本的定义是“求知欲”。

这种求知欲最初表现在解决人类实际生活的需求上，例如：怎样耕种作物能获得丰收？怎样设计弓箭才最好用？怎样织布比较好？简单地说就是“应用艺术”。当这些比较基本的技能需求满足以后又如何呢？求知欲不可避免地会升级到比较不受限制和更复杂的活动上。

显然，为满足刚开始的无限的精神需求的“美术”，是在无聊的痛苦中产生的。诚然，人们很容易找到美术更多的世俗的用途及产生的原因，例如绘画和小雕像被用来作为丰收的符咒和宗教的象征，但是人们不能不怀疑，是先有了物品，然后才想到拿它来作什么用。

如果我们说美术产生于美感，那也是本末倒置的看法。美术一旦形成，就会不可避免地向美的方向扩展和提高，但即使没有这一过程，美术仍然会形成。毫无疑问，美术除了先于充实心灵的基本需要之外，也先于对它们的各种可能的需要或应用。

不仅从事美术创作可以满足精神需求，作品的玩味和欣赏对观众来说也有同样的作用。一件伟大的艺术品之所以伟大，正是因为它所提供的精神刺激不是其他地方可以轻易找到的，它所包含的复杂“信息”使脑子的活动超出平常的需求，除墨守成规或精神失常的人外，这种脑力活动是相当愉快的。

即使从事美术可以消磨闲暇时间，但也有它的缺点，那就是除了必须有充满活力及创造力的大脑外，还需要精巧的技术；至于不涉及技术的脑力活动，事实上与美术活动一样有趣，它所追求的是知识本身，而不是为了应用。

于是求知欲似乎相继被引入更微妙的领域，从而更有效地占有心灵——由完成实用的知识，进而完成美的知识，再升高到“纯”知识。

单就知识本身而言，是为了寻求解答诸如天空有多高、石头为什么会落下来等纯粹由好奇心所引发的一些问题。然而，并没有什么明显的目的使我们一定要知道天空有多高或为什么石头会掉落。高高在上的天空不会干扰我们日常的生活；至于石头呢，使我们知道为什么石头会掉落，也不能使我们更灵巧地躲开它，或者碰巧掉在我们身上的话，让它打得轻一些。但是总有人会问那些看起来毫无用处的问题，并设法寻找问题的答案，这纯粹是出自于求知欲，为了使他们的大脑保持活动。

解决这种问题的明显的方法是：编造出一个合理的答案——从当时已知的资料中找出一个足以满足好奇心而又可以理解的答案。用“编造”这个字眼似乎太粗俗，太没有诗意了。古时候人们喜欢把发现的过程归因于缪斯女神所赐的灵感：或来自天国的启示、不管是灵感还是启示，或是讲故事中的创造性思维，这些解释大都是类推得来的。例如闪电具有骇人的杀伤力，就像一把猛然投掷而来的利器，从而推导出、定有能够使用这上强大武器的巨人，因此在神话中，闪电便是雷公的锤或是宙斯的发亮的矛。超等的武器为超人所利用。

于是神话便这样诞生了。自然力都被拟人化而且封为天神。各神话间彼此互相影响，并由一代代讲神话的人加以补充提高、直到原来的面貌变得模糊不清，有些神话会变成哀婉的故事，而有些增添了伦理道德的内容后变得非常重要，竟然使它们在一种主要宗教的结构中有了意义。

就像艺术有美术和应用艺术之分一样，神话也有这种性质；神话可以维持其美的魅力，也可以适应人类的实际应用。举例来说，早期的农民相当关心下雨现象以及下雨为什么如此反复无常。人类把天地加以拟人化之后，发现下不下雨很容易解释。下不下雨要看地神或天神高不高兴。这种神话一旦被接受，农民就想到要用各种祭拜仪式来取悦于天地神而降雨，比如以饮酒狂欢的方式来让天地之神高兴等等。

希腊人

在西方的文学和文化遗产上，希腊神话是其中最美丽和最精彩的一部分。但希腊人最先也是以非人的和非生命的观点来看待宇宙的。对于编造神话的人来说，宇宙性质的不可预测正如同人的本性一样难以捉摸。虽然这些神拥有超人的神秘力量，但不管他们多么厉害，他们跟普通人一样也有轻浮、反复无常、激动、为琐碎小事发脾气等毛病。浩瀚的宇宙在这种霸道而又不可预测的神祗控制下，根本没有希望能了解它，只有听天由命。但是后来的希腊思想家以新的观点来看待宇宙，认为宇宙是由不变的法则控制的一台机器。他们此时都致力于这种令人兴奋的智力活动，试图发现这些自然法则究竟是什么。

根据希腊的传说，第一个从事这方面研究的人是公元前600年的泰勒斯。后来的希腊作家们给他加上了无数个发现，而他可能是最先把整个巴比伦文化带到希腊来的人。他最惊人的成就据说是正确地预言了公元前585年的日食，后来果然发生了。

在探索自然法则的过程中，希腊人认为大自然是会公正处事的，也就是说，只要用正确的方式去探讨，大自然必定会披露出一些秘密，决不会中途改变立场或态度（两千年后，爱因斯坦心有感触地说：“上帝或许是神秘莫测的，但他绝无恶意”）。他们还认为自然法则一旦被发现就可以理解。这种希腊式的乐观精神一直留存到现在。

这种信念产生之后，人类就得创造出一套有条理的系统，以学会怎样从观察到的资料中找出内在的规律。运用既定的论证法则由一点推进到另一点必须运用“推理”。一个进行推理的人可以利用“直观”来指导寻找答案，但是必须依靠合理的逻辑才能检验某一种理论。举例来说，如果白兰地加水、威士忌加水、伏特加加水、甜酒加水都是能醉人的，那么你可能很快就下结论说：在这些饮料中，麻醉因子一定是共有的水。这种推理是错误的，但到底是哪里的逻辑错了并不明显。如果情况更复杂，要找出错误就更不容易了。

找出推理过程中的错误，从希腊时代至今，思想家们都引以为乐。然而系统逻辑的最早基础，则应归功于公元前5世纪的亚里士多德，他是第一个总结出严密推理规律的人。

人对大自然的智力游戏主要有三种：第一，要收集对大自然各方面的观察资料。第二，要把这些资料井然有序地组织起来（这种组织不是要改变原来的资料，而是让它们比较容易处理。例如，玩桥牌的人都知道，把手中的牌依花色和大小秩序排列后，出牌比较方便）。第三，由这些资料中推导出一些概括观察结果的原理。

举例来说，我们观察到弹子在水中会下沉，木头会浮起，铁块会下沉，羽毛会浮起，水银会下沉，橄榄油会浮起等等，如果把所有会下沉的东西列在一起，会浮起的也列在一起，再找出能够分辨两组的特性，我们就可以得出结论：密度比水大的会下沉，密度比水小的会浮起。

希腊人把他们这种研究宇宙的新方法叫做哲学，意思是“对知识的喜爱”，或意译为“求知欲”。

几何学和数学

希腊人在几何学上贡献卓着，他们的成功主要是由于两种技术的发展：抽象和概括。

以下有个例子：埃及的土地测量者发现一个形成直角的简单方法，那就是把绳子分成12等份，以其中的3份为一边，4份为另一边，5份再为另一边，围成一个三角形坝（3份边与4份边相接之处为直角。至于埃及人是怎样发现这种方法的则没有记载。埃及人的兴趣停止在如何应用它，但好奇的希腊人则致力于研究为什么这样的三角形会包含一个直角。他们分析的结果发现，构成直角三角形的物理条件本身只是偶然的，不管它是由绳子或亚麻布或木条板围成都无关紧要，它只是几条直线以某种角度相接而已。理想的直线是不受视觉约束的，只存在于想象之中。这个方法希腊人称为抽象法，也就是为了解决问题，把不重要的枝节删去，只考虑与问题本身有关的性质。

希腊的几何学家则更进一步，在解决各个问题时不一一分开处理，而是找出一组问题的共同答案。例如，某人通过尝试可能发现直角不只出现在3、4、5的三角形上，在5、12、13的三角形或7、24、25的三角形上也会出现。但是这些只是数字，并没有什么意义，各种直角三角形会不会有什么共同的性质呢？仔细地推理后，希腊人发现形成直角三角形的惟一条件为：X^2＋Y^2＝Z^2，Z为最长的一边，而直角则在X边和Y边交接之处。我们可以验证3、4、5的三角形：3^2十4^2＝5^2；5、12、13的三角形：5^2＋12^2＝13^2。7、24、25的三角形：7^2＋24^2＝25^2。这些只是无限种可能情形中的三种情形而已。发现这种关系永远成立的证据使希腊人受到启发，他们进而使用几何来作为发现或形成这种法则的极好工具。

很多希腊数学家对于几何图形中线和点的关系提供了证据，而关于直角三角形的定理是在公元前525年由毕达哥拉斯发现的，为了纪念他，这一定理至今仍称为毕氏定理。∵大约公元前300年，欧几里得把当时已知的数学定理收集起来，并加以编排，使得每一个定理都可以由先前已证明过的定理来证明。但我们会立即想到，假如每一个定理都可以由已证明过的定理加以证明，那么如何证明第一个定理呢？答案是刚开始的前提非常明显，而且很容易被人接受，所以根本不需要证明，这称为公理。欧几里得设法把当时公认的公理化简成几个简单的陈述。就根据这几个公理，他建立了一个复杂而堂皇的体系——欧几里得几何学。历史上从未有人由如此简单的几个陈述推导出一个体系来。两千多年来，欧氏几何学一直被用作教科书，只有微小的改动，这是对欧几里得的最高褒奖。

演绎法

由一组公理推导出一个知识体系，这种方法叫做演绎法，这是相当吸引人的，由于几何学成绩斐然，希腊人竟爱上了这种游戏，但也因此犯了两大错误。

第一个错误就是把演绎法当成寻求新知识的惟一可尊敬的途径。他们清楚地知道有些知识用演绎法推演并不合适，比如说由哥林斯到雅典间的距离就无法用抽象的定理来推演，而必须测量。当希腊人在需要时，愿意研究自然，但是总觉得羞耻，因为他们认为最高级的知识来自思维。他们有低估与日常生活直接有关的知识的倾向。有一个故事说柏拉图的学生在接受大师的数学指导时，最后很不耐烦地问：“但是这又有什么用处呢？”柏拉图很不高兴地吩咐仆人拿一枚硬币给那个学生，把他打发走了，口里说：“现在你不必再认为你所学的一切毫无用处了！”