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前两天写了一篇博文,尝试回答习近平主席提出的问题:“为什么从明末清初开始,我国科技渐渐落伍了?”我从七个方面来思考这一问题,其中第七条为“汉字制约了中国人的科学抽象能力,致使中国人几次与科学大发现擦肩而过”。很多人不太理解这一条,下面提出更详细的论证,希望有助于大众的理解。
汉语采用的是汉字这种书写符号系统,它制约着汉民族的科学抽象,致使思维一直停留在直观的层次上,难以把发现上升为科学理论。
人们在进行科学抽象思维时离不开书写符号。与罗马字母相比,汉字有一个不便之处,只能做“第一级符号替代”,而不利于“第二级符号替代”。什么叫“第一级符号替代”?就是用一个词汇来概括现实世界的一类事物现象,比如“狗”可以替代各种品种的同类动物,这就是从现实世界到语言词汇。相应地,“第二级替代”则是从语言表达到科学概括,比如可以用一个字母“a”代表一个变量,指示各种各样可用自然数称数的对象,比如狗、人、车、文章等。第二级替代对科学公式的建立至关重要,这是推演和证明的关键,也是科学系统赖以建立的工具。世界的科学技术史表明,没有这些字母符号,任何科学系统都难以建立起来。
除了少数的连绵词,如“蝴蝶”“仿佛”等,绝大多数的汉字都是形、音、义三位一体的,拿任何一个汉字来表达,都摆脱不了它原来意义的干扰和制约。这对科学抽象思维十分不利,即使有些天才发现了抽象的科学公式,用汉字表达起来也显得十分笨拙,既不容易做进一步的推演,也难以让别人清楚明白其科学普遍性。
勾股定理就是一个很好的例证,只要简单对比下面的罗马字母公式表达和汉语古文表述,就会明白符号表达的重要性。
a2 b2 = c2
勾广三,股修四,径隅五。
严格地说,上述商高的这个“勾三股四弦五”的发现还不算严格意义上的定律,因为他还拘泥于“三”“四”“五”这几个具体的数字,尚缺乏数学概括性。
没办法呀,也许商高心里清楚,可是汉字书写系统没有给他提供便利的表达工具,因此不能把科学发现说清楚啊!就一个平方符号“x2”,就用了三个不同的汉字“广”“修”和“偶”来表达,学生能不迷糊吗?后人知道他在说什么吗?结果,中国人虽然有天才的发现,却没有发展出任何系统的数学。
再让我们以著名的“曹冲称象”的故事來说明汉字对科学抽象的影响。五六岁的曹冲是不是有这么高超的智慧并不重要,重要的是起码在陈寿写《三国志》的时代,人们已经意识到了浮力定律的运用,但并没有形成流体力学这样的系统科学。
要形成科学规律,还必须弄清楚液体的物理属性,即浮力及其产生的原因;更重要的是要知道如何计算浮力:把物体浸在一种液体中时,所排开的液体体积等于物体所浸入的体积;维持浮体的浮力,跟浮体所排开的液体的重量相等。这就是阿基米德浮力定律,它可以用精确的数学公式加以表达。
当然,我们不能苛责一个五六岁的儿童为什么没有独立发现浮力定律。
最值得人们反思的是,在过去近两千年的历史上,后人都忙着称赞曹冲的聪慧,而没有人对这个问题再做进一步深入探究,一个伟大的物理学定律就这样与中国人擦肩而过。中国传统上普遍缺乏一种数学的思维习惯,没有意识把对象量化和形式化,找出其间的数量关系和逻辑关系,结果致使很多发现一直停留在直觉观察层次上。
汉语采用的是汉字这种书写符号系统,它制约着汉民族的科学抽象,致使思维一直停留在直观的层次上,难以把发现上升为科学理论。
人们在进行科学抽象思维时离不开书写符号。与罗马字母相比,汉字有一个不便之处,只能做“第一级符号替代”,而不利于“第二级符号替代”。什么叫“第一级符号替代”?就是用一个词汇来概括现实世界的一类事物现象,比如“狗”可以替代各种品种的同类动物,这就是从现实世界到语言词汇。相应地,“第二级替代”则是从语言表达到科学概括,比如可以用一个字母“a”代表一个变量,指示各种各样可用自然数称数的对象,比如狗、人、车、文章等。第二级替代对科学公式的建立至关重要,这是推演和证明的关键,也是科学系统赖以建立的工具。世界的科学技术史表明,没有这些字母符号,任何科学系统都难以建立起来。
除了少数的连绵词,如“蝴蝶”“仿佛”等,绝大多数的汉字都是形、音、义三位一体的,拿任何一个汉字来表达,都摆脱不了它原来意义的干扰和制约。这对科学抽象思维十分不利,即使有些天才发现了抽象的科学公式,用汉字表达起来也显得十分笨拙,既不容易做进一步的推演,也难以让别人清楚明白其科学普遍性。
勾股定理就是一个很好的例证,只要简单对比下面的罗马字母公式表达和汉语古文表述,就会明白符号表达的重要性。
a2 b2 = c2
勾广三,股修四,径隅五。
严格地说,上述商高的这个“勾三股四弦五”的发现还不算严格意义上的定律,因为他还拘泥于“三”“四”“五”这几个具体的数字,尚缺乏数学概括性。
没办法呀,也许商高心里清楚,可是汉字书写系统没有给他提供便利的表达工具,因此不能把科学发现说清楚啊!就一个平方符号“x2”,就用了三个不同的汉字“广”“修”和“偶”来表达,学生能不迷糊吗?后人知道他在说什么吗?结果,中国人虽然有天才的发现,却没有发展出任何系统的数学。
再让我们以著名的“曹冲称象”的故事來说明汉字对科学抽象的影响。五六岁的曹冲是不是有这么高超的智慧并不重要,重要的是起码在陈寿写《三国志》的时代,人们已经意识到了浮力定律的运用,但并没有形成流体力学这样的系统科学。
要形成科学规律,还必须弄清楚液体的物理属性,即浮力及其产生的原因;更重要的是要知道如何计算浮力:把物体浸在一种液体中时,所排开的液体体积等于物体所浸入的体积;维持浮体的浮力,跟浮体所排开的液体的重量相等。这就是阿基米德浮力定律,它可以用精确的数学公式加以表达。
当然,我们不能苛责一个五六岁的儿童为什么没有独立发现浮力定律。
最值得人们反思的是,在过去近两千年的历史上,后人都忙着称赞曹冲的聪慧,而没有人对这个问题再做进一步深入探究,一个伟大的物理学定律就这样与中国人擦肩而过。中国传统上普遍缺乏一种数学的思维习惯,没有意识把对象量化和形式化,找出其间的数量关系和逻辑关系,结果致使很多发现一直停留在直觉观察层次上。