实验、测量与科学 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

编辑推荐

什么是科学？这一问题以前是通过哲学来研究的。本书是全球第一部用科学方法研究科学本身的著作，将科学的内在结构和机理清晰地展示在世人面前，用统一的科学语言打通所有学科间的壁垒（有点武侠小说里打通奇经八脉的感觉），尤其为社会领域学科的科学化打开了全新的空间。六大不同领域的学者联袂推荐！

内容简介

科学在今天已经成为真理的代名词。科技的发达是近代西方强盛的核心能力所在，“得科学者方能得天下”已经深入人心。但如果要问到底什么是科学，能准确回答清楚者即使在优秀的科学家群体中间也寥寥无几。过去对科学的认识散见于哲学、自然辩证法、科学技术史、科学哲学与科学学等几门学科之中，但因它们都未能完备地深入整个科学内部，因此都远远解决不了以上问题。将科学简单理解为“分科而学”，也使当今浩如烟海的不同科学学科之间隔行如隔山，互不相通。本书总结出了可以贯通一切科学的四大主干学科：数学、测量、信息科学与牛顿力学。并且以过去的学者们非常缺乏研究的测量学科为主，系统研究了科学的内在结构、机理，以真正科学的方式给出了清晰的答案。

作者简介

汪涛，独立学者，天使投资人，多家孵化器创业导师。初一时，作者已自学完高等数学，并以数学成绩首名考入全国百强中学襄阳四中，当时的人生理想是成为一名数学家。15岁考入南京邮电大学时，所学专业却是测量学。幸运地集科学两大基础方法及四大主干学科于一身，使作者以与众不同的方式走上学术研究的道路。本书为作者所创立的纯科学方法论体系的系统介绍。
曾为中兴通讯国际市场管理体系的奠基者，现为北京数码视讯科技股份有限公司国际投资总裁。

目录

不同领域专家序言
从通播网到纯科学
自序　得科学者得天下　／
第一章　科学与纯科学　／
第一节　科学与学科　／
第二节　专注单一学科与跨学科　／
第三节　伽利略、实验与近代科学　／
第四节　纯科学　／
第二章　古希腊文明与科学的诞生　／
第一节　几何测量知识的积累　／
第二节　文明间相互的影响　／
第三节　古希腊人对实用知识和感官作用的
蔑视及理想世界的假设　／
第四节　科学理论的结构和模式　／
第三章　从科学历史学角度看科学的形成和发展　／
第一节　历史学的测量基础　／
第二节　历史学的科学理论与认识误差来源　／
第三节　历史作用或功过的价值判断　／
第四节　目的与过程的一致性　／
第五节　历史名称对象的高度变化与理论阐述简明性的矛盾　／
第六节　“就史论史”与理论普遍性要求的矛盾　／
第七节　历史之问　／
第四章　科学与非科学　／
第一节　判断科学与否的根本标准　／
第二节　科学发展形态上的优点　／
第三节　数学抽象带来的优点　／
第四节　测量的价值和优点　／
第五节　数学的局限　／
第五章　科学的整体性和还原　／
第一节　科学的整体性　／
第二节　还原　／
第三节　映射式还原经典案例　／
第四节　回溯式还原经典案例　／
第五节　调用和对自成体系理论科学性的否定　／
第六节　从还原标准看经络研究的非科学性　／
第六章　科学的关键特征　／
第一节　科学为什么优于非科学　／
第二节　步进式发展模式和节奏性　／
第三节　未知因素唯一性要求　／
第四节　科学理论与实际“相符合”的含义　／
第五节　唯一性要求作为鉴别非科学的标准　／
第六节　可演绎性　／
第七章　测量与受控实验　／
第一节　受控实验地位　／
第二节　受控实验及其优点　／
第三节　受控实验方法受限的情况　／
第四节　受控实验只是测量的子集　／
第八章　测量与计量　／
第一节　测量的数据是如何得来的　／
第二节　计量　／
第三节　对“计量”的误用　／
第九章　所有科学的测量基础　／
第一节　测量基础在不同学科中的名称　／
第二节　新闻真实性问题　／
第三节　统一测量基础与学科建设的共轭标准　／
第十章　单因果化——可测量的科学基础　／
第一节　从哲学到科学　／
第二节　单因果化　／
第三节　衰减　／
第四节　放大　／
第四节　受控实验及实验室的定义　／
第五节　测量可成为科学基础的原因　／
第六节　非受控实验测量的优点　／
第七节　近代科学模型　／
第八节　测量技术的发展　／
第十一章　误差理论　／
第一节　测量误差存在的必然性　／
第二节　误差的来源分析　／
第三节　误差与信息论的关系　／
第四节　相关分析与误差、信息量的关系　／
第五节　科学与非科学测量的区别　／
第六节　误差的数量处理　／
第十二章　量子力学的形成过程和奇异之处　／
第一节　最奇异的科学理论　／
第二节　从连续到光量子　／
第三节　从光子到物质波　／
第四节　从物质波到量子力学理论　／
第五节　量子力学的奇异之处何在？　／
第十三章　对量子力学的测量循环因果律解释尝试　／
第一节　换个方向看量子　／
第二节　一个解决隐变量和波函数随机性的
可能受控实验方案讨论　／
第三节　直觉更难理解的实验结果　／
第四节　弱测量　／
第五节　如何正确认识量子力学？　／
第十四章　社会领域常见的五大主体误差　／
第一节　人作为认识主体的误差种类　／
第二节　宗教信仰　／
第三节　伦理和心理　／
第四节　政治和利益　／
第五节　政治和利益存在的必然性　／
第六节　政治的影响　／
第七节　利益角度的影响　／
第八节　政治和利益存在的合理性　／
第十五章　科学心理学　／
第一节　人类生理系统与心理系统　／
第二节　心理系统与生理系统的联系　／
第三节　多种心理系统的综合作用　／
第四节　七大心理系统理论与其他心理学理论的关系　／
第五节　心理系统运行的一般原理　／
第六节　人类心理机制的不适应和社会心理策略进化　／
第七节　兴奋与抑制　／
第十六章　情感误差　／
第一节　心理系统对认识作用综述　／
第二节　神秘系统情感误差　／
第三节　依恋系统情感误差　／
第四节　自尊系统情感误差　／
第十七章　全科型知识结构的意义　／
第一节　全科型知识结构对经济学研究的意义　／
第二节　历史学研究需要的宽广知识领域　／
第三节　全科型知识结构多方面价值和意义　／
第十八章　如何获得全科型知识结构　／
第一节　获得全科型知识结构的难点和可能性　／
第二节　获得全科型知识结构的方法和途径　／
第三节　八大知识体系简介　／
第十九章　以测量角度看科学的发展　／
第一节　测量是检验理论的标准　／
第二节　理论与测量的循环关系　／
第三节　测量独立的发展地位　／
第四节　测量自身发展的规律　／
第五节　认识的有限性与无限性　／
第二十章　诺贝尔奖与领导世界科技的汇聚战略　／
第一节　从新型加速器CEPC—SPPC争论谈起　／
第二节　杨李之争及其对实验科学的影响　／
第三节　李杨之争的另一种历史假设——无界战　／
第四节　杨李之争的循环因果律分析　／
第五节　诺贝尔奖与科学资源汇聚能力　／
第六节　诺贝尔村　／
第二十一章　科学研究的经费来源与“不相干获益”价值分析　／
第一节　科学的相对独立性　／
第二节　科学研究的成本　／
第三节　月球墓地——航天工程最大的不相关获益研究　／
第四节　对科学原理开发利用也是“不相干获益”　／
第五节　科学不相干获益最直接经济价值——满足好奇与自尊　／
第二十二章　科学化　／
第一节　并非“纯科学”的情况　／
第二节　中医的科学化问题　／
第三节　气功研究的科学化问题　／
第四节　情感与社会系统误差的补偿　／
第二十三章　第七代信息技术和第三次科学革命　／
第一节　第七代信息革命技术特点　／
第二节　从ENIAC到手机电脑　／
第三节　外存随机访问性能爆炸　／
第四节　外围接口大一统　／
第五节　宽带接口理想化　／
第六节　计算、存储和带宽之间的性能转换　／
第七节　信息能力需求极限　／
第八节　传感网、物联网与测量网　／
第九节　云计算、大数据与全数据　／
第十节　第三次科学革命　／

前言/序言

　　自序
　　得科学者得天下
　　科学文明不断替代其他一切文明
　　在讨论人类社会和其文化、文明时，人们太多时候只是关注人文社会方面的东西：作为统治者的国王、皇帝、总统、将军，作为意识形态的政治、经济、法律制度，作为影响生活的宗教、艺术、哲学、思潮……但是，真正对社会产生最深远影响，并且可以决定一个社会长久发展的，只有科学。尤其在工业革命之后的历史时代，得科学者方能得天下。只有科学具有无穷的积累性和无止尽的纠错改进能力，一切真正科学的成就不会因科学家的离去而有减损和停止进步。只有科学可以提升一切文明的发展基础，并且从一切文明的发展中获取自身的发展动力。只有科学可以使人类对自然的认识越来越精确、完备，只有科学可以使人类获得越来越强的改造世界、最终改造自己的能力。因此，只有得科学者，才能无限提升自己的核心能力。
　　科学文明，是世界上唯一超脱于任何宗教、种族、国家和地域概念的文明。她的原始种子源于古埃及和古巴比伦、发芽于古希腊、流传保存于阿拉伯半岛、受惠于印度、在中国造纸术和印刷术等技术发明的支撑下在欧洲重获生机，与基督教结合在成为证明上帝工具的同时，流传和普及于所有基督教徒之中，在意大利文艺复兴中又开始与基督教分离，在英国与生产和市场结合爆发工业革命，在美国与金融和创投活动相结合孵化出高科技创新产业，让日本、韩国和东南亚国家产生经济奇迹，今日又让中国、印度等文明古国重现复兴的生机……她可以生产出战争武器杀人，产生化学污染的副产品破坏环境……也可以使人类需求获得空前满足，物资极大丰富。
　　过去几百年的工业革命进程已经充分地表明，科学发展的不同可以使人类社会之间形成多么巨大的差距。在生物界靠数以万年进化才能获得的竞争优势，通过科学在短短几年间就可以获得，而且科学技术进化的速度还越来越快。人类靠200多万年的时间从动物界超脱出来进化成为高度智慧的生物，形成了相对动物界绝对的优势。而通过工业革命之后短短上百年时间的进化，就可以使科学化的民族相对另一个未能科学化地区的落后人类文明差距，扩大到如同人类与动物之间的绝对差别。这样的事实或许难以让人接受，并且会为“人生而平等”的道义观念所拒绝。但是，残酷的历史事实却会充分地教训一切无视这一点的人们。当科学化武装起来的欧洲殖民者踏入美洲大陆后，巨大的武器代差形成的零伤亡作战模式，可以使几百名殖民者就拥有瞬间征服一个帝国的充分能力，这只有人和动物之间才会有这样巨大的差别。即使在今天，越是高喊“人权”的科技强国，越是拥有恣意践踏他国一切权利的权力。
　　未来，越是能够让科学渗透、武装和洗涤自己，就越是能够更充分地发挥科学的潜力。谁让自己社会生产和生活的所有方面全方位地科学化，建立纯科学的社会，谁就能够在未来的竞争中立于不败之地。一切不是全力去拥抱科学，将一切不是属于科学的东西全都扬弃的社会，最终都将被科学的超速发展所抛弃。
　　未来，在人类的认知领域只有一种文化和文明可以生存下来，那就是科学文明和可以使科学更快发展的文明。一切文化传统，宗教和政治，世间习俗，凡是与科学相背离的，都将被科学取代。
　　什么是科学？
　　事实上，科学的这一崇高地位已经在几乎所有人类社会普遍认知，这个并不是问题。今天，“科学”一词已经深入人心，几乎成为真理的象征，一切认识世界的知识如果不被称为“科学”，就在相当大程度上等同于被否定。科学的地位是如此之高，因此几乎所有人都积极地把自己的知识直接打上科学的标签，这样一来反而使人们对科学本身的认识变得更困难了。
　　“要用科学的方法认识世界，要用科学的方法去解决问题。”
　　以上说法是我们经常都会听到的，但如果要问“到底什么是科学？”，不仅普通人难以回答上来，就是职业的顶尖科学家们也没几个能准确和系统地回答上来。尽管今天的科学已经是如此地发达，但对“科学”本身的认识依然停留在相当含混不清的阶段上。
　　一方面，人们公认古希腊智者们创造的数学是一切科学的根基，公认伽利略因为引入实验方法而成为近代科学之父，整个科学界无论具体理论观点有何不同，其实潜意识中都公认有一套通行的、一切科学家们都必须遵从的科学规则。但另一方面，很少人能真正说清楚这一套规则到底是什么，以及为什么科学家必须遵从它们。因此，当出现少数否认这样一套科学共同体规则的人时，其他人还真就很难说明白为什么这些人是错的。
　　研究科学的学科
　　科学本身是如此重要的研究对象，无疑应当有专门的学科来研究她。关于科学本身如何认识的问题，在过去是散见于哲学、自然辩证法、科学史、科学哲学和科学学这几门学科中。哲学一直以不同的方式在讨论科学认识的基本问题，例如，马克思哲学所说的物质与意识关系问题。无论是古希腊哲学家泰勒斯对于世界本源的观念（他认为世界是由水组成的），还是毕达哥拉斯“万物皆数”的思想，尤其柏拉图的理念论，他们事实上都是要建立一个如何认识世界的架构。柏拉图的理念论在马克思哲学看来是“客观唯心主义”。其实问题并不在这里，柏拉图把理念看作是比现实世界更高的存在，而这种“理念”其实就是数学和逻辑的对象，这极大助推了古希腊哲学家对数学和逻辑对象的研究不断深入。近代科学哲学家波普尔“三个世界”（世界1：现实的物质世界；世界2：精神世界；世界3：符号的世界）一定程度上延续了柏拉图的理念论。波普尔的“世界3”基本上就是柏拉图“理念”世界的翻版。哲学的世界观、认识论、方法论其实都是关于人类该如何认识世界的，如何认识社会的基本途径的，也就是研究科学本身的。近代科学引入实验，以及对实验、观察的结果进行归纳等方法时，哲学上就不断地讨论这里面的关系问题。从洛克的“白板论”，到莱布尼兹“有纹理的白板”；从贝克莱的“存在就是被感知”，到马赫“存在就是感觉要素的复合”，再到今天量子力学的测不准原理、玻尔互补原理与爱因斯坦对量子力学不完备的世纪之争；从哲学领域唯心、唯物的争论，到实验作用的“判决性实验”“休谟难题”“迪昂—奎因难题”、波普尔的“证伪主义”、拉卡托斯对实验证伪作用的质疑、经济学家弗里德曼在《实证经济学方法论》中对实验作用的否定性论述。进行这些研究本身大多数都是基于哲学的范畴、范式或方法，只能得到哲学的结果或结论，因此难以对科学本身得出清晰规范的科学认识。
　　科学哲学很难算得上是有一定规范和统一性的学科，因为不同科学哲学家理论和观点大相径庭，库恩的科学革命、波普尔的证伪主义、拉卡托斯的科学研究纲领方法论、费耶阿本德的认识论无政府主义……他们不仅观点不一，甚至以库恩的“范式”概念来说，这些理论相互之间就算不上属于一个统一的范式。如果以波普尔的证伪主义要求，这些科学哲学的理论很少有哪个是可证伪的，包括波普尔自己的证伪主义理论。如果以拉卡托斯的科学研究纲领方法论理论来看，这些科学哲学理论也搞不清有什么统一的研究纲领和硬核。
　　著名物理学家斯蒂芬?威廉?霍金（）在其《大设计（）》第一页上宣称“哲学已死”，因为“哲学跟不上科学，特别是物理学现代发展的步伐”。世界本源是所有哲学流派的终极思考，而现在科学界已经给出了世界本源和宇宙发展的全部解释，所以，哲学的使命已经终结了。但是，仅仅因为这个原因还不足以完全宣布整个哲学的使命终结，因为如何认识世界的问题（认识论）也是哲学的另一个重要的思考。如果说物理学终结了哲学对于世界本源思考的使命，还需要通过用科学的方法研究认识论终结哲学最后的使命。当认识论从哲学中独立出来变成科学的时候，认识领域就完全变成纯粹的科学了，因此，我们将迎来纯科学的时代。此后，哲学这门学科将只具有历史研究的价值。
　　用科学的方法研究科学
　　在物理学从哲学中独立出来之后，一个又一个学科从哲学中独立出来。因此，在科学发展史上，所有科学化的过程就是将所研究的对象从哲学中独立出来，采用纯科学方法进行发展的过程。既然科学方法可以最有效地认识世界，完全用它来认识科学自身也就是一个顺理成章的事情。有些人怀疑如果用科学的方法来研究科学，逻辑上是否可能，是否会有循环论证的嫌疑。但一些学者的确认真地这样做了。
　　“科学学”就是用科学的方法来研究科学。在2009年《学科分类与代码》里，它是被放在“管理学”下面的二级学科，名称为“科学学与科技管理”。这门学科始自于英国科学家贝尔纳的著作《科学的社会功能》。尽管科学学号称是“科学的科学”，但她的研究范围并未包含科学主干的全部，更重要的是她并未包含科学最核心的功能和工具。正如《科学的社会功能》的书名所指，她主要是从科学与人（科学家、普通人、科学研究机构、政府……）的社会关系角度来研究科学的，因此，她并不是完全的“科学的科学”，而只是“与人相关部分科学问题的科学”。
　　纯科学发展的巨大困难和解决方法
　　一般的学科在科学化的过程中，是越来越专注于特定的、非常有限的研究对象，或特定的研究角度。因此，其所需要学习和收集的知识信息集中于特定的有限范围。
　　但用科学方法认识科学本身，会遇到一个巨大的难题：研究对象必然涉及整个科学的所有专业学科，甚至其未来的发展，这会是一个对人类知识能力的巨大挑战。这也是该问题一直难以科学化的重要原因之一。
　　当今的科学之树已经发展得如此枝繁叶茂，以至于人们普遍认为，人的精力总是有限的，任何一个人只能寻找一个枝节的分支学科领域深入下去才能有所成就。越是往主干上走，所涉及和跨越的细节专业领域就越多，文艺复兴时代可以通晓当代所有人类科学知识的大师和巨匠已经不可能出现了。这种观点客观说接近100%是正确的，之所以这样讲，就是说几乎100%的专家都应当如此工作。但前面加上一个“接近”也就表明并非“绝对100%”，这是因为科学的树干，尤其主干上并非就没有任何事情要做。如果在主干上存在问题的话，它影响的不只是某个分支的细节，而可能会是整棵科学的大树，或树上一大片枝叶。发展到今天的科学尽管已经越来越完善，但在其主干上存在的问题对科学进一步发展的影响和制约也越来越大。
　　因此，今天科学迫切需要从某些关键性的枝节反过来向树干方向走，最终走到支撑所有科学的主干上。在这个过程中，会涉及越来越多的分支领域，最终甚至涉及整个科学所有知识领域，的确有巨大挑战。但在信息处理技术以摩尔定律爆炸性增长的今天，做到这一点却并非没有可能，只是方法问题。这个方法涉及到两点：
　　一是纯科学绝非要去替代各个具体学科，变成另一个“大哲学”，而是要研究一切科学共性的认识方法。尽管科学枝繁叶茂，但可以影响一切科学的主干却相当有限。将这些主干抽象出来，就找到了特定的研究对象。它们其实只有4个内容：测量、数学、信息技术、牛顿力学。
　　二是知识信息压缩方法。虽然主干相当有限，但要想有效验证纯科学的研究结果，毕竟还是得以整个科学的所有学科为对象去进行。因此，具备通晓一切科学学科的能力还是一个必需的功夫。要想直接去学习现代科学的一切知识的确是不可能的，但通过知识信息压缩技术，将科学知识信息成千上万倍地压缩却具有技术可行性。并且采用现代信息技术放大人的学习和知识信息处理能力也具有现实可行性。
　　特殊的研究条件
　　谈到这里，我就有必要来介绍一下我写作本书的动机。自从我1984年左右在大学期间开始对本课题产生兴趣至今，该研究已持续三十多年时间。之所以这一课题如此吸引我，原因是多方面的：
　　本书最重要的突破，是改变了认为实验是近代科学基础的看法，确立了测量是现代科学基础的论点，并且将实验看作是测量的子集，以此有效地解决了大量难以采用实验方法的领域如何能够科学化的难题。因此，从认识到该课题的一开始，我便意识到这是意义非常重大的工作。它不仅会为经济学、军事理论等过去属于社会科学领域的学科发展带来革命性的突破，而且在进行这个工作的同时，也会为纯科学本身的研究打开全新的思路和空间，并且为测量学的系统误差处理提供更为完备的方法。这 实验、测量与科学 下载 mobi epub pdf txt 电子书 格式

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有意义的作品，不错

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还是不错的，比较切合实际。。。实用实用。。。