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科学方法漫话-1：瑰丽的科学诗篇-屈原《天问》——一谈观察与思考
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众所周知，科学研究的关键性的第一步是观察与思考。最近读屈原的名篇《天问》，从科学方法论的角度加以审视，发现屈原是一位进行科学观察和哲理思考的典范。
屈原（公元前340～278）是我国最早的大诗人，他的坎坷遭际妇孺皆知。他给我们留下了万世传颂的瑰丽诗篇：《离骚》、《天问》、《九歌》、《九章》、《招魂》等等，从屈原开始，我国的诗歌从集体创作走向诗人独创，从单一格调走向丰富多彩。但是，鲜为人知的是，屈原不仅是一位伟大的诗人，还是一位善于观察与思考的科学思想家、一位无所畏惧的朴素的唯物主义者。何以见得？有《天问》为证。
《天问》是一篇非常奇特的长诗，共374句。诗人一口气提出了172个问题，涉猎范围甚广，大致问及宇宙起源、哲学、天文、地理、生活传说、夏、商、西周史、春秋与楚国史等诸多方面。正如王建堂在文[1]中所说：“先秦诸子中，也不乏闪烁着缕缕理性之光的科学美文，如管子、墨子、庄子、荀子、韩非子等，但都是零散的、偶发性的；散见于长篇宏论之中，且多驻足在政论层面上。而《天问》却是一个例外，它的科学精神、理性之光，集中在一首可以大大激发人们阅读欲的长诗里，凸现了诗人对宇宙、自然、社会、人生未知领域的探索意识，堪称是一篇‘诗性探索专论’。这在先秦诗文园地里是绝无仅有的，既具诗的审美愉悦性，又兼丰厚的科学认知价值，故称其为科学美文的发轫之作当之无愧。难能可贵的是，诗人在此篇中，不仅体现了自觉的科学意识，且用富有节奏感、韵律美的韵文，把它抒写出来；对读者的眼球、耳膜、大脑皮层都形成了巨大的冲击力，思之有理，诵之有韵，叙之有序，因而当时就为楚人所津津乐道，在楚人阅读群中生成了巨大的影响；于是楚人哀惜屈原，因共论述，口口相传，诗以人名，于是就演绎为千古流芳的传世佳作。”
这篇2500年前的诗作艰涩难懂，至今尚未见到完美的白话文译文。为了使大家对《天问》的科学方面有所了解，我找来一种差强人意的译本[2]，节录其中的前半部份（即涉及自然科学的部分，节录时对个别词句做了修改）：
请问：
关于远古的开头，谁个能够传授?
那时天地未分，能根据什么来考究?
那时一片浑沌，谁个能够澄清?
有什么在回旋浮动，如何可以分明?
那时天地未分，能根据什么来考究?
那时一片浑沌，谁个能够澄清?
有什么在回旋浮动，如何可以分明?
无底的黑暗生出光明，循环往复缘于何故?
阴阳二气，渗合而生，它们的来历又在何处?
苍穹的天盖共有九层，是谁动手经营?
是谁主持如此壮丽宏伟的工程?
这天盖的伞把子，到底插在什么地方?
绳子究竟拴在何处，来扯着这个篷帐?
天际有八根擎天柱，究竟指的是何山峰?
东南方是海水所在，擎天柱岂不会完蛋?
九重天盖的边缘，是放在什么东西上面?
既有很多弯曲，谁个把它的度数晓得周全?
到底根据什么尺子，把天体分成了十二等分?
太阳和月亮何以不坠? 星宿何以嵌得很稳?
太阳是从汤谷出来，夜里落到蒙水之滨，
它到底走了多少里程，从清早直到黄昏?
月亮有什么本领，为何死了又能够复苏?
它的肚腹里有个蟾蜍，那对它有何好处?
女岐没有丈夫，为什么又生了九个儿子?
伯强究竟住在何处，惠气究竟住在哪里?
何以太阳落土天要黑，太阳出土天要亮?
星星还在天上的时候，太阳又在哪儿躲藏?
雨师呼号何以能够兴云雨，他的身躯就像个蚕螟?
风伯飞廉何以能够起风暴，他的形象就如同鹿羚?
何以要使巨鳖在海底匍匐，顶着五山使它们安稳?
何以又让龙伯把巨鳖钓去，使得五山在海上飘零?
?九州大地究竟在何处安顿？河床何以洼陷?
?江河长年滚滚东流，何以总不能够把大海充满?
地面从东到西究竟有多宽？从南至北有多长？
?南北要比东西短一些，短的程度究竟是怎样?
?
?昆仑山是天下最高峰，悬圃如何悬在天空?
?天高到底多少里，最上层的增城还有九重?
?四面八方有九道天门，到底谁在出，谁在进?
?西北方的天门开放着，天上人为何特别喜欢冷?
?
?太阳有何处照不到，还需要烛龙街火照耀北方?
?太阳的车夫还没有开车，若木花何以便能放光?
?究竟有什么地方冬天温暖，什么地方夏天也冷?
?哪里有野兽能够说人话？哪里有石柱子成了林?
阴阳二气，渗合而生，它们的来历又在何处?
苍穹的天盖共有九层，是谁动手经营?
是谁主持如此壮丽宏伟的工程?
这天盖的伞把子，到底插在什么地方?
绳子究竟拴在何处，来扯着这个篷帐?
天际有八根擎天柱，究竟指的是何山峰?
东南方是海水所在，擎天柱岂不会完蛋?
九重天盖的边缘，是放在什么东西上面?
既有很多弯曲，谁个把它的度数晓得周全?
到底根据什么尺子，把天体分成了十二等分?
太阳和月亮何以不坠? 星宿何以嵌得很稳?
太阳是从汤谷出来，夜里落到蒙水之滨，
它到底走了多少里程，从清早直到黄昏?
月亮有什么本领，为何死了又能够复苏?
它的肚腹里有个蟾蜍，那对它有何好处?
女岐没有丈夫，为什么又生了九个儿子?
伯强究竟住在何处，惠气究竟住在哪里?
何以太阳落土天要黑，太阳出土天要亮?
星星还在天上的时候，太阳又在哪儿躲藏?
雨师呼号何以能够兴云雨，他的身躯就像个蚕螟?
风伯飞廉何以能够起风暴，他的形象就如同鹿羚?
何以要使巨鳖在海底匍匐，顶着五山使它们安稳?
何以又让龙伯把巨鳖钓去，使得五山在海上飘零?
?九州大地究竟在何处安顿？河床何以洼陷?
?江河长年滚滚东流，何以总不能够把大海充满?
地面从东到西究竟有多宽？从南至北有多长？
?南北要比东西短一些，短的程度究竟是怎样?
?
?昆仑山是天下最高峰，悬圃如何悬在天空?
?天高到底多少里，最上层的增城还有九重?
?四面八方有九道天门，到底谁在出，谁在进?
?西北方的天门开放着，天上人为何特别喜欢冷?
?
?太阳有何处照不到，还需要烛龙街火照耀北方?
?太阳的车夫还没有开车，若木花何以便能放光?
?究竟有什么地方冬天温暖，什么地方夏天也冷?
?哪里有野兽能够说人话？哪里有石柱子成了林?
那么，在科学方法论方面，这篇长诗告诉我们什么？我觉得，至少有下述各点：
•理性观察• 屈原在流放中度过了大半生，所到之处，遍访民间疾苦，搜集大量人文地理历史资料，并亲自做了细致观察。他观察了日月星辰，星转斗移，看到了太阳的往复升落，月亮的阴晴圆缺，地势的西高东低，河流的奔流不息，大海的永不盈满，大地的广袤延伸，风雨的时时来袭，气候的冷热无常，……，提出了为后来的科学家们长期探索的一系列问题。对于自然现象，他不仅有定性的概念，也有一些定量的分析，例如，大地的东西长而南北短等等。
•独立思考• 按当时的科学水平，对所观察到的现象无法做出充分的科学解释，屈原之前，已有了很多神话传说，如八柱擎天、女娲补天、巨鳖撑地等等；在宇宙演化方面，有了“盖天说”等等。屈原特立独行，经过反复思考，对有关说法提出质疑。
屈原的从探求宇宙的奥秘开始，提出一连串的问题，巧妙地揭示了“盖天说”的破绽。他问：天地是如何发生的？白昼和黑夜怎么会交替运行？天盖的伞柄插在什么地方？哪里有绳子拴住这天盖，九重天盖的边缘搁在哪里？日月星辰怎么布置？为什么会镶嵌得这样稳？太阳一天究竟走多少路程？月亮有什么性能？为什么死了又会重生？等等。这些问题，经屈原一问；实际上都成了自然科学问题。质疑是科学的起点，不去质疑，不去探索，科学就不能发展，传统的旧的观念还可以长期统治人心。正如鲁迅在《摩罗诗力说》一文中对《天问》的赞语：“怀疑自遂古之初，直至百物之琐未，放言无惮，为前人所不敢言。”
•穷根究底• 对于天地起源问题，屈原虽然没有给出答案，但是通过这些诗句也反映了：他经过深入思考，穷根究底，对于天地起源的认识，至少包含以下三点：天和地是从浑沌中产生的；天地的起源与阴阳二气的作用有关系；天穹一共有九重。从浑沌中生成天地的这个概念一直沿用了好几千年，并且自始至终与元气相联系的，即浑沌是一团朦胧不分的，无定形的气。诺贝尔奖获得者、物理学家李政道说，他研读屈原的名篇《天问》，发现这是大诗人用诗的形式写就的宇宙学论文，屈原在2500年前就在诗中巧妙运用了几何学和物理学的对称性原理，提出了地球是圆的，可能是个东西、南北不一样长的扁椭圆球体。屈原那种超前的理性思维几乎与当代人相合。他不满现状，探求未知，敢于向神挑战，向世俗挑战，向权威挑战，真可谓是2000多年前的学海弄潮儿！（参看[1－3]）
因此，我认为，在科学的观察和思考方面，屈原是我们的光辉榜样。
本文主要参考资料：
[1] 王建堂，屈原《天问》的科学史意义，科技时报，2007-03-09
[2] 飞在空洞，从屈原的天问到柳宗元的天对，http://feizaikong.tianyablog.com /blogger/post.show，2009-01-03
[3] 王梓坤，科学发现纵横谈，北京师范大学出版社，1993
写于2009年4月21日晨
https://blog.sciencenet.cn/blog-330732-356667.html
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