“科学”不同于“技术”。这一点知识，我在硕士研究生第一年学习公共必修课“自然辩证法”的时候，老师专门强调了这一点。但是哪些方面不同，我的记忆并不深刻。但是从此注意到，科学与技术是紧密联系但并不等同的两个概念。

后来也查阅一些资料，企图理解为什么李约瑟说“中国古代没有科学”。其实这个问题在念硕士以前就知道。但是那时候会觉得莫名其妙，中国古代科学技术也是很发达的，不然万里长城也修不起来，四大发明也不会出现。现在看来，其实是我把概念搞错了。因为李约瑟大概接受了波普尔对科学概念的定义，把科学和技术区分开来讨论。四大发明也好，修长城和修京杭大运河等用到的很多是直接的技术，而不是科学理念推动的结果。

那么科学是什么样的呢？当然会有很多特点。“可预测”大概是其核心的特征之一。昨天在科学网上看到一篇关于爱丁顿证实爱因斯坦理论的文章，其中提到了这一特点。

爱因斯坦在1916年完整地提出广义相对论。但是当时能够理解、接受这种理论的人并不多。我们知道爱因斯坦因曾获1921年的诺贝尔奖，但授奖理由与相对论无关，尽管今天人可能觉得相对论是他更大的成就。说明当时人们并不能理解或者认可他的理论。在被证实之前，爱因斯坦的相对论，最多不过是“假说”。假说在被验证之前，是不能被认为是科学理论的。

根据相对论的推论，光线在经过巨大质量物体旁边时，会产生光线的偏转（或者说是空间的弯曲）。英国学者爱丁顿在1919年发生日食的时候，组织了两只观察队，分别在西非和巴西两处日影区进行观测，力图验证或者证伪相对论。Andy Serkis主演的电影《爱因斯坦与爱丁顿》对这个抽象的理论和证实过程有一个形象的演绎。同一片天空，在没有太阳的夜晚，各个星体的相对位置构成一个图案，通过拍照记录下来；在日食过程中，我们对同一天空再次进行拍照——因为是日食，所以白天可以看到星光；因为是日食，所以远处天体的星光要达到地面，需要掠过太阳附近。——根据爱因斯坦的相对论，掠过太阳的这些星光，会因为太阳的巨大引力而产生偏折，则日食时记录的星体图案中各星星的相对位置，较其他时候同一天空夜晚照片中天体的相对位置会有微弱变化。电影中爱丁顿拍摄了这样的照片，并把基于两种情形下照片制作的透明底片进行叠加成像，结果这些星点不重合，说明光线发生了弯曲。现实中，爱丁顿团队还就此对星光偏折的程度进行了计算。根据原有的牛顿定律，星光也会出现偏折，但是程度没有相对论推算的结果剧烈——电影中忽略了这一点，不过对于普通观众而言这样简化处理更好。

爱丁顿的工作证实了爱因斯坦相对论的正确性。波普尔在著名的《猜想与反驳》一书中，将爱丁顿观测日食验证爱因斯坦预言作为科学理论预言新的事实并得到证实的典型范例。

今天听李新老师的讲座，他引用程国栋院士说过的一句话：科学之所以成为真正的科学，是因为能够预测未来的变化。

所以，回到这篇日记的初衷，科学有什么样的特点？刚才找到一句话，我觉得很合适：科学在本质上有可验证性和可预测性。在爱丁顿的角度来说，如果爱因斯坦的理论是正确的，则这个理论应该是可验证性的；对于科学理论的应用者来说，如果科学理论是正确的，则他应该可以正确预测一些尚未观察到的现象和过程。

爱因斯坦是一个纯粹的理论物理学家，他没有进行过天体观测；但是他的理论推测光线在经过巨大的天体太阳附近时，会有偏折。“偏折”现象在理论提出时，这个世界上还没有人观察到。所以对于爱因斯坦和1919年之前世界上的所有人而言，光线经过大型天体附近是否会弯曲、偏折，是没有被确认过的事情，是未知的。所以，对于光线经过天体后怎么运行，广义相对论具有可预测性。

类似地，历史上有科学家根据已知的7大行行星的轨道，预测出海王星、冥王星的轨迹，后来后两者被证实。所以这些关于天体运行轨迹的理论也是科学理论而不是假说，更不是乱说。

基于理论对未知世界进行准确预测和描述，这种理论才算是科学（的理论）。认识到这一点，就可以理解为什么有些学者尤其是西方学者会认为中国古代没有科学了。以中国古代四大发明为例，火药、造纸术、指南中和印刷术等，都是实践技术和在经验基础上不断累计改进的，没有一个是根据事先的理论预测和指导而制造出来的。

与此相反，最早的原子弹、人造卫星等，都是基于事先的理论进行设计、构建和实践，并通过实际运行确认它们与理论推测结果一致。所以，指导设计原子弹和人造卫星的理论——包括核裂变和人造天体运行规律——就是科学理论。

需要强调的是，这是西方近代世界观下的“科学”概念。每个文化，可能有他自己对科学技术的认识。史晓雷老师前不久在“长江日报”上发表了一个访谈录《正本澄源四大发明》中说，现在一般谈论的“科学”，实际上是近代科学革命以来的科学体系，是伽利略确立的以系统的科学实验同严密的逻辑体系结合起来研究自然的行为方式。其从创立到现在，不过400年光景。而此前的西方同样也没有这种概念/意义下的科学。更无论中国了。