思維簡史-讀書筆記
本書作者是倫納德·蒙洛迪諾，加州理工大學的物理學家，曾和霍金合著過《時間簡史》和《大設計》。此外，他在遊戲和影視領域也有着突出的成績，和斯皮爾伯格一起合作過。在霍金眼中，他是最會講故事的物理學家。
本書從英國的巨石陣到古埃及的金字塔，從猶太先知、泰勒斯、亞里士多德到哥白尼、達爾文、愛因斯坦，從巫術神話的誕生到現代科學的形成，從萬有引力定律到量子物理推翻經典宇宙，蒙洛迪諾在《思維簡史》中描述了科學發展所有的變革時刻，說明了推動科學思維迅速發展的動力，那就是人類對於原理和規律的求知慾望。也正是我們對原理性問題的不斷追問，才讓我們在短短的幾千年裡從打獵採集者變成了宇宙探索者。讀《思維簡史》不僅能了解思維的歷史，還能知道人類思維變遷的衝突和發展，感受到我們身體裡的智慧。
人類為什麼會有科學思維
我們人類為什麼會有科學思維呢？首先我們需要知道人類和動物的區別。我們人和其他動物是不一樣的，只有人是高級動物。那我們到底高級在哪裡呢？這個問題有很多解釋和觀點。有一種觀點認為，人的高級之處在於會加工和使用工具，比如用火煮飯。但除了人類，其實還有少數幾種動物會使用工具，例如猴子和猩猩，還有會用石頭撬開貝殼的水獺。雖然它們也能使用工具，但是幾百萬年過去之後，它們還是只能使用石頭或樹枝，而造不出飛機。因此，能否使用工具和高不高級不存在必然的邏輯聯繫。
既然不是因為使用工具，那麼會不會是因為人有好奇心呢？作者指出，好奇心很重要，但幾乎所有的動物都有好奇心，因為想要在這個殘酷的世界生存，就必須要探索和熟悉周圍的環境。所以，好奇心其實是一種本能，並不是只有人才有。那到底高級在哪呢？我們用書中的話說，人類之所以高貴，是因為我們有求知的動力。
求知慾
在好奇心的驅使下，普通動物只會對周圍環境進行簡單的探索，但人在思維上並不滿足於簡單的探索，我們希望對陌生的事物有更深刻的理解，這就是求知慾。也就是說，求知是一種欲望。我們想要知道事物背後的因果關係，也就是事物背後的原理。我們每個人都有自己對社會和世界的認知，用來解釋周圍發生的一切。那我們為什麼會追問原理？因為只有知道事物之間的因果關係，理解背後的原理，我們才能控制或者利用它們。
比如，人類之所以能在一萬年前發明農業，就是因為我們當時對周圍的環境和事物的習性規律及生長原理足夠了解。所以才會有我們今天的生活。人類社會裡所有的一切，包括我們吃的糧食，都是我們自己創造的。
巫術
我們通常都認為，巫術就是一種騙人的把戲，是迷信。但書中告訴我們說，巫術是「前科學」。因為在本質上，巫術和科學其實差不多，都是在試圖發現某種規律，並利用它來做一些事情。只不過在當時的人看來，控制這個世界的是神，所以要實現某種目的，就需要和神溝通，於是就有了各種儀式。所以，儘管巫術很不靠譜，但它和科學一樣，都體現了人對環境的控制欲望。這也就是這本書所講的科學思維的核心。
舉個例子:
有一次，一位人類學家在土耳其發現了一個古建築群，就是許多石頭柱子圍到了一起，樣子跟英國的巨石陣差不多，而這些石柱子，平均有五米高，十幾噸重。想要搭建這樣一個石柱群，即使用現在的技術手段也很費勁，因為當地並不出產大型石柱，它們都是從幾百公里以外運過來的。這個古建築群是11500年前搭建的，那是一個連農業都沒有出現的時代。
還有很多這樣的情況，比如，埃及的金字塔。不管是巫術，宗教，還是科學，人們信仰它們，並不是單純地因為一個神或者是價值體系，人們相信它，是因為相信它對於世界的解釋，並因此產生出不同的行為和價值理念，從而形成不同的社會文化。不過巫術仍然是基於人的想象和主觀邏輯，而不是客觀規律，在大多數時候，巫術其實並不能解釋我們身邊發生的一切。所以，因為人們的求知慾，人類不相信我們生活的世界是由神和祭司控制的。這些人開始尋找更符合客觀的解釋。古希臘早期哲學家就是在思考這些問題。
比如，泰勒斯認為，世界的基本元素是水，水通過不同的方式組成了世間的萬事萬物。但是他的朋友、弟子和後輩並不同意他的看法，有些人認為火是世界的基本元素，有些人認為氣是世界的基本元素，甚至還有人提出組成世界的是一種看不見的點狀粒子，也就是我們現在說的原子。
這些說法大部分是不正確的，但也就是從這開始，人們漸漸地學會了邏輯推理和實證，通過這兩個方法，科學與巫術開始逐漸涇渭分明。
科學思維發展的不同階段
科學思維的發展有不同的階段，我們分別來看一下，是哪幾個階段。
主觀想象
除了巫術之外，其他探索世界原理的方式也並不都是科學。
比如，泰勒斯、赫拉克利特，亞里士多德，這些哲學家在很大程度上跳出了巫術思維，這些人不認為世界是神創造的，而是由一些基本元素比如水、火、氣甚至原子組成的。他們雖然擺脫了巫術的認知模式，卻不能說已經到達科學思維的階段，因為他們得出的結論，大部分都是基於普通的觀察和想象。也就是說，他們依然是用主觀想象來解釋世界，而不是基於客觀事實。比如，亞里士多德對物體下落速度的描述。亞里士多德認為，如果兩個物體在同一高度同時下落，質量重的速度快，質量輕的速度慢，速度和質量是正比關係。
物體下落的速度只跟地球引力和空氣阻力有關係，和質量沒有關係。這本來可以用幾個小實驗證明，但亞里士多德沒有去做這個實驗，而且在此後的將近兩千多年裡，都沒有人想到要做個實驗證明，而一直等到伽利略的出現。
客觀實證
這個階段儘量地追求客觀，也就是實證。任何人都可以基於觀察、想象、推理，甚至是依據一些經典，來提出一些原理性的觀點，這些觀點如果不能被證實，那它就是假說。這當然很依賴於技術手段，比如，哥白尼雖然很早的時候就提出日心說，但是必須要等到伽利略改進望遠鏡之後，日心說才能被證實和廣泛地接受。
舉個例子：
愛因斯坦的相對論。包括愛因斯坦在內的所有人都認為宇宙是靜止的，也可以說，時空應該是靜止的，但是在相對論方程的描述下，宇宙並不是靜止的，而是處於不斷的膨脹之中。
因此，就連愛因斯坦本人也認為相對論方程有缺陷，於是就在方程里加進了一個宇宙常數，用來確保宇宙的靜止。但是，哈勃望遠鏡的出現，證實宇宙真的處在不斷的膨脹之中，這讓愛因斯坦認為，在相對論中加入宇宙常數是他的學術敗筆之一。實證不僅能證明科學假說的對錯，還能推動科學的發展，哈勃望遠鏡的出現不僅證明了相對論的正確，而且還推動了大爆炸理論的發展。因為，宇宙膨脹的現實說明，過去的宇宙一定比現在的宇宙小，也就是說，在很久以前，宇宙可能是一個密度極大但體積極小的存在，也就是宇宙起源時的樣子。所以，在科學思維時代，科學假說需要實證，而實證出來的新發現，又可以推動科學的發展，這是一個良性循環，這是就是科學時代。
技術無法跟上科學
隨着科學發展的速度越來越快，技術跟不上科學的發展。也就是說，科學家推導出的新假說，既不能被證實，也不能被證偽，可能成為永遠的假說。當然，這也只存在於少數的領域當中。
舉個例子：
蒙洛迪諾所在的物理學領域。愛因斯坦預言了引力波的存在，但是在過去一個世紀中，引力波都只是一個假說，直到2017年才被證實。比如我們熟悉的「平行宇宙」「高維空間」還有「弦理論」，都是難以被證實的假說。
人類面臨的挑戰
求知是人類的欲望，這種欲望讓我們不斷地尋找和發現新的知識，這就是科學思維的起源，而在科學思維的發展過程中，技術起到了非常關鍵的作用。除了那些我們獲得的外部知識，在思維和認知上，我們還有什麼突破和改變呢？
自我意識的覺醒
在中國古代的神話中，天地是盤古創造的，而人是女媧的後裔，在希臘神話中，人則是天神用各種金屬材料創造出來的，不同材料的人有不同的品質，而在印度神話中，人也是從神靈的身體裡分離出來的；而在其他文明的神話中，人都是各種神明的造物。這背後其實是一個思維變化過程。智人剛開始走出非洲的時候，只知道找個合適的地方，采采果子。很少想其他的事情，當智人有了語言之後，不僅能交流各種信息，還能圍着火堆講故事。也就是說，在幾萬年前，可能突然有一個瞬間，人類突然意識到了「我」的存在。這是一個非常重要的變化，用書里的話說，就是人類和其他動物最大的不同之處，就在於人會試圖理解自身的存在。
對世界的不斷探索
一開始，人類是神的造物，居住在宇宙的中心。但是，16世紀的時候，突然跳出來一個哥白尼，他把地球從宇宙中心的位置上拉了下來，換上了太陽。但是沒多久，太陽在宇宙中心的位置待不下去了，它只是銀河系裡的一顆恆星，銀河系就是整個宇宙。而人們還沒有在這個問題上緩過神來的時候，達爾文告訴大家，我們不是上帝的造物，只是猴子的子孫而已。就在這之後不久，人們又發現了，銀河系之外還有其他的星系，銀河系既不是唯一的星系，也不是宇宙的中心。
但至少我們是地球上唯一的高級動物。即便在這個層面上，我們也不是唯一的，我們只是智人。除了智人之外，地球上還有尼安德特人、直立人、佛羅雷斯人、能人等。沒關係我們是唯一存活下來的。但我們至少還要在地球上存在一百八十萬年，才能成為有史以來在地球上存在時間最長的人類。量子力學又告訴我們，我們看到的世界都是假象，而暗物質的發現讓我們知道了一個事實，就是我們所知的物質，包括各種元素和粒子，只占到宇宙的5%，剩下95%我們根本不知道是什麼，只能用「暗物質」「暗能量」這樣的詞來描述。甚至有可能，我們所在的宇宙都不是唯一的宇宙，我們自己都不是這個宇宙中唯一的自己。
蒙洛迪諾在書里說：「變革對我們的頭腦提出新要求，迫使我們走出舒適區，打破我們的思維定勢。它讓人困惑和不知所措，它要求我們放棄舊有的思維方式。」
各個領域最前沿的人都在不斷地嘗試探索思維和認知。我們還需要保證現有的思維和認知成果不會被輕易地替代，因為它的有效性是被時間證明了的。舊的思維和認知代表過去，新的思維和認知意味着對未來的探索，今天我們的思維挑戰，不是一味地守護過去，也不是一味地探索未來，而是，連接過去和未來。
