科學(xué)家巨資研究的成果，為什么要在國際雜志上免費公開？
很多人納悶，許多科研項目耗費的經(jīng)費很大，動輒上千萬，甚至百億的都有，可是這些科研項目的成果最終都會被發(fā)表在一些國際雜志上，供世界各地的科學(xué)家看，這看起來不是血虧了嗎？ 科學(xué)、科技和科學(xué)家 要了解這個問題，我們首先要搞清楚兩個概念：科學(xué)和科技。這兩者是有本質(zhì)區(qū)別的，所謂科學(xué)實際上就是類似于牛頓力學(xué)，愛因斯坦相對論和量子力學(xué)這類學(xué)問，你看，這些理論在現(xiàn)在全世界的各個高中、大學(xué)都在教授。甚至牛頓當(dāng)年的著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》到書店就能買到。所以，我們可以這么說：科學(xué)是沒有國界的，它是全人類的智慧集合。 至于科技，那就完全不一樣。科技最典型的例子就是原子彈，芯片，衛(wèi)星。他們有具體的用處，而且常常是一個國家或者一個企業(yè)的機密。 所以，科技是有國界的，而且科技實力往往是一個國家綜合國力的體現(xiàn)。原子彈，芯片這些國家級別的科技都是機密，這些是不會去發(fā)表國際雜志的。當(dāng)然，并不是說所有的科技都是不發(fā)表的，也會有一些發(fā)表。國際上的慣例其實是依靠“專利”來保護技術(shù)。愛因斯坦在提出相對論之前就是一個三級專利員，每天的事情就是看一些科技專利。 由于一些科技是國際級的機密，這也使得研究這類學(xué)問的科學(xué)家成了搶手貨。比如，二戰(zhàn)期間，德國有一大批杰出的科學(xué)家，蘇聯(lián)和美國在戰(zhàn)爭即將結(jié)束時就去搶人。美國的火箭之父馮·布勞恩就是德國人。 那你可能要問了，為什么科學(xué)就不能像重要的科技這樣不去發(fā)表？ 為什么要發(fā)表論文？ 歷史告訴我們，任何的自我封閉都會導(dǎo)致自己落后。“科學(xué)”這個東西尤其如此。科學(xué)的前身是自然哲學(xué)，而自然哲學(xué)起源于古希臘。現(xiàn)代科學(xué)則是起源于文藝復(fù)興時期，伽利略和牛頓的時代。在當(dāng)時，學(xué)者們就集合成一個團隊，也就是早期科學(xué)院的雛形。他們當(dāng)時就形成了一個習(xí)慣，在公眾面前宣讀自己的最新成果，然后由同行來評判這個成果。 發(fā)明權(quán)之爭 當(dāng)時，學(xué)者們常常會因為發(fā)明權(quán)的問題引發(fā)爭吵，最典型的例子就是牛頓。他和胡克因為萬有引力發(fā)明權(quán)吵過，他和萊布尼茨因為微積分的發(fā)明權(quán)也吵過。也就是在這個時期，科學(xué)界逐漸認可的方式就是誰先發(fā)表論文，誰獲得發(fā)明權(quán)。比如，客觀上說，牛頓要早于萊布尼茨發(fā)現(xiàn)微積分，但是他沒發(fā)表，而萊布尼茨先發(fā)表了，所有，在微積分的發(fā)明權(quán)上，兩者被并列了。這事要放到現(xiàn)在，很可能就是萊布尼茨獨享發(fā)明權(quán)了。 同行評議 在科學(xué)研究這個領(lǐng)域，其實是魚目混珠的，什么樣的人都有。但是科學(xué)的發(fā)展是累加式進行的，說白了就是站在前人的肩膀上做學(xué)問。如果前人的研究都搞錯了，那后人再在這個基礎(chǔ)上做學(xué)問，那也一定會錯了。所以，要保證科學(xué)朝著一個正確的方向發(fā)展，就必須盡可能確保正確性。于是，就需要引入一套合適的機制：同行評議。 說白了就是，學(xué)者發(fā)表自己的論文，然后大家來找茬，盡可能去挑錯誤。于是，期刊雜志應(yīng)運而生，他們承擔(dān)的職責(zé)就是提供一個平臺，方便學(xué)者可以發(fā)表和查閱。如今一個重要的論文，除了期刊的編輯層層審核，更重要的是國際上在該領(lǐng)域的重量級學(xué)者也可以查閱到，他們可以來幫忙識別論文是不是有問題。通過這樣的方式就可以盡可能確保科學(xué)朝著正確的方向去發(fā)展。 學(xué)術(shù)交流 在發(fā)論文和審論文的同時，實際上也是學(xué)術(shù)交流的過程，科學(xué)的發(fā)展十分依賴交流。還說回到牛頓，牛頓因為和萊布尼茨的微積分發(fā)明權(quán)之爭，使得英國的數(shù)學(xué)圈和歐洲的數(shù)學(xué)圈不再進行交流，在長達100多年的時間里，英國的數(shù)學(xué)圈地位一落千丈，直接把學(xué)術(shù)中心的位置拱手讓給了法國。 通過以上三點，我們就發(fā)現(xiàn)，發(fā)表論文不僅僅是告知其他人自己的學(xué)術(shù)成果，同時也是在幫助自己，確保自己的貢獻被世人所承認，這樣也能夠同時了解到自己領(lǐng)域內(nèi)最前沿的發(fā)展。所以，我們才說科學(xué)是無國界的，它是全人類的智慧結(jié)晶。但我們也不能忘了，核心科技是有國界的，它是一個國家綜合國力的體現(xiàn)。
牛頓提出萬有引力定律時，中國人又在研究什么科學(xué)？
牛頓是最偉大的科學(xué)家，并不是說他發(fā)現(xiàn)的萬有引力或者說是光學(xué)或者微積分這些成就，而是他整理總結(jié)一整套科學(xué)的認識與方法，科學(xué)就是從牛頓時代開始的，在牛頓之前科學(xué)被稱為自然哲學(xué)，那么在和牛頓同時代的中國，當(dāng)時又在有哪些科學(xué)成就呢？ 牛頓的偉大成就 牛頓的偉大發(fā)現(xiàn)要從1665年倫敦的一場大瘟疫說起，1665年牛頓在英國劍橋三院就讀期間，倫敦發(fā)生了大瘟疫造成了上萬人死亡，因此牛頓避走向下躲避瘟疫，至于有沒有采取現(xiàn)代人那種自我隔離我們就不知道了，但有一點是肯定的，牛頓在鄉(xiāng)下并沒有閑著，而是靜心的搞著他的研究！ 他廣泛涉獵了包括光學(xué)，力學(xué)以及數(shù)學(xué)與天文學(xué)，兩年的時間里他思考了大量此前從未有人考慮過的問題，極大的影響了牛頓在后期的研究方向，最重要的發(fā)現(xiàn)就是關(guān)于萬有引力的數(shù)學(xué)表現(xiàn)形式，兩個天體之間的引力與質(zhì)量之積成正比，與它們的距離成反比，當(dāng)然不僅僅是這些意義，牛頓將天上和地下的力統(tǒng)一在了一起，這可能是科學(xué)史上第一次大一統(tǒng)理論。 光學(xué)上最矚目的成就是光的色散實驗，將一束太陽光通過小孔后照射到三棱鏡上，在其后方被分解成了七種顏色，彩虹的秘密被發(fā)現(xiàn)了，當(dāng)然這正是光的波動的證據(jù)之一，但牛頓仍然支持微粒說，當(dāng)然這并不是牛頓的錯誤，因為波動和微粒說一直到二十世紀(jì)三十年年代量子論成形才解決。 當(dāng)然耳熟能詳?shù)倪€有三大運動定律、發(fā)明反射望遠鏡與廣義二項式定理，還有和萊布尼茨分享的微積分，對科學(xué)上的多個名詞作了詳細的規(guī)范，科學(xué)的范式就是當(dāng)時牛頓定下來的，所以說牛頓是科學(xué)的鼻祖完全沒有問題。 與牛頓同時代的中國科學(xué)家又在干什么呢？ 牛頓的生卒時間是1643年1月4日-1727年3月31日，中國對應(yīng)的時代是明末清初： 明朝：1368年～1644年 清朝：1636年～1912年 所以牛頓做出偉大發(fā)現(xiàn)的1666年開始，距離大清立國已經(jīng)過去了30年，社會也逐漸穩(wěn)定，1662年康熙帝玄燁即位，1669年康熙下令廢除圈地令，并規(guī)定所圈土地退還給農(nóng)民。從1671年起，陸續(xù)放寬墾荒起科年限，并規(guī)定墾荒有成績，這大大促進了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，為康熙盛世奠定了基礎(chǔ)。 王錫闡和清代天文學(xué)發(fā)展 王錫闡（1628-1682），清代天文學(xué)家，對天文歷法有獨到的理解。著有《曉庵新法》和《五星行度解》等十幾種天文學(xué)方面的著作，《曉庵新法》是從天文入門到進階的一部天文學(xué)著作，第一二卷介紹了天文計算基礎(chǔ)的三角函數(shù)以及基本天文數(shù)據(jù)，第三卷講述了各種節(jié)氣的行星位置計算，第四卷則討論晝夜與晨昏線，與內(nèi)行星盈虧的現(xiàn)象以及五大行星的視直徑，第五卷則主要討論日食計算，第六卷則是日食月食預(yù)測與金星凌日計算。 王錫闡命名的小行星的軌道 整體上來看主要是三角函數(shù)為主，仍然非常初級，但對于清代絕大部分只是飽讀四書五經(jīng)的教育來說無疑是天書。 梅文鼎和清代數(shù)學(xué)貢獻 梅文鼎（1633—1721），清代天文學(xué)家，數(shù)學(xué)家，是清代“歷算第一名家”，被世界科技史界譽為與英國牛頓和日本關(guān)孝和齊名的“三大世界科學(xué)巨擘”，不過這是地方人物宣傳中的描述，盡管梅文鼎確實貢獻不小，但如此定義筆者不敢茍同。 梅文鼎 梅文鼎一生著書超過80余部，數(shù)量極大，大部分是天文、歷算和數(shù)學(xué)著作，其著作《中西數(shù)學(xué)通》，幾乎包括了當(dāng)時數(shù)學(xué)的全部知識，達到當(dāng)時中國數(shù)學(xué)研究的最高水平，在《幾何補偏》中則介紹了西方球面三角學(xué)，并對西洋立體幾何作出論述和發(fā)展。 清朝時期比較著名的還有數(shù)學(xué)家明安圖與李善嵐，還有技術(shù)類專家龔振麟，著有《鑄炮鐵模圖說》。 疫苗的初期發(fā)展 大家都知道第一支疫苗是英國醫(yī)生詹納1796年發(fā)明的，但其實中國的醫(yī)生早就有了這種想法，具體表現(xiàn)為以毒攻毒的方式上，第一種是“痘衣法”（取天花患者的內(nèi)衣給沒有患過天花的孩子穿上幾天，第二種是“痘漿法”，在天花患者瘡口處用棉花蘸膿水等所謂“痘漿”塞入被接種者的鼻孔里。當(dāng)很可惜中國中醫(yī)并沒有在這條路上深入下去，而是沉浸在老祖宗的醫(yī)方中難以自拔。 痘衣法 從1723年開始，因為羅馬教廷與中國禮儀之爭的原因，康熙禁止國外傳教士進入中國，當(dāng)然表面上只是禁止了傳教士，但其實很多科學(xué)知識在早期就是通過傳教士傳播的，因此中國缺少了一個重要的先進科學(xué)知識的來源，而國內(nèi)長期推行的科舉制一塵不變，極大的影響了科學(xué)在國內(nèi)的發(fā)展。 西方漢學(xué)家艾爾曼對明清時期中國的科學(xué)評價其實還是蠻高的，但主要停留在介紹西方數(shù)學(xué)和天文為主，一些自主的創(chuàng)新也停留在初級階段，也沒有一套體系的論證方法，艾爾曼認為這和科學(xué)在明清時期處在二流學(xué)科是由非常重大關(guān)系的，接受教育中不包含這些知識，僅僅在后期個人喜好而學(xué)習(xí)，當(dāng)然即使在這樣的制度下，能涌現(xiàn)如王錫闡和梅文鼎以及李善嵐這樣的人才也難能可貴了，不過比較可惜的是沒有一個像牛頓這樣的人才綜合成體系，究其原因也許就是當(dāng)時的制度不重視所造成的。
如何學(xué)習(xí)物理萬有引力定律？？
萬有引力定律的具體應(yīng)用有：根據(jù)其規(guī)律發(fā)現(xiàn)新的天體，測天體質(zhì)量，計算天體密度，研究天體的運行規(guī)律，同時也是現(xiàn)代空間技術(shù)的理論基礎(chǔ)，這一部分內(nèi)容公式變化較多，各種關(guān)系也很復(fù)雜，理清下列一些相近或相關(guān)概念，對于掌握這一部分內(nèi)容也是非常重要的。 1、三個速度：發(fā)射速度、宇宙速度、運行（線）速度。例如第一宇宙速度（環(huán)繞速度）V1=7.9km/s，是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，最大的運行（線）速度。 2、兩個半徑：天體半徑和衛(wèi)星軌道半徑。在求天體密度時一定要注意這兩個半徑的聯(lián)系和區(qū)別。 3、三個周期：地球的自轉(zhuǎn)周期，公轉(zhuǎn)周期與人造地球衛(wèi)星的運行周期，要弄清楚什么時候用哪個周期。 4、兩類運行：穩(wěn)定運行和變軌運行（近心運動、離心運動） 5、同步衛(wèi)星和一般衛(wèi)星：所謂地球同步衛(wèi)星，是相對于地面靜止并和地球具有相同周期的衛(wèi)星，T=24h，同步衛(wèi)星必須位于赤道上方距離地面高度h處，且h是一定的，同步衛(wèi)星也叫通信衛(wèi)星。
