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其實到目前為止，我們談論的都是高中課程的範圍。不過，或許有人會說：「我從來沒上過科學課。」

那麼，科學究竟是什麼？我們又是怎麼學習它的呢？

雖然「科學」這個詞的用法相當籠統，但近幾年來，它的使用範圍已愈來愈廣了。

比如說，有人會把「科學」當做各種學科的總稱，如自然科學、人文科學、社會科學等。

為了明確定義本書所說的「科學」，我們先來想想如何定義研究科學的人，也就是「科學家」。

「科學家」是什麼樣的人？

想問問大家，對「科學家」有什麼印象？

【科學家的形象】
身邊滿是不知名的實驗設備
把不明液體混在一起
組裝看似複雜的裝置
像戲裡演的一樣，到處寫算式
只要知道緣由，任何相關的事都做得到
無所不知
除了自己的專業以外一無所知
等等

多數人對科學家的印象應該就是這樣吧？

但實際上，即使都是科學家，也有各式各樣、截然不同的研究範圍與研究風格。有些研究與日常生活直接相關，有些研究即使過了1,000 年，看起來依然沒什
麼用處。

有些科學家做實驗；有些科學家為了實驗或觀測，自己安裝、製造設備；有些科學家一直盯著電腦；也有些科學家專注於從腦袋生出構想，並用算式確認。

生於德國的物理學家愛因斯坦（Albert Einstein）以提出相對論而知名。曾有人問他：「什麼是研究？」他回答：「大自然是神的圖書館，從牆壁到天花板都滿藏著用神秘難解的文字寫成的書籍，研究就是試著去看懂其中某本書寫了什麼。」

意思就是說，研究的方法有很多種。

科學與自然科學的差異

科學家窮盡一切方法研究自然界發生的各種現象。

而本書談論的「科學」，雖然僅限於物理、化學、生物學等「自然科學」，以及解釋自然科學所需的數學，但科學研究的結果往往會對政治、社會產生很大的影響。也就是說，科學不只侷限於自然科學的範圍內。

大致可以說，自然科學的研究目的是解釋自然界現象「為何」與「如何」發生的原理。

自然科學研究方法通常遵循以下步驟：以實驗或觀察所得資料建立說明自然現象的假設（Hypothesis），再依據假設進行預測（Prediction），然後根據實驗或觀察結果檢驗預測。

尤其是物理學理論可以用數學的方式敘述，被稱為自然法則。

例如，英國科學家艾薩克．牛頓（Isaac Newton）發現重力法則――萬有引力定律，但事實上，這個定律並非放諸四海皆準。

愛因斯坦發現，萬有引力定律並未完全掌握重力的本質，這點我會在第2 章詳細說明。

愛因斯坦在建立廣義相對論（General Relativity）時，就知道牛頓的萬有引力定律有其侷限。

科學到底有什麼用？

前面已說明了「高中程度的科學」與「本書對科學的定義」，你現在應該知道科學是什麼了吧！

但我耳邊彷彿傳來謎樣的聲音：「我對科學更不了解了。」

歸根結底，科學究竟是什麼？

我認為，科學是人類重要的精神活動，它滿足了人類基於理性與邏輯思考的知識好奇心。

新型冠狀病毒在歐洲肆虐之時，德國總理梅克爾對國民發表演說，其中談到科學：

「歐洲會成為今日的樣貌，是因為人們對科學知識的信任，以及這份信任所帶來的啟蒙。人類應該更重視科學知識。我在社會主義東德專攻物理學，無論社會主義政權改變了多少政治事件與歷史事實，它都無法改變重力與光速的法則。對立基於科學知識的事實，我們無法視而不見。」

她進一步呼籲，為了控制新型冠狀病毒，必須避免與人接觸，因為這是防止新冠病毒蔓延的正確科學方法。當然，科學並非萬能，科學與科學的預測也可能隨著時間而改變。

但在判斷事物時，科學仍是最可靠的。她在演說中大聲疾呼應多支持教育與學術，應該也是出於她對科學思考方式的重視。

對科學而言，對事物的客觀看法、合乎邏輯的思考方式、認清世上沒有絕對的正確，並永遠接受錯誤的可能性，都是非常重要的事。

愛因斯坦能夠證明萬有引力定律的限制，應該也是因為科學思維給予他的啟發，讓他懷疑「萬有引力定律可能有錯」。

書　名｜《戴上科學的眼鏡看世界：從相對論到GPS，從人腦構造到AI，一看就懂的科學入門》
作　者｜二間瀬敏史
譯　者｜林雯
出版社｜漫遊者文化
出版日期｜│ 2024 年11 月