本书对地球的起源与演化、人类登陆与逃离地球的具体细节做了详尽的描述，对当今流行的宇宙学、地质学、生物学、人类学、环境科学以及科学哲学做了全面评介。这是首部反映宇航人宇宙观的原创性作品，对人类的科学与文化发展具有某种积极的导向性作用。书本涵盖文理多种学科，知识涉及面广博，但说理深入浅出，表达通俗流畅，能顾及初中以上文化的读者。该作品严密的推理、大胆的假说、独特的见解，对有兴趣于天地奥秘的青年读者来说，必会得到许多新的启发。

  《人类的科学》以探索宇宙和生命的起源为主线，把人类认识自然与自身的整个过程呈现了出来，详尽地介绍了这个认识过程中的科学人物及其主要贡献，对一些分支科学的发展历程做了系统的反思与梳理。作者首次把伽利略“自由落体定律”引入天体力学，提出了“大坠落”宇宙学和行星“螺旋轨道”理论，并主张对现代自然科学体系进行颠覆性重构。在重构后的新科学体系中，宇宙间的一切天体皆是伽利略自由落体，各大行星都会沿着自身的螺旋式公转轨道靠近太阳，生物会在行星间不停地迁徙，人类会像更换天房那样选择他们将要寄居的行星。该书涵盖文理多种学科，知识涉及面广，说理深入浅出，表达通俗流畅。其严密的推理、大胆的假设、独特的见解对有兴趣于天地奥秘的青年读者有很好的启发作用。

上 卷

　　The First of Two Volumes

　　认识自然——探索宇宙的起源

　　Our Understanding about Nature

　　——Where Could the Universe Come from?

　　第一章 宇宙观念的历史回眸 1

　　Review the Astronomy of Our Ancestors

　　宇宙不同于时空宇宙  2

　　二、时空的两个占有者  6

　　三、无能生有吗？ 10

　　四、成道与成器  14

　　五、混沌是前宇宙物质的总和  17

　　六、阴阳的友爱与争吵  21

　　七、宇宙物质的四种基本形态  23

　　八、天地起源与物态的轮回  27

　　九、气蒸之为天而凝之为地  29

　　第二章 时空本质的探究历程 33

　　Predecessors?Conception of Time and Space

　　就是上帝  34

　　二、久度与现在  38

　　三、从哲学时间到物理时间  42

四、有开端、现在与末日吗？  45

　　五、空间的性质与量度  49

　　六、两个边界与一个占有者  57

　　七、近代科学空间观的建立  63

　　八、静止和运动的判定  67

　　九、时觉、空觉与质觉  71

　　第三章 对天旋与地转的蠡测 75

　　Is the Starlit-sky or the Earth Move Around?

　　一、盖天说抛物线轨道的出现  76

二、秋千上的大地  79

唢呐、悬浮在火圈中的地饼  83

　　四、天旋说与直观的圆周运动  86

　　五、费罗劳斯与大地的第一次旋转  91

　　六、地心说与水晶球模型  94

　　七、日心说与地球的第一条轨道  98

　　八、本轮的设置与地心的偏移  102

　　九、集古代天文学之大成者——托勒密  105

　　第四章 哥白尼与牛顿的胜利 109

　　Copernican and Newton Won the Victory

　　一、阿拉伯人的承前启后  110

二、哥白尼偏日心说的诞生  112

三、宗教领袖的无知与布鲁诺殉道  118

　　四、第谷的日地双心说  122

　　五、开普勒的行星运动三定律  124

　　六、从自由落体到八年监禁  130

　　七、怀疑一切与离心力公式  135

　　八、万有引力与第一推动  139

　　九、哥白尼和牛顿的最后胜利  143

　　第五章 死胡同中的宇宙科学 147

　　Present-day Cosmology in the Blind Alley

　　一、云说的出笼与嬗变  148

　　二、挖亚当肋骨的灾变说  155

　　三、相对论与宇宙玄学的肇端  160

　　四、弗里德曼的幽灵（t0）  164

　　五、魔幻般的常数与反宇宙神话  167

　　六、宇宙大爆炸的炮制者——盖莫夫  174

　　七、大爆炸和宇宙奇点的由来  177

　　八、《最初三分钟》与《最后三分钟》 183

　　九、宇宙学的死胡同——黑洞  190

　　第六章 天文学在光环中沉迷  195

　　Modern Cosmologists Puzzled in the Aureole

　　一、悖论困扰中的宇宙学原理  196

　　二、牛顿被出卖了  201

三、质量m在摇曳  206

　　四、宇宙微波背景辐射理论大有问题  212

　　五、氦丰度比不能证明宇宙大爆炸  216

　　六、假多普勒红移造成了宇宙膨胀的假象  221

　　七、超新星爆发的真相  225

　　八、类星体等于死星体  232

　　九、中子星假说不成立  237

　　第七章 宇宙学有待重建 243

　　To Rebuild the Celestial Mechanics

　　一、别让老师蒙你 244

　　二、椭圆轨道推不得 249

　　三、行星的第三维颠簸 253

　　四、开普勒轨道离不开上帝 257

　　五、轨道不变，能量怎么守恒？ 263

　　六、别把同向性、共面性与近圆性绝对化 266

　　七、莫要忽视磁力对天体运动轨道的影响 269

　　八、万有引力的本质是静电引力  273

　　九、大坠落宇宙学的建立  281

　　第八章 自由落体与螺旋轨道 289

　　The Freely Falling Body and Spiral Orbit

　　一、一切天体都是自由落体 290

　　二、抛物体是另一类自由落体  296

　　三、天体在螺旋轨道上的匀加速运动  300

　　四、行星轨道的间距规律  305

　　五、螺旋轨道的线密度分布  312

　　六、行星螺旋轨道方程  317

　　七、卫星悖论与年日数变短  324

　　八、行星公转轨道的使用期  328

　　九、恒星与星系的螺旋轨道  332

　　第九章 地球的起源与演化过程 335

　　The Origin and Growth of the Earth

　　一、太阳有一条两光年长的彗尾  336

　　二、组建地球的第一个原子核与第一朵雪花  342

　　三、第一只雪蛋走上正转轨道  347

　　四、天地剖判与核壳分离  351

　　五、写在天上的地球童年故事  356

　　六、从“海王”到“天王”的少年时代  365

　　七、在第一次火浴过后  371

　　八、酒海燃烧后陨落的金山  379

　　九、从冰期走出来的蓝色星球  385

　　下 卷

　　The Last of Two Volumes

　　认识自身——探索生命的起源

　　Our Understanding about Ourselves

　　——Where Could the Life Come from?

　　第十章 人类究竟从哪里来？ 393

　　Where did the Human Species Come from Actually?

　　一、从盘古开天地说起  394

　　二、女娲造人的传说  399

　　三、让我们依照我们的肖像造人

　　——《圣经》如是说  401

　　四、亚当、夏娃是耶和华用灰土造的？ 406

　　五、另一类泥土造人的神话  410

　　六、真主造人的科学寓意  413

　　七、印度古代的创世故事  415

　　八、佛祖说人是从天外飞来的  418

　　九、动物变人的故事与自然发生说的兴衰  421

　　第十一章 进化论者们辛苦了！ 427

　　Take a Rest! Evolutionists

　　一、第一个给人做科学定位的人——林奈  428

　　二、进化论的先驱——布丰  431

　　三、进化论的创始人——拉马克  433

　　四、把石头复原成动物的人——居维叶  438

五、自然选择学说的首倡者——华莱士  443

　　六、把进化论大旗扛到底的人——达尔文  447

　　七、达尔文的斗犬——赫胥黎  455

　　八、进化树的制造者——海克尔  458

　　九、进化论的其他变种  461

　　第十二章 对生命本质的科学考问 465

　　Where Are the Lives Originated from?

　　一、生命体的三大基本特征  466

　　二、从氨基酸到蛋白质  469

　　三、从细胞核到染色体  474

　　四、DNA的发现  480

　　五、DNA的双螺旋结构模型  484

　　六、蛋白质合成的故事  488

　　七、遗传密码表与RNA世界  491

　　八、生命＝身体+灵魂  496

　　九、一切生命都来自于生命  502

　　第十三章 走出生物进化的误区 505

　　Go out from the Astray of Evolution

　　一、进化一词的由来  506

　　二、进化树仅仅是地球的记生簿  512

　　三、人种间没有进化的痕迹  515

　　四、牵强附会的重演律  519

　　五、返祖不能证明生物进化  521

六、长颈鹿的脖子不是物种变异的证据  524

　　七、对始祖马、始祖鸟的误会  528

　　八、化石正在帮进化论的倒忙  530

　　九、进化论的大旗还能扛多久？ 536

　　第十四章 地质学与古生物学结盟 543

　　Geology Enter into Alliance with Paleontonogy

　　一、从古代天文学中独立出来的地质学  544

　　二、水火之争与地层学的创建  547

　　三、渐变论与灾变论的分歧  550

　　四、冰川学与槽台学的提出  552

　　五、地球化学与地球年龄的测定  556

　　六、大陆漂移说的第一个冷冻期  562

　　七、板块构造学说的流行  565

　　八、地质学与古生物学结盟  568

　　九、地球地质学与行星地质学  571

　　第十五章 我们都是外星人 579

　　We Are All Aliens of the Earth

　　一、立足地球不是人类的唯一选择  580

　　二、只有地球这个生物世界吗？ 583

　　三、人类的同胞遍天宇  588

　　四、恒星不可跨越吗？ 591

　　五、与外星人对话的尝试  596

　　六、发往宇宙深空的邮件  600

七、我们自己就是外星人  602

　　八、即将兴起的外星生物学  605

　　九、宇宙中的生命是怎样起源的？ 608

　　第十六章 金星是地球人类的故乡 611

　　Venus Is Our Native Land

　　一、行星间的慈航普渡  612

　　二、金星是地球人类的故乡  614

　　三、有关星际飞行器的记载  617

　　四、远古地球空间站  625

　　五、生物登陆地球的全过程  629

　　六、云南澄江古动物群的来历  636

　　七、大洪水的历史真相  640

　　八、曾来地球救灾的金星人  645

　　九、地球先民重建家园  648

　　第十七章 天堂必然变成地狱 655

　　Our Paradise World Is Changing into the Hell

　　一、从知天命到顺天命  656

　　二、天地必坏，在劫难逃  660

　　三、自然契约论  664

　　四、宇宙没有不散的宴席  667

　　五、地球的两把保护伞  672

　　六、谁替氟利昂辩护？  680

　　七、有关温室气体的闹剧  683

　　八、天地冷暖冰先知  688

九、地球的主温标指向  691

　　第十八章 祝地球一路走好 697

　　Good-by! Earth of My Forefathers

　　一、最后的洪水  698

　　二、月光下的摩天楼  701

　　三、第一声撤离号角  704

　　四、金字塔里避风的人群  707

　　五、月球陨落  710

　　六、五万年的等待  713

　　七、末日审判后的救渡  717

　　八、天啦！天地怎么全没了！ 721

　　九、地球最后的日子  723

　　第十九章 科学自身的哲学思考 727

　　The Outline about Philosophy of Science

　　一、科学升华了人类  728

　　二、从三段论到经验主义  732

　　三、理性主义的兴衰  736

　　四、实证主义的三个阶段  741

　　五、波普尔证伪主义的危机  747

　　六、范式革命与后现代主义  753

　　七、还原论在科学中的地位  759

　　八、当还原论遇到生命  765

　　九、人类的科学向何处去？ 771

　　后 记 Postscript 775

六、两个边界与一个占有者

在我国殷商时期，商汤王同大夫夏革进行了这样一段对话：“殷汤日：‘然则上下八方有极尽乎?’革日：‘不知也。’汤固问，革日：‘无则无极，有则有尽；朕何以知之?然无极之外，复无无极；无尽之中，复无无尽。无极复无无极，无尽复无无尽。朕以是知其无极无尽也，而不知其有极有尽也。’”(《列子·汤问》)

以上这段对话，可能是人类文字史上关于空间无限性问题的最早讨论，上下八方显然是殷商时代的空间概念，无极无尽便是他们对空间无限性的最直观认识。当然，战国时期，庄子也有过至大无外、至小无内的提法，这表明空间的无限性是古代先民的共识。

同时，古人还建立了九重天的层次观念，最高一重宗动天，次之二重经星天，然后依次是填星(土星)天、岁星(木星)天、荧惑(火星)天、日轮天、太白(金星)天、辰星(水星)天、月轮天。九重天的顺序不仅在古代中国如此，在古希腊也是如此排列的。显然，这样的排列只是表观地反映了宇空星体与地球的相对距离，它是地心说所得出的必然结论。当然，这九重天是古人用肉眼观测到的宇宙边沿，它相当于我们今天所说的可观测宇宙。可观测宇宙必然是有限的，有边界的，地球人不可能看到无限远处，只能看到有限远点，这个最远点到地球的距离就是可观测宇宙的半径，地球就是这个可观测宇宙的观测中心。

然而科学家的宇宙是从力学角度来讲的，其宇宙的中心应该是质量巨大的宇宙核，虽然这个宇宙核可能在地球人的观测范围之外，但它从力学上讲是可观测宇宙中一切天体的引力中心。由于观测器与引力都是一种具体的存在，故可观测宇宙与物理宇宙都在有限空间范围之内，它们是有边界的，其边界是这种特定宇宙罐的罐壁。显然，这个罐壁是地球人最大的视界，是宇宙核引力半径远点所画成的球面，它本身是无形的壁界。之所以我们能够描述这个有限的宇宙壁界，是因为人的观念要求把有限空间从无限空间中剥离出来，这种观念的剥离不等于要否定客观、无限空间的存在。恰恰相反，只有承认客观、绝对、无限空间的存在，这种有限空间才能得以分兼，得以从壁界之外独立出来，成为人类观察与认识的客体。地球人也正是通过观察与研究这个独立的、唯一的、最大的有限宇宙，来了解更大、无限、无边的宇宙空间的。

人所占据的空间是天空的部分，天空是太空的部分，太空是银空的部分，银空是宇空的部分，宇空又是更大宇空的一部分。这个更大宇空是没有名称的，人们只好强名之为无限宇空，在做出强名的选择时，我们已经放弃了对它边界位置的追寻，用无边来做它的边，也就是不谈它的边界。

之所以要找出这个更大的、无边的、无限的空问，正是为了包容部分空间的需要，把有限的最大空间——科学家的宇宙包容进来，空间就已经实现了它广延性的全部价值，再去找广延性的最后边界就如同去找延续性的最后时刻、数量的最大集合一样不可思议。因此，有限空间是宇宙科学所要认识的空间，无限空问只是人们思维的一种设定，是为了认识有限空间的需要而强为的一种哲学设定。

现在让我们再来看微观宇宙空问的边界，即把空间箭头从无穷大转向无穷小，看看空间有没有一个最小的部分。细胞是人体的部分，分子是细胞的部分，原子是分子的部分，夸克是原子核的部分，而什么是夸克的部分呢?整体由部分构成，把夸克作为一个空间整体，就必然有比它更微小的部分，把这个最小的部分找出来，就等于找到了空间的内容或占有者，就明白了空间里装的是什么东西。

受人的理性能力限制，要寻找最小的空间占有者是不可能的，空间作为一种广延性，它向无限小方向延伸时，同样碰不到最小的边界，最小边界、最小部分、最小空间也是一种思维的设定，是为了认识可观测的有限空间而强为的设定。

就科学发展的现有水平来看，因为我们无法去设想一种不占据空间的夸克，所以必须去设定夸克内部的空间，这种微小空间仍然是向其内部无限收敛的。我们只有强行甩掉这种负的无限的反向广延之后，才能对占据有限空间的夸克进行认识与研究。因此，要问空间里装的是什么，就是在找空间的最小边界，在找占据这种最小空间的物质。

易、道、太极、元气是中国先哲对空间占有者的称谓，在中国人的空间观念中，空间是用来装物质的，物质是空间的最小占有者。易、道、太极凝聚之后，就是可被观测的物体，散开之后就是不可被观测的元气，有形与无形全由这种空间占有者的聚散变化所致。

西方先哲认为空间里装的是水、火、无限、存在、原子、数、以太、单子等，这些占有者也是我们今天所说的物质。空间同物质的关系犹如海与水的关系，大海是水的容器，空间是物质的容器。无水的大海就成了装空气的盆地，无物质的空间就成了绝对真空。

既然空间是用来装物质的，那么这里所谈的空间就是已经装满了物质的容器，当我们说整个宇宙这个词组的时候，就是在指这个有限的容器。同理，当我们说仙女座大星云时，我们是在指这个星云的体与积。因此，容器的容量与物体的体积都是物质对特定有限空间的占据。物体、容器与它所占据、包容的空间是同一的，是同一空间的形式与内容。如同我们说太平洋一词时，既是指太平洋的空间结构(形式)，也是指太平洋中的占有者——水。

在东西方某些先哲的空间观念中，太平洋的水是可以被舀干的，但太平洋的空间结构是永恒存在的，无水之后的太平洋依然是天空、太空、银空、宇空的一部分。也就是说，结构形式可以脱离内容而存在，空间可以脱离物质而存在，整体可以脱离部分而存在。

显然，这样的空间观是不可思议的，这样的绝对空间不仅用物理的方法无法实现，而且人的思维也无法设想这种纯无的虚空。即使是在夸克内部，你也无法设想那种空间里是绝对均匀的纯无与空白，一旦设想夸克内部也藏有某种更小的占有者时，你是在用某种实在去填充一种虚空。这种填充显然是思维的需要，因为思维没有办法去思维一种纯无的真空，如同数学无法去计算0的量值一样。

现代科学经常提到真空的概念，什么真空条件下、真空中的光速等。其实这里说的真空不是科学术语，而是世俗的语辞，科学上不可能有所谓真空条件，光更不可能在真空中传播，后面我们还会讨论这个问题。目前的科学还时常提到场的概念，似乎场是另一种物质，是空间的另一种填充物或占有者。其实，场根本就不是什么物质，引力场、电磁场等，只是物质所表现出来的力学特性(见彩色插图八)，这种特性是物质实体在空间中表现出来的，场本身不可能具有独立的实体性。由于人们对场的多种误解，又引申出了各种莫名其妙的名词，什么生物场、能量场、气场、道场等，好像这些场都能独自占据空间似的。当然，生物和气都是实体性的存在物，但它们是否能通过周围的物质来表现自己的灵魂特性还有疑问。有一点是应该肯定的，空间里装的是物质，而不是物质的力学特性——场。马厩里装的是白马，而不是马的毛色——白。

人类本身就是一种空间的占有者，人类所占据的空间与宇宙空间是同一类空间，也是唯一的一类空间。不能说你占据的是物理空间，我占据的是哲学空间，物理空间与哲学空间在本质上是同一的空间。同理，科学与哲学所理解的空间占有者——物质，也应是同一的。

列宁(1872～1924)在《唯物主义与经验批判主义》一书中说：“物质是一种标志客观实在的哲学范畴，它不依赖于人们的主观意识而存在，能被人的感觉所复写、摄影、反映。”世界是物质的，空间只是物质的存在形式。列宁的物质定义不仅在哲学上是正确的，在科学上也是实用的。

如果物质不是指客观实在，那么它就不可能占据空间，不占据空间者不可能有形状、体积、颜色等物理属性，没有这些物理属性就不可能被人的感官所复写、摄影、反映。空间是物质的存在形式，物质也是空间的存在形式，如果物质不对空间实施占有，你能理解空间的客观性与广延性吗?世界既是物质的，也是精神的。说世界是物质的，仅仅是说世界是由空间的占有者——物质所组成。讲世界是精神的，是要补充说明空间占有者——物质要在时间的程序中运动变化。

如果把世界比作电脑，那么电脑既是物质的，也是精神的，没有物质组成不了硬件，没有精神形成不了软件，没有软件的电脑是物质的，但它不是真正意义上的电脑，如同尸体不再是真正意义上的人一样。程序、逻辑、精神不是空间的占有者，但它们是时间的占有者。因此，我们在强调空间中物质实在性的同时，没有理由贬低时间中的逻辑规律性。既应重视空间的占有者——物质，也要重视时间的占有者——精神。

P57-62

英国科学史学家雅各布·布朗诺夫斯基曾经出版过一部名为《科学》的大部头科普书籍，我在大学期间曾经翻阅过这部书，书很厚，内容很全，插图也很精美。享誉世界的美国科普作家艾萨克·阿西莫夫写过一部名为《最新科学指南》的书籍，我至今还在用这部书作为真正的指南，常常翻检。后来，我在国外时，还曾将这两部书的英文版找来看了看，并了解到，即使在国外，这两部书都是销量很高的科普书籍。这两部书的文字都很通俗易懂，根据这两部书，缺乏系统科学训练的读者可以系统了解自然科学的知识；受过科学教育的人，可以将自己已有的知识(确切地说是知道的东西)系统化，并了解当时的科学进展，因为它们都是已有科学知识的全面、准确、精到的荟萃。

目前，国内除了专为文科生或初学者写作的教科书之外，很少见到某位作家写出系统全面、涵盖诸多学科的科普书籍，目前坊间的一些大部头作品基本上都是若干人编辑的，多数缺乏独特的条理，基本上是教科书的通俗化，还不能称之为科学知识的荟萃。可以说，写作出全面系统、涵盖领域宽广、条理清晰的科学作品，需要功底和勇气。

然而，上面提到的两部书中很少看到作者本人对一些问题的系统看法，对一些科学家的臧否。也就是说，我们对这两部书中的内容也只是吞下的多，思考的少。按说，最好的书籍应该引起人的思索，其前提是作者本人在思考，特别是科学书籍。科学是思索的学问，众多的科学发现和技术发明都是科学家与发明者苦思冥想的产物。

《人类的科学》是一部体现出作者系统思考的原创性科学书籍。作者毕业于上个世纪80年代复旦大学哲学系，爱好思考基本的自然和科学问题，很像自然哲学家的行事方式，颇有古典主义色彩。在他已经出版的书籍中，也处处体现出自然哲学的意味。作者思考研究了20多年自然和科学问题，就集中体现在了这部书中。

近代科学的主流在很长时间都是自然哲学的延续，哥白尼、伽利略、笛卡尔、牛顿、莱布尼茨、康德、布丰、拉马克、达尔文、魏斯曼、海克尔、普朗克、爱因斯坦、玻尔、薛定谔、达西·汤普森以及当代注重从统一角度看待自然和科学的魏扎克、涉猎广泛的克里克、复杂科学干将考夫曼、进化论者古尔德等无数科学大家无不是自然哲学家。他们由衷地热爱自然和科学，在他们的著作中充满了哲学的思考，他们的视野体现出通体的考量，他们念念不忘自然的本体论问题，不忘科学这颗大树的根和主干。只是他们的推理工具比古代自然哲学家更加严谨，更加注重数学和实验。

到了19世纪，科学的实用目的开始显现出来，无论从关注的焦点还是方法论上看，人们更多地关注枝节、热衷热点，具有实用和功利目的的科学传统开始形成，并在当今社会产生着巨大的影响。中国自19世纪引进近代科学之后，注重功用性的科学传统一直具有很大的影响，自然哲学的传统却很稀薄。

作者雷元星先生继承了西方近代的自然哲学传统，注重从自然和科学的源头思考问题，所以我不同意网上对他的封号——“民间科学家”。我曾经看过一部书，叫做《民间生物学》，其中给民间科学的定义是关注主流科学不关心的问题，在生命的认识领域里，包括了草药学、巫术与心理治疗等。而雷元星先生所关注的是宇宙运动、地球运动和生命变化规律等，这些都是有关科学和自然的大本大源问题，只是目前，在我们这样一个亟待用科学实现功用目的的国家，这些问题常被忽视或顾不上而已。

雷先生谈的很多问题我不懂，很多观点我无法赞同或者反对，因为我受的教育是功用科学的教育，我没有思考过他提出的那些问题，我知道一些科学的枝节问题，我不知道科学的根和主干。我想很多人可能和我有同感。但是，我真心希望读者能像作者一样去思考一些自然和科学的本原问题。不要基于漠视而武断地反对，更不要基于自以为是而轻浮地嘲弄。支持他、反对他、推翻他并不重要，重要的是像他那样去思考，像他那样去关注科学和自然的本原问题。只有注重思考，注重基础科学的研究和自然本原的探讨，科学才能真正持续健康地发展下去。

是为序。

田沼

2007年3月7日于北京三里河

去年6月，黄明雨先生问我可不可以写一本科学类读物，书名就叫《人类的科学》，副标题采用倒装句，即“在这个星球上我们的探索”，并在办公室里打开电脑，让我看了为这本书预选的封面图片。一开始，我特别兴奋，一是因为这个选题与自己的写作兴趣契合；二是书名大气，可以选取一种凌空的观察角度，对人类的科学历程做一次全面而系统的检视。性情中人都容易兴奋，冷静往往是兴奋的落点，紧跟落点的是一阵子疑虑：俺这点儿水平能写好这部书吗?会不会把这么好的一个书名给糟蹋了呢?一种矛盾心理折腾了我好几个夜晚。

过了几周，黄先生告诉我，他思考这个选题好几年了，并曾向某名牌大学的教授约过稿，那位教授的推托之辞竟然是：“此题目太大，只有再花三年工夫读书，才写得出来。”本人有个怪毛病，一听名校教授不敢接这个“命题作文”，就估摸着是个逞能的机会，于是满口答应了下来。承诺与兑现毕竟不是一回事，动起笔来还真如老虎咬天，一时不知从何处下口。大约在一个月的时间里，一个个虚拟的文档被丢进了电脑的回收站，大脑里堆满了杂乱无章的资料，一串串的科学问题横七竖八地躺在若隐若现的记忆中，总是找不到一条理想一些的逻辑主线把它们贯串起来。

酷热的7月闷烤着北半球的每一个生命，脑内的字符跟随头上的汗水一行行流出，渐渐形成了两股奔流，一股向外流淌，它象征着人类认识自然的历史长河；另一股向内灌注，它象征着人类认识自身的地下潜流。对呀!《人类的科学》不正是由认识自然和认识自身开始的吗?那就让这两条认识路径做这本书的卷名吧!确定卷名之后，大的写作思路就基本清晰了起来，而且各种文献资料全有了堆放的位置。

近20年来，科学普及、科学哲学与科学探索类图书出版了不少，既有编著的，也有翻译的。如果要再写一本科学类读物，就必须避免雷同，这就要求选取一种独特的视角，并在科学观点和科学方法上有所创新。然而，科学的创新不像技术发明那样，仅凭一时的灵气和顿悟就能奏效的，它既需要全面了解各门自然科学的基础知识，又需要清晰地把握这些学科的历史脉络。对于《人类的科学》一书而言，至少要把“科学”二字的来历问题梳理清楚，然后才能从源头上再现人类认识自然和认识自身的全过程。

古希腊时代的智者们并不知道“科学”二字，他们把人类的知识系统称为philosophy(哲学)。中国先哲也不知“科学”为何方圣教，他们把对自然的认识过程叫“格物”，把关于天地万物的知识系统叫“天道”、“天理”。中世纪早期，拉丁文中出现了scientia一词，其本义也是对自然的认知，即相当于中国的“格物致知”。利玛窦(MatteoRicci，1552～1610)神父于明朝万历年问来中国传教时，Scientia一词也就跟着基督文明传了进来，在他和徐光启(1562～1633)共同翻译欧几里得《几何原本》时，就把这个词直接对应于“格物学”或“格物穷理之法”。

其实，“格物”二字本身就具有把物质世界分为各种窗格或棋格的意思，把不同的认识对象放进不同的窗格进行观察，或放进不同的棋格进行研究就是“格物”，这同“分科”之意是相近的。对物质世界分格而致知与分科而治学是同一回事，当然格知与科学是同一个语词。

日本是在明治维新时期接受西方文化的，曾提出“脱亚入欧”厂!号的福泽谕吉(1834～1901)直接把scicntia翻译成了科学，即分科之学。1894年，康有为写《人类公理》(《大同书》的前稿)时，借用了日本所译的“科学”二字用以替代“格物致知”；后来严复在翻译英文原著时，也就沿袭了康有为的表述，直接把英文中的science与科学二字相对应。在“五四”新文化运动时期，中国的知识分子喊出了“打倒孔家店”的口号，由于孔子在《礼记·大学》中有“欲致其知，先格其物，欲格其物，先诚其意”等句，“格物致知”便与儒家的所谓腐朽思想联系了起来，加上那时崇尚白话文，“格物致知”有文言味道，人们很自然地接受了科学二字，不再提徐光启等人的“格知”。追踪溯源，我们不难看出，人类的科学就是人类对自然的认识与研究，就是人类对物质世界的探索及其知识成果的总和，除此之外，它没有那些附加的东西，更不能把它转化成诸如正确、真理、先进、学统之类的形容词。

显然人类的知识成果还在不断扩大，并不断接受新发现的熬炼，对物质世界的分格与分科还在更精微的方向延伸，人类的格知与科学是无止境地向前发展的，直至我们地球世界的毁灭。那时，人类的格知与科学还会在其他星球上重新开始又再度泯灭，这就是人类与科学的必然命运。

从本书所涉猎的部分科学史看，分类、分格、分科仅仅是致知或治学的第一步，光靠这一步，人类的科学知识体系是建立不起来的。例如林奈等人对动植物做了较细的分类或分科，但光知道这种感性观察上的分类或分格并不能建立起生物学体系，我们还是要依赖于理性的综合能力，把它们归入到细胞这个窗格或总科目当中去。人们通过观光缆车的窗口可以看到完全不同的自然风景，并可把这些画面分格为山、水、云、天、鸟、林、兽、美女等，但当换乘杨利伟的宇航窗口时，我们就只能看到一个完整的地球，原来分类、分格、分科的界限完全模糊了，这时新的分格或分科又将在太空中重新开始。

弄清格知与科学二字的基本概念，仅仅是格知与科学的开始，从近代科学发展的400多年历史可以看出，任何新科学思想的产生，都贯穿着一种怀疑批判精神。没有哥白尼对托勒密宇宙体系的怀疑，就没有“偏日心体系”的建立；没有开普勒对哥白尼行星正圆轨道的怀疑，就没有“行星运动三定律”的诞生。同理，如果我们今天不敢怀疑开普勒的“行星椭圆轨道方程”，当然就没有关于“行星螺旋轨道”的科学创新。

上卷已经提到，牛顿之所以提出“上帝第一推动”的假设，是欲以伽利略的匀速惯性直线运动来解决行星在椭圆轨道上的起始速度问题，可这种解释恰恰是对这一天体力学问题的回避。现在回过头来看这段科学史，难免要替牛顿惋惜与遗憾，如果他当时把自己的万有引力定律与伽利略自由落体定律结合起来，就完全不需要引入“上帝第一推动”的假设，就会使行星螺旋轨道的发现提前300年。

若是牛顿发现了宇宙间的一切天体皆是伽利略自由落体，开普勒的那条封闭的椭圆轨道就只有过渡性意义，人们会主动地把太阳系内的八大行星历史地联系起来，从而找出它们之间的演化关系。在这样的认识背景之下，康德一拉普拉斯“星云说”就难以登上科学舞台，人们就能从螺旋轨道的起点找到各大行星的真实起源，并由其轨道终点推断它们的必然归宿。

明白了行星在太阳系内的真实行走路线，那么地球的早期面貌就已经被今天的外行星真实地展现了出来，整部地质史就是地球向太阳不断靠近的历史，就是地球体温由冷变热的历史，也是生物不断登陆地球又先后灭绝的历史。有了这样的一部自然史，天文学、地质学、古生物学就已逻辑地统一了起来，生物与人类的进化故事就成了无稽之谈。

知道了地球正以十万八千公里的时速绕着太阳旋转，那么人类撤离地球的时间表就已经预定，在我们被迫接受这张时间表的同时，也就承认了生物与地球是一种寄生关系，承认了地球这间天房的环境必然要变坏，承认了人类将携带着残存的生物向火星逃亡。这也就等于承认了神话与宗教包含着一部真实的星际移民史，承认了外行星将先后成为承载太阳系生命的星球。

在以上推论构成的逻辑长链中，大前提是非常明确的，即宇宙间的一切天体皆是伽利略自由落体，只要这一大前提成立，那么整个推论的链条是无法被截断的。如果谁要彻底否定《人类的科学》一书，只需要推翻这一大前提就可达到目的。由于这一大前提是可被高度证伪的，只需要用观测数据证明任何一颗行星在远离太阳或在原轨道高度上不动，即否定了本书的第一命题，其他推论也就会随之被证伪。但如果这个大前提成立，那么对任何推断的批驳皆不会是致命的，《人类的科学》一书仍将在科学史上占有一席之地。

在人类的科学体系中，物理学始终是科学知识的主要构成，而力学又是物理学的内核。伽利略自由落体定律已经提出400年了，是本人第一次把这个定律引进天体力学领域。假如宇宙间的一切天体真是伽利略自由落体，那么人类的科学范式必将发生一次新的转换，即出现又一次科学革命。如果宇宙间有一个天体不是伽利略自由落体，那么人类的科学会在现有的开普勒一牛顿范式下继续维持，输掉的仅仅是雷元星个人的人生赌局。有人说：“科学革命的话太大了，科学共同体可以不理睬他，让这类科学妄人自生自灭。”笔者以为，本人的科学推论可以长期不被理睬，可地球每天落向太阳0.55米的事实能被随意地否定吗?

其实，雷元星并没为科学做过什么，他不外乎替哥白尼完成了几项论证。大家知道，哥白尼的重要学术贡献是提出了地球的“两种运动”，即地球的公转运动与自转运动。但哥白尼只是发现了这“两种运动”的现象，并没说明这“两种运动”的原因。雷元星只是用库仑静电引力理论与伽利略自由落体定律说清了地球做公转运动的力学原因；同时，他引入太阳风对地球大气圈层的侧面压力，解决了地球自西向东旋转(自转)的力学机制，使哥白尼的“两种运动”得到了完整的物理学说明。

除此之外，雷元星还提出了地球的另“三种运动”：一是地壳向引力中心的塌陷运动，二是洋流对地壳的推涌运动，三是地核的起伏运动。对这“三种运动”现象及其力学原因的揭示，可以很好地解释古生物遗存现象与造山运动的动力来源，也对潮汐现象进行了重新说明。此外，气象学中的大气环流问题也在这一推论过程中得到了新的解释。

有人会说，雷元星乃一中国凡夫，有何能耐横跨如此多的科学领域呢?有何资格对人类的现有科学进行颠覆性的重构呢?其实，这样的怀疑不仅别人有，本人都曾有过。但解开这个疑点却并不难，只需进入我发现的这个新科学入口，拿着牛顿丢弃的伽利略“自由落体定律”这把钥匙，一扇扇紧固的科学大门都会自动向您敞开。雷元星只不过把伽利略“自由落体定律”引入天体力学，才有了“螺旋轨道”及其推论。哥伦布也没有在航海技术上做出什么新的发明，他只不过把原有的西班牙船队向西多带了2000海里，才发现了美洲大陆。“螺旋轨道”与美洲大陆早就在那里摆着，只要人类存在，就必然有人会去发现，只不过这两个家伙比别人幸运一点，成了最初的发现人。

也许您同本人的许多网友相似，初读《人类的科学》一书之后，就考虑承认“螺旋轨道”的正确性，承认它是现代科学的某种修正与补充。而对这样的想法，我的劝告是“别忙”二字，即别忙着承认“螺旋轨道”的真理性，还是把您的浑身气力使出来，看看能不能推翻我的这条“螺旋轨道”。如果实在推不翻，那就必须同时承认该书的其他主要推论，承认这些推论对现代科学体系的颠覆性。

如果“螺旋轨道”理论成立，那么现代天体力学还能再围绕开普勒“行星运动三定律”打转吗?现代地质学还能去讲什么“大陆漂移理论”吗?现代生物学还有必要抱着“进化论”不放吗? “猿变人”的故事还能继续讲下去吗?若是不能，那就等于承认了“大螺旋”理论是宇宙观的又一次哥白尼革命，它是有关天、地、生、人四大认识客体的全新解释系统(范式)，它对现代科学体系的影响不是修补性的，而是批判性与颠覆性的，它将改变未来主流科学的研究方向，使科学再次回到正确的研究轨道上来。

如果“螺旋轨道”理论成立，那么科学同宗教以及传统文化的对立就已失去意义，科学不再是一种超然的强势文化，它只不过是人类自然知识的积累与复明。如果“螺旋轨道”理论成立，人类应该重新解读自己的历史与文明，把现在的狭隘历史观同神话传说中的上古文明与科幻世界中的天外文明联系起来，把地球人类的一切认知与文化定格在宇宙人类文明的长卷之中。

宇宙观与历史观的变革不是随便什么理论就可以引发的，如果不对“螺旋轨道”理论进行严格甄别与检验就盲目接受的话，那么您将很难对早已被视为“自然科学”与“社会真理”的东西进行割合。前面之所以劝读者“别忙”接受本人的观点，其原因也正在于此，因为人们很难放弃自己早已熟知的知识体系。这并不意味着我对自己的学术体系缺乏自信，而是自信到必胜的境界时，不愿意在时间上去争那个分分秒秒，本人有充分的信心与足够的时间去等待这场观念革命的到来。

按惯例，写《后记》的作者总会对帮助他完成了书稿的人进行一一鸣谢。本人在这里要鸣谢的人也很多，首先要感谢该书的出版人黄明雨先生对我写作能力的信任，把这个构思已久的写作课题交给了我，让我的思想有了这个纵横驰骋的舞台。另外要感谢中国科学院规划战略局田沼副局长为该书作序、而且亲自替我办理了中国科学院文献中心的借书证，为我查阅核对大量的科学资料提供了方便。然而更值得我感谢的还是哥白尼、开普勒、伽利略、牛顿，如果他们当时不偷偷地把“螺旋轨道”理论给我预留下来，那还用得着我来写《人类的科学》吗?