介绍
亲爱的读者:你好！很高兴在这里遇到一个人。从现在开始，我会用大众能理解的语言向大家解释什么是科学，如何理解科学。什么是科学？简单来说，就是人类从智慧进化开始，认识世界，学习总结经验，最终为自己服务的学科，可以统称为科学，广义的科学！是的，所有的人造物，人类语言，社会秩序等等。那你现在看到的也算是科研成果吧！
那么，科学的前提是什么？就是独立思考的能力！遇到一些事情的操作，问问自己为什么会这样？有什么模式吗？然后建立底层逻辑链将事物规律串联起来，得到符合观察测量结果的答案！那么，科学是如何从最原始的形式发展到现在的呢？未来科学将把我们引向何方？带着这些问题，我简单总结一下，不要错过！
这个世界是如何运转的？
从上帝的角度，你会发现一个很有趣的现象。人类总是忙忙碌碌的。一切都显得那么有序，有一种美丽的秩序，而且春夏秋冬，星星都在动！这真是太棒了。什么？这不是很正常吗？有什么好奇怪的？是的，普通大众确实是这么认为的。是因为我们只是作为信息的接受者来迎合这个世界，所以我们习惯了。但是当你作为一个思考者来看待这个世界的时候，你会发现这个世界真的很神奇！这里面好像有无穷无尽的玄机！
所以世界是如何运转的，简而言之，分为人类社会是如何运转的，这就是一直被称为社会科学。自然是如何工作的，统称为自然科学。在我的作品里，我说的是自然科学！是除了人类社会科学以外的万物法则！
奇妙的自然需要科学的解释。
群星变幻，春夏秋冬，周而复始，大自然是如此壮丽，奇妙，充满魅力！从亚原子粒子到巨型星系，物质、能量、时间空、生命和智慧，每一个都是一个宏大的命题！那么我们如何解读世界的运行呢？科学！那么，如何理解科学呢？
科学的形成，实证科学
其实从人类的原始社会，比如旧石器时代，甚至从人类知道制造工具，生火的时候，不可否认的是，科学已经初具规模了！这是科学最原始的形式！但是，此时的科学来自于经验总结，而不是考虑其底层的操作逻辑。我们称之为实证科学！
例如，当云正在聚集，风正在肆虐的时候，古人已经知道要下雨了。虽然很搞笑，连动物都知道的东西，但这是最简单的实证科学。那么，有没有人想:为什么会下雨？雨从哪里来？当然，即使是原始的智者！只要你仔细观察，总会发现其中的规律！
科学和实用科学的内在逻辑
下雨的时候，地面会湿，太阳出来，地面会干。那么，雨消失了吗？不，只是转化成了其他的存在方式！一壶水烧开了，里面都是雾，还是水。我们称之为水蒸气，壶的上方挂着一个半圆形的盖子。你会发现雾冷却后，水滴又形成了。在重力的作用下，它再次下落。呵呵，这不就是雨的底层逻辑吗？虽然流程不一样，但是逻辑是一样的！科学链的建立，把人类的认知带到了一个新的高度，对今天甚至未来都是有用的。
但是，事物的规律需要被记录，被量化，被数据支撑，这是一门全新的学科，需要用数学这个工具！比如苹果落地时，通过记录不同高度、落地速度、时间等数据的变化，可以推导出重力加速度G为常数。简而言之，就是根据已知的规律，用数学工具推导出未知的过程，其结果与测量实践一致，具有普适性，这就是科学。那么这个东西的规律就可以用物理公式来表示，方便人们学习和应用！并传递给后代。你现在看到的科技世界，是人类几千年知识积累的结果！
科学界的乌云，理论科学的新征程
科学之所以经典，是因为它的理论和实践在当今这个低速的世界仍然可以广泛应用。然而，光、粒子、电磁波等物理概念的出现，打破了这种宁静！
麦克斯韦方程组完美的推导出了电磁学，方程组计算出光速是常数c，然而问题来了。我们知道，在经典物理中，测量速度要事先选定参照系。那么，光的参照系是什么？
受牛顿时间观空的影响，科学家提出了绝对静止的参照系“以太”，并做了相关实验。因为地球在运动，光和地球都在“绝对静止”的以太上运动。根据经典的伽利略变换，不同方向发射的光的速度应该与地球表面的速度不同，但实验结果却令人惊讶。不同方向测得的光速其实是不变的。经典的科学大厦已经动摇，伽利略的运动变换已经在低速运动学中得到检验，麦克斯韦方程组已经如此完美，抛弃任何一方都是不可取的。我们做什么呢
相对论空诞生了。
这时，瑞士专利局的一个小职员爱因斯坦灵机一动:既然你的实验检测不到光速的变化，那我们换个思路，假设光速不变，也是你实验的结果。让我们保留伽利略变换的相对性原理，看看我们能发现什么。
就这样，狭义相对论正式问世，不仅包含了伽利略变换，还与麦克斯韦电磁相协调。不久之后，广义相对论也出来了，成功预言了一些物理现象。这是理论科学。先假设定义，再建立数学模型，推导出一些物理规律，然后在先进科技实验条件允许的情况下进行检验。
想必大家对相对论也很感兴趣，但是这个理论需要知道的前缀知识量巨大。等你对前缀知识有了了解之后，我再做一个相对论的专题！让普通大众明白相对论在说什么。
理论物理的新时代，粒子运动
同时，随着黑体辐射、光电效应等物理现象的发现，科学界进入了一个不同于经典科学的领域——量子领域。简单来说，就是研究粒子的运动特性，具有波粒二象性，也就是说，粒子在你不“观察”的时候表现出波动性质，而你“观察”的时候，感觉粒子能够意识到人在观察它们。其实也没那么神秘。既然是观测的具体路径，那就必须是带有探测器的微小粒子与它们产生量子效应，你才能观测到，也就是改变它的路径与意识无关。至于量子延迟擦除实验，并不违反因果律！总之，量子力学目前还不能完美描述粒子运动规律，与经典科学有冲突。限于篇幅，暂时不细说。
自20世纪初以来，物理学的研究已经从经典物理转向理论物理。理论物理的研究和应用给世界带来了翻天覆地的变化，但似乎也陷入了瓶颈，实验难度越来越大。理论突破任重道远。
人工智能与星辰大海，科技的未来与展望
说到人工智能，大家都想象未来是人工智能机械臂，人类可以通过解放生产力来做更有意义的事情。这是可能的，也是一种想法。未来也在朝这个方向发展。人工智能的终极使命是协助人类进入星辰大海。虽然现在人类可以继续利用地球的自然资源，但最终还是会用光的。不知道新的能量提取方式什么时候能成功。发掘Tai 空资源是未来的一个发展方向！
别人可能会觉得，上传意识，机械翱翔，或者创造出类人的人工智能，太科幻了。人类至今无法理解大脑、神经系统等运行机制是如何产生意识的，更谈不上创造，更不可能上传，因为底层逻辑不清晰。目前人类科技连单细胞生命都造不出来。有些人有疑虑。他们不是已经做好了吗？比如人工蛋白质、人工细胞、基因编辑等等。注意，这只是原生的修改或复制。当人类能够从一堆分子中“捏”成一个生命体的时候，那才是生命的真正创造。
人类可以制造计算机、宇宙飞船等高科技产品，但目前还不能制造生命。生命的规律，意识的产生，有时候甚至比研究宇宙还要复杂。然而，目前的人工智能在可预见的未来确实可以提高生产力，方便人类生活。
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很久以来，我就有一个为大众做科普的想法，现在终于实现了。由于篇幅所限，今天也是一篇随笔。作者打算做一系列科普，包括天文、地理、经典和理论物理、生命、地球科学、前沿科学的理论猜想。所有文章都以科学的底层逻辑为基础，辅以讲故事、叙事、逻辑推理、论证、抒情散文等写作风格，以通俗易懂的写作风格带你品味这个优雅奇妙的世界是如何运作的！希望大家在学习知识的同时也能玩得开心，这也是我坚持原创的动力。感谢您的关注！
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