從數萬年前舊石器時代點燃的第一竄火苗，到 20 世紀衝出大氣層的第一艘火箭，人類是如何用自己的雙手將原始叢林構築成現今的世界？處在歷史洪流最前端的我們，欲知為何自己身在此地、未來將何去何從，勢必要回顧河流的路徑、探索知識的源頭、瀏覽科學的歷史，鑑往以知來。

我其實從國中開始就很排斥讀歷史。

「讀歷史有什麼用？以前發生的事又不見得能套用在現在的時代，我要鑑往知來還不如向近代的人們借鑑就好，幾百幾千年前的事與我何干？」

以前我是這樣想的，而且我猜許多理科生應該也這麼認為。

「的確，可是那些都已經過時很久了，早已不合時宜。就算硬要做一些類比也顯得牽強，或是得花更多時間深入了解，還不如就近問與你有類似經驗的當今的過來人還比較方便。」我大概會這樣反駁這句唐太宗的名言。

對我來說這實在不夠有說服力，至少我不會因為有人這樣和我說我就去讀歷史。可是現在我反而很想知道更多，甚至有點後悔早知道當時認真一點聽國高中的歷史課。

這得從我高中的時候說起，那時我還是沒有很喜歡歷史，但應該是第一次接觸到科學史，更準確一點來說是數學史。

課本上的公式都可以找到證明，不過如果一直追溯下去總會停止在某個定義或公設，當這個基本定義不是很直觀時，問題就產生了。

比方說：為什麼要把 sin 定義成斜邊分之對邊？

大家都學過三角函數吧？其中的正弦函數 sin 的定義是直角三角形的斜邊分之對邊，大家都背過這個基本定義，那這是怎麼來的？

我想這應該很難從一般高中老師身上得到滿意的解釋（至少以我自己的經驗來看啦），如果你拿去問老師，老師大概只會要你背起來，告訴你這是定義不能證明，於是你就摸摸鼻子開始背公式了。

「那難道這些理論都是憑空生出來的？當初想到的人或是發現的人都是被神明託夢？我才不信！」

數學明明是那麼有邏輯的科目，怎麼會叫我用死背的方式去學習呢？不是說不能背公式，背公式是為了計算方便、為了寫題目時解題更快而取的捷徑，但當你還在打理論基礎時卻是要用背的，怎麼想都非常弔詭，我無法接受！

所以我開始找早期的資料，自然就接觸到了數學史，才了解到三角函數的淵源——古希臘的測量學。最有名的故事想必是泰利斯（Thales）利用影子測量金字塔的高度：

太陽光從斜線方向照射在建物上，建物高度、影子以及太陽光線自然形成一個直角三角形，而且太陽光可以視為平行光源，所以在同一時間地點的所有物體和他的影子長度的比例相同。於是泰利斯在地上插一根竿子，觀察影子和竿長的比例，得到金字塔的影子和高度的比，藉此求出金字塔高度。

由此可見，人們對於三角形邊長比例關係的探討應運而生。

從上面的例子應該就能體會到科學史的重要性了吧？了解科學史的好處絕對不只是單純滿足自己的好奇心，還可以增進你的理解程度。對一個講求邏輯的理科生來說，這豈不是不可或缺的要素嗎？

至於後來形成函數的概念以及 18 世紀的數學家歐拉（Euler）如何構造出三角函數的部分，有機會再發文章來介紹吧，姑且先說到這。

這是另一個問題了，雖然有點偏離本專題的主題，但還是想繼續說下去：

「我只對科學有興趣，那讀科學史不就好了？什麼一戰二戰還是十字軍東征，知道那些到底可以幹嘛？」

我高中還是這樣想的，一直到上了大學才注意到自己的變化。

第一次是在大一讀普通物理的時候碰到愛因斯坦的相對論，而我當然也去查了科學史，看到愛因斯坦為了驗證他廣義相對論的計算而想去觀測日蝕，以便趁太陽比較不亮的時候取得它背後的星光通過太陽重力場而偏移的數據。

當時有過一次日蝕，但日蝕的本影區在戰區內讓愛因斯坦無法前往觀測，戰區⋯⋯？那時候是什麼戰爭來著？一戰？二戰？

我感受到了自己對於歷史知識的匱乏，全都還給國高中老師了。

不只這樣，之後想去讀更多早期的理論時，越接觸越深，就越不能避免地必須知道當時時代背景。例如最為人所知的中世紀黑暗時期，為什麼那時候的科學進展如此緩慢，一直到 16、17 世紀才開始冒出哥白尼、波以耳、牛頓等人，再更早的資料就跳到古希臘亞里斯多德等哲學家了，中間的斷層是怎麼回事？

讀到古典力學、微積分時，應該都有聽說過牛頓最著名的著作《自然哲學的數學原理》。自然哲學？數學？為什麼科學理論被稱為哲學？和古希臘的哲學有關係嗎？如果繼續探索下去又會發現牛頓也有鍊金術的研究紀錄，如此現今認為不科學的東西怎麼會是牛頓這種大師感興趣的內容？

繼續往前溯源，了解到了中世紀也有大學，而且其實大學的由來正是中世紀時期，當時的人們也有上學，也會研讀理論，但是總是摻雜著基督教義下的神學。

宗教和科學如此看似相違背的領域，在當時怎麼會混為一談？於是不可避免地得去了解當時的宗教思想，接著就會看到宗教改革、看到不同地區的文化差異、看到戰爭如何造成思想的交流，以及科學理論的傳遞與延續。

簡言之，一切都是環環相扣，你很難只挑你想看的重點來了解，而無視更根本的其他因素：整個科學的發展環境、以及歷史的脈絡。

為此，我必須重拾那些以前被我左耳進右耳出的歷史知識，我才能理解當時的理論是基於什麼樣的基礎建立而成、才能知道為何科學會這樣進展、也才能知道當今科學理論形成的根本原因。

我們處在這歷史洪流的最前端，如果不回頭看河流的路徑，你就不會知道為何你身在此地。

當我們在學習任何事物時，除非它是 100% 原創的，不然一定是基於某個前人的指引、或是某個過去的事件所啟發。

既然如此，你若要是想去徹底了解一項知識的全貌，能不讀歷史嗎？

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科學史：理科生的鑑往知來

從數萬年前舊石器時代點燃的第一竄火苗，到20世紀衝出大氣層的第一艘火箭，人類是如何用自己的雙手將原始叢林構築成現今的世界？處在歷史洪流最前端的我們，欲知為何自己身在此地、未來將何去何從，勢必要回顧河流的路徑、探索知識的源頭、瀏覽科學的歷史，鑑往以知來。