现如今,虽然我们对以前所盛行的观点产生了不同的看法,但依旧觉得应该坚持自然规律的简单法则,对背景知识做出解释。在此过程中还是会出现做无用功的现象,即无意义的归纳,让科学看起来是不可能的事情。
不管是在学习还是生活中,很多事情的解决方法都是多样的,我们会考虑自己的利益进行选择,正常情况下会选择简单不费时的。打个比方,从A点到C点会有无数个路线,但是我们会主动规避掉那些路程远的路线,选择最短时间可以到达的路线,因为我们知道要选择简单易行的操作。
太阳系有八大行星,它们的运行轨道是不同的。假设我们想要知道土星的质量,那我们可以根据其中一个的运动状况或者周围离它最近的两颗行星对它的影响,推断并计算出其质量的大小。综合这三种方法看,它们都是无限接近的,在日后的计算中我们会用这种方法。可是我们为何不使用这种计算方法呢?因为这样计算起来非常费时、烦琐,不容易得出答案。大多数情况下这样的计算方法都不在我们考虑的范畴里面。
这些出现的法则运用起来都很容易,也被大家所接受,直到对立面被证实出来。常用的研究方法已经做了相关的解释,对于新出现的复杂的理论和发现,我们该怎样证实它是切实可行的呢?从古代到现在,经过不断证实,我们相信宇宙是一体的,但是如何运用我们现在的方法去解释新理论和新发现是符合事实逻辑的呢?万物息息相关,宇宙中又有那么多错综复杂的关系因素,研究起来会很复杂。
如果对科学比较感兴趣又看过科学史,我们对这些现象的发生就能很好地理解和解释。有很多复杂的事物往往会以浅显的外表展现出来,许多简单的事物则恰恰相反,它们隐藏在复杂的万物中;有时候真理就是我们所看到的那些,最难发现的是那些潜藏在烦琐万象里的事物。
相比牛顿的定理来说,物理学中行星运行轨迹的判断是比较复杂的。我们知道地球一直在做运动,自然也是如此,每天都做着复杂的运动。我们可以把日常生活与它结合起来,在这个过程中可以看到一些差别。在善于观察并且足够认真的情况下,我们可以在复杂的自然界中看到事物的表象和它们的本质,不再进行推测。
我们没有去深究它们的本质,这是之后要进行探索的。在科学领域里,探索是永无止境的,在我们的探究中,看到了事物的本质便会停下脚步,进行一定的归纳和总结。我们遵循简约的原则,在多种情况下验证出简单的定理,而不是在偶然或者特殊情况下发现的,由此我们便可以认为这适用于所有情况。
开普勒提出了行星运动的三大定律,分别是椭圆定律、面积定律、调和定律,主要说一下开普勒的椭圆定律。所有行星绕太阳的轨迹都是椭圆形状,太阳在椭圆的一个焦点上。有同样想法的还有第谷·布拉赫,一个偶然的机会,他发现了行星的真正运动轨迹。第谷·布拉赫去世后把自己20多年观察和搜集的精密的天文资料给了开普勒,开普勒也坚信这些资料都是精确无误的,虽然实际上是有偏差的。开普勒经过近6年的计算,得出了第一定律和第二定律;又过了10年,开普勒计算出了第三定律。经过长期的研究,物理学家们终于可以用物理理论来解释其中的道理了。随后牛顿利用他的万有引力定律和第二定律,在数学上严格证明了开普勒定律,也让人们了解了其中的物理意义。
不管这种简约原则的正确性,忽略个体差异,这些都不属于巧合,而是有原因所在的。假如我们在不同的情况下观察某个定理,根据直觉判断,说出我们的推理在其他相似情况下也是正确的,如果对此有异议,就是认为机会巧合是不靠谱的。区别所在就是,我们把自然复杂化,那些简单的原则推理就需要我们更加精确严谨。开普勒的定理似乎是很肤浅的,但是并不影响我们的研究运用到各类太阳系统中。