地球/1a. 科學：我們如何知道我們所知道的一切？

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1a. 科學：我們如何知道我們所知道的一切？

科學思想的出現

“科學”一詞源於拉丁語中的“知識”scientia，儘管科學的現代定義只出現在過去 200 年間。在 1347 年至 1351 年之間，一場致命瘟疫席捲歐亞大陸，導致近 60% 的人口死亡。這場被稱為“黑死病”的瘟疫過後，一個獨特的重建時期出現了，科學領域第一次誕生了。科學成為追求學習知識和獲得智慧的活動；它與更廣泛使用的術語哲學同義。它誕生於人們意識到在治癒疾病和結束饑荒方面，實踐理性與學術的重要性，以及理性與實驗思想的重要性。瘟疫讓人們深刻地認識到知識和學術對維繫文明的重要性。早期的科學家與學者難以區分。

這段時期最著名的兩位學者是弗朗切斯科“彼特拉克”佩特拉克和他親密的朋友喬瓦尼·薄伽丘；他們都熱衷於拉丁語和早期的義大利語寫作，他們的詩歌、歌曲、遊記、書信和哲學作品受到廣泛的讀者歡迎。彼特拉克重新發現了希臘和羅馬歷史人物的古代著作，並努力將它們普及到現代拉丁語中，特別是重新發現了羅馬政治家西塞羅的著作，西塞羅比他早了一千多年。這種對知識的追求是全新的，彼特拉克和薄伽丘都提出了科學理想的萌芽思想，這種思想延續到現代，即對知識和學習的追求並不與宗教教義相沖突，因為智力和創造力的能力本身就是神聖的。基於真理的世俗知識追求補充了基於信仰和信念的信仰和宗教教義。這一思想在啟蒙運動時期以及後來的美國革命時期表現為對明確分離教會和國家的一種渴望。這種不受宗教教義束縛地追求知識和藝術的自由感，導致了 15 世紀初的義大利文藝復興。

義大利文藝復興的動力來自這種對知識追求的新自由，也來自全球和經濟的轉變，為義大利北部以及後來的歐洲北部和英國帶來了財富和繁榮。這是由於拜占庭帝國的衰落，以及義大利北部城邦的新興商人階層，他們接管了整個地中海及以外地區的廢棄貿易路線。這段時期出現了對有才華的藝術家和學者的資助，富裕的個人不僅資助藝術家，也資助科學和技術的追求。義大利北部城邦的富裕領導人為了支援自己的宮廷，第一次開始建立大學，即在修道院和女修道院之外的學習場所。像列奧納多·達·芬奇、拉斐爾和米開朗基羅這樣的藝術家從富裕的贊助人那裡獲得了委託，包括教會和城邦，要求他們根據對自然世界的仔細觀察創作逼真的藝術作品。科學起源於藝術，對自然世界的直接觀察導致了對創作逼真繪畫和雕塑的更深刻見解。文藝復興藝術中強調觀察的重要性，延續到現代科學中對觀察的重視。換句話說，科學應該透過對自然世界的熱切觀察來反映現實。

科學傳播的誕生

文藝復興時期的科學和知識追求在很大程度上得到了活字印刷術的推動，活字印刷術使資訊能夠以印刷書籍的形式廣泛傳播。雖然用墨水在手工雕刻的木塊或金屬塊上進行的版畫和凹版印刷早於這一時期，但可移動的活字印刷術使書面文字能夠更快地印刷和複製到頁面上。《古騰堡聖經》於 1455 年首次印刷，僅用幾周時間就製作了 800 本。這種廉價且高效的複製書面文字的方法對社會產生了戲劇性的影響，因為人口的識字率提高了。擁有書籍和書面作品的成本比歷史上任何時候都低廉得多。只要有一點財富，普通個人就可以透過購買書籍和文學作品來追求知識。對於科學而言，重要的是資訊傳播的便捷性。印刷術帶來了第一次資訊時代，並在 15 世紀後半葉的文藝復興中期對科學思想產生了重大影響。許多早期作品是用母語出版的，即在家中使用的語言，而不是父語，即在當時的宮廷和教堂中使用的語言，主要是拉丁語。這些書籍催生了今天我們擁有的義大利語、法語、西班牙語、英語和其他歐洲語言的早期經典文學作品，這些語言在歐洲和世界各地使用。

這個時期的一個關鍵人物是尼古拉·哥白尼，他在 1543 年發表了他的地球繞太陽執行的數學理論。這本用學術性的父語拉丁語寫成的印刷書籍名為De revolutionibus orbium coelestium（天體執行論），開啟了歷史學家們稱之為科學革命的時代。這本書之所以有影響力，是因為它在整個歐洲被天文學家廣泛閱讀。每個人都可以透過自己進行觀察來驗證書中得出的結論。科學革命並非尼古拉·哥白尼發現和報告的內容（將在後面詳細討論），而是他所做的發現和觀察可以被對同一問題感興趣的其他人複製。這本單一的書籍帶來了現代科學中最重要的一項原則，即任何想法或提議都必須透過複製來驗證。科學的本質是任何對研究主題感興趣的個人都可以複製或驗證它。科學的核心是個人觀察的可重複性，這一原則開啟了實驗時代。

在此期間，對觀測和實驗的驗證過程十分漫長。書籍的印刷成本高昂，知識的傳播速度緩慢，而且經常受到審查。這同時也是宗教改革的時代，由馬丁·路德領導，他反對天主教內部的腐敗，最終導致了16世紀初新教運動的興起。這種思想和信仰的分裂主要由新宗教思想和論述著作的印刷所引發，也催生了宗教裁判所。宗教裁判所是天主教會建立的一套反動法院體系，用來審判那些表現出與教會教義相悖的個人。任何暗示自由思想和探索的印刷作品都會被銷燬，作者也會被囚禁或處決。科學在宗教裁判所時代之前的世紀裡曾蓬勃發展，但在宗教裁判所的年代裡卻遭受了重創。然而，這段時期也見證了科學史上最重大的事件之一，其中一位最著名的科學家，伽利略·伽利雷，扮演了重要的角色。

法律和科學探究體系之間的差異

伽利略是一位數學家、物理學家和天文學家，曾在歐洲最古老的大學之一——帕多瓦大學任教。伽利略與一位名叫奧拉齊奧·格拉西的天文學家發生了爭執，格拉西在羅馬的羅馬學院任教。格拉西在1619年出版了一本書，名為《1618年三顆彗星》，論述了他從羅馬觀察到的三顆彗星的性質。這本書激怒了伽利略，他認為彗星是大氣現象，而不是真正的天體。儘管伽利略發明了早期的望遠鏡來觀察月球、行星和彗星，但他並沒有觀察到格拉西所觀測的三顆彗星。為了反駁格拉西的觀點，伽利略出版了名為《測度者》的回應書籍，並將其獻給當時在羅馬的教皇。獻書是為了訴諸權威，伽利略希望教皇能站在他這邊。

伽利略遵循的是科學的法律程式，即向法官或陪審團（在本例中是教皇）展示證據，由他們根據提供的證據做出裁決。這種訴諸權威的做法在宗教裁判所時代十分普遍，在今天的法律界依然存在。伽利略在他的《測度者》一書中提出了數學是科學語言的觀點。換句話說，數字不會說謊。儘管伽利略的觀點是錯誤的，教皇還是站在了他這邊，這使得伽利略更加大膽地研究他感興趣的，但被教會認為極其有爭議的主題——哥白尼提出的地球繞太陽旋轉的觀點。伽利略想要用自己的數學知識來證明這一觀點。

在伽利略進入大學任教之前，他曾擔任洛林的克里斯蒂娜，托斯卡納大公夫人兒子的數學導師。克里斯蒂娜富有，受過良好教育，對太陽中心說更為開放。在寫給克里斯蒂娜的一封信中，伽利略提出了一種進行被禁止的科學探究的理由，他主張科學與宗教是分開的，聖經寫作是寓言性的。真理可以透過數學發現，即使它與教會的宗教教義相矛盾。

1632年，伽利略用義大利語出版了《關於兩種主要世界體系的對話》，並將它獻給克里斯蒂娜的孫子。這本書是秘密寫成的，目的是繞過當時的審查制度，這些審查制度可能會因為發現這本書與教會的教義相沖突而禁止其出版。這本書以三個人（西普里奧、薩爾維亞蒂和薩格雷多）之間的對話形式寫成，他們在四天的時間裡辯論和討論了兩種世界體系。西普里奧認為太陽繞地球旋轉，而薩爾維亞蒂認為地球繞太陽旋轉。第三個人薩格雷多是中立的，他作為獨立的觀察者傾聽並回應這兩種理論。這本書最初被允許出版，但引起了教士們的警覺，伽利略在出版後被指控異端邪說。這本書被禁，伽利略之前的所有著作也被禁。教皇，曾經支援過伽利略，認為自己就是書中那個簡單的人——西普里奧。此外，在審判中發現了一封寫給克里斯蒂娜的信。伽利略被認定犯有異端邪說，被開除教籍，並被軟禁在家中度過餘生。伽利略之前對權威的訴求似乎被撤銷了，因為他面臨著新的指控。伽利略的遭遇導致了其他科學家認為他被冤枉了，無論是宗教權威還是政府權威都不應該成為科學探究中真理的決定者。

伽利略的遭遇確立了科學在確定科學真理方面獨立於權威的重要原則。訴諸權威人物不應該成為科學探究的原則。與法律實踐不同的是，科學不受法官或陪審團（他們可能是錯誤的）的約束，也不受公眾輿論甚至投票的影響。

這引發了科學思想上的存在主義危機。如果不能訴諸領導職位上的權威人物來判斷什麼是真理，那麼如何定義真理呢？

科學演繹和如何成為科學專家

第一個答案來自伽利略的同代人，勒內·笛卡爾，一位法國哲學家，一生大部分時間都在荷蘭共和國度過。笛卡爾創造了“我思故我在”的格言，這源自他著名的前言《方法論》，該書於1637年以法語和拉丁語出版。這篇文章探討了如何確定真理，它是一次非常私人的探索，關於他本人如何確定什麼是真理或非真理。勒內·笛卡爾認為，在尋求真理時，有兩個原則非常重要。

第一個原則是，這需要大量的閱讀，參加和透過課程，同時還要探索周圍的世界——旅行，學習新文化，結識新朋友。他建議加入軍隊，不僅沉浸在書籍和大學課堂中，還要在現實世界中體驗生活，從所有經歷中學習。真理是基於常識，但只有經過仔細研究和實踐之後才能獲得。笛卡爾主張，對某一主題的專業知識不僅來自多年的學習和研究，還來自在現實世界環境中的實踐。一個從不實踐也從未讀過任何醫學書籍的醫生，與一個上過多年課程，並始終關注書籍和期刊中最新發現，並在醫療機構實踐多年的醫生相比，是更糟糕的醫生。經驗豐富的醫生比新手更容易識別出疾病。有了專業知識和學習，人們就能更接近真理。

第二個原則是，只要努力，任何人都能獲得這種專業知識。勒內·笛卡爾基本上聲稱他是一個普通的學生，但透過他的經驗和對學習的熱情，他能夠在多年後變得足夠專業，能夠從虛假中辨別出真理，因此他能宣稱“我思故我在”。

勒內·笛卡爾主張，如果你不得不訴諸權威，就在你探究的領域內尋找專家。科學的這兩個原則應該提醒我們，在當今這個每個人都可以進行大規模傳播（推特、臉書、Instagram）的時代，許多謊言是被不知情的門外漢傳播的，為了對抗這些謊言或謬論，人們必須透過探索書面知識、教育機構和現實世界的生活經驗來接受教育，瞭解情況，如果做不到這些，那就尋求專家的幫助。

勒內·笛卡爾的哲學對科學產生了深遠的影響，儘管他本人也會引用這個想法來指代“常識”。

笛卡爾的哲學進一步回答瞭如果專家錯了怎麼辦？如果兩個經驗豐富的專家意見不一致，如果我們沒有可以求助的權威來決定誰對誰錯，我們怎麼知道誰是對的？如何透過自己的探究來揭示真理？笛卡爾的答案是使用演繹法。演繹法是指你形成一個想法，然後用觀察和實驗來檢驗這個想法。一個想法是正確的，直到被證明是錯誤的。

心智的偶像和科學消除式歸納

這個想法被一個天才人物顛覆了，坊間傳言是他利用業餘時間寫了威廉·莎士比亞的作品。雖然沒有證據證明這些傳言的真實性，但它們反映了人們對他的普遍認可，即使在今天也是如此。這個人名叫弗朗西斯·培根，他推動了科學探究方法，我們今天稱之為培根方法。

弗朗西斯·培根在劍橋大學三一學院學習，並晉升為伊麗莎白女王的法律顧問，成為第一位女王御用大律師。這個職位使弗朗西斯·培根聽審了許多案件，並在女王統治下積極參與法律解釋。因此，他不得不每天想辦法確定真相。1620年，他出版了最有影響力的著作《新工具》（《新工具》）。這是一本強有力的書。

弗朗西斯·培根將他的新科學方法與勒內·笛卡爾倡導的方法區分開來，他指出即使是專家也可能出錯，大多數想法是錯誤的而不是正確的。培根認為，專家中的謬誤來自四個主要來源，或者用他的話說，是“心智的偶像”。

第一個是個人渴望正確——一種常見的觀念，即你認為自己比任何人都聰明，他稱之為“部族偶像”。它擴充套件到對自己的印象，即你可能走在正確的軌道上，或者有一些絕妙的見解，即使你的結論是錯誤的。人們會堅持自己的想法，並比其他人更重視它們，即使它們是錯誤的。這也可能來自一個錯誤的觀念，即你的母親、父親或祖父母告訴你的真實，而你比其他人更堅持這個觀念，因為它來自你尊敬的人。

專家中謬誤的第二個來源來自“洞穴偶像”。培根用洞穴的隱喻來比喻你儲存所有學習到的東西的地方，但我們可以使用更現代的隱喻，比如觀看 YouTube 影片或關注社交媒體上的群體。如果你只消費帶有特定世界觀的影片或關注特定世界觀的作者，那麼你就會成為一個專家，而這個專家可能是錯誤的。如果你只讀宣稱世界是平坦的書籍，那麼你會得出錯誤的結論，即世界是平坦的。培根意識到，當你吸收有關周圍世界的知識時，你會容易受到錯誤信念的影響，這是因為你所學到的知識的隨機性以及你從哪裡學到這些知識的隨機性。

專家中謬誤的第三個來源來自他所稱的“市場偶像”。培根說，謬誤來自對語言和術語的誤解。他說，科學如果尋求真理，就應該清楚地定義它所使用的詞語，否則即使是專家也會因為對主題的誤解而得出錯誤的結論。科學必須謹慎避免定義不明確的行話，並且應該清楚明確地定義它所使用的所有術語。語言會說謊，如果使用得當，可以將謬誤掩蓋為真理。

專家中謬誤的最後一個來源來自“劇場偶像”的奇觀。即使這個想法編造了一個很棒的故事，它也可能不真實。謬誤出現在流行觀點或廣泛傳播的公眾輿論的奇觀中，這些觀點當然會根據時尚或流行而興衰。僅僅因為某件事被廣泛觀看，或者從現代意義上來說，在網際網路上走紅，並不意味著它是真的。科學和真理不是人氣競賽，也不取決於多少人去劇院觀看，也不取決於你昨晚看的科學紀錄片中的電腦特效有多麼華麗，也不取決於 Ted 演講的演講有多麼有說服力。科學和真理應該不受公眾感知和奇觀的左右。新聞報道經常陷入“劇場偶像”的奇觀中，報道一些引起恐懼和焦慮的故事，以提高收視率和憤怒情緒，而這些故事通常是不真實的。

這四個心智偶像使培根得出結論，認識真理是不可能的，在科學中我們可以更接近真理，但我們永遠無法真正知道我們所知道的。我們都無法實現真理。培根警告說，真理是由我們感知的侷限性形成的人為結構，它很容易被掩蓋或隱藏在謬誤中，主要是由“心智的偶像”造成的。

那麼，如果我們不能知道絕對真理，我們怎樣才能更接近真理呢？培根提出了一些哲學家稱之為“消去歸納”的東西。從觀察和實驗開始，利用這些知識尋找規律，消除那些不受這些觀察支援的想法。這種以觀察和實驗開始的科學風格，導致了科學思維的深刻轉變。

培根認為科學專注於探索和記錄所有自然現象。對所有可觀察事物、所有未進行的實驗的詳細目錄編制，以及對大量觀察和實驗進行系統分析，以尋找通往真理的知識線索。雖然以前的科學家提出了理論，然後尋求對這些理論的證實，但培根建議首先進行觀察，然後得出最符合所做觀察的理論。

弗朗西斯·培根意識到這種方法很有力，他提出了“知識就是力量”的想法。他親眼目睹了 16 世紀中期，阿茲特克人等北美和南美帝國是如何被西班牙人征服的，以及對船隻、火藥、大炮、冶金和戰爭的知識是如何導致美洲整個文明的衰落和崩潰的。荷蘭人利用火槍技術對抗北美部落，重點是暗殺其領導人。他們還生產了大量的貝殼珠，這摧毀了北美的貨幣和土著經濟。科學就是力量，因為它提供了可以用來摧毀國家和征服人民的技術。

他預見到了探索和科學發現的重要性，如果一個國家要在現代世界中保持重要地位，就必須重視探索和科學發現。隨著伊麗莎白女王於 1603 年去世，弗朗西斯·培根鼓勵她的繼任者詹姆斯一世殖民美洲，設想在一個新世界建立一個烏托邦社會。他在未完成的科幻小說《新大西洋》中稱這個烏托邦社會為“本薩蘭”。這個社會將是一個純粹的科學探究產業，研究人員可以在那裡進行實驗並詳細記錄他們的觀察結果，並從這些觀察結果中，可以得出大規模的模式和理論，從而導致新技術的出現。

弗朗西斯·培根的烏托邦理想在他的祖國英國盛行，尤其是在上議院的英國議會中，他們對國王的權威的尊重程度比英國曆史上任何時期都低。英國內戰和 1649 年國王查理一世的處決，使英格蘭陷入混亂，許多人逃往弗吉尼亞的美國殖民地，當時托馬斯·克倫威爾的獨裁統治正在崛起。

但是，隨著 1660 年君主制的重新建立，弗朗西斯·培根提出的想法終於實現了，成立了倫敦皇家學會，簡稱皇家學會。它是第一個真正意義上的現代科學學會，至今仍然存在。

科學學會

科學學會致力於研究和在會員之間分享發現。它們被認為是“隱形學院”，因為科學學會是科學領域專家們互相學習、展示新發現和發表他們進行的實驗的新結果的地方。作為最早的科學學會之一，英國皇家學會不僅歡迎重要的實驗，也歡迎在會議上進行微不足道的小規模觀察。皇家學會得到了其成員和君主查理二世的支援，他將該學會視為一個新的技術來源，在那裡新想法將在國家戰爭和商業中得到重要的應用。它的成員包括當時英國最著名的科學家，包括艾薩克·牛頓、羅伯特·胡克、查爾斯·巴貝奇，甚至美國殖民者本傑明·富蘭克林。會員資格僅限於擁有英國國籍的上層階級男性，他們能夠為自己的研究和實驗提供資金。

如今，大多數科學學會對所有公民和性別開放會員資格，它們對科學發現和知識在其成員和公眾之間共享產生了深遠的影響。在美國，美國地球物理聯盟和美國地質學會是致力於地球科學研究的最大的科學學會，但化學、物理、生物和地質等領域還存在數百個其他科學學會。這些學會通常會舉行會議，會上，其成員會發表演講，與科學家分享新發現，學會也會出版自己的期刊，發表研究成果，並將這些期刊分發到圖書館和學會成員手中。這些期刊通常以會議論文的形式出版，那些無法親自參加會議的人可以閱讀這些論文。

科學學會的興起，使各個研究領域的精英專家能夠直接分享資訊，並建立強大的社群意識。它還將當今科學的重要方面——同行評審的概念付諸實踐。在科學學會出現之前，各種理論和觀點都以書籍的形式出版，其中大多數觀點都是虛構的，以至於即使是法庭也更傾向於口頭證詞而不是書面證詞，因為他們認為書面文字遠不如口頭文字接近真相。今天，我們面臨著類似的網路上表達的錯誤觀點和意見的泛濫。任何人都可以輕鬆地釋出網頁或表達對某個主題的看法，只需要一臺電腦和網際網路連線。

同行評審

為了對抗虛假知識的廣泛傳播，科學學會的出版物經歷了一套成員之間的評審制度。在將一個想法或觀察結果放到學會的會議論文集中的印刷版之前，它必須經過一個由同行成員組成的委員會的批准，通常是 3 到 5 名成員同意它具有價值。這演變成了我們今天所說的同行評審。經過這一過程的論文或出版物獲得了該領域頂級專家的認可。許多提交同行評審的稿件從未發表，因為一名或多名專家評審員可能會發現它缺乏證據並予以拒絕。然而，讀者發現同行評審的文章質量遠高於其他印刷作品，他們意識到這些作品比沒有經過這一過程的書面作品更有權威性。

如今，同行評審文章是學術出版的極其重要的一個方面，你可以使用許多流行的書目資料庫或索引來專門搜尋同行評審文章，例如谷歌的 scholar.google.com，美國地質科學學會出版的 GeoRef，透過圖書館訂閱獲取，以及湯姆森路透公司出版的 Web of Science，也僅透過圖書館訂閱獲取。如果你不是科學學會的成員，可以購買線上檢索的文章，許多文章現在可以免費供非會員線上訪問，具體取決於科學學會和其會議論文集的出版商。大多數主要大學和學院都訂閱這些學術期刊，要閱讀文章可能需要到圖書館進行實地訪問。

雖然同行評審出版物在專家中比公共媒體出版的新聞文章和雜誌更有分量，但它們也可能受到濫用。那些突破性的，推動科學進步和發現超越當前同行認為真實的想法，往往被拒絕發表，因為它可能會證明他們是錯誤的。此外，符合同行評審員當前理解的想法，往往被批准發表。因此，同行評審傾向於更保守的想法。當作者的密友是評審員時，同行評審可能會偏向作者，而科學學會中的新手可能會遇到更多困難，才能發表他們的新想法並獲得認可。這個過程可能很漫長，有些評審需要數年時間才能發表並接受一篇論文。科學學會成員之間可能因有爭議的主題或想法而產生爭端，導致成員之間互相爭鬥。著名的德國物理學家馬克斯·普朗克感嘆道：“新的科學真理不是靠說服反對者，讓他們看到光明而取得勝利，而是因為反對者最終會死去，而新一代人成長起來，熟悉了它。”換句話說，科學的進步是一場場葬禮。

同行評審的另一個侷限性是，這些文章往往不會在學會成員之外閱讀。大多數地方公共圖書館都沒有訂閱這些專業學術期刊。這些學術文章的獲取僅限於大型大學和學院的學生以及科學學會的成員。在科學學會存在的早期幾個世紀裡，它們被認為是特權的、富有的、高級別的男人的專屬領域，這些文章中包含的知識對公眾是封閉的。公眾對科學學會的看法，尤其是在 17 世紀末和 18 世紀初，認為它們是秘密的，並且經常與鍊金術、魔法和巫術聯絡在一起，其成員所做的實驗和觀察很少得到公眾參與。

在 18 世紀末和 19 世紀初的啟蒙運動時期，這種秘密程度迅速改變，出現了廣泛閱讀的報紙，向公眾報道科學發現。美國革命、法國革命和海地革命很可能是由對思想和出版自由的渴望所引發的，就像它們是由科學知識的開放和對公眾日常生活進行的調查所驅動的。美國大多數創始成員在科學研究方面都是業餘愛好者或專業人士，他們直接受到弗朗西斯·培根的科學哲學的影響，特別是托馬斯·傑斐遜。

科學中的主要正規化轉變

1788 年，倫敦林奈學會成立，成為第一個致力於研究生物學和所有形式生命的重大學會。這個學會以瑞典生物學家卡爾·林奈的名字命名，他雄心勃勃地提出一個目標，在 1735 年首次出版的一系列更新後的書籍中，為所有生命物種命名。林奈學會是為那些對發現世界各地新生命形式感興趣的成員而設立的。啟蒙運動時期對世界的大規模探索，提升了學會的地位，因為人們對奇怪動物和植物的新報告進行了研究和記錄。

在這個發現時期，偉大的自然歷史博物館誕生了，它們收藏了這些生命形式的實物樣本，用於比較研究。巴黎國家自然歷史博物館成立於 1793 年，緊隨法國革命之後。它是第一個建立用於儲存地球上各種生命形式的自然歷史博物館，它還容納了專門研究生命的科學家。英國和美國的類似自然歷史博物館在 19 世紀中葉之前一直在為獲得資金而掙扎，19 世紀 30 年代建立了永久性的英國自然歷史博物館（現稱為倫敦自然歷史博物館），以及美國自然歷史博物館和史密森學會，緊隨 19 世紀 70 年代的美國內戰之後。

對新生命形式的廣泛搜尋，導致查爾斯·達爾文和阿爾弗雷德·華萊士發現了透過自然選擇的過程，生命形式可以進化並起源為新的物種。查爾斯·達爾文於 1859 年出版了他的著名著作《物種起源》，就像之前的哥白尼一樣，科學從此發生了改變。關於接受查爾斯·達爾文提出的這種新正規化的爭論，導致當時科學家之間發生分裂，並形成了一個新的非正式學會，即他的支持者組成的 X 俱樂部，由托馬斯·亨利·赫胥黎領導，他被稱為達爾文的鬥犬。支援達爾文理論的文章在當時已建立的科學期刊中被系統地拒絕，X 俱樂部的成員創辦了《自然》雜誌，這本雜誌如今被認為是最負盛名的科學期刊之一。新的主要科學正規化轉變往往會導致新的科學學會的出現。

科學的工業化

18 世紀末和 19 世紀初，公眾對自然歷史和地球研究的興趣大大增加，出現了對鄉村進行首次地質測繪和對岩石層進行命名的現象。隨著 19 世紀中葉恐龍和其他滅絕生物的發現，人們第一次提出了關於地球古老的年齡和悠久歷史的建議。

對地球的研究導致了對煤炭、石油和貴金屬等自然資源的發現，以及化肥和農業使用的進步，這最終導致了工業革命。

所有這些都歸功於弗朗西斯·培根倡導的消去歸納法，但這種方法正在達到其極限。查爾斯·達爾文寫到他純粹對自然科學的熱愛，這種熱愛完全基於觀察和收集事實，並伴隨強烈的理解或解釋所觀察事物的願望。他還願意放棄任何假設，無論對他來說多麼珍貴。達爾文不信任演繹推理，即透過尋找其確認來檢驗一個想法，他強烈建議科學仍然基於對自然世界的盲目觀察，但他意識到沒有假設、沒有問題的觀察是愚蠢的。例如，僅僅為了觀察而測量草地上每根草葉的方向是愚蠢的。進行觀察的行為假設存在一個需要解決的謎團，但其解決方案應該在進行所有可能的觀察之前保持未經證實。

達爾文也反對活體解剖的做法，這種殘酷的做法是在活體動物或人身上進行實驗和解剖，導致動物或人遭受痛苦或死亡。當談到對活人或動物進行無道德監督的實驗時，弗朗西斯·培根不受約束的觀察存在著黑暗的一面。瑪麗·雪萊於1818年出版的小說《科學怪人》是瘋狂科學家和不道德地追求知識透過活體解剖實踐以及對人與動物進行普遍殘酷實驗的常見文學比喻的第一個例子。然而，這些實驗推動了知識的進步，特別是在醫學領域，它們仍然是科學即使在今天仍然難以解決的道德問題。

在美國內戰之後，一直到第一次世界大戰期間，政府比以往任何時候都更加參與科學的追求，成立了聯邦科學研究機構，包括維護工業生產的食物和藥物的安全。世界工業化使公民依賴政府監督從家中購買而不是在家中種植的食品的安全。政府科學家在出售新藥之前對具有成癮性或有毒的新藥進行了測試。政府透過政府資助的調查更詳細地繪製了其邊界，併為船舶安全航行繪製了貿易水域。科學被整合到戰爭和飛機、坦克和槍支的開發中。科學被納入政府，政府為其追求提供資金，因為科學已成為各國政治野心的重要工具。

然而，隨著極權主義和民族認同的興起，自由探究和透過觀察追求科學受到了限制。法西斯主義在20世紀30年代興起，透過傳播虛假資訊，在歐洲和其他地區的民眾中激起了仇恨和恐懼。利用廣播和後來的電視等新媒體進行的宣傳的興起幾乎摧毀了20世紀40年代的世界，純粹的觀察的科學追求不足以質疑政治宣傳。

現代科學方法

在20世紀30年代，卡爾·波普爾目睹了納粹法西斯主義在他家鄉奧地利的興起，開始著手對科學的新哲學進行編纂。他對阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論進行的一個著名實驗印象深刻。1915年，愛因斯坦基於對太陽系中行星軌道的預測提出，大質量物體不僅相互吸引，而且物質和能量正在彎曲空間本身的結構。為了檢驗彎曲空間的理論，科學家計劃研究日食期間天空中的恆星位置。如果愛因斯坦的理論是正確的，恆星的光線會繞過太陽彎曲，導致恆星在太陽周圍出現新的明顯位置，如果他錯了，恆星將保持在相同的位置。1919年，亞瑟·愛丁頓帶領一支隊伍前往巴西觀察日全食，使用望遠鏡，他證實恆星的位置在日食期間確實發生了變化，這是由於廣義相對論造成的。愛因斯坦是對的！這個實驗登上了所有報紙的頭版，阿爾伯特·愛因斯坦從一位默默無聞的物理學家變成了與天才同義的人。

受這個著名實驗的影響，卡爾·波普爾作為哲學家，將餘生都致力於研究科學方法。波普爾對愛因斯坦的理論和愛丁頓的實驗是什麼讓它們具有“科學性”進行了編纂。它冒著證明他想法錯誤的風險。波普爾寫道，總的來說，讓某件事具有科學性的能力是透過實驗證偽一個想法。科學不僅僅是收集觀察結果，因為如果你透過提議的想法的視角來觀察它，你很可能會在任何地方都看到確認和驗證。波普爾在他的1963年著作《猜想與反駁》中寫道：“一個理論的科學地位標準是其可證偽性、可反駁性或可檢驗性”。正如達爾文所寫，如果一個科學家透過觀察證偽了他的理論，他必須放棄他的理論，如果一個科學家試圖用特設例外來挽救它，那麼它就破壞了該理論的科學價值。

波普爾發展了您在大多數教科書中都能找到的現代科學方法：一個公式化的配方，您需要提出一個可檢驗的假設，您需要進行一個要麼證實要麼證偽該假設的實驗，然後您需要報告您的結果。在此期間，科學寫作轉變為一種非常結構化的格式——介紹您的假設、描述您的實驗方法、報告您的結果，並討論您的結論。波普爾還發展了一個科學思想的等級制度；最低的是假設，它們是未經驗證的可檢驗的想法，高於它的是理論，它們透過許多實驗得到驗證，最後是原理，它們已被驗證到這種程度，以至於從未觀察到任何例外。這並不意味著這些原則是真理，但它們得到了所有觀察和證偽嘗試的支援。

波普爾劃了一條界線來區分他所謂的科學和偽科學。科學是**可證偽的**，而偽科學是**不可證偽的**。一旦一個假設被證明是錯誤的，它就應該被拒絕，但這並不意味著它應該被放棄。

例如，一個假設可能是“大腳怪存在於猶他州的山區”。測試可能是“有人曾經捕獲過大腳怪嗎？”，結果是“沒有”，然後“大腳怪不存在”。然而，這並不意味著我們停止尋找大腳怪，而是這個假設不太可能得到支援。然而，如果有人繼續堅持大腳怪存在於猶他州山區的觀點，儘管缺乏證據，這個觀點就會進入偽科學的範疇，而“大腳怪不存在”則進入科學的範疇。有人可能會發現大腳怪並證明它是錯誤的，風險更大，但如果你堅持認為大腳怪存在，卻沒有證據，那麼它就不是科學，而是偽科學，因為它現在是不可證偽的。

政府如何喚醒科學發現

1945年8月6日和9日，美國在日本廣島和長崎投下了原子彈，結束了第二次世界大戰。這發出了一個強烈的訊號，即科學進步是強大的。在戰爭戲劇性結束的兩週前，瓦內瓦爾·布什寫信給總統富蘭克林·羅斯福，說“科學進步是我們國家安全的關鍵要素之一，是改善健康、創造更多就業機會、提高生活水平和促進文化進步的關鍵”。

布什建議撥出資金用於純粹的科學追求，這將培養美國科學研究，他起草了他的著名報告《科學，無止境的邊界》。根據報告中的建議，五年後的1950年，美國政府建立了美國國家科學基金會，以促進科學發展。與機構或軍事科學家不同，他們都是全職僱員，國家科學基金會為科學家提供研究科學問題的資助。它允許為公民提供資金來進行科學實驗、旅行收集觀察結果，並進行他們自己的科學調查。

這些撥款的初衷是培養科學家，尤其是學術界科學家，以便他們在危機時期能夠被呼叫。資金的分配是透過同行評審的科學程式，而不是依靠權威的法律程式來決定。然而，自成立以來，美國國家科學基金會一直受到法律背景的政客們的攻擊，他們認為只有國會或總統應該決定哪些科學問題值得資助。大多數政府的科學資金都用於支援軍事應用，這些資金是由政客直接撥款，而不是由獨立科學家組成的專家小組分配的，正如大多數政府的財務狀況所表明的那樣。

如何在資訊氾濫的世界中批判性思考

從戰後時期至今，錯誤的觀念不僅被那些掌權者傳播，也隨著廣告業的迅速崛起而傳播——旨在推銷商品的宣傳。

隨著20世紀末和今天的大眾媒體的興起，科學探究的方法在打擊謬誤方面變得越來越重要，不僅對於從事科學研究的人，也對於公眾。遵循現代科學方法，懷疑主義成為科學、批判性思維和一般知識追求中不可或缺的工具。懷疑主義假設每個人都在欺騙你，但當人們向你推銷東西時，他們特別容易欺騙你。20世紀中葉流行的短語“每個時代都有人上當” 宣揚了為利潤欺騙人的做法，為了保護自己免受詐騙和謊言，一個人需要變得懷疑。

為了在現代科學框架中將此編碼化，卡爾·薩根在他的著作被妖魔化世界：科學如黑暗中的燭光中提出了他的“胡說八道檢測工具”。薩根是紐約康奈爾大學的一位知名教授，以他的電視節目宇宙而聞名。當他著手寫他的最後一部書時，他被診斷出患有癌症。薩根擔心，如果科學沒有付諸實踐，它就像黑暗中的燭光一樣，可能會被熄滅。

他驚恐地發現，公眾普遍相信巫術、魔法石、鬼魂、占星術、水晶療法、整體醫學、不明飛行物、大腳怪和雪人、神聖幾何以及反對疫苗接種和治癒疾病的接種。他擔心，隨著一陣風吹過，科學思想會被人們對迷信的普遍信念所熄滅。為了防止這種情況發生，他在 1996 年去世之前，留給了我們這個“胡說八道檢測工具”，一種批判性思維的方法來幫助評估想法。

在可能的情況下，必須對“事實”進行獨立確認。
鼓勵對所有觀點的知識淵博的倡導者進行關於證據的實質性辯論。
來自權威的論點沒有多少分量——“權威”在過去犯過錯誤。他們將來還會犯錯。也許更準確地說，在科學中，沒有權威；最多，有專家。
提出多個假設。如果有東西需要解釋，想想所有可能解釋它的不同方法。然後想想你可以透過哪些測試系統地駁斥每個備選方案。
儘量不要過分執著於某個假設，僅僅因為它是你自己的。它僅僅是追求知識過程中的一個驛站。問問你自己為什麼你喜歡這個想法。把它與其他選擇公平地比較。看看你是否能找到拒絕它的理由。如果你沒有，其他人會找到的。
量化。如果你要解釋的東西有一些度量，一些與之相關的數值，你將能夠更好地區分競爭的假設。模糊和定性的東西可以有多種解釋。當然，我們在不得不面對的許多定性問題中要尋求真理，但找到它們更具挑戰性。
如果有一個論證鏈，鏈中的每個環節都必須有效（包括前提）——而不是大多數環節。
奧卡姆剃刀。這條方便的經驗法則敦促我們，當面對兩個同樣能解釋資料的假設時，選擇更簡單的那個。
始終詢問假設是否至少在原則上可以被證偽。不可測試、不可證偽的命題沒有多大價值。你必須能夠核實斷言。頑固的懷疑者必須有機會遵循你的推理，複製你的實驗，看看他們是否得到相同的結果。

胡說八道檢測工具是一種透過懷疑的視角評估想法的因果方法。這個工具借鑑了科學方法，但在批判性思維中，它在科學之外得到了更廣泛的應用。

卡爾·薩根從未見證過上世紀之互動聯網的發展以及資訊在全球範圍內瞬時傳播的迅速發展，這些都成為一種強大的工具，既促進了科學的發展，也促進了宣傳的傳播。

獲取科學資訊

21 世紀初的最新科學革命涉及獲取科學資訊和打破自由探究的障礙。在網際網路出現之前的幾年裡，科學協會依賴於傳統的出版商來印刷期刊文章。協會成員會免費自願地撰寫新作品，以及審查其他投稿。協會或出版商擁有科學文章的版權，這些文章以盈利的方式出售給圖書館和機構。成員會收到一份作為其會員費的一部分。然而，這些專業出版物的低閱讀率和高印刷成本導致這些出版物的圖書館訂閱費用昂貴。

隨著 20 世紀 90 年代網際網路的出現，傳統的出版商開始將他們龐大的版權內容庫掃描並存檔到網際網路上，允許透過付費牆訪問。擁有機構訂閱賬戶的大學圖書館會允許學生透過大學圖書館連線訪問文章，同時將檔案文章的內容鎖定在付費牆之外，不向公眾開放。

學術科學家被困在這個系統中，因為大學和學院的終身職位和晉升依賴於他們的出版記錄。傳統的出版物享有更高的聲望，儘管閱讀率較低。

出版商對誰能夠訪問經過同行評審的科學文章擁有巨大的控制權，大學的學生和有抱負的科學家經常被鎖在這些資訊來源之外。需要重新審視同行評審的傳統模式。

開放獲取與科學

新科學知識傳播模式最重要的起源者之一是亞倫·斯沃茨。2008 年，斯沃茨發表了一篇名為游擊隊開放獲取宣言 的著名文章，並且作為一名活動家，為線上免費獲取科學資訊而奮鬥。斯沃茨對維基百科等線上協作出版物著迷。維基百科是透過從為主題貢獻文章的志願者那裡收集資訊而彙集起來的。這些資訊由平臺上大量使用者驗證和修改，他們不斷更新網站。維基百科的發展源於龐大的使用者社群，與科學協會非常相似，但貢獻新資訊和編輯頁面的入門門檻很低。維基百科很快成為網際網路上訪問事實資訊訪問量最大的網站之一。斯沃茨倡導開放獲取，即所有科學知識都應該對所有人開放。他呼籲使用知識共享許可，並強烈鼓勵科學家在沒有版權或限制的情況下線上釋出他們的知識，以便共享這些資訊。

開放獲取有其反對者，包括執法部門、政客和具有民族主義或保護主義傾向的政府，以及從智慧財產權中獲得鉅額收入的私營公司。這些開放獲取的反對者認為，科學資訊可以用來製造非法藥物、新型武器、駭客計算機網路、加密通訊以及共享國家機密和私人智慧財產權。但最擔心開放獲取運動的是擁有大量智慧財產權的私營公司，他們遊說政客制定更嚴格的法律，禁止線上共享版權資訊。

2010 年，亞倫·斯沃茨使用位於麻省理工學院開放校園的一臺計算機從出版商JSTOR 下載科學文章，使用麻省理工學院的計算機賬戶。在JSTOR 發現麻省理工學院的線上請求激增後，它聯絡了校園警察。校園警察逮捕了斯沃茨，他被指控犯有 35 年監禁和 100 萬美元罰款的罪行。面對刑事指控，斯沃茨於 2013 年自殺。

亞倫·斯沃茨事件的後果促使科學家尋找替代的方式將科學資訊傳播給公眾，而不是依賴於以營利為目的的企業出版商。開放獲取運動被點燃並激進化，但即使在今天，各種科學家群體之間仍在努力制定細節。

十個主要的科學資訊來源

你會遇到十個主要的科學資訊來源，每個來源都應該帶著懷疑的眼光來看待。這些資訊來源可以根據它們呈現的資訊的可靠性進行排名。知道原始來源可能很難確定，但透過將來源歸類到這十類，你可以區分所呈現資訊的相對真實程度。所有這些來源都包含一定程度的虛假資訊，然而，排名越高，材料包含的虛假資訊就越少，越接近真實陳述。

1. 廣告和贊助內容

任何旨在向您推銷商品並以賺錢為目的的內容。例如，廣播、電視上的廣告，印刷小冊子，Facebook 和 Twitter 上的付費帖子，YouTube 上的贊助影片，網頁廣告以及垃圾郵件和電話。這些來源是最不可靠的真實性來源。

2. 個人部落格或網站

任何由個人撰寫，沒有編輯控制或他人驗證的內容。包括個人網站、YouTube 影片、部落格文章、Facebook、Twitter、Reddit 帖子和其他線上論壇以及個人撰寫的評論文章。這些來源不是很好的真實性來源，但在特定情況下可能很有見地。

3. 新聞來源

任何由記者製作，旨在維護受眾興趣和收視率的內容。新聞是關於近期事件的報道的製作和傳播，儘管受到更高的事實核查標準（由編輯或製片人進行）的約束，但它們受到保持受眾興趣的需求的限制，這些受眾將收看或閱讀其內容。新聞報道往往聳人聽聞、醜聞、以名人為特色，並探討熱門或有爭議的想法。它們由非專家撰寫，依靠他們採訪的專家的意見。許多新聞來源在報道內容上具有政治傾向。新聞來源的例子包括有線新聞頻道、地方和全國報紙、線上新聞網站、彙總新聞提要以及在廣播或電視上報道的新聞。這些往往是真實的，但往往對所涵蓋的主題有強烈的偏見，事實錯誤和錯誤，以及相當多的聳人聽聞。

4. 貿易雜誌或媒體

任何由自由撰稿人制作的關於專門主題的內容，這些撰稿人熟悉他們正在撰寫的主題。例如，涵蓋專門主題的雜誌，由該領域專家主持的播客以及由專家撰寫的章節彙編。這些往往具有更高的真實性水平，因為建立內容的寫作人員更熟悉所涵蓋的專門主題，並且對內容有一定的編輯控制權。

5. 圖書

書籍是對某個主題的長篇文字處理，要求作者熟悉某個特定的興趣主題。書籍是資訊的重要來源，對希望瞭解更多有關某個主題的讀者很有見地。它們還傳達了可以鼓舞人心的資訊。書籍是作者或作者團隊長期奉獻的結果，他們在該主題上是專家，或者透過寫作書籍的研究成為專家。書籍鼓勵進一步學習某個主題，並且比其他資訊來源具有更深的內容。書籍如果傳統出版，需要編輯監督。應該注意的是，作者可以帶著特定的議程或觀點寫作，這可能會表達謬誤。

6. 協作出版物或百科全書

這些是專家團隊製作的科學資訊來源，其目的是在特定主題上達成共識。由於呈現的材料必須經過辯論，因此它們往往具有更高的權威性，因為它們必須滿足來自多個主題貢獻者的懷疑。這些例子包括維基百科、政府機構報告、美國國家科學院和聯合國的報告。

7. 預印本、新聞稿和會議摘要

預印本: 預印本是提交同行評審的稿件，但可線上提供，以徵求同行科學家額外的評論和建議。在地球研究中，最常見的預印本服務是eartharxiv.org。預印本通常被記者報道為新聞故事。預印本是科學家讓資訊比透過完整同行評審更快地傳達給公眾的一種方式，並且它們幫助作者在科學發現上建立先例。它們是科學中一種相當新的現象，首次發展於 1991 年，當時arxiv.org（發音為 archive）是一個受監管的網路服務，託管科學領域的論文。
新聞稿: 新聞稿是由大學、學院和政府機構的員工撰寫，當一項重要的研究將發表在同行評審論文中時。記者通常會根據新聞稿寫一篇故事，因為新聞稿是為一般受眾撰寫的，避免使用科學術語和技術細節。大多數新聞稿都連結到已發表的科學同行評審論文，因此您也應該閱讀參考論文。
會議摘要: 會議摘要是在科學會議或會議上發表的研究的簡短摘要。這些通常由參加會議的記者報道。一些會議摘要是受邀的，或者在科學家被允許在會議上發表他們的研究之前經過同行評審，而其他則沒有。摘要代表正在進行的研究，正在提交科學評估。並非所有預印本和會議摘要都能透過同行評審流程，儘管許多想法是在這些格式中提出的，但並非所有想法都會發表後續論文。在科學會議上，科學家可以以演講或海報的形式展示他們的研究成果。演講的錄音有時會發布在網際網路上，而海報的副本有時會作為預印本上傳。會議摘要通常是研究生或高階本科生的工作，他們正在針對某個主題進行學生研究。

8. 具有開放獲取的贊助學術同行評審文章: 具有開放獲取的贊助學術同行評審文章是經過編輯選擇和同行評審的出版物，但作者支付給期刊，如果被接受，就會發表文章。從技術上講，這些是廣告或贊助內容，因為從材料的作者或建立者到期刊存在資金交換，期刊允許文章在期刊的網站上供公眾訪問，但是，它們的意圖不是銷售產品。隨著開放獲取運動的興起，許多期刊以這種方式發表學術文章，因為發表的文章可供公眾免費閱讀。然而，存在濫用現象。 Beall 列表旨在列出掠奪性或欺詐性學術期刊，這些期刊積極招攬科學家和學者，但並未提供質量同行評審和託管，作為換取出版費用的回報。並非所有具有開放獲取的贊助學術同行評審文章都存在問題，許多文章都受到高度尊重，因為許多傳統出版物提供選項，允許公眾訪問文章，作為作者支付資金的回報。這些期刊的出版費率因出版商而異，從幾百美元到一輛新車的價格不等。大型政府和資金充足的實驗室傾向於發表在更昂貴的開放獲取期刊上，這些期刊通常提供新聞稿並幫助在社交媒體上宣傳他們的工作。
9. 傳統的學術同行評審文章，位於付費牆後: 大多數學術科學同行評審文章發表在傳統期刊上。這些期刊僅透過讀者訂閱獲得收入，而不是作者付費發表作品。作者和審稿人不會獲得任何報酬，並且在這些期刊上發表文章時不會進行任何資金交換。它們由 3 到 5 位專家審稿人進行評審，這些審稿人由編輯聯絡，在考慮發表之前審查稿件。版權歸期刊所有，可以單獨線上購買文章。許多大學和學院圖書館都與特定期刊有機構線上和印刷訂閱，因此，如果您想閱讀出版物，可以從圖書館借閱期刊的實體副本。版權到期後，較舊的舊版通常可以免費線上獲得。大多數科學文章都以這種格式發表。
10. 具有開放獲取的傳統學術同行評審文章: 這些期刊由志願者運營，允許作者提交作品供同行評審考慮，如果文章被接受發表，則無需向期刊支付任何費用。編輯和審稿人自願工作，網路託管服務由捐贈和捐款提供。文章可供公眾免費線上下載，無需訂閱期刊，並且是開放獲取的。版權可以由作者或期刊保留，或者根據知識共享許可分發。這些期刊比較罕見，因為它們是由志願者科學家團隊運營的。

研究某個主題的研究人員通常會將自己限制在 5 到 10 號來源作為可接受的資訊來源，而其他人可能更嚴格，只諮詢 8 到 10 號來源或僅諮詢經過完全同行評審的來源。任何資訊來源都可能呈現謬誤，任何資訊來源都可能觸及真相，但此方案中的等級越高，該來源要經過的驗證過程就越多，才能發表。

想象一下，你心愛的人被診斷出患有癌症，你想了解更多關於這個主題的資訊。大多數人會諮詢 1 到 3 號來源，或者 1 到 5 號來源，但如果你想知道醫務人員在讀什麼，那麼 5 號以上的來源是不錯的閱讀來源，因為它們比排名較低的資訊來源更有可能得到專家的驗證。等級越高，寫作越技術化，資訊越具體。請記住，諮詢多個資訊來源以驗證您消費的資訊是否正確非常重要。

為什麼我們追求科學發現

霍普·雅倫在她 2016 年的書《實驗室女孩》中寫道：“科學教會我，一切比我們最初假設的要複雜，能夠從發現中獲得快樂是一種美好生活的秘訣。”在一個看起來一切都被發現和探索，一切已知的東西都被某人寫下來的現代世界裡，知道仍然存在科學奧秘等待發現是令人耳目一新的。

對於一個初出茅廬的科學家來說，學習科學可能令人望而生畏。你對某個科學主題了解越多，你就會越被它的複雜性所淹沒。此外，你做出的任何新的科學貢獻往往會遭到科學專家的極度批評。科學家被教導要過度批判和懷疑新想法，他們很少輕易接受新的貢獻，尤其是來自該領域的新人。年輕的科學家經常被專家告知要研究什麼以及如何研究，但科學仍然是一個實驗、觀察和探索的領域。記住，科學應該是有趣的。最小的科學發現往往會導致最大的發現。

霍普·雅倫發現朴樹的種子是由碳酸鈣（文石）組成的，雖然這是一個有趣的事實，但它為更好地理解過去的氣候變化打開了大門，因為文石晶體中的氧元素可以用來確定產生它們的樹木的年生長溫度。這一發現使科學家能夠確定朴樹掉落種子的任何時候的氣候，即使是在數百萬年前的岩層中，也建立了數百萬年以來地球過去生長溫度的長期記錄。

這樣的發現引出了一個比喻：**科學家制作微小的鑰匙，開啟巨大的房間**。直到門被開啟，人們，甚至其他科學家，才會意識到用來製作微小鑰匙的多年研究的意義。因此，重要的是要從你做出的每一個科學發現中獲得快樂，無論它看起來多麼微小或多麼微不足道。科學和積極尋求新知識和新體驗將是你一生中最有意義的追求。

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