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世纪中对自然所进行的耐心和共同的质问所积累起来的智慧，比详细教授杂乱无章的积累这种智慧的方法要容易得多。科学方法似乎毫无趣味、很难理解，但它比科学上的发现要重要得多。
第二章 科学与希望
有两个人来到天国的入口处，一个人让另一个将他拉上去……。但是，那人在入口的边缘看到了天国美丽的景色，他忘记了一切，忘记了他曾经答应给予帮助的同伴，纵身跳入天国那壮丽与辉煌之中。
摘自20世纪初期因纽格帕素格约克给格陵兰北极探险家克努德·拉斯穆森讲的一个伊格鲁里克因纽特人的散文诗
我的童年是充满希望的年代。我还在刚上小学的时候就想成为一名科学家。当我第一次知道恒星都是雄伟的星体，当我第一次明白它们距离我们非常遥远，因此，它们只能在天空中闪烁着点点星光时，我对它们的认识变得那么清晰与明确。我怀疑，我那时甚至都不明白“科学”一词的含义是什么，但是，无论如何，我要投身于那伟大壮丽的事业中去。我被宇宙的绚丽所吸引，当我知道事物的真正运行规律，在这些知识的帮助下能够揭开难解的奥秘和探索新世界——甚至这些可能是真的，这一切带给我们的前景——我被深深地震撼了。我的运气一直不坏，这些梦想已经部分得以实现。在我的眼里，科学的神秘诱人依然像半个多世纪以前，我参观1939年世界博览会时一样，那么令人向往，新奇的感觉依然如初。
科学普及——尽可能使非科学家们了解科学的方法和发现——随后就自然而然地很快成了我所追求的事业。对我来说，不讲解科学似乎是不可思议的事情。当你坠入爱河，你就想告之天下所有人。本书是我的个人坦白，向你们讲述我对科学终生的爱情故事。
写此书还有另一个原因：科学不仅仅是一个知识体系，它还是一种思维方式。我一直在预想我的儿子或孙子时代的美国，那时的美国已经进入了服务和信息经济的时代，几乎所有的主要制造工业都移往其他国家，令人感到敬畏的技术实力都掌握在少数人手中，没有任何代表公众利益的人能够理解主要议题，人们已经丧失了向掌权人呈交他们自己的议程表或向他们提出内行问题的能力，人们所能做的事情就是紧紧抓住水晶球，神经质地求助于占星术，我们批评的才能已经衰退，人们已经无法分辨出什么仅仅是良好感觉，什么是事实真相。我们在几乎毫不知觉的情况下，清退至迷信和黑暗的社会之中。
美国人由于具有巨大影响力的传媒中真实内容的越来越少而变得越来越愚蠢是最有说服力的证据，传媒中的科学内容仅为30秒比特（现在降至10秒比特或更少），已经降至最少水平，而且大多数内容不仅是传扬对伪科学和迷信的轻信，而且简直可以说是一种对无知的沾沾自喜。在我写本书时，美国录像带租赁市场上最抢手的影片是“愚蠢的和更愚蠢的”。青少年电视节目中收视率持续最高的（最有影响的）是“B仔闯荡美利坚”。使人清楚无误地感到，学习的节目——不仅学科学，还要学其他知识——是可以免除的，甚至是不受欢迎的。
我们已经创造了一个全球的文明，在这个文明世界中，大多数重要的元素——交通、通讯、其他各种工业、农业、医学、教育、娱乐、环境保护，甚至重要的民主选举制度——都与科学技术密切相关。但是，与此同时，我们也创造了另外一些东西，使得几乎无人理解科学和技术。这是一个制造灾难的药方。我们可能会在某个短暂的时间内消除灾难，但是，这种无知和权力混合制成的易燃品早晚有一天会在我们面前燃成熊熊大火。
托马斯·艾迪于1656年在伦敦发表了名为《黑暗中的蜡烛》（A Candle in the Dark）一书，这本通篇充满大无畏的精神，主要依照圣经教义写成的书，将当时正在进行的搜捕巫婆运动抨击为是一种“迷惑人”的骗局。艾迪在阐述他的观点的时候，引用了“做坏事的巫婆”这个名词，巫婆必定存在。“这些东西会以其他形式出现，还是即将销声匿迹？”在我们历史上很长的时间内，我们惧怕世界以外的东西，害怕那些不可预见的危险，我们乐意接受任何能够保证减少恐惧和消除恐惧的东西。科学在了解世界、控制事物、掌握我们自己的命运、保持安全的前进航程中一直在进行着尝试，而且取得了巨大的胜利。现在，微生物学和气象学所能说明的问题，在几个世纪之前却被认为是将妇女烧死的充足理由。
艾迪还警告：“无知将导致国家的灭亡。”无知，特别是对自己本身的无知有更多的可能性造成不可避免的人类苦难。我担忧，特别是在这个千年即将结束之际，伪科学和迷信似乎越来越具诱惑力，非理性的海妖的歌声更加悦耳迷人。我们以前是否在什么地方听到过这歌声？在物质稀缺时期，在国家的自尊心或敏感的问题受到挑战之时，当我们为失去在宇宙中的位置和目的而极度忧虑之时，当狂热的火焰在我们身边沸腾之时，我担心，长期以来我们的思维习惯会控制我们的一切。
蜡烛火苗在摇曳。暗淡的烛光在颤抖。黑暗在降临。魔鬼开始蠢蠢欲动。
科学未探明的事情很多，许多秘密仍待揭示。宇宙之浩瀚广阔达数百亿光年，其年龄也高达100－150亿年，其貌其状将永世长存。我们经常会获得意外的惊喜。然而，某些新时代的宗教作者却下结论说，科学家认为“他们发现的都是现实存在的”。科学家不承认没有证据的神秘意外事件，除非有人说亲眼所见，但也并不认为他们对自然的认识是全面彻底的。
科学远不是十全十美的获得知识的工具。科学仅仅是我们所拥有的最好的工具。就此而言，与其他并无差异，比如民主。科学本身不能支持人类行动的途径，但是，科学却能够预测人类选择行动途径的可能结果。
科学的思维方式既富想象力又要以科学素养为基础。这是取得成功的关键所在。科学要求我们以事实为基础，即使事实与我们以前的看法不相符合。科学劝告我们要首先在头脑中形成假想，然后看这个假想是否符合事实。科学催促我们要时刻保持开放，接受新思想，同时要允许持异端观点的人和严格的怀疑论者对包括新思想、新经验和新知识进行验证。这种思维方式对不断变化的时代中的民主制度同样是重要的工具。
科学取得成功的原因之一是科学的核心具有内在的改正错误的机制。有些人可能认为这是对科学过于夸张的描述，但是，我认为，我们在进行科学研究的时候，我们时刻在进行自我批判，时刻将我们的思想与外部世界的思想进行比较。当我们自我放纵和放弃自我批判时，当我们将希望和事实混为一谈时，我们就滑入了伪科学和迷信的泥沼。
每次，当一篇科学论文告诉了我们一些数据的时候，同时也告诉了我们一些错误。它对我们的提醒虽然是无声的，但却是非常及时的，那就是，任何知识都不是完全的和十全十美的。这是我们衡量我们认为自己知道的东西的标尺。如果错误之处很少，我们通过实验获得的知识的准确度就很高。如果错误之处很多，我们所获知识中的不确定性就很大。除纯数学，没有任何东西能够被认为是确定的（何况有许多东西毫无疑问是错误的）。
此外，科学家在确定他们试图理解世界这一符合实际的重要性时，通常是很认真的——从臆想和假设等具有很高程度的试探性理论，到通过对世界运行规律的多次探索而对自然法则的重复和系统的确认。但即使是自然法则也不是绝对确定的，也许还存在以前从未被检验过的领域——比如黑洞内部、电子内核或接近光速——在这些领域内，即使是我们藉以自夸的自然法则也不起作用，而且无论它在常规条件下怎样有效，都需要被更正。
人类可能渴望绝对的确定性，人类也许渴望有一天获得绝对的确定性。人类可能会像某些宗教信徒一样自称已经得到绝对的确定性。但科学的历史——目前最成功地说明人类可以获得的知识的学说——告诉我们，我们最为盼望的是在理解世界过程中取得不断的进展，从错误中获得新知，一种通往宇宙的渐进的线性方式，但是，绝对的确定性这个我们前进路上的伴随物却常常在我们的身边，可望而不可及。
我们经常陷入错误的泥沼之中。几乎每一代人所最希望的都