往古来今谓之宙，四方上下谓之宇，人类对时间与空间的探索从未停止，科学的发现与验证让人们更加清晰地认识世界，认识自己。科学的进步与发展并非一路凯歌，直线向前发展，而是经过曲折、艰难甚至巧合的过程，这些复杂而有趣的过程赋予科学丰富多彩的文化底蕴，本书集科学发现与验证为一体，为读者讲述科学理论发展背后的精彩故事。
科学与科学精神
什么是科学与什么是科学精神都是非常难以确切回答的问题。下面是当 代学者对科学的较为可取的特征描述：
A. 与现有科学理论的相容性：现有的科学理论是一个宏大的体系，一个成功的科学学说，不能和这个体系发生过多的冲突。
B. 理论的自洽性：一个学说在理论上不能自相矛盾。
C. 理论的可证伪性：一个科学理论，必须是可以被证伪的。如果某种学说无论怎么考察，都不可能被证伪，那就没有资格成为科学学说。
D. 实验的可重复性：科学要求其实验结果必须能够在相同条件下重复。
E. 随时准备修正自己的理论：科学只能在不断纠正错误不断完善的过程中发展前进，不存在永远正确的学说。在此基础上，对于科学精神比较完整的理解也可以包括：
理性精神坚持用物质世界自身来解释物质世界，不诉诸超自然力。
实证精神所有理论都必须经得起可重复的实验观测检验。
平等和宽容精神这是进行有效的学术争论时所必需的。
所有那些不准别人发表和保留不同意见的做法，都直接违背科学精神。
不能将科学精神简单归结为实事求是或精益求精，尽管在科学精神中确实可以包含这两点，但实事求是或精益求精仅是常识。
并不是每一个具体的科学家个体都必然具有科学精神。
现代科学的源头在何处
答案非常简单：在古希腊。
如果我们从今天世界科学的现状出发回溯，我们将不得不承认，古希腊的科学与今天的科学最接近。恩格斯在《自然辩证法》中有两段名言：
如果理论自然科学想要追溯自己今天的一般原理发生和发展的历史，它也不得不回到希腊人那里去。
随着君士坦丁堡的兴起和罗马的衰落，古代便完结了。中世纪的终结是和君士坦丁堡的衰落不可分离地联系着的。新时代是以返回到希腊人而开始的。否定的否定！
这两段话至今仍是正确的。考察科学史可以看出，现代科学甚至在形式上都还保留着浓厚的古希腊色彩，而今天整个科学发现模式在古希腊天文学中已经表现得极为完备。
欧洲天文学至迟自希巴恰斯以下，每一个宇宙体系都力求能够解释以往所有的实测天象，又能通过数学演绎预言未来天象，并且能够经得起实测检验。事实上，托勒密、哥白尼、第谷、开普勒乃至牛顿的体系，全都是根据上述原则构造出来的。而且，这一原则依旧指导着今天的天文学。今天的天文学，其基本方法
仍是通过实测建立模型在古希腊是几何的，牛顿以后则是物理的；也不限于宇宙模型，例如还有恒星演化模型等然后用这模型演绎出未来天象，再以实测检验之。合则暂时认为模型成功，不合则修改模型，如此重复不已，直至成功。
在现代天体力学、天体物理学兴起之前，模型都是几何模型从这个意义上说，托勒密、哥白尼、第谷乃至创立行星运动三定律的开普勒，都无不同。后来则主要是物理模型，但总的思路仍无不同，直至今日还是如此。法国著名天文学家丹容在他的名著《球面天文学和天体力学引论》中对此说得非常透彻：自古希腊的希巴恰斯以来两千多年，天文学的方法并没有什么改变。
而这个方法，就是最基本的科学方法，这个天文学的模式也正是今天几乎所有精密科学共同的模式。
有人曾提出另一个疑问：既然现代科学的源头在古希腊，那如何解释直到伽利略时代之前，西方的科学发展却非常缓慢，至少没有以急剧增长或指数增长的形式发生？或者更通俗地说，古希腊之后为何没有接着出现近现代科学，反而经历了漫长的中世纪？
这个问题涉及近来国内科学史界一个争论的热点。有些学者认为，近现代科学与古希腊科学并无多少共同之处，理由就是古希腊之后并没有马上出现现代科学。然而，中国有一句成语枯木逢春当一株在漫长的寒冬看上去已经近乎枯槁的树木，逢春而渐生新绿，盛夏而枝繁叶茂，我们当然不能否认它还是原
来那棵树。事物的发展演变需要外界的条件，中世纪欧洲遭逢巨变，古希腊科学失去了继续发展的条件，好比枯树在寒冬时不现新绿，需要等到文艺复兴之后，才是它枯木逢春之时。
科学不等于正确
在我们今天的日常话语中，科学经常被假定为正确的同义语，而这种假定实际上是有问题的。
比如，对于托勒密天文学说是不是科学这样的问题，很多人会不假思索地回答不是，理由是托勒密天文学说中的内容是不正确的他说地球是宇宙的中心，而我们知道实际情况不是这样。然而这个看起来毫无疑义的答案，其实是不对的，托勒密的天文学说有着足够的科学资格。
因为科学是一个不断进步的阶梯，今天正确的结论，随时都可能成为不够正确或不正确的。我们判断一种学说是不是科学，不是依据它的结论，而是依据它所用的方法、它所遵循的程序。不妨仍以托勒密的天文学说为例稍作说明：
在托勒密及其以后一千多年的时代里，人们要求天文学家提供任意时刻的日、月和五大行星位置数据，托勒密的天文学体系可以提供这样的位置数据，其数值能够符合当时的天文仪器所能达到的观测精度，它在当时就被认为是正确的。后来观测精度提高了，托勒密的值就不那么正确了，取而代之的是第谷提供的值，再往后是牛顿的值、拉普拉斯的值等，这个过程直到今天仍在继续之中这就是天文学。在其他许多科学门类中（比如物理学），同样的过程也一直在继续之中这就是科学。
有人认为，所有今天已经知道是不正确的东西，都应该被排除在科学之外，但这种想法在逻辑上是荒谬的因为这将导致科学完全失去自身的历史。
在科学发展的过程中，没有哪一种模型（以及方案、数据、结论，等等）是永恒的，今天被认为正确的模型，随时都可能被新的、更正确的模型所取代，就如托勒密模型被哥白尼模型所取代、哥白尼模型被开普勒模型所取代一样。如果一种模型一旦被取代，就要从科学殿堂中被踢出去，那科学就将永远只能存在于此时一瞬，它就将完全失去自身的历史。而我们都知道，科学有着两千多年的
历史（从古希腊算起），它有着成长、发展的过程，它取得了巨大的成就，但它是在不断纠正错误的过程中发展起来的。
科学中必然包括许多在今天看来已经不正确的内容，这些内容好比学生作业中做错的习题，题虽做错了，却不能说那不是作业的一部分；模型（以及方案、数据、结论，等等）虽被放弃了，同样不能说那不是科学的一部分。
书单推荐
