从永动机说起，说说民间和官方主体的界限。

从永动机开始，科学史乃至人类史上只有两个最美好的愿望。一个是不朽的，另一个呢？点石成金？水滴到油里？不，只有一个愿望能以永生站在人类意淫的最高峰。

那是永动机。

无论是永生还是永动机，它们的关键都在于一个永恒的字。人类根本不知道什么是永恒，但还是期待它的出现。这是为什么呢？这是社会学家和哲学家需要解决的问题。

说起永动机，从古至今都有人在摆弄这个东西。在描述永动机之前，我们先给永动机一个严格的定义。永动机是不是可以「永远进行下去」的东西？当然不是！如果把摩擦力做小，也许能做出能长时间运动的东西，但不是永动机。物理学从来没有否认一个事物“永远运动”的可能性。经典力学中的牛顿第一定律明确指出“如果没有外力或合力为零，那么物体将保持匀速直线运动或静止状态”。所以永动机不是找一个能一直动的东西。

相反，永动机被人类追求是因为它有用，也就是说永动机作为机器，应该一直对外做功！所以，我们这里讨论的永动机，严格定义为“一个对外界做功，不需要任何外界能量输入的封闭系统。”当然，我要宣布一个很严肃的事情，——，那就是“永动机除了借助欺骗，在任何角度都没有成功过！”

奥尔尤斯的“自动轮”

有趣的是，早期研究永动机的人，现在大多都有一个响亮的名字：——，热力学的早期先驱。这也是一件幽默的事情。在科学的混沌时期，一般一个主要学科的创始人和开拓者，一开始都在研究一些很不靠谱的东西。例如，第一个化学家是一个炼金术士。早期开发永动机的人和现在普通人想的是一样的。他们认为，既然这台机器应该永远运转，最简单的方法就是找到一种持续产生能量的方法。所以第一种永动机就是在这个共同纲领的指引下，如火如荼的进行着。当然中间也有很多成型的作品。最著名的是三百年前德国的俄耳甫斯博士发明的“自动轮”。这台机器号称可以无限自行旋转，还聘请了一位州长担任公证人。总督本着“科学精神”，经过几个月的观察，给“自动轮”颁发了证书。这个消息传到了当时俄罗斯的统治者彼得大帝的耳朵里。就连彼得大帝也对这台机器印象深刻，准备花巨资引进这种人才。当然，这是骗局。在这个“永恒的轮子”旁边，总有一个“工人”不停地摇动手柄，让轮子继续转动。德国的医生发了一笔横财，获得了虚假的名声。

永动机的破产——热力学的建立是什么让这个看似简单粗暴的“第一类永动机”彻底破产？原因是热力学第一定律的发现。科学家经过大量的观察，终于发现了人类历史上最重要的定律之一：能量不会自己产生，也不会凭空消失，能量在自然界是守恒的。要知道，那时候搞永动机的都是些科学圈的人，还能搞懂规律，所以当这样一个公认的规律出来的时候，“第一类”的研究基本就消失了。那他们去哪里了？他们放弃了吗？

不会的，人类永远不会放弃永动机。他们正在制定一项更为雄心勃勃的计划。既然你说封闭系统中能量守恒，我承认。然后我只需要在这个守恒系统中有效地循环这个能量，用在有用的地方，让它永远运动下去。比如我们知道，在自然界中，我们所有的功最终都会变成一个东西——热。在工厂里，机器在加工产品，电脑在工作，汽车在行驶，每时每刻都在产生热量，并向周围环境扩散。那么我们只需要收集所有产生的热量，然后用这些能量烧水就可以了！来发电！做你想做的一切！周而复始，永恒。

循环！多和谐啊！

这就是著名的“第二类永动机”。这个看似标新立异，甚至审美愉悦的设计，最终因为发现了“热力学第二定律”而破产。这个定律的普及程度比起“热一”相形见绌，但其重要性不亚于后者！这个规律有很多种表达方式。这里只说可以直接判“第二类永动机”死刑的那一种：不可能做出循环动作的热机，从单一热源取热，完全变成功而不引起其他变化。简单来说，热能的利用效率不可能是100%。可以回收，但是不能做到100%回收。即使你做了一个完美的回收系统，“热二”也预示着这个系统总有一天要耗尽能量，停止工作。

热力学的主要先驱玻尔兹曼

基于根据一个热力学定律摧毁永动机的历史轨迹，永动机的大意淫应该尘埃落定，写进历史书。但今天，在科学的光辉照耀下的最灿烂的21世纪，有人还在设计“永动机”，甚至已经设计出了“第六类”“第七类”。而那些还在这种“伟大”事业中浪费脑细胞的人，现在一般都有一个响亮的名字——民科。

民事主体的边界是什么？别误会，其实这个词的本义是个中性词，甚至是个褒义词。也就是没有经过官方科学训练，缺乏一些科学知识，自发做一些科学研究的民间人士。有没有一些古往今来堪称“伟大”的“民科”？

是啊！当然有。电磁学的开创者之一，电磁感应大定律的发现者法拉第就是这样一个人。他缺乏专业的科学知识。当时为了接触前沿科学，他甚至在没有任何钱的情况下，在一个教授门下做帮手。最近发表的三篇论文，通篇没有数学公式。这样一个不懂数学，甚至不懂物理的人，却揭示了如此重要的规律，这得益于他严谨的研究态度和热烈的研究热情。但是法拉第的成功能复制到今天吗？在我看来，几乎不可能。在这里，我想陈述科学发展的两个趋势，第一是宏观/微观尺度，第二是知识爆炸。

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法拉第向世人展示电的作用

第一点，很好理解。因为肉眼可以观测到的尺度世界里的所有规律都已经被我们给解释完全了，现在物理学家正在探索两个领域：微观和宇观。微观就是原子核内部的构造，宇观就是以光年计算的星系的演变。而这些都是需要极其苛刻的实验要求才能达到的，苛刻到什么程度呢？众所周知，现在要造一个“有突破性”的粒子加速器都需要几个国家集资建造，这个资金和技术要求可想而知。

第二点就是知识爆炸。知识的发展像是一个树状延伸，越到后面，分支就会越来越多。如果找个数学模型来解释这种增长，比较贴切的就是指数爆炸。以前你也许手里通读几本大师的成名作，学一学微积分就可以进行科学研究了，但现在却万万不行。现在自然科学的学生苦读数十年就是为了能够爬到树顶去看懂现在前沿科学在干些什么。书现在已经多到你不可能读完，你需要读期刊，才能跟上时代的脚步。而缺乏专业训练的民科已经被官科给甩的越来越远，远到民科自己浑然不知。

除此之外，还是身为一些专业民科，自身的问题。

第一个问题，民科的研究者们不严谨，太浮躁，这也是官方科学界对于民科越来越排斥的原因。民间科学家一般和教授讨论问题的开头是这样的“我推翻了广义相对论”“我造出了第八类永动机”之类的种种。这么大的命题，就算是世界上最富盛名的学者也是万不敢下结论的，大家讨论讨论，看看你的研究方法有没有问题，做实验看看结果是否支持你的结论，这才是科学的精神。但这一点民间科学家的名声显然不是很好。当然，这也和他们的数学功底不够有很大关系，现在所有的科学语言如果不能被“数学化”，我们都可以说是不严谨的。这种不严谨和浮躁归根结底是因为其动机，现在很多民科的动机是值得怀疑的，也许像是那个造永动机的德国博士一样骗名骗利的人大有人在，可是他们应该认识到这个时代他们已经没有了市场。任何人都希望自己被世人认可，实现自己的价值，但是如此浮躁且不负责任的方式是很讨嫌的。

第二个问题，一些民间科学家不够客观，过于主观。民科不尊重，起码不完全了解事实就下结论这一恶习是很不好的。我曾在网上被一个自称研究相对论多年的“民间科学家”偶遇到，和他讨论了几句就觉得无法进行下去了，我就直接说了句“您为什么不进行一下系统性的训练，像是报自考，考相关专业呢？”他直接回了我一句“当时爱因斯坦的数学物理成绩不也一样一塌糊涂，混个专利局的工作。现在不照样被你们官方的顶礼膜拜”我听到这句话差点晕过去，爱因斯坦从来都没有成绩不好。他学习期间成绩一直都是顶尖的，而且他毕业于苏黎世联邦理工学院这一举世名校。作为一个正正经经的科班毕业的优秀科学家被视为了民科的精神领袖，这一断章取义的做法在民科中是常见的，也是死穴。

第三个问题，执着于民科的人大多缺乏“纵向”的研究意识，只拘泥于“横向”的研究。其中很多人，刚学习完高中数学物理或者微积分，就开始了勇敢地推翻前人建立自己理论的漫漫长路，这恰恰是一种“横向”的延展。无论是研究还是做人，都需要一个“纵向”前进的思想，不可拘泥于现在的境界。这一思想其实早就被我们的先人所领悟到了，明代最伟大的思想家王守仁先生在学习了朱圣人“格物致知”的理论后，连续格了半个月竹子，也没格出什么东西来。终于在历经沧桑后参悟了“心学”。

知行合一。

我们需要的就是这种“知行合一”的精神，学习到了知识，高中毕业、大学毕业、博士毕业，我们就可以撩起袖子一心一意去格竹子参道了吗？不不不，我们要学会用发展的眼光看问题，“格物”和“致知”是需要相互影响的，我需要学习知识去探索自然，当然在探索中途，你也需要被现象改变，更新知识。唯有这样，才能成为一个合格的科学家。知行合一，如是而已。如果一直趴在一个横向的知识温床上，上面不服，下面不对的，是可笑的行为。

最后还是友善地希望对自然科学有兴趣的朋友，如果你想当开拓者，就去报考相关专业，去在【科学的木板上凿很多洞】；如果你只想了解人类的智慧，那你只需要学习基本的数学和科学知识后，在生活中多看看大家们的名作品，必能有所感悟。

最后来一句，科学真美，爱美之心人皆有之，我不批判你，却不希望你做傻事。