科學的生活（上）

青年的朋友啊！您想得一位愛人嗎？我心里有一個姑娘，愿意介紹給您，您可愿意去拜訪她而向她追求嗎？她姓自名然，我們稱她為自然小姐。假使您還沒有愛人的話，您可以依照我指示您的路線去探尋她的芳蹤。捉著她！投到她的懷抱里去，要她教您如何可以得著她的愛，情愿將她心里的秘密，一五一十的泄漏給您。

這是多么夠味兒的事啊！浪漫即生命。沒有這心靈的跳動，不算是科學的生活。

一天到晚沉醉在八股里，充其量，不過是一個科學的書呆子。一年到頭悶起來照樣畫葫蘆的干那刻印板的實驗，充其量不過是一套科學的猴子戲，這里面沒有生命。如果是科學，便是蛇兒成龍時所脫下的殼子，不是活蛇，尤其不是真龍。您必得和自然小姐發生戀愛，嘗一嘗其中的酸甜苦辣，才算是過著科學的生活。

我現在為您畫一條路線吧！

您必得愿意用自己的腿去走路，然后才用得著路線。愛人不是從天上落下來，您必得上天去找，行動是思想的媽媽。科學是從把戲中玩出來的。您或者要說：“我不知道，怎么能行呢？”信我的話吧！科學從無知之行始，以能行之知終。自然小姐是遠在天邊，近在眼前，只要您把一雙手兒從袖筒里伸出來撈一撈，便可以把她撈著了。

杜威先生分析反省思想（Reflective Thinking）之過程，列舉了如下的步驟：（一）困難之感覺；（二）審定困難之所在；（三）設法解決；（四）在許多方法中選一最有效的試試看；（五）屢試屢驗之后再下斷語。這反省的思想之過程便是科學思想之過程。可是杜威先生所敘述的過程是單極電路，通不出電流。他沒有提及那思想的老祖宗。這位老祖宗便是行動，路走不通才有困難。走不通而不覺得困難，這是庸人；連腳都沒有動而心里卻虛造出萬千困難，這是妄人；走不通而感覺有困難便要解決這困難，不到困難解決不止，這是科學家。所以我要提出的修正是在困難之前加一行動之步驟。從無知之行到能行之知是行而后知；從能行之知到無知之行是知而后行。抱著能行之知去行，以尋常目光看來是行得通了，但是事實未必盡然，向前行不得多少路便又走到另一天地，能行之知又化成無知之行了。我們試拿一張大紙，從中心以螺旋形向外畫去，初看是周而復始，循環不已，其實是愈旋愈大，大到沒有邊際；若從外向中心畫來則愈旋愈小，小到不可思議。你沿著這螺旋形的路線去探尋吧！

英國遠在哥侖布探獲美洲之前已在那兒開采煤炭。挖到深處有時遇涌泉。遇著涌泉便要抽水。初用人力，實抽不及。次用馬帶，也無涌快。法人帕瓶（Papin）用蒸汽造真空之法（1690年）為撒費里（Savery）所得，制成蒸汽抽水機（1698年）。蒸汽壓力每英方吋有150磅，買他的抽水機的只有一家，因為機易炸裂，馬力量小，比較平穩。等到紐柯門（New Comen）與撒費里合作，解決了壓力問題，而新創之蒸汽抽水機（1711年），便不翼而飛了。這種抽水機在英國煤礦里稱霸了六七十年，沒有別的抽水機足與它抗衡。到了后來，有一位沒有做完徒弟，不能加入葛拉斯哥（Glasgow）同業公所，從大學里得了特許，在校內開設一個小工場，以制造儀器過活的瓦特（James Watt），一天替一位教授修理一架撒紐蒸汽抽水機，修好了，燒水一試，只見汽鍋里的水化為蒸汽，為圓筒完全吸收而去，仔細觀察，才知道蒸汽已在圓筒的冷壁上凝結為水了。新的蒸汽進來必須將圓筒再行蒸熱，而在蒸熱的時候又有蒸汽凝水在壁了。他在心里一連盤算了幾個星期的問題是：“如何可使蒸汽凝結而圓筒常保它的熱度？”他思慮的結果是把圓筒通一短管與一凝汽器相接，使蒸汽可流入凝汽器凝結，而圓筒不復有熱后使冷，冷后使熱之耗費與麻煩了。這是他在1765年之發明。但是圓筒露在空氣中，熱也會消散，他于是發明蒸氣套筒（Steam Jacket），在圓筒外加一圓筒，隔間也灌入蒸汽，于是圓筒之熱不易消散了。同樣，他在凝汽器外套一冷水桶，而蒸汽亦易凝結了。紐氏機在圓筒上面開口，靠著大氣壓力壓下活塞。瓦特問：既然有蒸汽何必還要借重大氣？他于是將圓筒上口緊閉，叫汽鍋的蒸汽將活塞壓下，一個真正的蒸汽機關雛形乃于1769年出世了。不久，他又以為蒸汽的壓力于推動活塞之外還有剩余。他問：為何不想個法子叫它推了一段路便行閉斷，以資節省？他于是又發明閉氣瓣（Cut—off），過不多時，他的雙向推動圓筒出現了，從此活塞之兩端都用蒸汽膨脹推動了。那時他要推銷他的蒸汽抽水機，還得與馬拉的抽水機競爭。他算出來一匹馬在一分鐘內能負重三萬三千磅走一英呎路，所以一匹馬力到現在還是稱為每分鐘33000呎磅。他賣機器的時候是說：“這部機器能做四十匹馬的工作。”馬力（Horse Power）一名詞便是這樣來的。瓦特對于高度壓力不愿使用，等到項布洛耳（Gonathom Hornblower，1781年）一輩人出來才知道高壓力可以運用二個至四個圓筒而節省大量之煤炭。瓦特的蒸汽機關還是抽水機用的。美國人費計（Fitch）于1790年造成汽船，行駛于費拉德耳非亞與柏林登之間。1801年美國伊文思（Olirer Evans）造了一部蒸汽機關，證明可以鋸石頭、磨石膏，后來又用蒸汽機關磨面粉。1804年英人特雷維希克（Trevithick）運用蒸汽機關在鐵軌上開第一次火車載礦鐵二十噸。以后屢有改進，一個蒸汽機關竟造成空前之產業革命。

我們在這一段小小的蒸汽機關的發達史中，處處可以看出行動生困難，困難生疑問，疑問生假設，假設生試驗，試驗生斷語，斷語又生行動，如此演進于無窮。懶得動手去做，何能算是科學的生活？

（原載 1931年10月10日《生活》第6卷第42期，選自《陶行知全集》第2卷）