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2.1 科学之科
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中国古汉语体系中多为单字词，所以大家也能猜得出，“科学”一词是个舶来的词汇。明治维新时期日本学界初用“科学”一词翻译英文中的“Science”，这个词是由日本启蒙思想家西周（にし あまね，1829年～1897年，如图2-1所示）翻译并引入的（科学——かがく）。在欧洲的语言体系中，该词来源于拉丁文“Scientia”，意为“知识”、“学问”，在近代侧重关于自然的学问。
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图2-1 西周
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科，会意字，“从禾从斗，斗者量也”，所以“科学”一词取义“测量的学问”。这里所说的“测量的学问”本身就有一种精确性的含义，再上到“学问”的范畴，就带有比较严格的推敲色彩了，而经得住推敲的东西通常体系性比较强，能够相互支撑，自圆其说。这就是“科学”这个词的字面含义。
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科学是一种泛指的领域，包括数据科学、计算机科学、社会科学、经济科学、语言科学、生物科学等，这些各领域的科学有各自的体系、规范及认知特性。这些都是小、窄而深的认知领域。科学，不管是某个领域的科学，还是泛指的科学认知体系，都有最基本的要求——精确性和体系性，即使在突破性上的特点不明显，也必须保证其精确性和体系性的存在和可靠。
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数据科学家养成手册 2.2 边界的迷茫
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人类在不断认知世界的过程中成长起来。随着科学水平的进步，观测手段的强化，工具技术的发展，人们对眼镜、耳朵、四肢都做了极大程度的“延伸”。
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人的肉眼在天气晴好的情况下可以在海平面上看到距离自己20～30千米的船只（视船体大小），在高山顶上可以看到距离自己超过300千米的城市建筑轮廓。在使用望远镜的情况下，远处的物体通常可以放大8～10倍，这样，观察距离自己20千米的物体就像观察距离自己2千米的物体一样。在我国贵州省建设的500米口径球面射电望远镜（FAST）(1)如图2-2所示。
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图2-2 FAST球面射电望远镜
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使用这种大型射电望远镜可以观测130亿光年以外的星体。不过，也有人说这种观测方式的被动性比较强，与其说是“看”，不如说是“听”。这种观测方式，在距离上的提升是极大的，从20千米的距离提升到130亿光年，大约提升了6.15×1013倍。
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人类不断扩展自己视野的边界，不断认识新天体、新星系，也不断发掘新的天文现象，并逐步推翻现有的天文学认知，建立新的天文学知识体系。在任何一个历史时期，人类既无法说清现在所掌握的知识有哪些局限，也无法预测未来会有什么新的发现可以补充现有的知识，这就是认知边界扩展过程中一直困扰着人类的事情。
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望远技术的提升不断带给我们新的发现，形成新的知识颠覆，而对不同电磁波长的感知也让人类在认知体系上有了质的飞跃（如图2-3所示）。
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图2-3 电磁波长分布
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人们最初只能用肉眼看到可见光部分的电磁波，也就是波长为380～780nm的电磁波。对光的波长从大到小粗略划分，就是我们平时说的“红橙黄绿青蓝紫”七色光。
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波长比红色可见光还要大的电磁波称为红外线。红外线是在1800年由英国天文学家、古典作曲家、音乐家弗里德里希·威廉·赫歇尔（Friedrich Wilhelm Herschel，1738年11月～1822年8月，如图2-4所示）通过棱镜分光发现的。此后，由于物体的红外辐射现象，人类又发明了很多应用性很强的工业产品，例如夜视仪（如图2-5所示）。
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图2-4 弗里德里希·威廉·赫歇尔
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