将科学与技术割裂开来的人未必坏，但绝对蠢

不断有人试图割裂科学与技术，鼓吹“科学研究不推动生产力发展”和“科学无用论”。这些人未必坏，但肯定蠢。他们根本不懂科学与技术的关系。

简单粗暴地说，科学由知识引导，重点在与从已知发现未知，但盈利从来不是目的；技术由产品引导，重点在于从给定要求产出有用产品，这里产品包括一般意义上的工商产品，也包括建筑、土木等工程项目，所以工程和技术有时也合称工程技术，甚至可以将工程（engineering）与技术（technology）混用。

技术肯定是推动生产力发展的，否则根本没有准生证。但技术发展由科学指导、科学探索结合了技术需求的推动，这是工业革命（尤其是以内燃机、化工、电力为代表的第二次工业革命）后才开始的，这样的互动是工业革命后人类文明加速发展的基础。

欧几里德在写《几何原本》的时候，未必想过这能用到哪里。牛顿在写《自然哲学的数学原理》的时候，也是一样。如今小木匠在划线下料前，会用几何原理算一算，而不是切割后拼起来再说，吻合不上再接着切割调整。船长把大船靠岸时，也根据惯性调整速度和操舵，实际上暗含了微分方程的道理。

德国物理学家鲁道夫·克劳修斯在1850年提出热力学第二定律的“克劳修斯表述”（“不可能使热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响”）的时候，未必想过这有什么用。英国物理学家威廉·汤姆森（开尔文勋爵）在1851年提出等效的“开尔文表述”（“不可能从单一热源中，通过一个循环过程，使之产生净功”。 ）的时候也一样。

但热力学第二定律决定了不可能有永动机，而不管构思如何精妙，不管工艺如何精密。 可巧，历史上尝试永动机的人不少，至今依然有人声称突破了热力学第二定律，但不管他们如何赌咒发誓，热力学第二定律依然是颠簸不破的铁律。

法国工程师尼古拉·卡诺在1824年发明卡诺循环时，比克劳修斯和开尔文发明热力学第二定律还要早，但具有相似的意义。卡诺循环是热效率的极限，任何发明创造都不可能突破这个极限。

在自控里，也有可控性和可观察性的概念。一个系统如果不可控，不管用什么控制律、多快的计算机，都不可能实现有效的控制，或者说把系统状态从初始点有序地转移到终点。一个系统如何不可观察，不管用什么、用多少传感器，都不可能完整地观察到系统的所有状态的变化。

更加“喜闻乐见”的例子可能是恩斯特·马赫在1887年发现的音速和激波现象。空气中的压力波以音速传递，物体运动速度低于音速时，压力波的传递领先与物体的运动；物体运动速度高于音速时，压力波“躲闪不及”，形成无形但坚硬的音障。这好比骑马牧童闯进羊群，只要马儿跑得比羊儿慢，养儿来得及四散逃开，马儿并不遇到太大的阻力。羊儿逃开的速度就是音速。

但马儿跑得太快的时候，羊儿逃散不及，反而形成一堵墙，这就是激波。激波的强度随飞行物体的速度而增加，马赫还给出了激波锥角度（后人称之为马赫角）的计算公式。然而，这是人类尚未发明飞机的年代，马赫的激波实在是没有什么用，说他在捣鼓没有实用价值的雕虫小技不算有多刻薄。

但二战末年人们开始冲击音障的时候，还以为只要发动机出力更大，飞机总能推过音速。但在这时，人们发现了“马赫俯冲”现象。也就是说，在飞机速度接近音速的时候，机头突然下沉，然后俯冲越来越快、越来越深，根本无法改出。这时人们想起了激波，发现平尾固定面与后缘升降舵之间的缝隙引起的激波“屏蔽”了升降舵，使得最需要升降舵帮助飞机从“马赫俯冲”中改平出来的时候，自己反而成了摆设。

与此同时，不断加速的飞机也最终像撞上看不见的石墙一样，速度上不去了。这是因为激波的理论密度是无穷大，阻力也相应提高到无穷大。阿道夫·布斯曼在三十年代发明了后掠翼，利用后掠角将超音速来流分解成沿机翼翼展方向的展向流动，和垂直于机翼前缘的法向流动，只有后者才产生升力，但速度已经降低到音速以下，阻力大大降低，超音速飞行成为可能。马赫角则用来确定后掠翼的后掠角

在宇航时代，人们为航天器返回时的热防护伤透脑筋，直到NASA的理查德·惠特康姆提出用激波形成隔热层。返回器的巨大速度在前方形成强激波，推离返回器本体的激波形成的“虚拟石墙”代替返回器本身承受气动加热，致密的激波锋面正好用来传热，以后这成为返回器的基本热防护设计，而且返回器返回时，平底向前，加强激波的形成和热防护的效果，也产生减速作用。

这一切都起始于貌似无用的对音速和激波的研究。

在今天，也有很多科学研究受到技术研发中遇到的难题驱动，成果直接反馈到技术研发中。

米开朗琪罗设计罗马的圣彼得大教堂时，缺乏科学指导，只有加料和堆安全系数来确保大穹顶的强度和安全，结果厚度竟然达到一米。如今有了力学的指导，相似的穹顶厚度可以大大降低，重量和成本都相应降低。这就是科学指导下的工程实践的威力。

科学对技术的指导作用是现实存在的，“科学是生产力”所言不虚。但具体的科学原理能指引什么样的技术实践，这在发现科学原理的时候未必知道。原子能起始于e=mc2，苏联物理学家彼得·乌菲姆采夫在发表《衍射物理理论中的边缘波方法》的时候，没有想到这成为隐身技术的理论基础。但杨振宁的宇称不守恒和杨-米尔斯理论具体有什么用？恐怕杨振宁自己也说不清楚。但科学与技术依然是互动的，将其割裂是愚蠢的。