科学是现代社会的基石，科学的产生和不断发展造就了日益繁荣的现代文明，我们赞扬科学、崇拜科学，把科学捧上神坛，奉为真理。那么，科学真的就是真理吗，究竟什么是科学，科学有什么特点？爱因斯坦的《物理学的进化》帮助我们理解科学的思想和内涵。
科学是理解自然世界的知识，它的目标是建立符合客观现象的理论，以帮助人们用简单的观念去认识表面上及其复杂的自然现象。与神学和哲学一样，科学也试图解释世界，这一方面源于人类的好奇心，比如苹果为什么会落到地上，水为什么会往低处流，光是什么，人类永恒的好奇心是推动科学发展的第一动力；另一方面是源于人类的需求，刮风下雨、生老病死、四季变迁，人类要生存得更好，必须要理解自然现象。与神学和哲学不一样，科学不用神和轮回解释世界的运作，科学不靠单纯的思辨智慧，科学也并不宣称终极真理。根据《物理学的进化》的内容，归纳了以下科学的典型特点。
理论和实验相结合的推理方法是科学的基本特征
虽然人类社会很早就掌握了指南针、造纸、冶炼等技术，也学会造复杂的机械设备，但真正的科学开始于伽利略。伽利略提出了理论和实验相结合的推理方法，成为科学的开端。科学的推理方法，即是通过对自然现象的观察分析，并经过逻辑推理，得出定性或定量的结论，再由实验来检验理论。可以说，理论和实验相结合的推理方法就是科学的哲学观，也是科学的最本质特征。所以，古代的指南针、造纸、火药仅仅是技术或工程知识，是人类总结的经验知识，没有上升到科学。要检验一个观念是否正确，不是看谁位高权重，不是看谁会忽悠，而是要看是否能经受实验的检验。比如用自由落体实验检验亚里士多德和伽利略关于运动和质量关系的观点对错；用光的衍射实验评价光到底是牛顿的微粒论还是惠更斯的波动论。就像马克思主义哲学所说：实践是检验真理的唯一标准一般，实验是检验科学的唯一标准。
实事求是是科学的精神内涵
科学的目标是解释客观的现象，科学的理论必须符合观察的结果，而且要经得起实验的检验，用上千个观察现象支撑的理论，只需要一个与理论不符的结果就能推翻。科学的精神是不唯书、不唯上，唯有实事求是，正是这种实事求是的精神推动了科学的不断发展。伽利略突破了亚里士多德的教条，开启了科学的时代，让人们更理解运动和物质的本质，牛顿进一步地建立了伟大的经典力学，人类建立了基于力、质量、惯性系的机械观，理解了从粒子的运动到行星的运动的规律；可当光的现象、电磁的现象被发现后，机械观的解释陷入困境，为解释现象，科学家又建立起基于场的概念的电磁理论，重新将理论和现象统一；而对于经典力学难以自圆其说的光的运动的一些现象，爱因斯坦顺着这条线索建立了相对论，重构了力学体系，重建了人们的时空观。可以看出，科学就是本着实事求是的初心，不断地发展前行的。
自由创造是科学的灵魂
爱因斯坦说：“科学不是一本定律汇编，也不是把各种互不相关的论据集合在一起的总目录，它是用来自由地发明观念和概念的人类智力的创造物。”科学不只是发现规律，科学是一种创造发明的过程，为了解释观察到的现象，科学家要发明概念，提出假设，推理分析，构建理论。只要现有的理论与当下观察的现象是统一和谐的，我们就可以暂时说这是个科学的理论。比如经典力学的建立是基于自由发明的质量、力和惯性系为开端的，这个理论是简洁又完美的，可以解释当时说观察到的一切现象。但当新的现象无法被旧理论解释时，科学家在迫不得已的时候又发明了场、时-空连续区的概念，推理构建出一套新的理论，让观察到的现象与理论统一起来。没有自由的创造就没有科学的发展，思维和观念比知识更重要。
持续发展是科学的特质
科学是一本永远写不完的书，每一个重大的进展都带来了新问题，从长远来看，每一次发展总要揭露出新的、更深层次的困难。科学没有永恒的理论，任何一个理论都有逐渐发展和成功的时期，经过这个时期以后，它就会很快地衰落。几乎每一个科学上的重大进步都是由于旧理论遇到了危机，通过尽力寻找解决困难的方法而产生的。当新理念产生了，它的解释范围更广，旧理论变成新理论的一种特殊的极限情况。从机械观的兴起、到机械观的衰落、再到场和相对论的建立以及量子力学的发展，都是遵循相似的路径。若用一个比喻，我们可以说建立一个新理论不是像毁掉一个旧的仓库，在那里建起一座摩天大楼。它倒像是在爬山一样，愈是往上爬愈能得到新的更宽广的视野，并且愈能显示出我们的出发点和其周围广大地域之间的出乎意料的联系。科学就是一次没有终点地爬山之旅，越往上爬视野越开阔，也越加的艰难。
虽然我们大部分人不是科学家、不从事科学研究，但生活在如今的科技时代，认识和理解科学应是现代人的基本素养。学习科学的精神、科学的思维方法，热爱科学，拥有强烈的好奇心、探索精神和求知欲，这些即便不能促进人世俗的成功，也将会增加人内心的幸福。
最后，用《物理学的进化》一段话结尾，感受下科学的魅力与内涵：“我们力图借助于物理学理论为自己寻求一条通过大量观察到的情况所构成的迷宫的道路，以整理和理解我们的感觉印象。我们希望观察到的情况能够和我们对实在所做的概念相符合。如果不相信我们的理论结构能够领悟客观实在，如果不相信我们世界的内在和谐性，就不会有任何科学。这种信念是，并且永远是一切科学创造的根本动机。在我们所有的努力中，在每一次新旧观念之间的戏剧性斗争中，我们坚定了永恒的求知欲望，以及对于我们的世界和谐性的始终不渝的信念，在求知上所遭遇的困难愈多，这种求知欲望与信念愈增强。”
