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上帝掷骰子吗《起于科学、止于哲学与神学之间》

  • 小小评论家小小评论家
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  • 2023-03-26 17:35:27
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这是一本好书。能将复杂的问题说清楚,很难了,而让读者合上书后又有许多思考,则更是不易。但这本书做到了。

这本书论述了上世纪物理学的发展。要知道科学的发展总是遵循这样的原则:一群年轻的科学家以无穷的想象力,打破既有的框架,创立新的科学体系。但当他们渐渐老去时,大多会回到神学或者哲学中。而当他们的学说,由科学假说成为科学神话的时候,就应该有新的天才来打破了。很显然,这本书所述的物理学正沿着这样的路径在发展。

引起我联想的是,并不能将量子物理学中的理论简单复制到宏观现实中来,虽然其从某种角度上看是如此的美丽。不将微观与宏观相混淆,是研究物理、甚至于其它学科最重要的一条原则。曾记得日本科学家对于宏观与微观间的差异有这样的比喻:

有两条狗,一条干干净净,没有一个跳蚤;另一条却满是跳蚤。当两条狗站在一起时,从微观上看,任何一个跳蚤都可以从一条狗上跳到另一条狗上,所以微观上其过程是可逆的;但从宏观上看,再没有狗是干净没跳蚤的了。

微观的可逆并不对应宏观的可逆,微观的规律并不能拓展到宏观上。而许多物理学的谬误往往都来自于对于微观规律的过分放大。

其实不仅在物理学中如此,在其他科学中也一样。我们常常会遇到这样的解释:我不能让他/她这样做,要是所有人都这样那我该怎么办。这就是典型的微观规律宏观化所产生的谬误。要知道所有人都这样做的可能性是极小的。

在二十世纪,量子物理学后,产生的分形理论与混沌理论也从很大程度上印证了上述原则的有效性。从分形角度上看,被测量物体的长度是随着度量尺子的大小而改变的。当用原子显微镜来测量国境线的长度时,你会因为无穷尽的量子潮汐而无法得到准确的结果。

分清了微观与宏观,自然对于随机性与确定性的关系也有了新的认识。从微观上看,这个世界是充满了随机性的,是由许多偶然事件组成的。但当时间或者空间尺度足够大的时候,宏观的特性自然呈现。从这个角度来分析近来很流行的“蝴蝶效应”,则应该知道,虽然亚马逊丛林中的一个蝴蝶的翅翼闪动会造成纽约上空的一次暴风雨。但并不是每只蝴蝶的翅翼闪动都能产生这样的效果。绝大多数的闪动在漫长的时间空间尺度下是泯灭了的。而在大尺度下,仍然是宏观规律起作用。因此,要充分尊重偶然性,但也绝不能将偶然性当作唯一。

起于科学、止于哲学与神学,感谢上个世纪研究量子物理的天才们,给予我们太多的精神财富。

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