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主题:【原创】科学=2 -- wild007

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家园 【原创】上帝的筛子和老天爷的阄

也许很多人还是没有意识到,所有的科学定义全是人为添加的,而不是真实世界实际存在的。比如元素周期表,它所代表的就是元素符号下表现的一系列规律的归纳结果,而元素本身的“理化性质”是否实打实的呢?我们知道在量子力学条件下,质量长度等都已经不再恒定,既然经典物理让位给了量子力学,那么元素周期表也应该“与时俱进”了。但是事实上,元素周期表依然在微观世界有着很好的应用,这是怎么回事呢?

所有的工厂都在限定的苛刻条件下进行着工业产品的生产,大家都先入为主地认为这是“科学的严谨”,是今天世界“超凡的表现”,只是实质上,苛刻的生产条件唯一的目的就是规避多余的变量。为什么我们动辄要把物质纯度搞到小数点后多少多少个9,这当然就是要去除“杂质”的影响,而杂质实质上就是变量。所以从科学诞生的那刻起,“变量控制”已经充斥在我们周围。打个比方的话,科学就象是一个个坚固的城堡,城堡之内是精致的现代工业社会,城堡之外则是肆虐的“野蛮变量”的大军。为了让各个城堡能够有效连通,现代科学用了很多的方法,比如牛顿三大定律沟通了力与速度、质量等的联系,热力学三大定律解决了不同能量间的转换,而爱因斯坦的E=mc2之所以“伟大”,就在于它把物理学几乎全部连接在了一起,所有的物理学要素几乎都有“相关性”了,换言之在相对论之下,物理帝国才真正成型,而以往是要分隔在不同时空独自作战的,更别提波动说和粒子说还一直内讧中。

只是物理学和化学等学科的连通还是有问题,元素周期表的不可动摇,说明微观世界里,无穷粒子的规律性问题还是无解,科学对待微观粒子还是只能进行“变量收敛”,即彻底放弃经由分析每个粒子的规律性来最终推导出物质本身的规律。而如此处理下的后果就是物质整体的规律体现为一种“选择性”而非通常科学状况下的“连续性”,即物质突然出现几种无相关性的“偶然结果”,比如投出一枚硬币,他可能是正可能是反,科学无法给出每一次的确切答案,只能笼统地给出一个大致的平均值。这就产生了著名的“上帝的筛子”问题。

“正常”的科学必然会告诉你物质运作的来龙去脉,而在“上帝的筛子”面前,科学无法给出过程,我们只能看到开始和结果,中间发生了什么是一个完全的“黑箱”。假如上帝的筛子有6面,那么每次投出的1,2,3,4,5,6间完全没有相关性,而如果筛子是128面的,那么就出现了128个平行的规律世界。很多人以为,筛子的结果会均匀出现,但那是规则体的筛子,现实世界里,筛子其实是不规则的,所以得到的点数分布并不完全呈现规律性。好不容易经由爱因斯坦连接起来的科学帝国在上帝的筛子面前顷刻间又变回一盘散沙。上帝丢不丢筛子,成了西方科学界一个异常尴尬的问题。总不能说设计一款发动机,理论点火6次能成一次,但是这得看“上帝”的面子,搞不好给你来个60连黑,这样的机器还能用吗?话说在东方还真就有这样的理念。

中国人自古讲机缘,其实就是认可了“筛子”,当然中国人不讲上帝,我们讲“老天爷”,老天爷不扔筛子,而是抓阄,而阄是个预先设定却又完全随机的东西,没有啥均等的规律,也许一个人抓一辈子都抓同一个,也可能他有一天心血来潮就换个抓抓。从变量收敛看来,我们根本无法预知有几个结果,因为总有些小概率结果还没机会出现,而从概率分布上,我们又确知某些结果出现频率较高,因此在现实世界,抓阄显然比扔筛子靠谱。因此如果有人考试要赌答案,筛子还是淘汰掉吧,呵呵。

从传统思维出发,做任何事都必须要留有余量,不可做绝,所谓“万事留一线,日后好相见”。在科学研究中,备用系统的研发大致也应该是同样的思路,“万无一失”在复杂系统里基本是不可能实现的,所以容错性和精确性间必须达到一个平衡,一味求精确最后肯定死路一条。话说中国航天,人工参与的工作很多,这其实是个好现象。

规律世界和无规律世界是互相穿插在一起的,早年西方在规律世界里独树一帜,可以说早已经把现实世界的规律世界都给开发得差不多了,剩下的都是无规律占比很高的领域,在这样的领域内,还强求精确体系无疑并不明智。上次看我爱发明,民间飞行设计者说要配个水平仪,我以为会去买个电子设备,结果人家就拿个橡皮管灌上水,中间留一气泡然后封上,不禁叹服,我想今后这样的科技应该占比会越来越高吧。

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