脱水读 >  天涯 >  煮酒论史 >  我们从哪里来:上帝和科学的想象。从大爆炸和进化论谈起

我们从哪里来:上帝和科学的想象。从大爆炸和进化论谈起

楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
到了量子力学,直接在运动方程里引入了概率和不确定性,颠覆了牛顿力学的传统。一大票物理学家都不淡定了。于是薛定谔就提出了第三个“妖”:那个著名的“猫妖”。

薛定谔猫想要质疑的是:物理量在微观的不确定,和宏观的确定之间,是否存在截然的分界线?在两者之间,人的观测是否起到了决定性的作用?背后是否存在我们尚未了解的确定的“隐变量”?

对这三个问题的回答,现代物理学用了之后几十年的时间,直到21世纪才算有了比较圆满的解答。分别是:

1)微观和宏观之间不存在一个截然的分界线。在凝聚态物理,量子光学领域,都可以在实验室里实现成千个粒子组成的量子叠加态 -- 叠加态中的粒子的多少,取决于我们的实验条件和技术水准,没有理论上的天然局限。
2)人的观测在量子物理中并不是决定性因素,多粒子之间的量子纠缠和自发的退相干才是背后的物理机制,而且在实验室里已经实锤再现了这两个物理过程。
3)贝尔不等式和相应的一系列实验,都否定了局域的隐变量的存在 -- 这是实验的证伪,非常有说服力。现在量子计算机的发展,更是在概率算法上进一步说明了:量子世界存在着超过宏观世界的想象的概率联系,包含有一个数学上的“平行世界”演变出的巨量的量子信息,我们甚至可以利用这些信息来进行量子计算。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
回头看拉普拉斯妖的三个前提:1)运动方程是确定性的 2)物理规律是时间可逆的 3)计算能力是无穷的。热力学否定了第二个,量子力学否定了第一个,数字化信息科学否定了第三个 -- 决定论的梦想,至此终结 。。。

最后再说一个题外话:关于时间概念,有三个层次。分别是动力学的时间,热力学的时间,和人可以感知到的时间。三者之间有联系,但更有本质区别。至今为止,动力学时间始终是可逆的:一个球可以来回的蹦来蹦去而不违和。而热力学时间则是不可逆的:一个玻璃杯摔碎了不会自发的恢复。人的感知也是:子在川上曰,逝者如此夫 。。。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
量子力学倒是有一种特别的解释,用的是经过变形的薛定谔方程,假设动力学时间不可逆。不过这个理论,目前还没有实验证明,物理学家中接受的人不多。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
物理实验观测的结果,不是物理学家的哲学观点能够决定的。科学不是哲学,更不是脑补学
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
提出贝尔不等式的贝尔本人,就是支持爱因斯坦的观点,想要证明量子背后有隐藏的变量的,结果呢?恰恰相反 — 这样的例子,科学史上层出不穷。科学实验结果不以人的意志为转移,这是最基本的科学精神
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@窗帘飞走了 2020-12-31 07:45:17
Ridiculogical: 举报 2020-12-30 22:26:18 评论
现在的时间用的是原子钟,也就是是按照原子振动的次数来计时。比如标准秒的定义是铯原子每秒震荡9192631770次
--------------
OMG,如此记时会不会让普通的一天的概念,比如说按照地球自转算,变得不准确?
-----------------------------
现在的标准秒,用的是特定的原子能级跃迁的光波频率来定义。现在的米,用的是光在一秒里移动的距离的相应的倍数来定义。

历史上的物理量的单位,也都是人为的规定。比如:以前的米就是用的保存在伦敦的恒温室里的一段合金来做“标准米”。你说到底准不准,多大的精确度,还不是计量局的标准说了算?

按照现在的计量标准,不需要一个实物标准,用自然界的一些不随着时间地点而变,只要符合实验条件的设置,用人人都可以获得的“标准”单位,这是更加合理的做法。而且,精度也远远超过了以前的方法。

你看:量子力学不是什么都“不确定”,而是在很多时候,可以获得经典牛顿力学永远无法达到的精确度。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@窗帘飞走了 2021-01-02 05:41:27
我觉得还是有必要分清楚什么是事实 - facts, 什么是逻辑 - logic. 这也是物理界一直存在的问题,就是现有的已知的逻辑目前解释不了量子的事实,非要用逻辑解释事实就只好提一些看上去比较诡异的论调。就算现在的数学运算能力已经很厉害了,要人脑接受一些并不符合现有逻辑的复杂的概念,也是十分不易……
-----------------------------
应该说是“事实”和“观点”需要区分开。至于说逻辑,更多在推理和表达的方法上,并非主要因素。

物理不是局限于说清楚什么是事实,并非是事实的罗列。物理要做的,是用最少的假设得到最合理的对于事实的解释,并能推理出尚未发现的事实。

举个例子:牛顿说物体存在惯性,不需要依赖外力来“维持”物体的运动状态,就是对事实的一种解释。这个解释或者说“观点”,与当时流行的外力维持运动的观点相矛盾,在逻辑上分辨不出对错。但是因为可以更好的解释实验现象,而成为物理理论。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
再比如:引力质量等于惯性质量,这是牛顿的一个假设。为什么?到现在也没有一个合理的解释。这就是物理理论 -- 假设能够解释实验事实就可以,量化了就是理论。至于是否能过在逻辑上获得“圆满”,那不是首要任务 -- 某些哲学理论才会追求逻辑上的“圆满”
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
提到逻辑,又要不得不说哥德尔不完备定理了:人家在“逻辑”上都严格证明了:任何可以让我们理解的理论体系,单靠逻辑是做不到既自洽又完备的。那些迷信逻辑可以圆满解释一切的,100年前就该醒醒了
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
如果在不带任何功利的目的前提下,在尽量多的掌握了相关事实的基础上,相信具有相关技能的人有能力判断哪一种观点“更合理”,这是一切基于理性的讨论和学问研究的出发点。这种基于事实进行分析判断和思考的能力,叫做critical thinking (翻译成批判性思维,我更愿意叫”深度思维“),是一种对于学术研究非常关键的技能。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
随便搜了一下:

https://www.thoughtco.com/critical-thinking-definition-with-examples-2063745

What is critical thinking? Critical thinking refers to the ability to analyze information objectively and make a reasoned judgment. It involves the evaluation of sources, such as data, facts, observable phenomena, and research findings.1


Good critical thinkers can draw reasonable conclusions from a set of information, and discriminate between useful and less useful details to solve problems or make decisions.
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
归根到底,科学绝不仅仅是一些可证伪的理论学说,而是一项人类的创造性的认知活动。这个认知活动的目的因是客观真理,也就是说:一切人类活动都是具备目的的,而追求客观真理就是人类求知和进行科研活动的目的。“客观真理”的存在就是因为人在进行认知活动之前就已经“假设”其存在了。反而科学活动的产物:人创造的科学理论,因为具有主观因素的局限,而只能接近而从来不会是“客观”真理。这就是客观真理本身必然具备的“不可知性”。

那么问题来了:以求真为目的的认知活动,或者说科学研究,又是如何在无法掌握客观真理,甚至不确知什么是客观真理的情况下,进行的呢?这就牵扯到:面对不同的观点和创造的理论,人具有理性的判断力,有能力选择相对“正确”和“更合理”的那个理论。或者说:科学理论都具有“可证伪性”,在不断的迭代中。这样一来,科学的求真认知活动,才具有了可操作性。

总之:以求存为目的的活动是最基本和简单的互动,这个活动不牵扯“真理”。而假设了客观真理存在,才有了以求真为目的的认知活动。客观真理的不可知性,又让我们的求真认知活动只能通过不断地“创造”可以证伪的理论来实现 -- 科学研究活动的可操作性体现在所有科学理论的“可证伪性”。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
说明一下:以上讨论,属于科学哲学的认知范畴,是在外“看”科学的视角。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@0匿名用户0 2021-01-07 18:06:43
“求真”,这是一个可操作的活动,其原理是对比,在众多的数据中找出一个真的,或者推导出一个真的。
这样就必须满足两个条件,其一,知道什么是真,其二,知道什么是不真,这样才能找出或者推出未知的真或者不真。
一个可操作的“求真”就是一台图灵机,需要明确的输入。
R先生说了:““客观真理”存在是我们进行求真认知活动的前提”。
这是什么意思呢?请R先生科普下。
-----------------------------
“求真”是目的,不是可以实际操作的。认为人类能够通过科学发现“真理”,实现可操作的“真理”,这是牛顿时代的宏伟梦想。

到了20世纪,物理学家就不那么自信了。正因为这个原因,波普尔才提出了“可证伪性”最为科学的操作判据,并得到了大多数科学家的认可。你不理解这个来龙去脉,还以为科学可以操作层面上“求真”,情有可原。

再强调一遍:在操作层面,科学只能通过“可证伪”来接近客观真理,而永远无法通过操作真理来实现求真。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@0匿名用户0 2021-01-07 22:30:08
“求真”图灵机是怎么操作的。
首先,要假设一个真理,放到图灵机里,看看输出是不是预测的那个,如果不是,就修改真理。
可以把人类社会看成是一台图灵机,所以也要先假设一个真理,这个真理实际只和我们想要的那个输出有因果关系,如果输出不合意,我们就修改这个真理。
所以,1.真理就是人为定义的。2.真理确实就在一些人的掌握中。
-----------------------------
如果抛开你在这里定义的这个“真理”,你描述的就是科学的试错证伪过程。把你这里定义的“真理”换成“观点”或者“理论”,就完全符合我之前说的:

以求真为目的的认知活动,或者说科学研究,又是如何在无法掌握客观真理,甚至不确知什么是客观真理的情况下,进行的呢?这就牵扯到:面对不同的观点和创造的理论,人具有理性的判断力,有能力选择相对“正确”和“更合理”的那个理论。或者说:科学理论都具有“可证伪性”,在不断的迭代中。这样一来,科学的求真认知活动,才具有了可操作性。

按照奥卡姆剃刀原则,你这里定义的这个“真理”概念,可以被剃掉而没有任何影响。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@0匿名用户0 2021-01-07 23:01:00
真理的客观性指的是什么?
就是在假设真理的时候,必须要理解运行真理的那台图灵机的算法。
-----------------------------
这个世界上,有任何一个人,敢说自己“理解运行真理的那台图灵机的算法”吗?

如果没有,你的这个说法,完全不具备可操作性,就是一句无意义的空话。

实际上:你这里定义的受到人的主观局限的“真理”,和我之前定义的:先于人的认知过程的"客观真理",完全是两个概念。你要否定你自己定义的“真理”的存在,我没有任何意见。

over
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
多说一句就是:科学理论是人创造的,不是对客观真理简单的“照猫画虎”。把科学理论说成是“客观”,某种程度上是否定了人自己的创造能力。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@0匿名用户0 2021-01-08 09:57:33
我们可以设计图灵机的算法,唯一不受控制的是图灵机的运算过程,我们把这个运算过程定义为“不以人的意志为转移的客观事实”。
-----------------------------
把一个过程说成是“客观事实”,你语文都成问题
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@0匿名用户0 2021-01-08 10:09:43
个人认为,“物质”这个概念,可以用“图灵机”取代,这就是时代进步。
-----------------------------
只要存在有限步骤内无足够精确解的物理问题,这样的数学上不可解的物理问题,可以通过实验得到答案,图灵机就不可能代替物理实验 -- 这是关于数字计算和物理之间的关系的 common sense:一边的物理实验结束立马就出了结果,一边的图灵机愣是死循环宕机了,这就是本质上的差异。这个差异,靠脑补是无法消除的。


楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
WIKI 里关于喻言机(Oracle Mechine)的描述:注意:1)喻言机不是一个图灵机或者程序 2)喻言机可以用来(部分)解决图灵机停机问题。

In complexity theory and computability theory, an oracle machine is an abstract machine used to study decision problems. It can be visualized as a Turing machine with a black box, called an oracle, which is able to solve certain decision problems in a single operation. The problem can be of any complexity class. Even undecidable problems, such as the halting problem, can be used.

。。。The problem does not have to be computable; the oracle is not assumed to be a Turing machine or computer program.



楼主:Ridiculogical

字数:393034

帖子分类:煮酒论史

发表时间:2017-03-25 05:07:00

更新时间:2021-02-26 12:38:29

评论数:16941条评论

帖子来源:天涯  访问原帖

下载地址:TXT下载

 

推荐帖子

热门帖子

随机帖子