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世界,比你想象的更奇怪  

2008-06-04 13:32:00|  分类: 视野 |  标签: |举报 |字号 订阅

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世界,比你想象的更奇怪

http://www.thebeijingnews.com 来源:新京报

 

世界,比你想象的更奇怪 - 新知周刊 - 《新京报·新知周刊》


理查德·道金斯(Clinton Richard Dawkins),全世界最著名的活着的无神论者、最重要的演化生物学家、英国皇家科学院院士、牛津大学教授。前不久,他在TED网站上向全球公众发表了一个演讲。在演讲中,他谈到了现代科学的发展给人类带来的困惑,并从演化生物学的角度解释了为什么人类对所处世界的感知会是你我感受到的这个样子。我们也可以借由此篇演讲,更深刻地认识科学与我们所在的世界的关系。由于篇幅问题,讲稿在发表时有删节。

 

科学违反人类直觉
 
霍尔丹说:“我怀疑,宇宙不仅比我们想象的更奇怪,而且比我们能够想象的更奇怪。”

 

量子理论在某种意义上必然是正确的,可是量子理论赖以提出这些预测的前提是如此神秘,量子物理学权威费曼都不得不说:如果你认为自己明白了量子理论,你就没明白量子理论。而生物学家沃伯特(Lowis Wolpert)相信,科学违反了人类的直觉。他指出,每次喝水,喝下的水分子中就有一个可能曾通过克伦威尔的膀胱。其实,一个玻璃杯中的水分子数量比世界上玻璃杯的数量和膀胱的数量都多得多。当然,克伦威尔和膀胱并没有什么特别的地方。

 

我们已经习惯认为地球是围绕太阳转动的,要理解那在认识上是多大的革命就显得困难了。很明显,地球看上去巨大而静止,太阳看上去渺小而运动———哲学家维特根斯坦问朋友,“为什么人们总觉得是太阳在围着地球转,而不是地球本身在转动呢?”朋友回答:“看上去就是太阳在绕着地球转呀。”维特根斯坦反问:“那要让地球看上去是在转动,应该是什么样子的呢?”

 

科学说出了一个违反直觉的事实:晶体和岩石这样的实心物体,几乎完全是由虚空组成的。我们熟悉的一个例子就是:一个原子的原子核就像是足球场中的一只苍蝇,相邻原子的原子核是隔壁球场中的另一只苍蝇。所以,看上去最坚硬密实的岩石,内部几乎是空的。

 

可为什么岩石看上去如此密实坚硬呢?人类的大脑经过演化,能够帮助我们在自身活动的大小和速度范围内获得生存机会。我们没有演化出在原子世界中漫游的能力,如果我们有的话,我们的大脑有可能真会把岩石看作是空心的。
 
 

欢迎进入“中观世界”

 

我把我们在其中演化的中等尺度的环境命名为“中观世界”(middle world)。我们是中观世界中的居民,想象力受到了限制。

 

1983年,美国陆军少将Stubblebine担任情报保卫指挥部的总司令。他准备进入隔壁的办公室。“原子主要是由什么组成的呢?”“空间。”他开始走动。“我主要是由什么组成的呢?原子。”他加快了脚步。“墙壁主要是由什么组成的呢?原子!”“我要做的,只是将空间融合。”然后,将军的鼻子就撞在了墙上。他坚信有一天这种能力会成为军中的常规技巧。这个故事是我前几天在《花花公子》里读到的。

 

当伽利略告诉人们,轻物体和重物体同时落地的时候,人类直觉很难相信他的话,因为在中观世界里,空气摩擦总是存在。如果演化发生在真空中,我们就会预料到它们会同时落地了。重力控制着我们的生存,而对于表面张力我们却一无所知。对昆虫来说,这两种力的重要性正相反。

 

一只动物是由它的大脑塑造的。不同的物种生活在不同的世界里,于是就有了令人不快的各种现实。我们看到的并不是世界本身,而是世界的一个模型,它受到感觉材料的调节,它被建构出来是为了应付外部世界。一只猴子的大脑必须有能够模拟一个由树枝和树干组成的三维世界的软件。水黾不需要三维软件,因为它生活在池塘的表面,一个平面世界。

 

蝙蝠或许可以用耳朵看见颜色。霍尔丹也说过,狗能区分两种稀释到很淡的相似脂肪酸,两者的区别是其中之一多了一对碳原子。他猜测,狗也许能够通过两种酸的不同气味来排列不同的分子量。还有一种脂肪酸叫癸酸,它和前两种很相似,只是又多了两个碳原子。一只从来没有闻过癸酸的狗,也许能毫不费力地想象出它的气味。或许对狗来说,嗅觉也是有颜色的。蝙蝠的听觉也是如此。
 
 
“奇迹”就是小概率事件

 

大理石雕像可能朝我们招手。组成它的分子都处于来回震动中,由于分子的数量十分巨大,彼此之间又不存在朝哪个方向动的默契,对于中观世界的观察者来说,雕像才是静止的。不过,组成雕像手臂的分子可能会在同一个时间朝着同一个方向运动。这样,我们就会看见那条手臂在朝我们挥动。当然了,此事的概率很小。如果你从宇宙起源的时刻开始写“0”,那么你到现在还不能把表示这个概率的数写完。

 

应该怎么理解“比我们想象的更奇怪”?是在原则上就比想象更奇怪,还是比我们的想象更奇怪?我们能不能通过训练,把自己从中观世界中解放出来,从而对非常小和非常大的事物获得直觉上和数学上都有效的认识呢?我也不知道答案。我不知道我们能不能通过让孩子从小就玩一种模拟量子现象的电脑游戏来帮助他们理解量子理论。能不能用同样的方法帮助孩子们理解相对论?

 

如果宇宙真比我们想象得还要奇怪,原因是不是自然让我们只能想象在非洲草原生存所需要想象的东西呢?我们的大脑是不是如此多才多艺、如此伸缩自如,以至于我们能训练自己打破演化的盒子?最后,宇宙中是不是存在如此奇怪的东西,以至于超出任何哲学家,或是任何近似神的生物的梦想?

 

编译:红猪

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