有沒有什麼自然科學理論瞬間擊中你以至於改變了你的價值觀?


整個自然科學的理念……

1、科學界是世界上唯一以「褻瀆」自己的「神」為最大樂趣的人群,這與世界其他人群,尤其是宗教人士,恰成鮮明對比

為了勾引更多人來「瀆神」,他們甚至為此設置了巨額獎金(比如著名的諾貝爾獎),以財富和名利獎勵那些打前人的臉打的最狠的傢伙。

經典的「瀆神」案例:

泊松亮斑

面對不知天高地厚的大學生菲涅爾提出的波動說,牛頓的死忠,泊松教授就提出了「泊松亮斑」來打菲涅爾的臉——按照菲涅爾的理論,條件合適時,光線照到不透明圓盤上,圓盤的影子中心可能出現一個亮點,就好象凸透鏡一樣,這實在是匪夷所思的——所以泊松把話說的非常非常難聽,搞得菲涅爾無地自容。

菲涅爾打算放棄。但他的朋友鼓勵他:「反正已經丟人了,乾脆把實驗做出來,死的更明白些吧」——結果,亮點出現了。泊松臉一下子就腫的像個麵包……

我不知道泊松後來是怎麼厚著臉皮出門見人的。但我知道,在那之後,科學界就把那個亮斑叫「泊松亮斑」……卻不顧這個稱呼對泊松本人來說,是多麼尖刻刺耳……

這個亮斑就這樣,同時打腫了泊松和牛頓的臉……這實在是喜大普奔的一件事……

上帝不擲骰子

實驗證實,愛因斯坦這句話說錯了。上帝不光擲骰子,還把骰子扔到我們看不到的地方。

雖然貴為掌控時空的大神(這要在其他宗教里,真得封聖甚至封神了),但他還是被我們抓住這句話,反覆吊打至今仍樂此不疲。

薛定諤的貓

天國的薛定諤一定對這隻比他名氣還要大的貓感情複雜,因為我們總是握著貓爪撓他的臉……

因為,真的有量子糾纏(疊加態),實驗室里的量子計算機雖然離實用還有十萬八千里,但的的確確是利用量子糾纏原理工作的。

而薛定諤放出這隻貓,為的就是挖苦「既死又活」的疊加態。

現在,這隻貓成了挖苦他自己的工具……

大神薛定諤掌控了萬物的根本,但無法掌控我們那正握著貓爪子撓他臉的手……

題外話:話說日本還真有座廟,供奉著愛因斯坦、法拉第等大神……

總之,有讓「祖師爺」難堪、有 打「神」的臉的機會,對科學愛好者這個奇葩團體來說,不僅不是什麼「神難日」,反而因為昭示了新的科學突破就在眼前,才是最令人激動的、最值得期盼的 「宗教節日」。這種「我們的神又被褻瀆了」的幸福感,外人,尤其是宗教信徒,肯定無法理解。

2、為了保證每個人都可以被人幸福的打臉,科學不允許說含糊話

經常有人說科學能「解釋」什麼什麼……我們才不關心科學能不能解釋什麼什麼。解釋能吃么?

科學不關心解釋,只關心「預言」。

比如說,光的反射和折射,牛頓用微粒說解釋,預言很成功;後來用波動說解釋,預言更成功。

舉例來說,鏡子,牛頓解釋成微粒的反彈,嗯,理所當然的,入射角等於出射角。

然後,菲涅爾提出波動說,以波來解釋鏡子,入射角等於出射角就成了「干涉」原理的推論。

相對應的,如果在鏡子上塗上細密的、間距剛好合適的黑色條紋,就可以改變「干涉」規律,使得光線入射角和出射角不相等。這個牛頓就沒法解釋了。

兩個解釋大相徑庭,但都能準確「預言」光的折射和反射。只是後者還能預言出「光柵」這樣的奇特實體。

那麼,你們說,實踐中,是解釋重要,還是預言重要?

再比如說,牛頓說物體有慣性,才不是為了解釋為什麼車子跑快了為什麼那麼難停下來,這沒意義。

慣性的意義,在於它可以預言「車子一旦跑快了,就不可能立即停下來」、可以預言「一輛轎車,時速100公里,以多大的力剎車,跑多遠才能停下來」——差一絲一毫都不行。

類似的,這個理論還可以預言行星的軌道等等……但是且慢,為什麼水星每100年它的軌道進動,都會比牛頓你的預言差大約43角秒?
(巴掌大的量角器,上面的一度的刻度大約有一個毫米那麼寬;1角秒是它的1/3600。不妨找個量角器看看這才差了多大點吧……)
進動

愛因斯坦:我知道我知道,我能解釋!
——滾。能解釋的理論多了去了。給個他們都做不出的預言讓我們看看!

愛因斯坦:(倆食指在腦門上叮咚叮咚的轉啊轉……哦,串了,那是一休……)我知道了,下次日全食的時候,你們看看緊貼太陽邊緣的星星,它應該比正常的位置偏1.7角秒!

愛丁頓:我去看我去看!能替親愛的愛因斯坦跑腿實在是太幸福了!

廣義相對論的實驗驗證
1919年日全食觀測與廣義相對論的初步驗證

就這樣,愛因斯坦的預言被證實了,他的(廣義)相對論才被我們承認……

為什麼科學這麼重視預言呢?

因為我們要做事啊。如果一個理論在做事之前不能告訴我怎麼做才能成功或者怎麼做肯定行不通,那要它何用呢?當神敬啊?

就好象相對論一樣,幸虧有它的預言,不然GPS就悲劇了:

GPS 中的廣義和狹義相對論效應

總之,科學只重預言,因為不能預言的理論沒法指導我們做事;而且,沒有可驗證預言的人如果封了神,我們也不可能有機會打到他臉;而我們,都是打臉狂人……

嗯,「只重預言」有一個等價的說法,因為過於文縐縐了,很多人聽不懂,這個說法就是「有可證偽性」:其實你拐個彎想想就明白了,不給預言,自然就沒法驗證預言是否成功,自然就沒有「可證偽性」;而一旦給了預言,自然就可以想法驗證預言是否成功,這自然就是「有可證偽性」。

那麼,用「要有預言」不就行了,為什麼要用「可證偽性」這樣詰屈聱牙的詞呢?

因為,預言可以打馬虎眼啊。

比如,我們見多了那種模稜兩可、事先怎麼追問都「天機不可泄露」事後說的頭頭是道的所謂「預言」。這種垃圾怎麼可以接受?

再如,一個只有特定的「奇人」才能掌握的「預言方法」,裡面能藏多少貓膩呢?怎麼可能杜絕串通作弊呢?

所以,「可證偽性」所代表的精確要求是:
1、預言方法任何有科學基礎的人都能掌握,只能一個人掌握的寧可扔掉也不能接受,因為很可能是作弊;
2、任何人在學會預言方法之後,都可以在隨便哪個自己愛待的地方,無需任何額外提示就能完成驗證過程。

3、所有的科學理論都是錯誤的,

很震撼?

那就對了。

科學不過是盲人摸象而已。每多摸到一點,知道的東西就會多一點。但大象太大、大象的肉體組織可以無限分割,裡面有無限豐富的細節……

所以,今天我們的認識,一定都不是真理。我們甚至根本不知道真理長什麼樣子。

4、所有科學理論都有正確的地方

接上節:雖然只是盲人摸象,但摸過象的盲人,總是比沒摸過象的盲人,對大象了解的更多一點、更真一點,對吧?

大象像繩索?那是尾巴。

但,在了解尾巴之前,我們至少可以確認,大象顯然一定是有一個像繩索一樣的器官的,不然我們怎麼可能摸到?

將來,不管把大象畫成啥樣、也不管能把尾巴詳細解析到什麼程度,但,外形像繩子的器官絕對會一直在畫中存在——若不存在,那這幅畫肯定錯了。

很多人,把科學錯誤理解成「成王敗寇」,甚至「時髦的流行品」——就好象今天你們洋鬼子用洋槍洋炮壓了我們一頭;說不定將來風水輪流轉,我們靠五行八卦、黑狗血月經布還真就把洋槍洋炮給破了。


很可惜,這是妄想。

既然科學理論是被一群打臉狂魔組團打出來的東西;那麼科學理論在提出時,已經不知打了多少人的臉,結了多大的仇,沒有「拉著別人手一起摸摸尾巴」的過程(即有可證偽性的理論被科學共同體驗證通過的過程),怎麼可能讓臉上還掛著紅彤彤5個指頭印的對手忍下這口氣?

既然大家都摸到了尾巴,那麼以後無論如何畫象,畫上的大象就一定要有類似尾巴的東西——不管它被叫做什麼。

類似的,科學理論不可能被「推翻」,只會被「修正」,從而能夠適應更多的場合、得到更高的預言精度;換句話說,將來的理論必然能夠兼容之前的成功理論;否則,既然之前的理論那麼成功,那麼只要隨便設計個之前的理論能精確預言而新理論不能的實驗,就可以當場把新理論打成豬頭。


——換句話說,科學理論對世界的解釋(即原因描述)常常是錯的,但它的預言卻總是對的,至多是有一些不精確而已。

一個典型例子就是,大氣壓發現之前,人們用「自然害怕真空」來解釋虹吸現象;而大氣壓發現之後,自然就再也「不怕」真空了,但只要在大氣層底部,虹吸作用仍然精確依照「自然害怕真空」理論的預言出現,只是「大氣壓」理論的預言更精確、適應場景更為廣泛而已。所以說解釋不值錢,預言值錢;能被推翻的是解釋,而不是經過無數實踐驗證過的預言

比如,現在我們絕大部分時候還在用牛頓力學、只有涉及高能高速時才用相對論修正,因為低速場合,牛頓力學已經足夠精確了——嗯,就好象前面提到的,水星進動,不用相對論修正,每100年才只差大約43角秒一樣。

——高速指的是與光相匹配的速度;高能指的是核能。幾萬噸TNT這樣的「小」場面,還真用不著請出相對論來鎮場子。

5、牛頓力學、相對論都不是科學,科學是被金錢和榮譽獎勵出來的、旺盛的打臉欲

如前所述,既然所有科學理論都是錯誤的,只是所有科學理論都有正確的地方——那麼,肯定有錯的相對論什麼的,怎麼能代表科學呢?

從某個角度看……科學不是個……生產不同版本「理論」的「軟體公司」嗎?

的確是。
就好象牛頓力學是物理v1.0,而相對論+量子力學是物理v2.0,將來的弦論能做出更精確預言時,就是物理v3.0……

而且,科學理論和軟體還真像,版本越高,理論就越精確、越普適……

不僅如此,最老版本的理論只是不夠精確、功能不夠強大,但不需要「特殊服務」的話,它們照樣能用……這簡直和軟體性質一模一樣!

物理v1.0

本理論下可用於機械原理,上可用於行星軌道。世間萬物的運動規律盡在其中。
本理論僅剩最後兩個小小的bug:
1、我們暫時沒找到以太存在的證據
2、我們暫時沒有辦法解釋黑體輻射

當前開發團隊主程,開爾文勛爵表示:這兩個bug只是兩朵小小的烏雲罷了,將在物理v1.1版修正。屆時,物理v1.0將是統治整個宇宙的唯一真理,這是無可置疑的。

物理v2.0

在本版本發布之前,我們先要說:開爾文勛爵,你錯了,哇哈哈哈哈
(開爾文:嗯?哦。別打擾我,我正在練習徒手畫圓……你看,我畫的越來越好了……)

本版本引入了相對論修正和量子力學修正,這個翻天覆地的改進完美解決了開爾文勛爵的兩朵「小小」的烏雲,並把牛頓力學徹底打爛,哇哈哈哈哈……哦?牛頓呢?牛頓?讓我們看看你的臉……

當然,這個修正在低速、低能級的宏觀領域,和物理v1.0版幾乎完全一致,只是在小數點後幾十位之後,和牛頓力學只有一丁丁點的差異,不足以打牛頓的臉(我們可不傻,在這個領域肯定打不了牛頓的臉,只能打自己的臉,嘿嘿);但在高速、高能領域以及微觀領域,牛頓,牛頓,別躲著,讓大家看看你的臉!

(開爾文:你們看不見我,你們看不見我,我畫圈圈,我畫圈圈……臉上是淚……是汗,還是雨……有點涼,哪怕其中有淚,這麼涼也一定是雨……房間里怎麼會有雨?這是個值得深思的問題……)
——開爾文大神,你在牆角掏個洞想幹什麼?

當然,理論沒有bug是不可能的。本版本當然也還有很多問題。比如相對論和量子論老是有點合不來;另外,對於微觀粒子的某些行為,還存在一些分歧……好吧,爭議……噢!噢!喔!下手輕點,愛因斯坦年紀大了,身體不好,扯扯鬍子就行了,別打臉!

愛因斯坦:別攔著我!我還很能打!你們聽著,上帝,不扔骰子!不!絕不扔骰子!

薛定諤:頂樓上!你們這些想入非非的傢伙!沒什麼疊加態,沒什麼塌縮!這都是胡扯!如果原子核能同時既衰變又不衰變,那我弄個裝置,放只貓進去,衰變了就殺貓,不衰變就不殺貓,那是不是這隻貓就既被殺有不被殺?你們還敢扯愛因斯坦鬍子?!小心我的貓在你們臉上撓出鬍子!

物理v3.0(beta)

嗯,沒錯,這還是個beta版……其實還沒到beta測試的階段;因為弦論還沒起步就被打成了膜論……4大基本力也只是有了能夠統一的契機,但……我們還是有太多困難……不行,這個版本根本沒法好好運行,很多東西可能根本就是錯的……所以不能透露太多。

現在提前召開記者招待會呢,是因為我們打到愛因斯坦的臉了!還有薛定諤,讓那隻貓撓你自己吧!

哈哈……要說這事……哈哈……不行,讓我先笑會兒,太好笑了……(扭頭,隱隱聽到耳光聲……)

好吧,事情的起源是,有位聰明的小夥子,是愛因斯坦的死忠粉,他叫貝爾——貝爾,出來!領你的耳~~光~~~~~

當年愛因斯坦不是提出了EPR佯謬嗎,大家打的不可開交,也沒爭出所以然來。
後來,貝爾就想出了一個基於概率的不等式貝爾不等式_百度百科貝爾定理,這個不等式給出了一種通過實驗證實愛因斯坦/薛定諤他們是正確的途徑——很可惜,貝爾沒有重複菲涅爾的幸運;或者說,貝爾和菲涅爾一樣幸運……

這個不等式,本來想證明愛因斯坦是對的,但實驗的結果偏偏證明了,愛因斯坦是錯的!喜大普奔!喜大普奔!

不僅如此,我們的實驗還顯示,上帝不僅擲骰子,還把骰子扔到我們看不到的地方!——愛因斯坦呢?哇哈哈哈……

還有,量子計算已經在實驗室成功了N次,以不同的方式……

(隱隱有聲音傳來:快,快逮住那隻貓!就薛定諤那隻……)
(薛定諤:我溜……才不傻站這裡挨貓爪子呢……我又不傻……你們看不到我看不到我……貓咪啊,給力點,別讓他們……納尼?已經抓住了?不,不要!我不喜歡紅顏色的鬍子T.T)

薛定諤(靈機一動):等等,等等!我說等等!!!撓我臉可以,先解釋下為何微觀粒子能處於疊加態,卻從來沒有既死又活的疊加態貓!

眾人(垂頭喪氣):這就是物理v3.0不能進入beta測試的原因……哦……那個……之一……

物理學史


那麼,科學這家軟體公司,和其它公司有什麼不同呢?

科學等於一套機制。這套機制鼓勵人們去打前人的臉,並通過打臉不斷加深對世界的精確認識。

為了有序的打臉,科學有很多要求。比如,必須給出預言(可證偽性),不能好高騖遠的瞎扯些不著邊際的東西;再比如,兩個理論有衝突時,就必須以實驗的形式決鬥直到爭出勝負,絕不能打馬虎眼——就好象菲涅爾說光是波,泊松就提出泊松亮斑,經過實驗之後,菲涅爾就贏得了決鬥(泊松:咱能少提兩句我的名字的那個……亮斑嗎?);可惜,好景不長,光電效應這場決鬥又證明了光既是波,又是粒子——喂,你們,臉紫的和茄子一樣的泊松,還有蹲一邊偷笑的菲涅爾,你們都錯了。

哪怕是神,也會犯錯。挑神的錯更有成就感,名聲更響亮,獎金也更多。

每個人都想打別人臉(打好了,名利那是滾滾而來),每個人都不想被別人打臉(但打下也沒什麼損失,又不真疼)……正是這種有序的打臉機制、以及鼓勵打臉的意識形態,使得科學成了地球上獨一無二的、最可靠最高產的軟體……哦不,理論公司。

同時,這種意識形態,也使得科學界成了地球上唯一以瀆神為樂的奇葩群體。

理所當然的,被這種意識形態「調教」出的人,即便成了「神」,也是與眾不同的。他們甚至會熱衷於打自己的臉、還會希望後來人能打自己的臉:否則,這個宇宙,就太簡陋、乏味了。

相比之下,其他「公司」,要麼好高騖遠,喜歡說些不著邊際、毫無意義的話;要麼食古不化,把公司領導(神,其實是古時候的智者)敬若神明,不敢改易一字一句,哪怕那些話早已和現代生活格格不入。

結果,即便真曾有真知灼見,也埋沒在一片歌頌之中了。等科學造出了洋槍洋炮,他們只好黑狗血、月經布、敬神靈、喝符水,最後……還是被槍炮成片成片的屠殺掉了。

至於科學製造出的千里傳音神器(廣播/手機)、飛行神器(飛機/火箭)等等等等,他們就是在例會上放開了吹牛,都從來沒敢想過。

經常有人問,科學是不是一種宗教?

那些食古不化、只是偶然「信」了科學的傢伙,我不敢打包票。或許他們的信法和宗教信徒並無二致。

但對那些真正理解了科學的精義的人……你覺得,真的可以把這種以瀆自己信奉的神為最大樂趣、最高追求,卻從不談虛無縹緲的天堂地獄神罰神賜、甚至拒絕承認「終極真理」的「奇葩」們看成「信徒」?


首先請原諒很多的回答剛好碰到了我的專業知識,然後請原諒我的強迫症。(我是來糾錯的)
1,@馬海寧 的回答中的「 三觀破碎第九名:光速限制」 中提到的"然後愛因斯坦冷冷一笑,大筆一揮就告訴了我這個結論。沒有什麼東西能超越光速,加速度和力不成正比"
事實是:光速不變原理是廣義相對論的axiom而不是結論。光速不變的現象在早前的實驗中就有所證明。(邁克耳孫-莫雷實驗;為了測量地球相對於以太的速度,但只得到了零結果;https://en.wikipedia.org/wiki/Michelson%E2%80%93Morley_experiment)。
2,@馬海寧 「三觀破碎第七名:混沌理論」 的回答中提到「這個問題叫三體問題,答案是無解」。
事實是:只有特殊條件下的一些特解是存在的。(平面限制性三體問題,拉格朗日點)
3 @馬海寧 「三觀破碎第四名:量子論」中 「一個叫普朗克的老頭子最終解釋了黑體輻射的問題」。
事實是:1900年左右提出的理論,而planck生於1858年,40多歲算不上老人家。
4 @馬海寧 "三觀破碎第八名:海森堡測不準原理「中」掌握所有東西的狀態是不可能的「,這句話中的」所有「二字拯救了這句話。因為單就一個電子而言,了解它的狀態並不在於了解位置與動量。在量子力學裡,力學量完全集完整的描述客體的量子態,了解了客體的量子態就是了解了他的狀態。


那必須是熵增理論啊!

自然界的一切變化總是自發地從低熵狀態轉變為高熵狀態。(理科水的一筆這種描述大家將就著看吧≥﹏≤)

我說為毛破壞總比建設容易!
我說為毛混亂總比守序簡單!
我說為毛收拾好的屋子慢慢就變亂了!
感覺這就是宇宙的終極定理啊!


量子力學對人類思想有許多深遠的影響。

其中一條可以概括為【沒有記錄就沒有歷史。】或者【我們可以改變未被記錄的歷史。】
這脫胎於選擇延遲效應。

位置或軌跡都只是人類的概念。
氫原子電子軌道半徑是多長?No! 這是一個錯誤的問題。
大自然本身是沒有軌道的,有的只是一片彌散的電子云,那是概率波的分布。

只有當我們去測量電子的位置時,像雲一樣的概率波才會坍縮到某個位置,只有測量完成的那一刻電子才會顯示出粒子的屬性和位置的屬性。

先念一遍哥本哈根學派傳世名言,【先有自然才有人類,但是先有人類才有自然科學。
自然科學是人類認識自然的工具。

也正因為大自然本身是不帶位置或者軌跡這種(人類發明的)自然科學裡的概念,所以延遲選擇效應才可能且應該存在。

我們可以在光即將到達B點時放上半鍍銀鏡來證明光子同時經過了1,2兩條軌跡產生了干涉現象。
當我們不放半鍍銀鏡時,光子則只會隨機經過某一條軌跡。

這裡就產生了經典概念里難以想像的選擇延遲效應,我們竟然可以自己在光子到達目的後再告訴光子它究竟走了哪條路。

光子不是已經走過那條路了么?所以我們改變了過去么?
不,我們沒有改變過去,大自然本身沒有路(軌跡),也從沒有過去的路(軌跡的記錄),所以我們能延遲選擇的不是自然本身,而是自然科學裡用來描述自然的概念(這些概念/觀測值在量子力學裡都可以表示成一個算符)。

所以,
如果過去未被記錄,我們理解的歷史就是只存在於人類的頭腦中的歷史。
我們理解的歷史和某個系統真正的過去並不是一碼事。

講的理論一點,我們在用一個未曾作用於系統的某個觀測算符(在這個實驗里是位置算符x)所對應的觀測值來理解(曲解)這個系統的過去。那個假設的觀測值就是我們的概念而已。
學過量子力學的都知道,討論沒有觀測的觀測值就是耍流氓。對某個自然系統來說,人類就是在以耍流氓的方式理解它的歷史。
所以才說,我們可以改變的只是我們對於過去的理解。這是選擇延遲真正的含義。
而大自然永遠都在按它自己訂下的規律演化,並不理會我們怎麼去理解它。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------
延遲選擇實驗詳細介紹:

惠勒是1979年在普林斯頓大學紀念愛因斯坦誕辰100周年討論會上正式提出延遲選擇實驗的,該實驗源自愛因斯坦曾提出的分光實驗(與雙縫實驗有同樣的物理意義)。

實驗是按如下方式進行的:從一光源發出一光子,讓其通過一半鍍銀鏡,光子被反射與透射的概率各為50%。之後,在反射或透射後光子的行進路徑上分別各放置一反射鏡A和B,使兩條路徑反射後在C處匯合。而C處則放有兩探測器,分別可以觀察A路徑或B路徑是否有光子。此時只有一個探測器能夠測得光子,即能確定光子走的是哪一路徑(A→C或B→C)。


而如果在兩個探測器前再放置一個半鍍銀鏡,可以使光子自我干涉。如適當調整光程差,可使得在某一方向(A或B)上干涉光相消,此方向上的探測器將無法收到信號,另一方向上的探測器則必定會接收到信號。按量子力學理論,這說明光子同時經過了兩條路徑。


事實上,我們可以在光子已經通過A或B後再決定是否放置第二塊半鍍銀鏡(此即實驗名稱「延遲選擇」的由來)。如不放置,則根據前一種情況,光子只通過一條路徑;如放置,則根據後一種情況,光子通過兩條路徑。也就是說,觀察者現在的行為可以決定過去發生的事,而這一結論是與傳統實在觀相違背的。

來自維基百科:惠勒延遲選擇實驗


考微機之前,一隻哈士奇不滾去看書卻跑來胡扯,所以微機真心危機了。
——————————————————————————————————————————
三觀破碎第十名:邊際遞減效應

邊際遞減效應:在其他條件不變的情況下,如果一種投入要素連續地等量增加,增加到一定產值後,所提供的產品的增量就會下降,即可變要素的邊際產量遞減。

第一次摸到邊際遞減效應,是高中學勒夏特列原理。當時的輔導書上還特別提到,勒夏特列原理不僅僅針對化學,在任何平衡體系中均有效。
如果你是國王,宣布減稅百分之五,民眾喜悅度上升5點,然後你宣布減稅百分之十,很可能民眾喜悅度就只上升了7點。換句話說,投入越多,效率越低,這叫邊際遞減。
有時候會想,也許當投入高到某一個程度的時候,繼續投入的效率就接近零了。到了這個時候,無論你怎麼努力,都不會再有進步。
可是如果當我不再有進步的時候,目標還沒完成該怎麼辦?
一想到世界上有那麼多註定完成不了的事情,還得硬著頭皮往下做,總覺得淡淡的憂傷。
再一想我終究不知道我最終能否完成手邊的事情,憂傷濃了那麼一瞬,又覺得慶幸。

三觀破碎第九名:光速限制。

光速限制:任何有靜質量的物體,都無法達到或超越光速。

牛頓叔叔告訴我們,只要給物體兩倍的推力,物體就能獲得兩倍的加速度。投入(力)與產出(加速度)永遠成正比。
老師也是這麼教我的,用兩倍的努力,也就能換來兩倍的成果。長久以來我都有一種感覺,社會科學和自然科學的規律,總在某些方面是共通的。
然後愛因斯坦冷冷一笑,大筆一揮就告訴了我這個結論。沒有什麼東西能超越光速,加速度和力不成正比。
這個結論如何推導不重要。重要的是,他告訴我,在運動學裡,存在一個透明的玻璃,它擋住了我們繼續加速向前的腳步。
這樣的透明玻璃,僅僅存在於運動學裡嗎?
我理解那些民科對相對論和愛因斯坦的執念,我有時也希望他們是對的。情感和理智是兩回事,就像那工作日講解達爾文,周末再向上帝懺悔的可憐生物老師。

三觀破碎第八名:海森堡測不準原理。

海森堡不確定性原理:粒子的位置與動量不可同時被確定。

長久以來,地球人致力於用觀測和計算描述我們所處的世界。他們不斷的改進觀測手段,造出越來越大的望遠鏡和顯微鏡,嘗試看到最遠的天空和原子核里最深邃的秘密。
他們相信:也許有一天,當掌握了宇宙間所有的規律,並且弄清楚宇宙間所有東西的狀態,然後就可以構建一個模型來計算任何一個時間斷面的狀況。當人類擁有了對過去與未來無所不知的能力,那麼跟神明之間也就沒什麼差別了。
現在海森堡告訴我,上面這段話的第二點:掌握所有東西的狀態是不可能的。哪怕是一個電子,你都永遠無法同時確定它的動量和位置。我們對自然界觀測上被上帝划了一條不可逾越的死線。事實上這不是地球人手段不夠測不準,而是它本身就是不確定的。
第一次讀不確定性原理的時候,我想起一個神話:顓頊絕地天通,從此無人能夠登天。三觀破碎第七名:混沌理論。

混沌理論:非線性系統具有的多樣性和多尺度性。

既然沒有辦法對整個宇宙做到對未來與過去無所不知,那麼當我們縮小範圍,只去預言已經明確的規律和已經測出狀態的東西構成的系統會如何?
比如,我就預測三個物體的的運動軌跡,已知三個物體的初動量和質量,用牛頓定律求解。夠簡單了吧?
這個問題叫三體問題,答案是無解。因為它就是非常典型的混沌系統,雖然混沌作為確定性隨機事件在本質上說因為規律確定而確定,但表現上卻是無法消除的隨機。
在確定的理論描述下的一個系統,卻表現出不可重複不可預測的特性。混沌系統是非線性動力系統的固有特性,而宇宙中,所有東西都是非線性的,地球人用的最多的「線性」不過是一種對非線性的近似。

這張圖來自網路。描述的是混沌電路。如果繼續畫下去,圖線會把圖紙整個塗出一大塊墨斑。
你以為上帝只是通過堵死了人類徹底觀測宇宙萬物來阻止人類成為整個宇宙的神明的路嗎?圖樣圖森破。他用混沌系統讓我們預言一個很簡單的實際系統都不可能。
對了,混沌現象無所不在,它的另一個名字叫「蝴蝶效應」。也許你一個方才噴嚏,導致了三百年後人類的滅亡。
科學幫助人類解析世界。可是,世界真的是可以被解析的嗎?三觀破碎第六名:羅素悖論。

羅素悖論:我不是我。

一個理髮師宣稱,他給鎮上所有不給自己刮臉的人刮臉,也只給這些人刮臉。然後他就瘋了。
如果他給自己刮臉,那麼他就不屬於「不給自己刮臉的人」這個集合,不屬於這個集合的人,理髮師不能給他刮臉,所以他不能給自己刮臉。
但是如果他不給自己刮臉,他就又屬於這個「不給自己刮臉的人」的集合,理髮師應該給自己刮臉。
理髮師這個元素屬於全集「鎮上的人」,「鎮上的人」分為兩個互補集合「給自己刮臉的人」和「不給自己刮臉的人」,可是「理髮師」不屬於其中任何一個。這不是一個理髮師的強迫症,這是整個人類的數學危機。羅素悖論表示康托爾的集合論是自相矛盾的,在幾乎所有的數學都建立在集合論上的時候,發現了這個悲劇。
不知道這個悖論剛出來的時候,數學家們是什麼心情。也許是一覺醒來發現1+1不等於2的感覺,也許是辛苦建好一棟房子之後發現地基其實是不存在的感覺。
反正愚蠢的地球人當場就開始給數學打補丁了。
好在地球數學是人類自己建立的東西,修修補補的,加一些限制,比如不讓這個理髮師這麼說,就好了吧。
但是羅素悖論的幽魂還在數學體系里飄蕩著——我們的數學,真的那麼靠譜嗎?


三觀破碎第五名:哥德爾不完備定理。

第一不完備性定理:
任意一個包含一階謂詞邏輯與初等數論的形式系統,都存在一個命題,它在這個系統中既不能被證明也不能被否定。
第二不完備性定理:

如果系統S含有初等數論,當S無矛盾時,它的無矛盾性不可能在S內證明。

20世紀20年代,數學家希爾伯特有個宏偉計劃。這些地球人打算建立一組公理體系,使一切數學命題原則上都可由此經過有限步推定真偽,這叫做公理體系的完備性;希爾伯特還要求公理體系保持「獨立性」(即所有公理都是互相獨立的,使公理系統儘可能的簡潔)和「無矛盾性」(即相容性,不能從公理系統導出自相矛盾的東西)。
哥德爾一腳踢翻了這一切——數學上,真的東西不一定是可以證明的。
是的,他是真的,但他永遠無法被證明。
我想我們可以開始信仰了。上帝也可能是真的,但我們永遠也無法證明。

三觀破碎第四名:量子論。

能量不連續:熱輻射中能量一份一份的釋放,每份(能量子)為普朗克常數與輻射頻率的乘積。

經典物理學,是以經典力學、經典電磁場理論和經典統計力學為三大支柱的經典物理體系。從伽利略時代開始,人類逐漸建立起來的完備體系,它是那麼的成功,以至於當時的人都認為,以後的物理學將無事可做,只要把數據測量的更精確一些就好了。當時的人還不知道我上面說過的測不準原理。
經典物理學有一種觀點:認為世界是連續的。以熱輻射為例,你可以發出一份值為無窮小量的能量。換句話說,任何一個數值都是可以的,因為能量連續。
能量連續,看起來不證自明的東西。畢竟過去,玻爾茲曼等人已經基於這個開創了熱力學。

但在解釋黑體輻射的問題上,經典物理學麻煩大了。基於能量連續而導出的瑞利公式在長波段和實驗符合的差不多,短波段完全扯淡。維恩也導出一個公式,嗯,短波段還不錯,長波段也抓瞎。
黑體輻射這個問題,在長波段和短波段必須使用完全不一樣的公式,兩個公式對於另外一半的預測都是不正確的。說好的物理學的和諧美死哪去了!
一個叫普朗克的老頭子最終解釋了黑體輻射的問題,因為他做出了能量不連續的假設。但是黑體問題描述和諧了,但是大自然不和諧了。原本連續的世界中蘊含的和諧很快的被撕得粉碎。世界是破碎、分立、不連續的。
普朗克花了很多年在懷疑自己的理論。而由量子論開始的量子力學,簡直就是人類三觀的淵藪。如果你第一次聽量子力學的內容卻又不覺得匪夷所思,那麼你一定是沒聽懂。三觀破碎第三名:觀察者效應。

觀察者效應:「觀測」這種行為對被觀測對象造成一定影響的效應。

你一定知道螳螂交配過程中,雌螳螂會把雄性吃掉。並且認為這是螳螂的習性。
事實上,這就是觀察者效應——你觀測到的,並不是事實,而是被你觀測影響過的表現。
你以為觀察者效應只在動物身上出現么?
當你以很高的頻率觀測一個粒子的衰變行為,卻不知道你的觀測使得這個粒子長時間不衰變。
對於薛定諤的那隻貓來說,你的觀測決定了他的生死,你不觀測,它便處於生與死的疊加態。
那麼,我們已經觀測甚至檢驗過的東西,有多少沒有被觀察者效應影響過?
更進一步的說,我們認知的世界,是真實的嗎?有沒有被其他的,不僅僅是觀測者的東西干擾過?
我無法想像一個無法描述的東西,拿著裝著我們宇宙的培養皿冷笑不止的樣子。

三觀破碎第二名:費米悖論。

費米悖論:「他們都在哪兒呢?」

理論上講,人類能用100萬年的時間飛往銀河系各個星球,那麼,外星人只要比人類早進化100萬年,現在就應該來到地球了。
可是,他們在哪呢。
對於費米悖論,有很多的解釋。比如黑暗森林解釋,地球殊異假說等等。
每每仰望星空都會想起這個問題。璀璨的星河空曠且透明,卻像一個巨大的篩子,沒有任何一個文明能夠穿越它。
我們,似乎也沒有理由認為我們能夠做到。

三觀破碎第一名:熱力學三定律。

熱力學第一定律:
能量不可能憑空產生或憑空消滅,永遠守恆。
熱力學第二定律( 克勞修斯表述):
為熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體。
熱力學第三定律:
絕對零度(T=0)不可達到。

愚蠢的地球人曾有一個很美麗的夢想:永動機。
人類首先嘗試了違反第一定律的第一類永動機,然後又嘗試了違反第二定律的永動機。
這場尋找無限能源的戰爭中,上帝用第一定律告訴我們,我們不可能獲勝,找到讓能量無中生有的辦法。然後用第二定律告訴我們,我們也沒法打平手,毫不損耗的循環使用僅有的能量。
所以宇宙的未來,在許久之前,就被研究熱力學的人意識到了。只要宇宙是封閉系統,那麼一定是其他的所有能量都最終變成無法再被利用的內能。當內能如此的平均以至於再也沒有溫差的時候,宇宙就死了。
所有的星星都已經熄滅,熱量耗散在凄涼蕭疏的無盡黑暗中。所有的文明都將消亡,所有的長矛都已折斷。
阿西莫夫的短篇小說《最後一個問題》,講述的就是這個故事。看到結尾的時候,從不相信神明存在的我,竟然淚流滿面。

———————————————————————————————————————————
補充兩個初稿沒有列進去的。
1.德布羅意波。
長久以來,人們認為波動和實物粒子是兩種不相容的東西。後來對於光研究發現,光既是一種波,也具有粒子的特性。於是就叫做波粒二象性。
後來,一個叫德布羅意的博士生開了個腦洞,提出了德布羅意假說。他認為,不僅僅是光子具有波粒二象性,任何實物粒子,比如電子中子質子,都有波的性質。
後來的電子衍射實驗,證明了他是對的。電子作為一種粒子,居然有衍射。
任何一個物體你都可以看成是波,它的波長等於普朗克常數除以它的動量。
高中的時候,我實在是沒法理解那些出考題的。總叫我計算一個飛奔的胖子的德布羅意波波長是什麼心態。


2.真空衰變
理論很複雜。我覺得我就算寫出來,也沒什麼人看得懂。
所以還是講一群魚的故事。
有一群魚生活在大海里 ,幸福的生活了好久好久。但是在這群魚里,有一條科學家魚,仔細的研究了他們生活的環境發現,他們大海里的「水」並不是水,而是液體炸藥。
也許不知道哪一天,這群魚生活的環境,就炸了。
真空衰變也差不多,大意是說,我們認為的真空並不是穩態的。它可能只是一種長時間不衰變的亞穩態而已。可是亞穩態終究是亞穩態,也許某一天,某個地方的真空就衰變了,變成能量更低的真空。
高能級的真空中出現一個衰變了的低能級真空,就像液體炸藥里出現了一個火星。衰變迅速擴散,釋放巨大的能量,摧毀泡壁上的一切。
唯一慶幸的是,真空衰變的擴散速度是光速。當我們進入光錐,發現真空衰變的那一刻,也就是毀滅的那一刻。


———————————————————————————————————————————

小哈表示,很喜歡神話和宗教,但我不是任何信徒。我質疑一切。與其說會跌入「信仰」,不如說跌入虛無主義。
而且科學和神學,在本源上的有相似的地方。
神學中你不能質疑神明,科學你不能質疑公設。神學質疑神明會有真主的衝鋒槍,質疑公設會被當成神經病。科學神學在這個角度上來說是一丘之貉,只不過神學解決不了技術問題,科學可以罷了。

政治老師:「世界是物質的,物質是相互聯繫的……」
小哈:「老師,如何排除宇宙中存在著一種不與其他任何物質發生任何聯繫,也無法觀測發現的東西這種可能?」
政治老師:「去把我上一句話抄五十遍。」

畢達哥拉斯:「萬物皆數,數是美的,和諧的。任何東西都可以被自然數表示出來……」
希帕索斯:「老師,我驗證過了邊長為1的正方形對角線無法用自然數或者自然數的比表示!」
畢達哥拉斯:「嗯哼?」
希帕索斯卒。

小哈:「老師,為什麼物理規律在時間和空間上是均勻的。」
物理老師:「(和藹)什麼意思?」
小哈:「為什麼會重複實驗會得到一樣的結果?明明時間和空間發生了變化啊。」
物理老師:「(和藹)怎麼可能吶?」
小哈:「一個生活在雲母里的智慧生命測出來的介電常數跟一個生活在水裡的智慧生命測出來的介電常數肯定是不一樣的。人類憑什麼認為在地球上測出的物理規律在整個宇宙中都適用吶?」
物理老師:「(和藹)來,去把這六套卷子發了,周末作業,周一講。」

從人類開始爬科技樹開始,就相信規律是真實存在並且永恆不變的,規律一定是自洽並且富有美感的,所有的一切都是可以被觀測被計算被預言的。
可是,真的如此嘛?
所以畢達哥拉斯學派才要追殺所有泄漏無理數秘密的人,因為他們破壞了宇宙規律的美。後來我們妥協了,否定了萬物皆數體現了這種美。
所以愛因斯坦才要說「上帝不擲骰子」。因為量子力學破壞了規律的確定性,一個充滿了概率與不確定的宇宙是不美的。
所以霍金才要說「誰敢跟我提起薛定諤那隻該死的貓,我就去拿槍」。不知道他拿槍是解決那隻貓還是解決薛定諤。
我理解霍金、愛因斯坦和畢達哥拉斯。在科學前沿開拓是需要宗教般的執著的。朝菌不知晦朔,蟪蛄不知春秋。心志不堅定的人爬不了科技樹。

最後來張照片。高能預警!

又一次看物理看的心理陰暗,問鄰桌:咱們朝這堆人扔個手雷吧,物理書能薄一半!
鄰桌看了我一分鐘:「我不覺得托勒密《天文學大成》比《天體物理學》簡單,另外你確定你不會多一門課叫《神學概論》?」
Orz!
———————————————————————————————————————————
除修改錯別字和病句以外的最後一次更新。
之前一直覺得缺了什麼東西,思來想去想不出來。多謝 @華音的批評,現在我知道了。

我想,我被點了幾百個反對,大概就是因為沒說這句話吧。

不要試圖從數學和物理學中引出自己的三觀。

科學只能解決已知的東西,並且在解決未知的時候不斷修正自己。從中提煉出來的東西,用《周易》的話說,叫「數往者順,知來者逆」。
曾經達爾文提出進化論的時候,也有人從中提煉了社會達爾文主義出來。現在已經是過街老鼠了。
文科占內存,理科燒晶元,本來就不能隨便引申。
知易行難。


基於自然選擇的演化理論。


這個問題下面前十的答案沒有進化論,我真是挺驚訝的。

相對論和量子力學當然是震撼人心的,但更多的是智識上的挑戰——原來我的各種常識都只能粗略地描述日常現象,而遠遠不及自然世界的真正運行法則。但這挑戰的是我的世界觀,很難說對價值觀有多麼嚴重的影響。

達爾文的學說則一舉回答了「我是誰?我從哪裡來?將到哪裡去?」這三個問題。這些回答如果不是完全的,至少提供了非常堅實的基礎。

不僅如此。演化學說向我們揭示人類等物種起源的同時,也將個體價值觀的塑造與未來人類演化方向的選擇權交給了我們。只有意識到「自然不等於神聖」,才能做出可稱自由的選擇。

舉個簡單的例子。統計來說,上大學會降低生育率。從基因的角度來看是不利於基因傳遞的。然而真正認識到這一規律的本質後,誰又會為了自己的基因更可能延續而不讓自己的孩子上大學?最近知乎上很多人討論一位億萬富豪廣交女友多生娃的人生哲學,又有多少人遵從生物本能,發自內心的贊成?

人類之自由,不在飛機地鐵之快,不在於能夠奴役全球其他物種。而在於只有人類可以有意識地違抗(如果只是有時成功)寫在基因中的本能。

需要明確,這不等於說人類行為不受基因影響。然而認識到對糖分的喜愛是由進化選擇而來,並且可以為了其他目標主動控制糖分攝入的,只有人類一種而已。有人說,那其他目標不也是基因決定的嘛?對,也不對。正如人類行為均可由量子力學「解釋」一樣,基因當然決定人類行為。然而就像你不會在薛定諤方程中找到植物對光照的偏好一樣,也無法在人類基因中找到探索火星的願望。

然而這一觀念的轉變遠遠沒有完成。看看多少人還在用「不自然」、「違反進化論」這樣自相矛盾的理由來反對同性戀就知道了。


謝腰~
(多圖長答案預警)
6年以來對於藥學、生物的研究逐漸改變了我對生命的看法,一直想寫一些東西來闡述它,借著這個機會,我把這些感想總結起來編成了一個小故事,算是我的一個小感慨吧,希望大家喜歡,文章歡迎轉載,但請署名

===========================這是一條生命線===============================


這是一個關於生命的故事,獻給所有和我一樣深愛著這個世界的人

一切要從生命的起源說起(關於生命起源的假說有很多,我只舉一個我覺得有道理的)

有一位叫做米勒·烏瑞(Miller-Urey)的來自UCSD的科學家模擬了地球的早期狀態(原文:Hill HG, Nuth JA (2003). "The catalytic potential of cosmic dust: implications for prebiotic chemistry in the solar nebula and other protoplanetary systems".Astrobiology3 (2): 291–304.),在一個反應裝置裡面加入了二氧化碳,硫化氫,氮氣等物質,並且模擬了加熱,海洋,閃電等條件,最終檢測到了氨基酸的產生.(下面這個是他的反應裝置圖)

也就是說地球早期會有一些有機分子的存在,這些分子大部分沒什麼用,只是一個偶然的結果,一個分子擁有了利用其他資源複製自身的催化能力,我們稱之為,複製者(Replicator)

在那個沒有生命的混沌之初,這個複製者沒有任何的阻礙,它開始大量佔據資源(懂一些生物學知識的同學可以類比朊病毒),但因為我們最初的複製者是如此簡陋,以至於它並不能很好的複製出原本的自己,產生了各種各樣奇奇怪怪的東西

這些東西大部分都是廢品,但其中的某一支,成為了更好的複製者,可能有著更高的催化效率,或者更低的出錯概率,以及更長的碳鏈更複雜的結構~但複製者面臨了一個很大的問題,隨著自身結構的增大,其本身複製出錯的幾率也越來越高,以至於到了某個級別之後達到了一個奇怪的平衡,太多的殘次品導致複製的效率十分低下

直到有一群複製者合成出了核糖核苷酸,它們把這些東西與自己的結構結合在一起,發現這些東西用來存儲信息十分穩定,於是,複製者們將自己的功能分成兩塊,一塊活躍但不穩定的負責功能性,一塊穩定但不活躍的負責遺傳性,前者演變成了蛋白質,後者演變成了RNA

功能的分化允許了複製者們超越結構規模的限制,達到了更複雜的程度,它們合成了磷脂雙分子層,合成了多糖外壁,甚至開發出了如何利用太陽的能量來為己所用,於是細胞生物誕生了

(原始的藍藻cyanobacteria,這不是蟲子……)

有一部分的複製者們選擇了面向太陽春暖花開,有一部分複製者們選擇了吃掉別的物種來延續自己,這就是動物與植物最開始的起源

RNA依舊是易出錯的存儲介質,直到後來,複製者們進化出了更穩定的遺傳物質,脫氧核糖核苷酸,也就是DNA,這些複製者們專門給遺傳序列放在一個細胞器里保護起來,於是,真核生物誕生了

(左圖為DNA雙螺旋結構,右圖為真核的酵母菌)

這次革新大幅度的提升了遺傳物質長度的界限,複製者們演變出了千奇百怪的形態與功能,地球從此繁榮了起來,動物,植物都有了極具特色的樣子,生生不息的演化著

直到有一天,一個會直立行走的物種漸漸獲得了無上的智慧,用著他們的雙手改變了整個地球的環境——人類出現在了這個世界上

但是,請不要忘了這一切是從何開始的

從一個分子開始,我們,也只不過是複製者罷了


生命本身毫無意義,它們不過是在掙扎著生存下去而已……
——故事講完了,不知道這個生命的故事有沒有喚醒你們最根本、最原初的記憶呢,複製者們?


以上


宇宙非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常大......


非歐幾何.

在非歐幾何中,三角形內角和並不等於180度.
在黎曼非歐幾何中,不存在平行線.
在羅氏非歐幾何中,平行線可以相交.

我們在小學初中時接觸到的歐式幾何的基本公理是這樣的:

1、任意兩個點可以通過一條直線連接。

2、任意線段能無限延長成一條直線。

3、給定任意線段,可以以其一個端點作為圓心,該線段作為半徑作一個圓。

4、所有直角都全等。

5、若兩條直線都與第三條直線相交,並且在同一邊的內角之和小於兩個直角和,則這兩條直線在這一邊必定相交。

當然第五條的意思也可以這樣表述:

過直線外一點,有且僅有一條直線與已知直線平行。

但如果把第五條公理改動一下:

過直線外一點,至少可以做兩條直線與已知直線平行。

保留前四條公理,僅改變這一條,便可推理演繹出非歐幾何


這一過程看似反直覺,但卻毫不違反邏輯。


這時才意識到,為何初中時課本總是在重複那些看似毫無意義的公理。這就是邏輯的力量,那些看起來很無趣的東西,往往是最難以辨清對錯的。我們的數學體系也就是架構在一個個無法分辨對錯的基礎上的。正如「1+1=2」,我們把它用作公理,卻始終無法證明。(這一點居然被人噴了...1+1=2作為整個數學體系里最基本定義,也是人類根據物質世界的表徵進行的最符合其認知方式的定義,已經無法再向上找到1+1=2的定義依據。所以它無法證明,自然也不需要去證明。)

明白了這點,也就深刻明白了「從一個錯誤的假設開始,能夠推導出任何可能的結論」這一邏輯學上的名句。但是非歐幾何的假設並不是錯誤的,浩瀚宇宙,總有一個高維度空間適用於它。也許在那個空間的智慧生命眼裡,我們的黎曼幾何才是世界的常態,而我們的歐式幾何只不過是他們之中的數學家們的思維遊戲,並無多大實際作用。

不過後來,非歐幾何的理論還真被用在了相對論上。

人類如此渺小,以至於用億萬年去探索宇宙的常態卻仍不得成功。它是各種維度混沌復現,許多超越人類認知水平的東西仍隱藏在黑夜之後;但它也是秩序的象徵,人們能夠在混沌中尋求秩序,用數字的視野將它捕捉。混沌與秩序,也許就是宇宙常態的本源。在探索欲的支使之下,我們能夠仰望星辰大海,因為那是我們的總要踏上的征途…


首先,警告所有人,你已經被「知乎」污染了!

大多數人的答案也給我帶來過同樣的震撼,並改變了我的「世界觀」,然而改變了我的「價值觀」、甚至影響了我擇偶標準的自然科學理論,是發展心理學裡面關於「污染認知」的發展,也有人稱為「噁心心理學」。

坐在別人做得很熱的座位、馬桶時,你是否有跟別人的屁股接觸的感覺?
在超市買東西時,你是否喜歡伸手拿放在裡頭的貨物,而不是最外面的那個?
用水杯、吸管、作業本等物品和男神女神間接接觸時,是否讓你興奮不已?
這都是腦海里」污染「的概念在作祟。

————————————(不回答問題感受不到知乎真正的威力。謝謝評論區里為答主指出的各種問題,下面於2015年1月18日更新)——————————

這是夜壺在馬來西亞的用法……你會不會覺得他們做的飯菜都沾上「屎」了呢? 馬來西亞人並不知道這個容器是用來裝「排泄物」,因此很開心地裝廚具,很漂亮不是嗎?而中國人知道這一點,就會覺得很噁心。
想像一下,你去別人家吃飯,人家廚房裡安裝有一個現代式的抽水馬桶作為洗碗槽,這家人就用這個東西來淘米洗菜,摁一下就自動洗,特別方便。你還願不願意留下來吃飯呢?是不是有種噁心的感覺呢?
理性會告訴你,抽水馬桶也可以很乾凈。但是感性上,我們會本能地感到噁心。
這種感性是怎麼來的呢?
我們可以通過實驗來看一下:
(先糾正一下,心理學也是有自然科學屬性的。 )

  1. 參與者三名,3歲、7歲和16歲的三個孩子。
  2. 在參與者面前倒一杯橙汁,往裡面放一隻蟑螂,邀請參與者喝。
  3. 把蟑螂撈走,再邀請參與者喝掉。

結果是:

  • 3歲的孩子:毫不猶豫喝掉了泡著蟑螂的果汁。
  • 7歲的孩子:要確認蟑螂被撈走,才開心地把飲料喝了。
  • 16歲的孩子:和大多數成年人一樣,打死不喝!

因為是回憶的,年齡可能不那麼確切,但大致代表了心理發展的三個階段:

  1. 幼年期:「臟」的概念還沒有形成,蟑螂和大便都是無害的」玩具「。
  2. 學齡前:已經有「臟」的概念,但還沒有形成「污染」的概念,「橙汁」和」蟑螂「是分開的。
  3. 學齡後:已經形成「污染」的概念,被「蟑螂」觸碰過的「橙汁」就不再是」橙汁「了。

對了,忘了還要糾正大家一個認知:蟑螂是比人類還乾淨得多的生物。不贅述。
可以看到,「污染」的概念是後天慢慢發展培養起來的。

緊接著,實驗者給16歲的被試一隻嶄新的馬桶,剛剛出廠,在被試面前開封,往裡面倒一整瓶橙汁,請被試品嘗。很自然地,被試拒絕飲用。

我想大部分成年人也是不敢喝的,因為大家覺得這個橙汁被「排泄物」的概念污染了,哪怕這個過程本質上和倒在馬克杯里一樣。 如果說蟑螂是否污染了飲料這個問題有爭議,新馬桶和一個相同材料的杯子,可以看成是等價的。

當時,我的感觸是:污染概念的發展過程中,不僅受到生活經驗的影響,還受到文化環境影響,因此往往超出了生存所必需的警覺。進一步講,我們所厭惡的東西,不是理所應當被消滅的。


「污染」的認知機制是有利於健康生存的,但是這個認知機制是感性而非理性的。認真分析的話,很多事物並沒有想像中那麼討厭。

這個理論真心是將我的底線下拉了好幾個層次,慢慢出現了一下「見仁見智」的行為:

  1. 可以吃朋友吃剩的飯、喝剩的水(陌生人的還做不到),乃至共用內褲(得洗過才行)。
  2. 地鐵上不會躲避全身大汗的環衛工人,或者滿身塵土的建築工人。
  3. 去餐館吃飯不會自己再清洗一遍碗筷(廣東的習俗)。
  4. 經常席地而坐。
  5. 和潔癖舍友矛盾多多……

這些個人習慣的差異,就受到「污染」認知差異的影響。

最影響我價值觀的一點是:不知不覺中,「處女情結」從我的擇偶標準中消失了。
以前,我總覺得「非處」很臟,好像那一條開滿鮮花的小徑爬過一條小蛇,馬上就變成破敗不堪的垃圾堆。那時候,我看到別人鼓勵婚前性行為就咬牙切齒,恨不得所有的「非處」女子都是悲劇結尾。「不再純潔」、「被玷污了」、」妓女很臟「,在我們的文化概念中,非處女似乎也是以「污染」的概念來形容的。
但事實上不同文化對「處女」的看法完全不同,反而覺得「處女」才是「污染物」,稱之為「處女禁忌」。

澳洲某些原始部落中就請丈夫的朋友、姑娘的父親、或者專業人士來完成這一工作;某些愛斯基摩人則由巫師幫助新娘弄破處女膜。印度的不少地區,新娘用木製的「神象生殖器」破除童貞。
請不要高喊」請聯繫我「,你要知道,如果你也在同樣的文化中成長,做這份工作的感覺無異於通下水道,甚至挖墳惹鬼、替人擋災。你會寧願用工具而不是」自我犧牲「。

我沒有異國的文化認知,只是受到這個理論影響,而不認為性交會造成「污染」或「終身污染」:難道用別人的牙刷刷過的牙齒,就再也刷不幹凈了嗎?刷過別人的牙刷才臟呢!

「處女情結」,只是殘酷進化中野蠻生長的、而且在我們的文化中被放縱的一種自私的情緒。

當然,我也尊重所有有「處女情結」的人士,因為我也希望我是我另一半完整的唯一。只是如果不能如願,也沒什麼好糾結的。不應用自己的偏見污染別人的思想,尊重彼此認知的差異,各自為自己選擇的人生負責。

此外,還有正向的,「愛屋及烏」式的污染:
瑪麗蓮的私人物品展,有雞湯文講過:「聞一下鞋子要付100美元。」
遙想當年上講台領作業本,「順手」幫女神領了轉交給她,享受那種「間接親密」,現在想想真是可愛~

————————以下是個人的臆測————————
「污染」的概念有利於人類規避看不到的危險,如被理解為「邪氣」的病毒、細菌之類。
但在社會中,濫用「污染」的邏輯,就成了大規模殺傷性武器,如:
某品牌口香糖受到某不知名人物污染被迫下架。

比如「誅九族」「誅十族」「右派」,和該死的人接觸過的人全部該死。
比如「對青少年不良影響超過預期」,被不良藝人演過的電影也是不良電影。
比如「看過小時代的人」,都會感染」拜金「、」腦殘「等屬性。(PS:答主沒看過)
需要注意:污染不是扣帽子,污染是扣帽子所用的邏輯。兩個東西只要接觸了,就可以把兩個事物獨立的屬性強行相關。
正因為有這樣的邏輯,才有「劃清界限」的舉動存在。最後,別忘了。見此文者,即被「知乎」所污染!哪怕你反對知乎的一切,那你也是和知乎接觸過的


透明計算,今年的自一。


物理學的一些理論每每都能改變我看世界的觀點,大家都說了很帶勁。談談算兩個改變我價值觀的生態系統理論,還沒有看到有人談過

1. 食物鏈:
食物鏈是 態學中能代表物質和能量在物種之間轉移流動的情況,或者說貯存於有機物中的能量和物質在生態系統中的層層傳導,

現象的一說是:大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃海藻。

當然真實的生物鏈更加複雜,有食物鏈頂端和食物鏈底端,還有食物鏈的中間層,中間層的每個生物都有自己的天敵,也有自己的食物。

當然,更加專業的說法是生產者,消費者和分解者。

  • 生產者,一般就是植物,通過光合作用產生能量
  • 消費者,異養生物,通過捕食或者吃植物,獲取能量和物質,消費者是分等級的,高等級消費者捕食低等消費者,食草是1集消費者(最低級),然後二級-n級,高級的捕食它以下的所有低級的消費者。
  • 分解者,屬於異養生物,以細菌和真菌為主,將死亡的生物分解,最後分解成無機物歸還到環境中去,被生產者再利用

能量被生產者產生,然後低級流向高級消費者。然而能量是被消耗的,但是物質卻是一直循環的。


單單就食物鏈本身告訴人們

  • 每個物種在生態環境都能重要,物種多樣性保證了生態系統的健康。
  • 自然界很殘酷,食草動物天生就是作為食物存在的,低等生物就是給高等生物做為食物的,但也只有這樣才能保證能量和物質的正常傳遞,使得食物鏈中的所有物種全部存活。
  • 但是低等動物獲得能量效率高,生產快速,高等生物獲得能量低,生產慢。
  • 還有就是污染富集的概念,也挺反直覺的。越是高級消費者,以內越容易積累污染物
  • 自然界中,沒有所謂的益蟲和害蟲之說,每個生物都是做好自己的部分罷了,所謂四害(蟑螂,蒼蠅,蚊子,老鼠)如果從生物鏈的角度來說,都是必要存在,對生物鏈的的健康是有益處的。但是生物鏈本身是中性的,所以他們既不是四害也不是四益。
  • 任何一種生物的消亡,都可能造成生態系統失衡。生態系統的失衡是災難性的。
  • 」天敵「生物和」食物「生物的關係是一種哲學,兩種生物只有放在一起,才能對這兩個生物本身有好處,才對生物鏈有好處,「天敵」沒有食物,「天敵」就會滅亡;「食物」沒有天敵,就會十分虛弱,更有可能消耗更多的低級生物,使得生態系統破壞失衡,最終也是滅亡。所以「食物」生物,更是一種犧牲小我,保全你我的哲學存在。
  • 蜜蜂滅亡,人類也將面臨滅亡的直接威脅:蜜蜂對農業有多重要?對現代農業的重要性減弱了嗎? - 生物學

人類應該站在食物鏈的角度來思考人類的利益,比如說取消「四害」的說法。不要大面積殺蟲,毀滅低級生物。

當把生物鏈的概念轉到人類生活中去的時候,剝削者和被剝削者,大公司吞小公司,雖然看起來殘酷,但是也是一種人類活動中的生態平衡。就不展開細說了。

2. 自然水循環

--有空再寫--


小學那會,像0.9999..這類的東西我已經能理解了,我們老師沒事給我們講新知識,當時對無窮還沒理解透徹,以為是數學上的一個邊界,不再進行計算之類的。
一天老師讓我們猜一下增量函數(他自己起的名字&>﹏

盡情發揮自己的想像,我剛開始想的是這個

後來想想,不是有邊界呢么!
於是改成了這個

現在想想自己多腦殘
於是老師給了答案

卧槽,曲線的導數可以是直線!!!
好吧,不管你們多聰明,我當時受到的衝擊反正不小
呵呵,為了黑自己我也是蠻拼的,不知道那邊的qq怎麼想⊙▽⊙


顛覆三觀的在一些基礎知識里就有,比如,雙縫干涉。

雙縫干涉確定了光的波動說。可是沒過多少年,大家發現,原來光既是波也是粒子。於是有好事的物理學家就在思考,我可不可以知道,發生雙縫干涉的時候,每個光子通過的是哪個小縫隙呢?

於是最直觀的辦法就是我輪流遮住一個,讓光子一個一個打,然後如果後面的屏幕接受到了,那麼通過的就是那個沒有被遮住的縫隙。

多麼美好的想法對不對,可是傻子都知道,遮住一個,雙縫干涉條紋就消失了!

可是如果我們從粒子角度想,我輪流遮住一個縫隙,最多也就是擋住了一些光子,讓光子過不去,降低了干涉條紋亮度卻不應該改變他們飛行軌跡的。

於是你就會覺得彷彿光子在飛過其中一個縫隙的時候,知道我們又沒有遮住另一個縫隙一樣!如果它知道我們沒有遮住,它就按照雙飛干涉飛,如果感知到了我們遮住一個,就按照直線飛!

當然光子又不是生物,不可能感知你有沒有堵住它的路。

所以你也可以覺得,光子同時經過兩個縫隙。這個說法也許更毀三觀一些。

換一句話說,在某個時刻,光子既在這個縫隙,也在那個縫隙。而不是一半可能在這裡,一半可能在那裡。有沒有覺得有些耳熟?貓既是死的又是活的!而不是一半可能死一半可能活!

也許有人會說,光子是好抽象的粒子,也許可以一分為二,就像一個水滴一樣。

於是有人拿電子做了同樣的實驗,結果仍然是這樣!

還有一些其他的有意思的事。如果有興趣的,可以百度一下意識怪獸。理論物理學到了現在有點向宗教發現的趨勢了,誰也說不出來對錯,全靠自己的執念。

愛因斯坦曾說,科學到了最後,就是一種信仰。愛翁這麼說的,也確實是這麼做的。


高中課本上說,不同的場景用粒子不同的特點,其實個人認為這是一種諱疾忌醫的說法,既然你說光有粒子性,就得能拿粒子性解釋一切現象,要不然就不成立。
鑒於本人物理極其淺薄,高手請無視,如有錯誤,請批評指正。


真正理解了進化論後,整個人都不一樣了。各種不同的人性和奇怪的行為稍加推理都可以用進化論去解釋,於是對生活中遇到的各種操蛋的人的忍耐力直線上升,自己的心情沒有那麼容易受別人的影響了。


楞次定律

「晚上不想睡,早上不想起」的物理學版本。

科學角度解釋各種拖延症和各種上癮。


我想唯一震撼我的:第一是相對論,第二就是熵增。一個讓我童年穿越時空的夢想破滅,一個讓我對整個自然的未來有了悲觀主義論調。


哥德爾不完備定理。
吉米多維奇做不出來算什麼,神都有證不出來的東西呢。

相對論。
從此以後就把「宇航員」從我的夢想職業列表中刪掉了。


雖然馬海寧得票數非常高,但其中錯誤的東西太多,比如在混沌理論當中的表述是錯的。

  • 提出問題

錯誤來差在於馬海寧對三體問題的描述:

他的答案里把三體這類的混沌問題定義為無解的問題。這是真的嗎?

  • 混沌問題的背景

文科生可以看以下引入的維基百科內容,理科生可以直接繞過百科看個混沌振動的力學模型,模型出自振動力學(第2版) 劉延柱 高教版

混沌系統是非線性系統里的一個現象,引用百科的論述如下(http://zh.wikipedia.org/wiki/混沌)

在非線性科學中,「混沌」這個詞的含義和本意相似但又不完全一致,非線性科學中的混沌現象指的是一種確定的但不可預測的運動狀態。它的外在表現和純粹的隨機運動很相似,即都不可預測。但和隨機運動不同的是,混沌運動在動力學上是確定的,它的不可預測性是來源於運動的不穩定性。或者說混沌系統對無限小的初值變動和微擾也具有敏感性,無論多小的擾動在長時間以後,也會使系統徹底偏離原來的演化方向。混沌現象是自然界中的普遍現象,天氣變化就是一個典型的混沌運動。混沌現象的一個著名表述就是蝴蝶效應:南美洲一隻蝴蝶扇一扇翅膀,就可能會在佛羅里達引起一場颶風。

下面是一個混沌的模型

由於本人比較懶,就直接把書上的模型給拍個照,這是個最簡單的混沌振動的力學模型。

書上列的那個公式是描述彈簧-阻尼-質量系統的,把彈簧換成非線性彈簧,即可得到一個混沌系統

普通的振動問題一般微分方程為
mx
m代表方塊質量,c代表阻尼,k代表彈簧剛度係數,F代表施加在這個系統上的力,x代表方塊的位移,其中,m,c,k是常量,F和x是隨時間變化的變數
這種模型是線性的模型,不存在混沌問題
如果把彈簧替換成非線性彈簧,就是彈簧的變形跟彈簧末端的位移不成比例,那麼這個系統就是非線性的系統,並且如書中所示,構成了一個最簡單的混沌系統,公式如下
mx

最後振動的波形圖如照片中的波形圖所示,具體分析可見照片中的描述,有沒有解,解是什麼樣子的,為什麼我們現在求不出通解,大家懂微分方程的話,就完全能明白了。

需要明確以下幾個問題:

1,混沌問題是有解的

三體問題是混沌問題,但不是無解問題,它是有解的,並且解的表達式依賴於初始的三體的位置,速度,質量等參數。但由於現在無法求解非線性微分方程的通解,因此,任意初始條件下的三體運動我們無法預測。但並這並不代表著這些問題無解,而是說,這些問題有解,但是,大部分情況下,我們解不出來,而只有少數特例,可以算出特定的解。就像是我們路邊看到婚車車隊路過,我們可以肯定的是一定會有一對新人參加婚禮,這對新人就像是方程的解,我們知道他的存在,並且他們是確定的,不會是結婚前是一對人,結婚後立馬又變成了另外兩個人,但我們不知道他們具體是誰,因為我們從來沒有參與到他們的生活當中,因此,沒有辦法知道他們是誰。

2,混沌問題對誤差的敏感性導致混沌問題遠期難以預測

百科裡說,混沌問題是確定但不可預測的,確定是說它的運動是唯一的,如果它的運動能為方程及初始條件表述,那解是唯一確定的,不可能這一次解方程解出是1來,下一次求解解出結果是2來。
同時,這種行為是不可預測的,原因在於,由於系統的非線性特性,初始條件的微小擾動,都會導致誤差的無限擴大,以致於最後三體的位置及速度完全不可預測,導致看上去更像是隨機的結果。但誤差從小到大的累積,會經歷一段很長的時間。在誤差累積的初期,由初始誤差導致的最終最差還比較小,因此,可以用現有的數值方法來求解混沌問題的近似解,像三體這樣的混沌問題的近期行為是可以大致預測。但隨著時間的延續,系統的非線性特性會使得初始誤差不斷累積,以致於哪怕是最開始很小的一點誤差,都會導致兩種截然不同的結果,因此這種行為看起來更像是隨機事件,而不是確定事件!!!天氣的預測也是混沌問題,大家可以結合一下理解。

因此,百科裡解釋,說混沌問題是確定的但不可預測的問題,確定,是混沌問題的本質,而隨機,是混沌問題的表象。

3,混沌問題是非線性系統的特點,但不是所有非線性系統都具有混沌現象,線性系統也不具有混沌現象。由於展開說的話太麻煩,就不多說了。

4,預測混沌問題主要有以下幾點難度。一是初始值的誤差難以掌握。我們對事物的測量均存在誤差,這些誤差的存在使得混沌系統遠期的行為無法預測。二是我們現階段求解微分方程時,我們無法獲得解的形式,理由如1所述。但這類問題普遍存在,必須解決,因此我們採用的往往是數值解法。數值解法的精髓在於逼近與近似,而逼近與近似的過程,永遠存在誤差。也就是說,這種方法是帶有理論上的誤差,不可能消除。因此,即使問題一解決了,我們能精確地測量初始值的誤差,也無法解決演算法的不足導致的結果誤差不可控。

同時,理論解和數值解完全不可以放到一塊討論,因為理論就是正確答案,而數值解只是一種近似,就像是1+1,正確答案等2,數值解給出的答案有可能是2.01,也有可能是1.99,但由於現階段很多有理論解的問題由於無法推導出最終的解,只能用數值解來近似。這兩種解從本質上是完全不一樣的。

========


他的回答裡面的其他錯誤,就不一一指出了,槽點太多,下面評論里也指出了很多。
後面再說幾句,知乎科學版塊和哲學之類的版塊現在有被民科和民哲佔領的趨勢,感覺不懂裝懂的人大行其道,還能騙不少贊,己經累覺不愛了,大家最好不要再把知乎當成學習的地方,其實知乎更像是個電視台,你覺得看電視能學不少東西,其實,你連它的正確性都保證不了,充其量也就是個娛樂工具,並且科學,哲學類的版塊早己被民科民哲攻佔,淪為跟中醫養生一樣的騙子橫行的節目了

=========

再就是要說一句,不要從物理數學理論裡面引出世界觀,不懂理論的人亂用理論,還引伸到世界觀上去,真的是很可笑。比如,有一部分人看到數學裡有一些混沌方程,就引伸到世界觀里去,說這個世界就是混沌的,沒有什麼是確定的一樣,甚至在那個答案的評論區里,都有人敢聲稱1+1=2都是混沌的,我也是醉了(那個自稱是中科院學者的那位同學,你就承認你學歷造假吧,你就一民科)。這種邏輯是「這世界存在混沌現象」&>&>&>&>「這個世界是混沌的」,說的更直接一些,那就是「這個世界部分是混沌的」&>&>&>&>「這個世界整個都是混沌的」,明顯從邏輯上來說,就是錯的。這種邏輯恰恰是典型的民科思維,盲人摸象,以偏概全。

科學和數學雖然是理解世界的工具,但必須用正確了才能加深對世界的理解,如果像民科那樣,不懂裝懂,絕對害人不淺。他們往往用錯誤的理論,錯誤的理解,錯誤的推演,卻聲稱得到了世界的真諦。

突然想到了那個擠牛奶的梗。一個新手,不會擠牛奶,不光擠錯了地方,還選錯了牛。

真正的科學家,通過正確的演算和實驗,得到正確的理論,推動了世界的發展。他們得到的是牛奶,喝得美滋滋的。

民科不懂方法和理論,還亂引伸應用,被公牛射了一臉


我是唯物主義者,然而碰到人擇原理的時候懵比了


推薦閱讀:

努力學習的意義到底在哪裡?
北京什麼地方吃面比較爽?
有哪些把你美哭的東西或作品?
你見過哪些有趣的過度解讀的事?
有哪些演唱會,至今仍讓人津津樂道?

TAG:自然科學 | 價值觀 | 調查類問題 |