基礎物理研究真的是整個科學發展的根基嗎?像《三體》里所說的那樣?


不同意匿名用戶所說。科學需要具備可證偽性,純數學不屬於科學。
科學發展的根基就是基礎物理學。
除了哲學,其他的學科都可以由物理學派生出來。
舉個例子:
物理——化學——生物——醫學——神經科學。
這是想到了TBBT裡面Amy和Sheldon爭論物理學和神經科學誰是根基的那一段。
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對於@匿名用戶的觀點:

用物理學這個「硬核」去解釋甚至可能超過了人類智力能夠運作的上限。
這一觀點我非常贊同,畢竟理論與實際應用存在差別。
但應用上的困難並不影響物理其作為根基性學科的地位。

關於這一點我想用程序員的方式來解釋:
物理與其他學科的關係就好像面向過程與面向對象編程語言的關係一樣。

物理學是面向過程的語言,它研究基本粒子,它研究基本規律,物理過程是最基本的過程,物理學是一門面向過程的語言。
化學,以電子,原子構造數據類型,將複雜的物理過程封裝成簡單的化學反應原理,化學是一門面向對象的語言。
生物,以分子,細胞構造數據類型,將複雜的化學反應封裝成簡單的生理機制,生物是一門更高一層面向對象的語言。
醫學,以器官,系統構造數據類型,將複雜的細胞間作用封裝成簡單的醫學原理,醫學是再高一層的面向對象的語言。
神經科學由醫學語言封裝而成。
心理學由神經科學語言封裝而成。
社會學由心理學語言封裝而成。
依此類推,還可以一直延續下去……

提到的化學的分類,我認為只是封裝程度的不同。
比如「計算化學」以「電子質子中子」為基本結構封裝。
「有機化學」由「分子」為基本結構封裝。
順帶一提,物理也可以再分下去
也許有不對,歡迎批評指正。

附圖一張,出處不詳。

就這樣,最底層的過程被一層一層封裝,成為了一門門的學科語言。
這樣做的好處是,它極大方便了科學研究。因為一個學醫的不用花大量的時間學習物理語言,來搞懂某個病到底是哪裡的粒子出了問題。只要能夠掌握生物語言,深一點,掌握化學語言。就能夠方便的進行醫學研究。他不需要了解這些醫藥原理的底層如何實現,也能治好病。正好像我們用高級語言編程也用不著懂機器碼一樣。
然而然而萬法歸宗,無論用什麼語言編程,最後還是要進行彙編,最終還是由機器碼實現。這一切的一切,都仰仗最底層的機制實現。
物理是這一切科學的底層機制。看似風馬牛不相及的學科抽絲剝繭現其脈絡後終統一於物理。

實際研究中,我們雖然可以,但是很少會直接用最底層的語言來解決可以用高級語言輕鬆解決的問題。越接近底層,越逼近真理。但是越接近底層,原理越簡單,計算就越複雜。對於一般的學科,能用前一層的語言表述已經是專家水平,用前兩層的可以稱為大師。若能將世間萬物以物理解構,就達到神的境界。
所以對於一些高層次問題來講,直接套用物理原理並不合適,甚至是不可思議的。
某一種疾病,在醫學層次有著完善的理論,在生物層次我們知道藥物是怎樣起效的,在化學層次勉強了解一部分藥物動力學,在物理層次兩眼一抹黑。很難想像為什麼要放著現成的醫學理論不用去研究物理原理。再比如更高層次一點,社會學,能夠從神經科學角度來研究已經是極限了吧?如果用物理去解釋,這個計算量無法想像。一個三體問題都讓物理菊花一緊,別說這麼海量的粒子了。
肯定物理學的根基地位,並沒有否定其他學科的功用。
各種編程語言百花齊放各展異彩,各有各的優勢,各有各的精彩。
低層有低層的深刻,高層有高層的便利。層次多了,選擇也多了。
至於大炮打蚊子,打肯定能打,關鍵是值不值。

物理和數學的關係,這個不屬於本題目範疇吧,應該新開一題討論。
不過,這本物理書的書名也許能帶來啟發——《自然哲學的數學原理》
最後感謝@傅渥成的引文及更底層的解釋。長知識。
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關於《三體》,雖然是科幻,但我覺得書里講的很好。
基礎物理研究被封鎖後,人類還是將現有科學的潛力發掘到了極致,甚至發展出了太空艦隊。
這說明現在其他學科的研究上,很大一部分基礎物理提供的潛力還沒被發掘。
即:基礎物理研究已經超前了。
所以現在我們很難感受到基礎物理的根基性地位。
然而到了真正為其所掣肘的那一天,我們就能迫切感受到了。
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回應@金睡睡
感謝批評。我再將類比完善一些:
一層並不能完全涵蓋一層,各學科之間的關係並不完全是樹的關係。根通葉也有可能。
一門學科可能同時由多個學科派生而來,甚至可能是不同層次的學科共同派生。所以並不是說說某學科完全包容上一層的學科。
一門學科一門規則,在規則內變化無窮,化學家在其規則內也可以發揮主觀能動性任意合成。編程語言也是一門學科,也是在永遠發展著的。
彙編還不能算最底層,用它和物理類比是不當的。如果要類比,能和萬物之理類比的就是計算之理。誰又能說我們能窮盡計算之理呢?
哪天如果物理定律突然也變化了,那整個科技體系都要隨之修正。也好像計算機的數制變化了,整個上層建築也要隨之修改。

這個類比的是體系結構,只是確定物理的根基地位。
還原論的思想在計算機體系中體現的淋漓盡致,分治是編程的基本思想。
對還原論的爭議了解不多,但我相信因果律是嚴格成立的。
宏觀生物學是成功的,但是它一到遺傳物質起源的問題上就捉襟見肘,還是得靠還原論來解決。
最後,很難想像如果物理學不是根基,什麼是根基?

繞了一個大圈又回來了,就是Sheldon和Amy的爭論。
承認規律的客觀性,不以人的意志為轉移。那物理學就是科學的根基。
不承認這一點,那神經科學就是科學的根基。。。。。。。。。。。。。。


不同的尺度有不同的物理,這裡的「物理」是廣義而言指一定範圍內下所有客觀規律的的集合。

在所謂基礎學科中,譬如物理,廣義相對論與經典物理與量子物理不可以相互替代。同樣的道理,化學、生物等學科亦有其研究的特定對象,那不是物理所能解決的問題。

固然,相臨尺度的現象往往能被統一的底層機制所描寫。譬如,化學中分子之間的相互作用,可以通過量子力學略知;社會學對個體的認識可以通過生物學、心理學來理解。但是學科之間仍然不可互相替代,就其原因有二:
1. 用底層的機制來描寫其他尺度的現象效率低下甚至可能根本無法實現。譬如,宏觀經濟學現象無法通過研究地球上所有原子的量子演化來得到。
2. 某一尺度的現象、規律可能與底層的具體機制無關。這在所謂「emergent phenomenon"中尤為重要。P. W. Anderson曾將其歸結為「More is different". 譬如生物進化現象與兩種生物具體所含化學物質的多少和種類沒有太大關係。如果過分強調微觀底層機制,可能會忽視對宏觀規律的認識。


「可證僞性」(Falsifiability)只是波普爾(Sir Karl Raimund Popper)提出的一種劃分科學與非科學的一種界限,這種劃分的合理性是還需要討論的。爲了避免這一問題,就直接把問題中的「整個『科學』研究」自作多情地理解成「自然科學」吧,這樣可以把「數學科學」排除出去。

在自然科學中,認爲物理學是基本的,這個想法並不壞,但是這又能說明什麼呢?認爲了物理學是基礎的就可以廢除掉其它的研究了嗎?當然不是。物理學的研究就能導出其它所有的科學嗎?當然也不是。@馮若航 的說法是對的,他用的是計算機給出來的理解方式,在理解上基本是不錯的,這裡我試著用更物理的方法來解釋,這樣一個過程就是物理學中的重整化(參考我之前的回答:重整群是不是一種粗粒化處理?)。當然我的出發點同樣是反對「還原論」的。

  1. 物理學可以在不同的尺度下研究,越往底層,涉及的能量尺度更高,時間或空間尺度越小。
  2. 較高時間或空間尺度的物體是由較低時間或空間尺度的物體(或者物體群)所構成的。較高時間或空間尺度的物體間的相互作用可以由較低時間或空間尺度的物體間的相互作用推導(再加上一些近似)而得到。
  3. 較高時間或空間尺度的物體間的相互作用並不是一定要通過瞭解更小時間或空間尺度的物體間的相互作用才能得到,即層次之間是脫耦的。
  4. 多尺度研究可能爲解決一些複雜的問題提供了一種可能的方案。

再次引用馮端、金國鈞的《凝聚態物理學》的序言中的一段文字,馮先生一直力主將「emergence」譯作「層展」。有興趣的朋友可以仔細閱讀以下的內容,不感興趣的朋友不妨只是記住 P W Anderson 先生的名言「More is different」。

不談跟《三體》有關的問題。以前被迫讀了些劉慈欣的作品,同意匿名用戶所說的,劉的作品中有馬基雅維利主義。


目前社會前進、穩定的主要支持力量,幾乎全部來自於幾百年物理學的發展。電、發動機、計算機等等。。


遊戲《文明5》裡面,物理出現的時候有句提示:測量一切。
物理必須藉助數學的手段,但是在數學之上通向了真實的世界,畢竟數學其實是一門非「真實」的學科。
而物理建立了人類思維和真實世界之間的反饋。


應該說對於未知的很多領域,技術都是優於基礎科學,甚至說有技術無科學是常態。現在萬有引力怎麼來的?DNA如何運作的?地熱,石油怎麼來的?你說得清楚嗎?但是不妨礙你發展技術。技術到了一定程度,慢慢琢磨就有了基礎科學。

你說在古代基礎科學,有什麼大用嗎?直角,平行線什麼的,你有什麼用嗎?用來裝逼?所以中國古代的數學異常的發展了算學,也就是實用技術。九章算經,周筆算經等等。。這才是人類歷史的常態,就像今天,數學的理論實證已經走到了末路,久久沒有突破了。而經濟大數據計算,對於氣候,環境,洋流的模擬,對人體數據的演算,才剛剛開始,現有的計算機是不夠的。

算才是數學這個學科生命力的核心,我們要遵守古人的教導。


真正自然科學的根基是哲學(數學),然後才是物理學。

沒有哲學做指導,物理學發展可能比被智子封鎖還要慘。


匿名用戶說,「他對這個世界乃至宇宙的機械化認知,讓他把物理學的地位抬得過高,認為一切都可以用物理學去解釋。」樓上各位的討論,幾乎都是圍繞著物理學能否解釋這個宇宙,物理和其他學科的衍生關係,等等。這些結論我大都是贊同的;然而我想,若僅僅是直接從《三體》中摳出一句話,然後圍繞其大加討論,未免有斷章取義之嫌。所以我想結合《三體》,換一個角度說一說——

######## 所以下面有一點劇透 ########

  • 首先,小說中所說的物理學的基礎地位,肯定不是指有了物理學,化學生物醫學這些都可以歇菜了。實際上小說中,在高能物理研究被封鎖(根據小說設定,大概就是2005年水平)之後二百年,人體冷凍技術早已成熟,醫學已經發展到令人髮指的地步(只要不傷到腦子全都能修好),信息化也發展到了微軟創意廣告的水平,太空艦隊也能在太陽系內亂跑了,甚至在外太空跑個近百年都不成問題;等等(三體II)。
  • 然後,「物理學解釋整個宇宙」的觀點,至少不是小說主線內容。關於大劉怎麼想的,或者從某種哲學的角度我無力也不想討論——我對哲學的了解大概也只有《馬克思主義基本原理概論》,而且上這課的時候我主要在寫實驗報告和玩手機,最後考試開卷促使我唯一一次翻開課本。上面幾位說的「還原論」我還是 google 了一下才知道是什麼…

所以我只能用更樸素(簡單)的思路和從相對實用的角度說說我的看法,當然還要結合小說中的情節。我認為,小說中這句話要表達的是:物理學在科學技術發展中,起到一個根本的推動作用。
不妨先看一看近代以來的科學技術發展(當然我的世界歷史也就是初中應試的水平,有問題請指正):第一次工業革命的開展,自然是得益於瓦特改良的蒸汽機;但是熱機效率的提高,乃至於內燃機的發明,熱力學理論是起指導作用的。而經典電磁學的發展,無疑是開啟了電氣時代。至於量子力學,僅僅是由其發展的半導體理論,這是信息化時代的基石。如此種種,似乎可以說,近代以來的每一次科學技術的巨大進步,都源自物理學的重大發現,而且這種作用越來越突出。下面詳細地說一說:

第一,既然物理學在歷史上有如此重大的最用,那麼很有理由期望,它能夠在未來的科學技術發展中,起到更加重要、更加根本的作用。但是另一方面,如果物理學發展陷入停滯,所有的科學技術最終都會遇到無法突破的瓶頸。如果其他學科的發展陷入停滯,也許可以「繞過去」,比如材料科學發展方向很多,很多材料之間都存在競爭關係,很難說某種材料具有其他各種材料都不可能具有的性質;以及現在的能源狀況,化石燃料有問題,有水利能、核能、風能、太陽能等發展方向,可謂條條大路通羅馬。但是物理定律是繞不開的,「自古華山一條路」。如能量守恆定律、熱力學第二定律就把製作永動機的道路堵死了(雖然我國現在還有很多永動機相關專利)。
在小說中的表現就是,人類基礎物理被封鎖,科技雖然有極大發展但已經到頭了,太空艦隊在水滴面前就和衛生紙糊的一樣(三體II);水滴的材料是強相互作用力材料(三體III),所以基礎物理跟不上的地球人,無論在其他方面如何做,都無法趕上來。
總之就像如 @馮若航 總結的,

基礎物理研究被封鎖後,人類還是將現有科學的潛力發掘到了極致,甚至發展出了太空艦隊。
這說明現在其他學科的研究上,很大一部分基礎物理提供的潛力還沒被發掘。
即:基礎物理研究已經超前了。
所以現在我們很難感受到基礎物理的根基性地位。
然而到了真正為其所掣肘的那一天,我們就能迫切感受到了。

第二,理論物理學的作用不僅是「解釋」世間萬物,從實用的角度講,它更重要的在於探索人類未知的世界。我不是說物理學的發展能讓人看到更遠的宇宙,1光年到100億光年只能說是「看得更遠」,絕非「發現未知」。古人能用磁針,知道閃電危險,但是只有電磁學的發展,才讓人們真正了解「電磁」這種先前未知的世界。類似地,還有「引力」「光」「熱」「原子」「原子核」「暗物質」「暗能量」……等等世界,有的似乎已經完全明了,有的還不甚清楚,有的一團模糊。已經趨於成熟的部分會獨立地發展成新的學科或併入其他學科,比如天文、力學、光學、機械、熱能、水利、電氣、電子、材料,等等;如果說物理是根基,這些學科都是從側根上長出來的,它們比母樹更茂盛也不足為奇。而物理可以說是「先行者」,「待到山花爛漫時,她在叢中笑」。另一方面,物理學已經夠龐大了,它若要在「新世界」繼續探索,就必然甩下「舊世界」的沉重包袱:很多物理理論的具體的、細節上的應用(我說的是化學),不應該是物理學要關注的重點。孩子長大了就自己出去闖,不要窩在爹娘家裡啃老了:)
更進一步地,可以說,探索未知是物理學的生命之源;若真有一天所有世界都被探明,或者所有未知世界註定不能探索,物理學就死了。大概大劉就設這樣認為的,所以《三體I》中「科學邊界」就製造物理學已經死了的假象,使得許多物理學家紛紛自願殉葬,嗯。當然它死了也還有個大樹樁,周圍的各種學科都能生長,也許還能冒出有限的幾個新芽。

第三,物理的作用不僅是為其他學科提供基礎理論;和其他學科一樣,物理學的發展,常常能夠產生有效的工具,促進其它學科的進步。比如說光學發展,產生了各種光學儀器,顯微鏡、旋光儀等;熱力學有各種製冷方法;至於原子物理和量子力學,提供的工具就更多了,X射線、X射線衍射、電子顯微鏡、核磁共振、紅外光譜、紫外光譜…匿名用戶說,有機化學已經離物理很遠了,但我認為必須要考慮有機波譜分析中使用的各種儀器,雖說記各種噁心的波譜圖似乎和量子力學無關:)雖說這些工具不是無可替代,也常有明顯的優點;畢竟波譜分析比起化學分析方法鑒別來說,至少還是更有普遍性的。
另外物理學有時還能夠通過其它方式促進其他學科的發展的。如薛定諤寫的那本《生命是什麼》,據說促使許多學生從物理系的大坑跳到生科院的大坑裡:)

以上就是我對小說中說的「基礎物理研究是整個科學發展的根基」的粗淺理解。最後,我以為這種問題沒有必要過於較真,至少對於我這種學生來說還是多看幾本書更重要。也許還是 David Mermin 說得好,「Shut up and calculate !」


我也不贊同@馮若航的幾個論點
首先底層並不意味著就NB了,這個最簡單的例子就是彙編和所有的高級語言,彙編是實現這些的基礎,但是高級語言理論和實踐的發展早就不受彙編的束縛了,而是有了無數新的思路和突破。這些從來都不是彙編的理論/實現的進步推動的。

其次數學的意義被低估的太多了,還是說計算機好了,物理只是製造計算機的基礎,但是計算機的設計和應用哪項不是數學先行?又有什麼物理公式/原理可以影響到嗎?人類在數學領域投入了那麼多的精力,如果不是科學研究又是什麼?而且說到底,在物理學研究中先出數學公式然後再尋求物理學解釋的事情也很多(薛定諤方程),這個時候你到底認為是方程式更加科學,還是物理解釋更加科學呢?

最後(也是我最想說的)我個人對於物理學研究的突破其實不是特別樂觀,或者說對於他們突破之後會帶來的影響不樂觀

我們回過頭來看看相對論和量子理論誕生了以後確實帶來了很多新東西,但是之前已經存在的東西受影響的又有哪些呢?細細數來會發現非常少,其實這個並不奇怪,因為在這些理論誕生之前的舊理論其實本身是很堅實的,它們都早已千錘百鍊對於各項應用都適用度非常高。即使是相對論,其實從算式就可以發現,在低速(少於 每秒1KKM)的情況下其實並沒有改變牛頓的力學理論。

說到底每一個被實驗證實的理論,都說明他在特定的條件下是WORK的,而這一點是新理論無論如何發展都無法改變的!!(這裡我又想說了,即使未來新理論告訴我們牛頓定律從物理解釋上和我們現在知道的完全不一樣,但是對應的方程式在低速宏觀下仍然成立)

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更新一下,說到計算機大家都知道現在的計算機是2進位,如果改成3進位會有什麼影響嗎?很遺憾的說沒有,因為決定計算機什麼可以做,什麼不能做的不是它的物理實現,而是Category:計算模型!也就是圖靈機、馮諾依曼機這些東西(也包括FP的基礎lamda運算等)。而且這個東西早就是不是做不出來了 Сетунь

而計算機在物理實現上是否是2進位真的只是一個很小的事情,說到底除了位運算要重新定義以外,大部分語言只是少許修改一下編譯器而已。對於本來就沒有位運算概念的高級語言,已有的代碼都不需要更改就繼續可以執行。

與機制相比真正可以改變計算機的是概率模型,但是在這個問題上我們遇到的不是基礎物理學瓶頸,而是缺少如何去使用現有材料的智慧(偏數學的科學)

我個人對於未來的理解是,基礎的材料基本都有了,與其期待基礎研究的重大突破,還不如老老實實研究怎麼在現有材料上做出創新。從這個層面來說web,iphone,滑鼠,google眼鏡等等哪個是有什麼新的基礎物理突破才誕生的嗎?


@馮若航 的回答,尤其是編程比喻的那一塊,完全是還原論的看法,雖然將物理學作為自然科學的根基並非不合適,但科學理論的層次結構並不是都可以約化到物理學,每個層次都會有新的規律的出現。可以參見諾貝爾物理學獎獲得者P.W.Anderson發表在Science的著名論文More is different。作者闡述了科學理論的層級結構與對稱性破缺的關係。@傅渥成


謝邀,以在下之膚淺,不足以給出確切的答案。但我仍覺此好有一比——

在自然科學的浩淼汪洋上,物理猶如大航海之探險,數學則是探險家手中的地圖。地圖不可能憑空得來,需要前人探索總結,一旦生成,卻可成為後人更進一步之階梯。

至於化學、生物、醫藥…,或仍在岸上靜候水手遠航歸來?


樓主詮釋的很正確,對物理沒有造詣的人只會恐懼反感樓主的說法,因為他們都不會願意去認同自己的科學觀轟然倒塌,一個研究了一輩子的神經學專家,突然看到你說神經學不過是物理學的演化出來的分支,他能不上火嗎?(老子研究了一輩子,你一個學物理的來跟我班門弄斧,全是扯J8蛋)。大部分人應該都是這種思想,純理性的人很少純在的,真理往往掌握在少數人手中,就是這個意思。


我不同意@馮若航的觀點。我想那名匿名用戶的意思是,如此抬高物理學的「基礎地位」是沒有意義的。科學發展到今天,很多學科已經離物理學太遠了,以致於用物理學的知識來解釋其他學科的現象,有些過於勉為其難。比如醫學和神經科學,再比如心理學和社會學。就如同物理學從哲學中分離出來一樣,這些科學(如化學、生物)已經不再屬於物理學的一部分了,不能稱「物理學」為其「根基」,而只能說「物理」是其根基。

要知道,離物理學最近的「化學」中的「計算化學」接近量子物理,而有機化學已經很遠了。試圖用物理學原理解釋有機化學已經有點殺雞牛刀了,倘若用物理學來解釋醫學,那無異於核彈炸蚊子,完全沒必要。

回到《三體》這本書的作者,劉慈欣,他有理科人的理想和浪漫主義情懷,同時摻雜著悲觀,行為上偏好馬基雅維利主義。這是他作品的一貫風範,比如《流浪地球》,比如《贍養人類》,比如《吞食者》,比如《詩云》,比如《朝聞道》。


但是很不幸地,他過於機械化地看待這個世界,即便是有比較強的物理學功底,對量子理論也有初步理解,也沒能逃過多年來工程師生涯對他的影響。他在硬科幻中塑造的世界只不過是換了設備的蒸汽朋克,卻少了蒸汽朋克裡面的「人情味」。那些作品中的人,更多是理想主義的邏輯體,並非人類。也因此可以看到,他對這個世界乃至宇宙的機械化認知,讓他把物理學的地位抬得過高,認為一切都可以用物理學去解釋。

理論上是一切的確都可以用物理學去解釋,可實際上有太多的問題,只用物理學這個「硬核」去解釋甚至可能超過了人類智力能夠運作的上限。


世界發展到今天,已經如此繽紛多彩,非要將整個科學世界錨定在「物理學」上,會少很多樂趣。


以上。

補充:@傅渥成說得非常好……果然造詣深厚就是不一樣。


至少目前看來。實現真人工智慧現有的物理技術夠用了。靈魂本質上是個演算法。和物理沒有什麼關係。

然後限制科學研究的瓶頸其實是研究者的智商。比如理論物理。這些東西其實唯一需要的就是智商。愛因斯坦搞出相對論並沒有做實驗。之所以是他搞出來而不是別人。不是因為他做了實驗。而是因為智商比別人高 。

人類的智商總是有限的。而且越高的人就越稀有。智商190的人基本上一個國家就沒幾個了。因此。提高研究者的智商才是科研的最核心問題。

因此。科研的出路應該是機器人科研。徹底取消科研人員和科學家。改成科研機和創新機。如果有幾百億經費。最應該替換掉的不是對撞機。而是物理學家。這才是正確的道路。


是的,物理學就是研究宇宙的終極原理的學科

數學、邏輯系統、哲學都是用來輔助解釋物理現象的(思辨)工具而已


繼續沿用封裝這個比喻,

這樣說是不是會好一點:

幾百年前,所有的東西都是封裝好的。這個世界上有許許多多的封裝包裹,大的包裹,小的包裹。

大包裹包著小包裹,同一個小包裹同時還存在於不同的大包裹之中。

然後呢,一部分人喜歡去拆這些包裹,一部人喜歡用現有的包裹以及拆掉封裝所得的包裹封裝成新的包裹。

當然還有極少一部分人在學數學。。。


我非常喜歡物理,只是因為我喜歡拆包裹罷了


有一種說法是物理學是整個科學的根基,這一定是錯誤的。
首先,物理學理論具有統一性的特點。化學有自己的研究對象,生物有自己的研究對象,而物理的研究,目的是找出統一描述各種事物的規律,這也是有人覺得物理是根基的原因。牛頓力學統一天上星體和地面物體的運動規律,麥克斯韋統一電和磁,愛因斯坦統一引力和時空,量子力學統一微觀粒子的波粒二象性。因此其他學科只要是對自然界進行研究,就多多少少要用到物理學。
但是,物理學追求統一的基因就決定了這門學科必然會忽略事物間的各種差異。例如,物理學家發現電子和光子可以用量子力學原理來描述,這是統一的一面。但是電子在不少情況下仍然可以用經典的洛倫茲電子論描述。量子力學和洛倫茲電子論壓根就不可能從一者推導出另一者。即使在物理學內部,很多時候是需要兩個以上獨立的理論才能把同一個研究對象剖析清楚的。同理,在科學內部,對一個研究對象也需要獨立學科的配合才能剖析清楚。


計算機這種東西,不同於它之前的電子設備;它的的理論基礎,硬體上看是物理的,本質上看實際是數學及邏輯學的。


個人以為,基礎物理之所以基礎,它能為其他學科提供工具與支持。舉個不恰當的例子,我們知道電磁方程,我們今天的無線設備網路可以存在;我們不知道質能方程,那麼我們就不會有原子彈合和核電站。每一次基礎物理的進步,都能提供給我們新的認識與和世界溝通的方式與工具。


看了這麼多,都沒說到點子上……在未來,誰能掌握操控微觀世界的技術,就相當於拿到了稱霸宇宙的霸權。還記得三體中那個由強相互作用力構造而成的水滴么……


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