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我演讲的题目是《比我们想象的更奇怪:奇怪的科学》。说出“比我们想象的更奇怪”的,是著名的生物学家J.B.s霍尔丹,他说:“我本人怀疑,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。我怀疑在天地间存在比任何哲学想象到或能够想象到的更多的东西。”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,以至于费曼本人都不得不说出这样的活:如果你认为自己明白了量子理论,你就没有明白量子理论。它是如此奇怪,物理学家提出了这样那样自相矛盾的解释。
比我们想象的更奇怪。是什么使我们能够想象任何事物?它能告诉我们关于我们想象出来的事物吗?是不是会有这样的事物:它们永远超出我们的理解,却能被拥有更高智力的生物所理解?是不是会存在一些有关宇宙的事物,它们在原则上就是不可理解的,无论是对多高的智力而高。科学的历史是一长串风暴,一代又一代的科学家进入了宇宙中越来越奇怪的层面。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,有必要回忆一下维特根斯坦对这个主题讲的话。“告诉我,”他有一次问一个朋友,“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?”他朋友回答说:“嗯,很明显,看上去就是太阳在绕着地球转呀。”维特根斯坦反问道:“那么,要让地球看上去是在转动,那看上去应该是什么样子的呢?”科学告诉了我们一个违反直觉的事实:诸如品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。所以说,看上去最最坚硬密实的岩石,其内部几乎完全是空的,这虚空偶尔被粒子隔断,而粒子之间的空间大到了可以对它们忽略不计的地步。可为什么岩石看上去如此密实坚硬,如此不可穿透呢?作为一名演化生物学家,我得这样说:我们的大脑经过演化,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做是空心的。
当伽利略告诉人们,轻物体和重物体同时落地的时候,没有被任何理论装备的人类直觉很难相信他的话,因为在中观世界里,空气摩擦总是存在的。如果我们的演化发生在真空中.我们就会预料到它们会同时落地了。如果我们是细菌,总是被热运动中的分子阻挡,我们的认识就不同的。我们这些中观人体积太大,注意不到布朗运动。同样的道理,重力控制着我们的生存,而对于表面张力我们却一无所知。对于昆虫来说,这两种力的重要性和我们认为的正相反。
最后,我想把中观世界的想法运用到我们对彼此的认识上来。今天的大多数科学家都认同一种机械沦的心灵理论,他们认为我们是现在的样子,是因为我们的大脑中有相应的神经回路,体内有相应的荷尔蒙。如果我们的神经解剖结构和我们的生化成分与现在不同的话,我们也会与现在不同。但是作为科学家,我们的行为是不一致的。如果我们的行为一致的话,当我们对待一个行为不当的人,比如一个杀害儿童的人,我们就应该说:“这个装置中的一个部件坏了,需要修理。”但我们不是那样说的,我们说的是:“你这禽兽,坐牢太便宜你了。”我们会寻求报复,并使矛盾升级、引发新一轮的报复。当我们探讨学术的时候,我们把人看做是精细复杂的机器,就像是计算机或是小汽车。可当我们做回人类的时候,我们会在汽车不能发动的时候将它痛打一顿。我们之所以将小汽车和计算机这样的物体拟人化,是因为我们生活在社会里,就像猴子生活在树林、鼹鼠生活在地下、水黾生活在表面张力主导的二维世界中,我们在人山人海中穿梭,周围是中观世界的社会版本,演化让我们能够成为聪明的心理学家,让我们能够预测他人的行为。把人当作机器,或许在科学上和哲学上是精确的,但如果你要猜测某人下一秒会做的事,就会浪费许多时间。要模拟一个人,最经济有用的方法是把他当作一个有目的、被目标驱动的个体,他有快乐、痛苦、欲望、意向和负罪感,有时候应当受到责备。拟人化并把他们的行为看成是有目的,这是模拟人类的极其成功的方法。而在我们应付其他对象的时候,这种模拟程序也会占上风,比如在我们痛打小汽车的时候,又比如那些自认为和宇宙融为一体的人。
如果宇宙真比我们想象的还要奇怪,原因是不是自然选择让我们只能想象我们为了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?
比我们想象的更奇怪。是什么使我们能够想象任何事物?它能告诉我们关于我们想象出来的事物吗?是不是会有这样的事物:它们永远超出我们的理解,却能被拥有更高智力的生物所理解?是不是会存在一些有关宇宙的事物,它们在原则上就是不可理解的,无论是对多高的智力而高。科学的历史是一长串风暴,一代又一代的科学家进入了宇宙中越来越奇怪的层面。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,有必要回忆一下维特根斯坦对这个主题讲的话。“告诉我,”他有一次问一个朋友,“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?”他朋友回答说:“嗯,很明显,看上去就是太阳在绕着地球转呀。”维特根斯坦反问道:“那么,要让地球看上去是在转动,那看上去应该是什么样子的呢?”科学告诉了我们一个违反直觉的事实:诸如品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。所以说,看上去最最坚硬密实的岩石,其内部几乎完全是空的,这虚空偶尔被粒子隔断,而粒子之间的空间大到了可以对它们忽略不计的地步。可为什么岩石看上去如此密实坚硬,如此不可穿透呢?作为一名演化生物学家,我得这样说:我们的大脑经过演化,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做是空心的。
当伽利略告诉人们,轻物体和重物体同时落地的时候,没有被任何理论装备的人类直觉很难相信他的话,因为在中观世界里,空气摩擦总是存在的。如果我们的演化发生在真空中.我们就会预料到它们会同时落地了。如果我们是细菌,总是被热运动中的分子阻挡,我们的认识就不同的。我们这些中观人体积太大,注意不到布朗运动。同样的道理,重力控制着我们的生存,而对于表面张力我们却一无所知。对于昆虫来说,这两种力的重要性和我们认为的正相反。
最后,我想把中观世界的想法运用到我们对彼此的认识上来。今天的大多数科学家都认同一种机械沦的心灵理论,他们认为我们是现在的样子,是因为我们的大脑中有相应的神经回路,体内有相应的荷尔蒙。如果我们的神经解剖结构和我们的生化成分与现在不同的话,我们也会与现在不同。但是作为科学家,我们的行为是不一致的。如果我们的行为一致的话,当我们对待一个行为不当的人,比如一个杀害儿童的人,我们就应该说:“这个装置中的一个部件坏了,需要修理。”但我们不是那样说的,我们说的是:“你这禽兽,坐牢太便宜你了。”我们会寻求报复,并使矛盾升级、引发新一轮的报复。当我们探讨学术的时候,我们把人看做是精细复杂的机器,就像是计算机或是小汽车。可当我们做回人类的时候,我们会在汽车不能发动的时候将它痛打一顿。我们之所以将小汽车和计算机这样的物体拟人化,是因为我们生活在社会里,就像猴子生活在树林、鼹鼠生活在地下、水黾生活在表面张力主导的二维世界中,我们在人山人海中穿梭,周围是中观世界的社会版本,演化让我们能够成为聪明的心理学家,让我们能够预测他人的行为。把人当作机器,或许在科学上和哲学上是精确的,但如果你要猜测某人下一秒会做的事,就会浪费许多时间。要模拟一个人,最经济有用的方法是把他当作一个有目的、被目标驱动的个体,他有快乐、痛苦、欲望、意向和负罪感,有时候应当受到责备。拟人化并把他们的行为看成是有目的,这是模拟人类的极其成功的方法。而在我们应付其他对象的时候,这种模拟程序也会占上风,比如在我们痛打小汽车的时候,又比如那些自认为和宇宙融为一体的人。
如果宇宙真比我们想象的还要奇怪,原因是不是自然选择让我们只能想象我们为了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?