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大設計讀後感

大設計讀後感(一)

回家幾天把《大設計》剩餘半部分看完了,作為霍金十餘年的力作,我還是要表示失望的。先給個總評分吧,9.2。

這本書並未如預期的那樣滿足我。自從《薛丁格的貓》後,我便一直期待著答案。在《貓》中已經有了答案的輪廓,我本期待《大設計》能給我一個滿意的,新奇的答案,其結果是它將《貓》中的結論清晰,明朗化了。

繼《時間簡史》30年之後的《大設計》,我預想會如《時間簡史》般給我無限的驚奇與驚喜。可是這本書的前四章,甚至包括第五章,對我都無甚意義,無外乎知識的回顧,天文物理的,量子力學的,這些我都再熟悉不過了,耐著性子等待霍金給出回答,可是,可是,卻發現他一直在躲閃,似乎不太願意給出,只在第六和第八章有提及,相比較,他更多的是在引發讀著的思考。最終章里狡猾的拋出一個死亡遊戲來作為「大設計」的回答,不過它確實很有趣。

必須承認,我對它的期待定位太高了,它畢竟是一本大眾科普讀物,旨在與每一人分享。它遠不能滿足我這樣,有一定基礎,渴望更深一步探知的人。

相較於《時間簡史》,《大設計》有更多的思考,《時間簡史》展示的是宇宙的奇妙,《大設計》則是在發出一系列的詰問。從這個意義上來說,《大設計》和《時間簡史》一樣,是一部偉大的,經典的,劃時代作品。

最後還應感謝譯者吳忠超,應該深深慶幸,我們有這樣一位完美的譯者,沒有人比他更合適這份工作了,霍金的學生,毋庸置疑的理論素養。

大設計讀後感(二)

看《大設計》,卻收穫頗豐。一方面,這本書的內容重複了《時間簡史》的很多理念,同時語言更通俗,案例更易懂,另一方面我也算是有所長進。所以看完該書,激動了頗久。這本書確實顛翻了我的三觀,讓我對世界有了新的認識,儘管這種認識,對於現實可能一點價值都沒有……

這本書讓我感到有趣的有以下幾個部分:

一、關於科學

科學,是我們最常聽到的一個名詞,即便是某黨也提出「科學發展觀」這樣的理念。但是什麼是科學,是我們一直沒有特別關注的。易經八卦算不算科學?法律是科學麼?亞里斯多德和伽利略到底誰是科學的?這些問題雖然我們多少有個答案,但卻不明所以。看《大設計》的第一個收穫就是,讓我更加明白了科學的定義。

插播一段閒話,在這本書裡,我也是第一次知道古希臘文明是多麼的牛掰,在我們的春秋戰國時期,古希臘人已經提出了以下理論:槓桿定律;人應該是由其他物種進化而來;發現了空氣;原子論;提出地球,甚至太陽不是宇宙的中心。是的,這些我們熟知的現象可能在近幾百年才被逐步驗證,但是在2000多年前,已經被古希臘人提出來了。不得不佩服這個文明的偉大。

好,回到正題,儘管古希臘人已經把以上現象或定律提出,但是還不夠科學。以至於在接下來的2000年裡,許多正確的觀念反而被錯誤的觀念代替並被深埋在舊紙堆里。問題出在哪裡:

1、他們還未發明科學的方法,他們發展理論並不以實驗檢定為目標。(因此不存在客觀方法來解釋兩種假設的爭端)。

2、在人類的律條和物理定律之間沒有清楚的區分。(經常把應歸於物理定律的現象通過道德進行解釋)。

3、經常以法律的術語描述物理過程,並且相信他們是需要被實施的,儘管被要求「服從」定律的物體無生命

古人專注於自然為何如此行為,而非自然如何行為,因此很少有預言價值。而且拒絕宇宙由中性的自然定律制約的觀念。

17世紀的時候出現了自然定律的現代概念,在此之後科學才以迅雷不及掩耳盜鈴之勢迅速發展起來。在今天,大多數科學家會說:自然定律是建立在觀測到的規律性基礎上能夠為它所給予的直接情形之外的情況提供預測的規則。

在我看來,這裡至少有兩條是值得我們注意的:

1、自然定律是建立在觀測的基礎上,而不是想像上的。是的,前面所提到的亞里斯多德和伽利略的爭議:質量不不同的物體下落速度是否跟質量成正比,誰說的對,不是靠誰更能口生蓮花,而是應該通過用兩個質量不同的物體做實驗來驗證。即便是通過數學計算得出的難於驗證的事實,也只有在驗證之後才能作為一種定律,相對論雖然是基於數學計算的結果,但卻是經過實踐檢驗後才成為一種被大家接受的理論。更多的基於推測得到的結論並未成為定律,是因為他們無法通過觀測這一環節,如果我們不懂得這個道理,就會被各種各樣「神奇」的理論所迷惑而無法發現其中正確的那部分。其實「實踐是檢驗真理的唯一標準」就是這個概念的一種表述。

2、能夠為它所給與的直接情形之外的情況提供預測

是的,自然規律一定要有預測性。如果你提出太陽東升西落是一種自然規律的話,那麼除了我們觀測的這一天應為如此之外,明天、後天、大後天天天均應如此。現在許多所謂的「規律」之所以並不成為規律的本質原因就在於其沒有預測性。舉個例子來講,經濟學作為一門科學,其所敘述的規律就應該有預測性。比如供給不變需求上升導致價格上升,可以很好的解釋物價上漲的現象也能為未來價格的走向提供預測。比如一個叫謝X忠的經濟學家,連喊十年:因為租售比太高,所以房價一定會下跌,而這十年間房價卻在持續上漲。我們就可以知道,租售比太高在短期內未必會導致房價下跌,而我們也可以知道,繼續相信這是定律的經濟學家不是一個好的經濟學家,更可能是個強迫症患者。

因此,當我重新審視一個假設是否科學的時候,就要問自己兩個問題:這個假設是否和實驗結果一致?這個假設能否預測其他類似的情況?

二、關於有效理論

知道了什麼是科學,我們仍然會有疑問,既然如果存在例外就不能稱之為自然定律,相對論的出現說明牛頓定律存在例外,那麼牛頓定律為何還存在於我們的教科書中?

因為我們可以採納一種成為有效理論的方法,在物理學中,有效理論就是構建出來將某種觀測現象模型化的框架,它徐徐詳細描述現象背後的全過程。

比如在大多數情況下,物體的運動速度遠低於光速,而在遠低於光速的情況下牛頓定律與相對論得出的結論差異微乎其微,而相對論計算的複雜程度要遠遠高於牛頓定律,因此在日常生活中,牛頓定律足以解釋絕大多數的情況。牛頓定律就是一種有效理論。

化學也是一種有效理論,在化學方程式中,並未闡述每個原子、分子乃至中子、夸克是如何作用的,但能夠給分子群在化學反應中提供充分解釋。

至於人類,由於我們不能求解決定我們行為的方程組,所以我們便採納了人擁有自由意志的有效理論。

三、關於實在

存在論一直是哲學界的一個爭論焦點,我們是否是實在的?還是別人想像中的一個幻影?

我們的先人有莊公曉夢迷蝴蝶的疑問,現代也有《黑客帝國》這樣的科幻電影。但即便是我們已經擁有了如此多的先進技術,我們似乎也無法回答一個問題:我們是否生存在蝴蝶的夢境中呢?

在這裡,霍金提出了一個「擱置爭議,共同開發」的理論:依賴模型的實在論。

按照依賴模型的實在論,追問模型是否真實毫無意義,只能追問模型是否符合我們的觀測。如果兩種模型都能符合我們的觀測,我們就不能說一個比另一個更真實。我們可以使用其中較簡單的那個。

依賴模型的實在論解決(至少避免)了一個問題,就是存在的意義。我們可以假設當我們閉眼的時候,外星人會把所有家具都搬走,當我們睜眼的時候又全都放回原地,這是一種模型。但是當我們找來兩個人,其中一個人閉眼的時候另一個人不閉眼的時候不閉眼的人可以觀測到外星人並未把所有家具都搬走,所以我們可以排除第一種模型。但是我們仍然無法排除這樣一種模型:當所有人都閉眼的時候,外星人會把所有家具都搬走,但只要有一個人睜眼後會再把家具放回來。但是相對於我們睜眼或閉眼並未影響家具的位置這個模型來講,前一個模型太複雜了,所以科學家傾向於使用這個模型。

一個模型是一個好的模型,如果:

1、它是優美的;(一個理論應該儘可能簡潔,直到不能再簡潔為止)

2、不包括任意的、可調整的要素;

3、符合併能解釋現存的所有觀測;

4、能夠詳盡預言未來觀測、如果預言不成立則可證偽模型。

四、可擇歷史

這段內容是顛覆三觀的重要內容。

量子物理給我們這樣一種模型:給定系統在某一時刻的狀態,自然定律就決定了它各種各樣的未來和過去出現的機率,而不是明確的決定未來和過去本身。無論我們當下的觀測是多麼周全徹底,(沒有觀測到的)過去正如未來一樣是不確定的,它僅僅作為一連串的機率而存在。過去沒有確定的樣態,意味著對系統所做的觀測會影響他的過去。(做一個巨觀的比喻,你現在在教室里,1小時之前可能是在家裡也可能是在操場上,你在教室里是一系列機率的疊加,但是當你去查閱攝像頭時,發現當時正在家裡,這就改變了歷史(歷史本是兩種狀態的疊加,而觀測卻使歷史變成了其中的一種)。當然,這在巨觀世界並不能觀測到,但在量子世界卻的確是如此運作的)。

五、人存原理

弱人存原理:我們的存在限制了我們所處環境的種類特徵。

人類能夠存在的條件是如此的苛刻,因此許多人相信正式上帝的存在才使得我們能夠生活在一個如此舒適的環境中。但是當我們發現宇宙中有如此多的行星、星系後我們也可以得到這樣一個結論:正是因為有這麼多條件結合到一起,才可能導致智慧生物的出現並且觀測這個世界,所以他們觀測到的世界一定是事宜他們生長的世界。

因此基於我們的存在,我們可以對環境特徵作出預測:比如,為了我們能夠存在,宇宙中必須含有碳之類的元素,而碳的出現過程要耗費100億年的時間,所以宇宙的年齡應該大於100億年。

強人存原理:我們的存在不僅限制了我們所處的環境特徵,還限制了宇宙定律本身可能得形式和內容。

為什麼強核力、弱核力、引力是現在這樣的數值?因為存在許許多多不一樣的宇宙,但只有現在這樣的數值才能產生現在這樣的宇宙,現在這樣的宇宙才產生了我們這樣的智慧型生物區觀測它。

六、生命遊戲

根據依賴模型的實在論,一個構建合理的模型就自發的創造了一個實在。生命遊戲則有助於我們理解這句話的含義。生命遊戲是1970年數學家約翰·康威發明的一個模型。它提供了一個基於二維世界的宇宙定律,一旦設定好定律和初始條件,這個宇宙就會根據定律繼續演化。

康威構想的是一個方格世界,就向無限延伸的棋盤。每個方格存在活(黑)或死(白)兩種狀態,兩種狀態必居其一,每個方格周圍的8個方格是他的鄰居,給定方格死和活的一組安排,根據下述規則,活鄰居的數量決定了下一步如何發生:

1、如果或方格周圍有2或3個活鄰居,它就存活;

2、如果死方格周圍正好有3個活鄰居,下一步就變成活方格;

3、在其他所有情形中,方格死去或保持死亡狀態。

這就是這個世界的全部規則,這個宇宙有趣的地方在於,儘管基本規則如此簡單,但產生的效果卻可能很複雜。在不同的尺度上存在著不同的複合物體,比如上圖是滑翔機槍:一種穩態圖樣,可以周期性的生成新的滑翔機(吐出的部分稱為滑翔機)。在不同尺度下,可以得到制約該尺度下的物體定律。只要尺度足夠大,這個世界裡甚至能產生自我複製的物體並且擁有某種程度的智慧型(在我們的世界裡,這就可以被稱為生命了)。這個遊戲讓我看到,其實我們並不特殊,我們也只是三維世界裡在幾個簡單規律的作用下組成的複雜物體罷了。

最後,我想說的是,看一下這類科學前沿的書籍,很有趣,能讓人重新認識這個世界。儘管巨觀世界基於的有效理論沒有什麼變化,所以我們的世界不會因為發現這些規律有什麼不同。但是當我看到這些似乎不可思議的事情的時候,仍然感到奇妙、興奮,讓我對世界多了一份好奇心和敬畏感。

大設計讀後感(三)

他們在《大設計》中解釋,根據量子論,宇宙不僅具有單獨的存在或歷史,而且同時存在每種可能的歷史。把這種思想套用於宇宙整體,就對因果概念本身提出疑問。然而,霍金和蒙洛迪諾描述的「從頂到底」的宇宙學方法會說,過去沒有採取確定的形式這一事實意味著,我們因觀察歷史而創造歷史,而非歷史創造我們。作者進一步解釋,我們自身是宇宙極早期的量子漲落的產物,並且展現量子論如何預言「多宇宙」—該思想是說,我們的宇宙只不過是自發地從無中出現的許多宇宙中的一個,每個宇宙具有不同的自然定律。

霍金和蒙洛迪諾在這過程中詰問實在的傳統概念,提出「依賴模型」的實在論,這是我們能夠希望找到的最佳答案。他們以對M理論的精彩評價來結束全書,M理論解釋了制約我們和我們宇宙的定律,它還是完備的「萬物理論」的目前可行的僅有候選者。他們寫道,如果被證實的話,它將是愛因斯坦尋求的統一理論,也是人類理性的終極勝利。

人類是好奇的種族,我們幾乎每個人都會被這個問題所困擾。為了理解,人類探索性地創造了物理、化學、哲學、生物及其他。然而至少在我們的地球上,似乎還未有任何一個種族發現答案。從神創論到無神論,從經典相對論到量子力學。無數猜想被推翻的同時,更多的猜想不斷湧出,至少,霍金與蒙洛迪諾及其他一些物理學家認為,我們擁有了終極理論的候選者—M理論,也許我們已無限接近答案。

作為一門被大多數人認為乏味的學科或領域,物理學被認為只是無關痛癢的運算。然而,事實並非如此。奇妙之處正在於其不斷發展與完善,預言不斷地精確,我們正不斷地更加理性地了解我們自身,而不是從歷史或文字上翻舊帳、胡說八道。

物理似乎越來越瘋狂與深奧,然而,與《時間簡史》過於淺顯的描述與《果殼裡的宇宙》過於深奧的講解不同,《大設計》從各國的古典神話出發,通過詩意化的描繪與略顯辛辣的諷刺,使人能細緻入微地理解上文中的每一個概念,這正是其引人注目之處。

《大設計》的第一章題:存在之謎,也許由五種弦理論與超引力理論重疊交錯構成的M理論會告訴你:我們不是惟一的存在,這個世界不是惟一的存在,而是存在由不同物理定律制約的無限多個世界。這似乎十分不可思議,但可以理解。憑什麼地球是單獨的存在?也許我們只是被自然遺忘了的小小村落。()

也許有人要問,研究物理有什麼意義?倘若人類不在由政治的自私而引發的戰爭中毀滅自己,倘若不在語言與文字上吹毛求疵,進行一些無關痛癢的研究而迷失自己,我們有理由相信:通過物理,我們能真實地了解自身,我們為什麼要存在?是不是自然的偉大設計想使我們做些什麼?

也許,只有當我們完全地了解物理,人類才能真正地了解自然,而非空洞的「與自然對話」云云,人類才能成為真正的人類。

我們也許即將找到偉大設計。

這是一部簡潔的驚人的附有大量插圖的指南,導向正在改變我們的宇宙觀並危及我們最神聖的信仰系統的一些發現。沒有任何一本書像《大設計》這樣信息豐富,這樣刺激。

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