五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】近代自然科学禀性探讨(一) -- witten1

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家园 我猜

如果人类最终没有走宇宙,在有限的地球上的自我内耗终将消亡。

我猜
家园 没有新的热庫=溫度不變, 能量交換,sys 自我内耗

1).

to find 新的热庫=needs new physics models, and we have not figured out how QFT & GR can work together yet, and without new physics models, where is 宇宙? and if there is one, how to "see" it?

"90岁彭桓武:对爱因斯坦两段话,至今未能真正理解"

http://www.ccthere.com/article/3866872

1.“纯粹的逻辑思维不能给我们任何关于经验世界的知识;一切关于实在的知识,都是从经验开始,又终结于经验。”(1933年6月10日在牛津大学的演讲《关于理论物理学的方法》)

2.“我们现在特别清楚地领会到,那些相信理论是从经验归纳出来的理论家是多么错误呀。甚至伟大的牛顿也不能摆脱这样的错误(‘我不作假设’)。”(《物理学和实在》,1936年;“我不作假说”是牛顿的话,他认为他的理论全部来自经验。)"

2). because of 1), we have all kinds of 社会科学's all kinds of 神职人员 fooling around, 山中無老虎, 猴子稱大王

社会科学's all kinds of 神职人员 have been wasting a huge share of human society's wealth/能量, they are basically selling all kinds of 宇宙真理 to the too nave too simple & basically 腦殘 mass, more of political day dreams in china, more of financial day dreams in USA;

3). 没有新的热庫=溫度不變, 能量交換 between sub sys and "old" existing 热庫 ,sys 自我内耗 overall, entropy 單調遞增

major sub systems are pretty much 热涨落 near some kind of dynamic 平衡态, hard to have major breaking through or collapsing, self & 互相忽悠, with everybody trying to get a bigger share of human society's wealth/能量, in the name of their own version of 宇宙真理.

as such, china political elite is going to 再活五百年, managing manufacturing business for the world;

USA is busy with "inventing" and making all kinds of 学习向量机/支持向量机, to make some money in this fairly stable and sometimes quite volatile global 社会向量场, managing all other businesses except for manufacturing.

4). after a "long" while, the humanity eventually will find out, 世界在停滞不前

and they will miss those great scientists like 爱因斯坦 and all those great minds living around a 100 years ago.

without those great minds emerging again sometime & somewhere, humanity has been and will be cheated more and more by those 現代社会科学's all kinds of 神职人员.

"如果人类最终没有走宇宙,在有限的地球上的自我内耗终将消亡", when we are going to have those great scientists like 爱因斯坦 emerges again? who knows? or do we care at all?

通宝推:witten1,

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家园 【原创】近代自然科学禀性探讨(四)

引子:这是我国内的导师所写的一篇文章,会在他所著的《量子力学:菜根谭(第二版)》里出现。这里经过他授权同意,让我代发在网上以引起讨论。在接下来两三个月中我会陆陆续续放完全文。此文的版权归原作者所有,任何转载请注明原作者。

四,局限性

张永德

  西方近代自然科学既然纯属“可道之道”,其总体思维模式就存在着局限性。深入检讨有如下5点:

  1)公设有局限性。人类实践的局限性产生了认识的局限性, 认识局限性导致公设的局限性。举例说, 从欧氏几何到罗氏几何再到黎曼几何的发展过程就说明了这一点。

   2)人类认知能力有局限性。人类眼耳鼻舌身,以及人类 (包括现在和将来利用人类所在空间的物质) 制造的全部探测系统,它们总体一定是完备的吗? 就是说,凡是自然界中存在的东西,最终一定会为人类所认识? 其实,这只是一个未经论证也无法证实的论断。说到底,这只是人们的一个信念。

   3)逻辑演绎能力有局限性。牛顿力学诞生到量子力学创立一再表明,物理学基本规律和基本观念都是逻辑论证无能为力的地方。还有,K. Godel的“不完备定理”【2】也表明, 任何逻辑体系都不可能是完备的。Landau也说理论物理中追求数学严格性往往是自欺欺人【3】,其原义都在于此。

   4) 量化问题的局限性。Einstein 说过:不是所有可以量化的东西都是重要的,也不是所有重要的东西都可以量化。后者比如,爱情、亲情和信仰就是无法量化的“重要的东西”。

   5)科学只能解决物质文明,并不能解决精神文明。

  众所周知,公共汽车车门的踏脚板是挤着上车人的“变心板”。纽约报纸载文:“我们已经可以把人送上月球,却无法让人从车门口向车中间挪动一步。”只有科学,没有信仰的社会是自私、放纵的社会;只有信仰,没有科学的社会是贫穷、愚昧的社会。众所周知, 科学本身是把双刃剑。既可以用来创造物质财富, 造福人类,也可以用于危害人类。

  其实,就对人的全面成长而言,科学是对人能力的锻炼培养,信仰是对人格的引导塑造。所以,科学与信仰实际并行不悖、科学与宗教应当相辅相成。科学解决物质文明;信仰和宗教解决精神文明。科学是振兴一个国家所必须的、重要的,但决不是万能的、包容一切的。走向极端的科学主义是可怕的偏颇!世界上信仰多种多样,人类应当而且必须学会尊重别人的信仰。

  我们实在应当牢牢记取Einstein的话:没有宗教的科学是瘸子;没有科学的宗教是瞎子【4】。我们也应当牢牢记取孙中山的话:佛教有救世之仁, 佛学是哲学之母,研究佛学可补科学之偏【5】。

【2】关于数理逻辑的 “不完备定理”(1931),参见汪芳庭《数理逻辑(第二版)》,合肥:中国科学技术大学出版社,2010。第3、4章。

【3】朗道,栗弗利茨,《量子力学 非相对论理论》,北京:高教出版社,1980。英文第一版序言。

【4】A. Einstein,《Ideas and Opinions》,Carl Seelig,ed.,New York:Three Rivers Press,1982;M. Jammer,《Einstein and Religion:Physics and Theology》,Princeton:Princeton University Press,1999。

Einstein给P. Wright的信。安·罗宾逊编著,《爱因斯坦 相对论一百年》, 张卜天译, 长沙:湖南科技出版社,2006。

【5】《孙中山全集》第9卷,或见西安大慈恩寺石壁题字。

家园 光公设和推理就能构成的理论体系真只有几何一条路

算术研究搞出了毕达哥拉斯派的数学神秘主义。几何原本其实就是毕达哥拉斯派各代集体推理范题的总纲,好歹是人家几百年拔尖人才的知识积累。要是中国科举每年都要考算术技巧,不光要算得准,还要算得巧。然后几百年后再把所有算术状元的范例,技巧汇总,这样的算术八股文也会慢慢地往现代几何,代数方向靠近,直到量变引起质变,整个数学体系构架起来。就是历史上这样的事情就发生了一次, 不过一次就够了。

家园 高教出版社 vs 中国科学技术大学出版社

高教社家属表示抗议:不带这么厚此薄彼的。

话说我有个同学通过论文的文献索引中的错别字来研究论文作者是否真的看过该论文。他研究完了还写了好几篇论文。

家园 说实话,这篇文章没怎么看懂
家园 理性基础="物理数学逻辑化", "效用"物理数学逻辑化

1.

经济学金融学"效用"的理性基础: 量子力学大师诺伊曼 and a few other 大师 analyzed 人們 logic in gambling game, gamblers pay much more attention to 收益率 than the absolute payoff or winning dollar amounts, 收益率 is more important: the payoff vs your investment, 收益率收斂, you can use math/physics models to analyze it, with that they kind of provided 理性基础 for "效用";

2.

now, we can conceptually connect 收益率 to 物理学最小作用量原理, and from there on, we can further "extend" out:

理性流=能量信息流="信息作用"收益流=流形上的哈密顿流。该哈密顿向量场的一个积分曲线是一个流形的变换的单参数族;该曲线的参数通常称为时间。该时间的演变由辛同胚给出。根据刘维尔定理每个辛同胚保持相空间的体积形式不变。由哈密顿流到处的辛同胚的族通常称为哈密顿系统的哈密顿力学",

"逻辑就是必然要发生的".

now, is "理性流=能量信息流" 客观 or 主观 or both? it does not matter anymore, as long as it works; and in actual works including those social science working field, you collect 信息, you work on it, you progress, and statistically and socially, as a some kind of curve which is 單調, right continuous, integrable, measurable, "理性" and mathematically analyzable, etc;

3. 政治上"大多数有用吗?" vs 密度泛函理论 [ 晓兵 ]

http://www.ccthere.com/article/3907849

those "white" 公知 concept/logic: are they "right or "wrong" in the mainland Chinese context as we know?

it does not matter, once they become "influential" in the mainstream of Chinese society, it will start "working" as "理性流=能量信息流"/哈密顿流, and 哈密顿流's 傳播 is not easy to stop, it will get squeezed or twisted, but 傳播 continues, it is basically impossible to 屏蔽能量傳播, 熱力學 "works" very well on human beings;

4. do Chinese political top understand the above?

from sina's weibo.com

http://www.weibo.com/u/2623459265

"@在水一方风铃草 (维权金融女海归。曾在最发达国家服务于全球最大金融机构,也曾到最落后国家投资世界最大未开发..)

【实名控告戴相龙涉嫌非法挪用50亿社保基金】社保明知鼎晖违反忠诚条款,却将20亿交其管理;后又在鼎晖总裁焦震违法犯罪情况下交30亿给鼎晖。触犯刑法第185、272条。社保对我举报焦震偷取社保等24亿装聋作哑,被我起诉后在法庭做伪证,对新华社说谎。图附铁证。请习大大关注@学习粉丝团@胡舒立@陶景洲 "

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there would be more and more this kind of 实名控告 exposing the higher and higher level of Chinese political top, what to do with it? would it would become?

we all know it is Mr Deng who started this whole china open up/"海归" thing, and in the process, Chinese political top got tons of $USD for the country, and a "lot" for themselves/their families as well, but nothing is free, coming with $USD is also

those evil white" 公知 concept/logic:公民密度 etc

how does Chinese political top handles those "bad" stuff and only keep $USD? not easy, the way Mr X was educated, the way he is currently moving around: it is becoming an increasingly difficult job for him;

practically speaking, it is kind of understandable: for china political top, the window for Chinese political fundamental reform may have been closed, with so much money/人命关天 at stake, it is very difficult if not impossible for Chinese political top to loose the grip on the absolute power of the country: you just can not even loose a little bit political power in the name of playing some kind of "reform" games: politics in china has now become a zero sum game: you either have the total power or you don't have anything left for the top elite, the payoff/outcome of "class struggle" is almost like either heaven or hell, and there is no between, typical Chinese way of past 5k years惯性系: 阶级斗争, 你死我活.

5. 理性基础 of "west" "公民密度"代理人 & 三权分立

"电子密度" vs 公民密度

in west system, 公民 got votes in a 三权分立 system, "公民密度"代理人 are "fooling" around with their 代理人 own interests/私貨 and "公民密度"s interests mingled together, ...etc, you can kind of guess 波函数解概率分布, for major political issues, such as in USA.

how "good" the west political system is? relative to what? nobody knows. But for a functional society, west political system's value may be more in its stability and predictability, for individual citizens, for businesses, and for those "公民密度"代理人 players themselves;

similarly, very often, 数学方程解=物理系統穩定態.

is this as some kind of 普世理性基础 for the politics game of a modern society?

家园 不可测,不完备-现在不行,是不是等于将来也不行呢?

会不会有天出现新的“可测量方式”。

家园 完全有可能
家园 张老师的回复

以下是张老师给我回的Email里所说的,

高教社的事,网友提出是对的,应当改过来。不过我原来确实没想那么多。

在此感谢土泡泡河友细心指出!

家园 近代自然科学禀性探讨(上)(修改稿加上前言)

引子:这是我国内的导师所写的一篇文章,会在他所著的《量子力学:菜根谭(第二版)》里出现。这里经过他授权同意,让我代发在网上以引起讨论。此文的版权归原作者所有,任何转载请注明原作者另,这也是同时将在《全国高校量子力学研究会2013年年会》(西安会议)上的报告修改稿(张老师是全国量子力学理事会前理事长,现任是潘建伟老师)

近代自然科学禀性探讨

张永德

中国科学技术大学,近代物理系,合肥,230026

目 录

一,近代自然科学的基本特征

二,蕴含的要素

三,发源于西方

四,局限性

五, 科学观与方法论中常见的偏颇

六, 自然规律的三条基本原理

※ ※ ※

前 言

  近代自然科学和技术, 本文简称作近代自然科学。按目前科学进展而论, 它主要包括数、理、化、生、地、天、能源科学、计算机和电子网络、量子通讯、材料科学、脑科学、DNA科学……等等。

本文探讨近代自然科学的一些基本问题, 包括剖析和概括它们基本特征、共同要素、局限性、科学观和方法论中常见的偏颇,最后归纳为近代自然科学的三条基本原理。本文力图通过深入的剖析,结合广阔视野的概括,来考察和认识近代自然科学的基本规律。

一,近代自然科学的基本特征

   全部近代自然科学技术都仅仅是“可道之道”,只是相对真理,并非绝对真理或最终真理。对近代自然科学规律的认识是全体人类理性认识的最大公约数。

   总体上,近代自然科学总是从经验和现象出发,从实践中抽出公设,运用逻辑演绎建立起一个个相对自洽的理论体系,再返回实践经受检验,获得进一步修正和发展。这种思路基本特征有两条:“实验检验”和“逻辑论证”。实践检验以及对理性美的追求是建立这些理论体系的出发点,而实践检验也是归宿。

   近代自然科学不是只承认经验和概念复合的经验主义或符号主义,而是同时承认物质的客观存在性、客观规律的物质性,绝对真理的存在性。所以,近代自然科学技术本质上应当称作唯物的逻辑实证主义。举例来说,桌子不仅仅是感觉的复合,更是独立于观察者的具有客观存在性的实体,虽然可以用对它感觉的复合来描述它;月亮不仅仅只是人们主观感觉的复合, 更是独立于观察者的具有客观存在性的实体。

   物质与精神是对立的统一体,如同硬币的正反两个侧面。人脑思维过程既是精神过程也是物质过程,是同一过程的两个不可分割的侧面。这种对立统一,人们是强调 “对立”——为斗争哲学寻找理论依据呢?!还是看重“统一”——强调关联、强调共性、强调依存呢?!生命和脑科学家感兴趣的显然是两者之间的关联、对应和统一。

   真、善、美:科学用理性“求真”,文艺随情感“求美”,信仰从人性“求善”。三者全体构成人类和谐社会。其中,自然科学遵循客观性,体现理性精神,从属“诚不诚都灵” 的逻辑。而自然科学理性范畴之外的信仰、爱情等等,依循主观性,渗透主观感受和文化熏陶,显现出另一种“诚则灵,不诚可能不灵”的模式。

二,蕴含的要素

   整体概括而言, 近代自然科学蕴含如下五个要素:

   1)因果性 :有因果关联的,有实验响应的。

   2)普适性 :满足前提下,结论普适,与观察者无关。

   3)自洽性 :体系内部所有结论是自洽的。

   4)可重复性、可检验性:所有结论都能够接受实验检验。

   5)可量度性:不可量度的事物不属于近代自然科学范畴。

   总之, 没有理性基础、无相互作用、不受影响、无因果关联、不可重复、无法检验、不可量度的的事物不属于自然科学范畴,而属于文学、艺术和宗教…等范畴。比如问: 孙悟空体重是多少?无法观测;“糊里又糊涂的”爱情,不可度量; 以前的动物学植物学大体属于描述和归纳性质,并不能算作近代科学。宗教信仰,按Born转述的Einstein的观点【1】,是属于理性之外(也即科学之外——本文作者注)的正常事物。

三,发源于西方

   一般认为,近代自然科学发源于西方,摇篮是Euclid的“几何学原本(The Elements)”。从实践中抽出公设,经过逻辑加工构成理论,返回实践,这一思维模式实是开万代自然科学体系之先河。所以,确切些说,近代自然科学应当称作西方近代自然科学。

   应当说,中国有雄厚的技术史,但确实没有对应雄厚的自然科学史。值得称道的指南针、造纸术、火药、活字印刷四大发明都是技术。当然,这不等于说中国5千年文明史中没有很多自然科学成果的亮点。总体而论,中国古代对自然研究的基本特征是“天人合一”式的直觉“综合”远胜于理性逻辑的“分析”。“格物”不得法,“致知”不系统。中国古代学者缺乏大块逻辑思维训练。例证是中西医基本特征的比较━━两者集中体现了东西方文化和思维模式的差异。

四,局限性

   西方近代自然科学既然纯属“可道之道”,其总体思维模式就存在着局限性。深入检讨有如下5点:

   1)公设有局限性。人类实践的局限性产生了认识的局限性, 认识局限性导致公设的局限性。举例说, 从欧氏几何到罗氏几何再到黎曼几何的发展过程就说明了这一点。

   2)人类认知能力有局限性。人类眼耳鼻舌身,以及人类 (包括现在和将来利用人类所在空间的物质) 制造的全部探测系统,它们总体一定是完备的吗? 就是说,凡是自然界中存在的东西,最终一定会为人类所认识吗? 其实,这只是一个未经论证也无法证实的论断。说到底,它只是人们的一个信念。

   3)逻辑演绎能力有局限性。牛顿力学诞生到量子力学创立一再表明,物理学基本规律和基本观念都是逻辑论证无能为力的地方。还有,K. Gdel的“不完备定理”【2】也表明, 任何逻辑体系都不可能是完备的。Landau也说理论物理中追求数学严格性往往是自欺欺人【3】,其原义都在于此。

   4) 量化问题的局限性。Einstein 说过:不是所有可以量化的东西都是重要的,也不是所有重要的东西都可以量化。后者比如,爱情、亲情和信仰就是无法量化的“重要的东西”。

   5)科学只能解决物质文明,并不能解决精神文明。

   只有科学,没有信仰的社会是自私、放纵的社会;只有信仰,没有科学的社会是贫穷、愚昧的社会。纽约报纸载文也说:“我们已经可以把人送上月球,却无法让人从车门口向车中间挪动一步。” 公共汽车车门的踏脚板就是乘车人的“变心板”:乘车人一踏上这块板,对下面挤车人说话的口气就会变。众所周知, 科学本身是把双刃剑。既可以用来创造物质财富, 造福人类,也可以用于危害人类。

   其实,就对人的全面成长而言,科学是对人能力的锻炼培养,信仰是对人格的引导塑造。所以,科学与信仰实际并行不悖、科学与宗教应当相辅相成。科学解决物质文明;信仰和宗教解决精神文明。科学是振兴一个国家所必须的、重要的,但决不是万能的、包容一切的。走向极端的科学主义是严重的偏颇!世界上信仰多种多样,人类应当而且必须学会尊重别人的信仰。

   我们实在应当牢牢记取Einstein的话:没有宗教的科学是瘸子;没有科学的宗教是瞎子【4】。我们也应当牢记孙中山的话:佛教有救世之仁, 佛学是哲学之母,研究佛学可补科学之偏【5】。

【1】M. Born, 《Max and Albert Einstein》,The Born-Einstein Letters,London,Macmillan,2nd edn,2005。

【2】关于数理逻辑的 “不完备定理”(1931),参见汪芳庭《数理逻辑(第二版)》,合肥:中国科学技术大学出版社,2010。第3、4章。

【3】朗道,栗弗利茨,《量子力学 非相对论理论》,北京:高等教育出版社,1980。英文第一版序言。

【4】A. Einstein,《Ideas and Opinions》,Carl Seelig,ed.,New York:

Three Rivers Press,1982;M. Jammer,《Einstein and Religion:

Physics and Theology》,Princeton:Princeton University Press,1999。

Einstein给P. Wright的信。安·罗宾逊编著,《爱因斯坦 相对论一百年》, 张卜天译, 长沙:湖南科技出版社,2006。

【5】《孙中山全集》第9卷,或见西安大慈恩寺石壁题字。

家园 近代自然科学禀性探讨(中)(修改稿加上前言)

引子:这是我国内的导师所写的一篇文章,会在他所著的《量子力学:菜根谭(第二版)》里出现。这里经过他授权同意,让我代发在网上以引起讨论。此文的版权归原作者所有,任何转载请注明原作者另,这也是同时将在《全国高校量子力学研究会2013年年会》(西安会议)上的报告修改稿(张老师是全国量子力学理事会前理事长,现任是潘建伟老师)

五,科学观与方法论中常见的偏颇

  显然,为了尽可能顺利地观测自然、为了尽可能准确地理解自然,人们思想和态度应当尽可能地具有最大限度的客观性、最少限度的主观性。但是,由于内禀的局限性和积存习惯的干扰,人类在科学观与方法论上存在下面三类思维模式的局限和观念认识的扭曲,也就是三类偏颇。这些偏颇,像魔鬼般地不着痕迹地附着在人们身上,渗透于人们思维之中,经常给人们带来各种各样的困惑。由于它们源自很深的层次,所以人们对它们经常是不自觉的,不易查觉的。

  1,经典物理学的束缚━━科学观与方法论中常见的偏颇(之一)

 人们最先掌握的语言别无选择地总是父母的方言。类似地,按照人类的尺寸和重量,人类别无选择地最先掌握了属于这个尺度的物理学:以Newton力学和Maxwell电磁理论为代表的经典物理学。因为它们离我们手边最近。然而,离我们手边最近的物理学未必是宇宙中最基本的物理学。排除感情的因素,就像我们最先学会的方言未必就是最基本最科学的语言一样。于是,在享受经典物理学带给我们好处的同时,应当注意消除经典物理学带给我们的先入为主的偏颇。至少,不应当总是从自己的方言去理解、甚至试图去“同化”别种语言! 所以,用经典物理学的概念和思维模式去理解量子力学,一般说来是不可取的,是一种关于科学观与方法论的源于先入为主的偏颇。

  2,人择原理的偏颇━━科学观与方法论中常见的偏颇(之二)

人们看见树叶是绿的,天空是蓝的,总之人们看到世界是这个样子,这不但取决于自然界客观存在现象本身,还取决于人们眼耳鼻舌身以及人类利用所在空间物质构造的全部探测系统的特性。不但如此,如果观测过程干扰了被观测的对象,还要小心不能把所看到的东西外推到观测之前,不能说观测之前原来就是这个样子。这在微观世界测量中经常发生的事。因为这时被观测物体非常小,其运动状态总是很脆弱的,很容易感受测量的干扰。总之,人们看到世界的样子,不仅仅取决于自然界客观存在现象本身,还取决于人们使用怎样的探测系统,以及如何进行观测。

  其实,每个观察者在观察自然的时候,总是站在他自己的观察系中、持有他自己的观察角度、带有他自己的特定选择。所以,任何人对自然的每次观察从来都是局部的、片面的、特定角度的、某种层次的、某种近似程度的!这些全都属于下面所说的“人为约定”。永远不存在全面完美、绝对精确的理想观测! 也就是说,每次观测必定都具有人择成分的、带有偏颇的!

再进一步思考,人类眼耳鼻舌身以及人类利用所在空间物质制造出来的全部探测系统,是完备的吗?这是一个未经论证也无法论证的命题。就是说, 假如不完备,那么就可能出现客观上存在于这个空间中的现象人们却永远观测不到!当然,真是永远的绝对的观测不到,倒也没什么。人们可以“定义”它们在客观上不存在,而不会产生任何困惑。问题是诸如暗物质、暗能量,可以间接地推测它们存在,只是由于相互作用很弱很难探测,但却并非绝对地原则上不能探测!

  3,“人造事物”的干扰━━科学观与方法论中常见的偏颇(之三)

  自从Euclid引入其小无内的“点”、其细无比的“线”、其尖无比的“角”、其薄无比的“面”等几何概念开始,Newton在“自然哲学的数学原理”中将其引伸为“质点”、“轨道”等物理概念。就这样, 人们创造了许多自然界中并不存在的数学和物理概念。Poincare 说【6】:“几何点其实是人的幻想。” “几何学不是真实的,但是有用的。” Weyl也说【7】:“17世纪Descartes以坐标的形式将数引进了几何,引起了一场暴力革命。从此,数和几何图形就像魔鬼和天使那样争夺着每一位几何学家的灵魂。”Kronecker更是说【8】:“上帝创造了整数,余者皆出自凡人之力”。他话的意思是,上帝那里没有普遍意义上的除法! 于是数的连续概念、极限概念、微积分概念……,都是人造的。Atiyah也问【9】:“数学是发明还是发现?”,他回答说:“发明和发现同时出现,发明的部分就是人类的贡献。” 他话的意思是,两种成份都存在,发现部分是自然界本来具有的,是上帝创造之物;而发明部分则是自然界中原本没有的,是人类创制之物。比如Descartes坐标、无穷大、无穷小、微积分、微分方程……,如同iphone 5一样,都是人类创造之物!

  

  量子力学里,除了大量采用数学中的人造事物之外,还使用着各种奇性势、 delta-函数、不能平方可积的非正规态矢等等不少人造事物。以致量子理论的渐近自由状态空间大于数学家定义的Hilbert空间,因为它还包含了各种非正规矢量。这些非正规矢量,特别是定域描述方法,有助于人们简单明了地描述和理解自然规律。Dirac说[10]:“一个本征态属于连续区内的某一本征值,是实际上所能达到情况的一种数学理想化。虽然如此,这样的本征态在理论上起着非常有益的作用,而使我们没有它不行。科学中有许多理论概念的例子,这些理论概念是实际上遇到的事物的极限,虽然它们在实验上是不能实现的,但它们对自然规律的精确表达是有用的。”Dirac又说:“使用非正规函数不会使理论的严格性受到任何损失,它仅仅是一个方便的符号,它使我们能把某些关系表现为一种简明的形式。如果必要的话,我们也能把这些关系用不含有非正规函数的形式重新写出,只不过表现方式十分复杂,常常把推理掩盖得不易看清。”

  当然,这些概念、模型和假设好用时不妨利用。但它们毕竟是人类制造的,不可避免地具有局部性、片面性、近似性的特质,带有绝对化、极端化、理想化的禀性!这些特质和禀性有时会引起计算结果的奇性、发散、逻辑不自洽等等问题!众所周知,基于实数论连续统观念的定域描述招致了量子场论的发散;量子力学无限深方阱的动量波函数Pauli和Landau给出了两种不同答案[11];量子散射理论中也有必要注意区别正规态矢和非正规态矢,那里有些结果对非正规态矢并不成立;……等等。人们不要轻率地利用奇性势所得出的结论来说物理的事物。如果用它们说事时,出现由于数学绝对化带来麻烦,要知道问题出在什么地方,该摒弃时摒弃,注重物理,回归真实的物理世界。

广泛地说,不论是无科学内涵的人为约定的东西,还是有科学内涵的概念甚至理论本身,都属于人类炮制的“可道”之“道”,“可名”之“名”!它们的功能只是帮助人们简明理解、具体表达自然规律。说到底,这些人造东西在自然法则中不占有任何地位!不要将它们看成是物理的真实!

  认清上面三类偏颇,脱出它们的束缚,才能树立正确的自然观和方法论,使人们在思考过程中具有最大限度的客观性,也为下节论述做了准备。

【6】H.Poincare,《科学与假设》,叶蕴理译,北京:商务印书馆,1989。P.63、65。

【7】H. Weyl,Philosophy of Mathematics and Science, 1949:90。转引自陈省身,《陈省身文集》,上海:华东师范大学出版社,2002。P.237。

【8】L. Kronecker相信所有的数字奠定了数学的基础。这句话转引自《环球科学》,2013年1月。P.44。

【9】M.F. Atiyah,《数学是发明还是发现? 》,收入于《数学与物理最前沿》,香港:香港科技大学与商务印书馆联合出版,2010。P.1。

【10】P.A.M.Dirac, 《量子力学原理》,北京:科学出版社,1965。

【11】张永德,《量子力学(第2版)》,北京:科学出版社,2010。第3章。

通宝推:花大熊,
家园 这几段的论述极为精彩

我想任何一个真正进入到自然科学研究中的人,读来应当都会共鸣。

家园 witten同学和张老师都很认真啊

大可不必。业内其实几个叫法大家都用。我提出来也是有点玩笑的意思。也不希望喧宾夺主。物理图象远比出版社的名称更重要。而且用昵称简称有时更亲切一些。心理学上,一个名称一旦有了昵称或者简称,说明这个东西(人或者事物)被大家接受了。况且大家都用简称还能环保点,也挺好。

专门提出来也是我父母都是高教社退休的,而且我父亲原来还是物理编辑室的。作编辑的眼睛都比较尖,有点遗传或是潜移默化。顺便也歪一下楼……话说大楼哪有不歪一下的呢

另外,说到高教社,客观的讲,他们主要是有大学教材的优势,生存起来比较容易。所以我感觉比大学出版社官僚。导致很多学者都不愿意去高教社出书。不过,另一个方面,高教社比起那些卖书号为生的出版社还是好多了。

家园 这个写的很好

方言的比喻非常形象,深入浅出。记得大概是在爱因斯坦传记《上帝难以捉摸》中有一段说爱因斯坦说过(大意)人类应该为把时空设想为平的这件事感到羞愧。

后面一段描述量子力学创建了一些数学上没有造过的事物的这件事情本身表明数学其实和自然科学的描述是不可分割的。数学本身的很大程度上的意义来自于对自然科学的描述。我们可以说数学的很多东西是人类创造的,但是创造的数学很多是为了描述自然导致的。所以,在这个意义上,说数学是发现的也不为过。很多人说过学数学的最好的办法是学物理。这句话很对,就像我们很难想象一个从小就是聋子的人可以当好的作曲家,我们也很难想象一个从来没有味觉和口感的人可以当好的厨子。这世上没有震动就没有音乐,没有把苹果一分为二就没有分数,没有糖就没有甜这个味道。

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