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物理学家的还原论

2021-06-11 22:34 访问量:发布人:未知

  温伯格即将出版一本新书《解读世界》,是物理学家的科学史,关注的是我们的科学方法是如何产生的。在这本书的结尾,老温讨论了“大修复”,也许科学进化的路径被还原为还原的路径。

  “还原主义”的声誉很差,通常认为,它可以简化复杂的问题,将整体减少到总和,将生物学还原为化学,将化学还原为物理,最后将物理还原为基本粒子。 开个玩笑:老师带学生去实验室,指着一排玻璃瓶说,人们是由这些东西组成的:10加仑的水,7条肥皂脂肪,9000碳笔2200火柴的磷仍然有足够的石灰粉刷两个鸡棚。 学生问, “人在哪里?“老师回答:“这是一个哲学家的问题。”

  但,正如非线性科学的先驱荷兰所说:在过去的400年中,科学的发展日渐减少。亥姆霍兹甚至认为,“一旦所有自然现象转化为简单力量,并证明只能以这种方式简化自然现象,至此科学任务完成。“他们认为减少可以逐级回答问题。它可以追溯到“最终问题。“所以,那些追求终极理论的人总是对减少表示感激。老温似乎喜欢还原主义,自称还原主义者。40年前他为《科学美国人》撰写了《基本粒子相互作用的统一理论》,说基本粒子物理学最接近统一定律。非物理学家批评它为“物理学家的可怕思维方式。“而且物理学家“嫉妒”它所代表的粒子物理学的傲慢。凝聚态物理学家安德森(Anderson)写给《纽约时报》,抱怨粒子物理学使许多学生困惑,也有人说,粒子物理学的发现不是图灵计算机,不及克里克和沃森的DNA。老文想,DNA恰好代表了某些生物学家的“顽固”还原论,因为他们相信生命的所有奥秘都隐藏在DNA的结构和功能中。

  实际上,老温不是人们想象的那种“极端还原主义者”。 他只承认自己是“妥协的还原主义者”。当他为《终极理论的梦想》中的还原论“欢呼雀跃”时,我不同意将生物学还原为化学,将化学还原为基本粒子物理学。在老文眼里还原主义不是科学进步的灵丹妙药。这只是自然秩序的陈述。他的恢复这意味着我们的科学解释将走向一个共同点。换一种说法,还原是一种对待自然的态度,一种感觉:我觉得所有科学原理都可以追溯到一套简单而连贯的定律。这种感觉与爱因斯坦对自然法则的“宗教情感”相同。

  然后,还原态度如何看待无法解决的问题?生物多样性和蝴蝶飞舞不需要DNA但是,DNA仍然是所有生命的基础。 复杂系统的秩序和混乱, 衰落与创造 生活的方式和出现, 等等。,无法“还原”为简单和局部的,但是,我们仍在寻找该原理的解释-这是温老说的削减的核心。那是, 减少并不能教会我们如何做科学以及要做什么样的科学,它仅陈述“自然秩序”。

  恢复路线,这与参考书的“定义”不同,盲目简化和分解。很显然,它采取了一条新路线(或更多路线):从某个点开始,但是开辟了宏伟的愿景,远远超出了最初的问题,也自然会带来新事物,同时解决一系列问题。例如相对论这不是针对特定的物理问题(它假设一个简单的物理事实,加上美观的选择),但是“无意地”将引力甚至宇宙学的问题变成了时空几何学的问题。当然,这不是用部分来解释整体,用简单来解释复杂性。真正简单的是逻辑和数学结构。走这条路,黑洞和重力的研究可能比基本粒子物理学更“基础”。所以, 从人到石灰都不会减少。

  在老文眼里所有的科学家或多或少都是还原论者(尽管有些人不想承认)。他举了一个例子如果医学杂志发表两篇报道淋巴结核新疗法的文章,一种加营养汤另一个要感动-据说理查德二世感动了100,000人对他们进行淋巴结核治疗(因此淋巴结核也被称为“国王之恶”)。即使两种处理的统计结果相同,我们大多数人都会怀疑触摸的功效,营养汤可能为生物化学机制提供线索。我们不会相信无法用个人行为来解释的经济学定律。它也不关心不能用量子性质来解释的超导性假设。这是当今流行的科学态度,这种态度有一种还原精神。

  然后,恢复精神就像是过滤器,可以帮助我们过滤掉我们认为无聊的“科学”。多无聊?老温家有大四 阿尔文·温伯格橡树岭国家实验室前主任建立了科学的主题选择标准:“在其他条件相同的情况下,具有最大价值的科学领域是为邻近学科带来最大贡献和最大光辉的领域。“这个标准似乎很公平。但是他被老闻所嘲笑:按照这个标准,数十亿美元应用于德克萨斯州的蝴蝶分类,因为它有助于对俄亥俄州的蝴蝶进行分类, 甚至是世界上所有的蝴蝶-无论一个无聊的科学项目对其他无聊的科学项目有多么重要,不能给自己增加一点分量(老温看不起蝴蝶的分类,卢瑟福看不起“集邮科学”可能是相同的传统。还原精神为我们设定的选择标准是:我们应该选择可以朝某个方向收敛的研究,那是减少。

  资料来源:《科学技术日报》

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