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重磅|曹则贤:“物理+哲学”构建我们的现实生活

 hongzhuanyidui 2017-06-15



思想本天成 文章即风光


曹则贤教授、物理学家、博士生导师、中国科学院物理研究所,重大研究计划首席科学家,《物理》杂志专栏撰稿人


本文为曹则贤教授在“2017春复旦哲学大会”(2016年4月29-30日 复旦大学)所做《物理学的思想起源与现代进展》主题演讲精华拾萃


2017春复旦哲学大会主题为“哲学+的时代,天才为之责任”!其中“哲学+”的思想概念最早为复旦哲院现任院长孙向晨教授创建并提出,现作为复旦大学哲学学院、复旦大学哲学课堂、复旦哲学大会的办学理念正在探索实施中!



内容提要


物理学源于人类的生存努力,它是一条思想的河流。人类的思考促进了物理学的进步,物理学的进步又深化拓展了人类的思考,且通过产业革命促进了人类的繁荣。本报告从人类同环境间的相互作用谈起,力图厘清物理学发展的大致思想脉络,并探讨此过程中物理发展模式的变迁。




上大学的时候,我遭遇的第一门不及格,就是哲学课。为什么?哲学老师当时教我们说,物质是无限可分的。那物质为什么是无限可分的?老师说我们坚持认为物质是无限可分的。


我总觉得这像是农村妇女吵架抬杠。我作为一个学物理的,肯定不会满足这样一种回答,因为当我们讨论物质是无限可分的时候,我们要回答几个问题:


1.什么是物质?

2.你说的是分是什么意思?

3.怎么分?


你把这些问题回答了以后,你才可以来分析物质到底是不是无限可分的,其实这应该是一般哲学思考的问题。


可是我当年的哲学老师就一句话,“我们哲学认为世界是物质的,物质是无限可分的”,这样就会造成我们跟哲学的隔阂。我不知道大家是什么感觉,我觉得哲学离我很远。


但是这次能够参加哲学大会,这个具有中国特色的哲学大会,中国特色有这么一条,在做饭菜的时候大部分情况加一点酱油,因此大部分活动,会请一个打酱油的,大家看这几天报告目录的话,我就是那个打酱油的,但既然给了我这样的一个机会,我就得好好扮演打酱油的角色,希望能像酱油一样,给这个活动增添一点滋润(笑声掌声)。



如果哲学+想在其他学问中找一门亲戚,唯一选择还真的就是物理学。因为当年有一部很厚的书记载了人类关于自然的一些思考,那本书的名字就叫做《物理学》,作者是亚里士多德,物理学这样一个名词被创建的时候,我们它叫做physics。


再往后人们这样一些问题也编进了物理学之中:物质到底是不是无限可分?宇宙是什么?我是谁,我从哪里来,我到哪里去?这种学问的名字就叫做metaphysics,metaphysics就是后物理学,就是在以往的物理学里面,又添了一点。


很不幸metaphysics被中国引入进来后,我们给它翻译一个特别吓人的名字,叫做形而上学,并且有一段时间,我们拿它当做可以欺负的对象去批判。



形而上学这个词儿,我小时候读不懂,后来百度一下才知道,“形而下者谓之器,形而上者谓之道”,原来说形而上还是高大上,但还是弄不懂,为什么我们读的书,对形而上从来是抱着鄙夷的态度在批判?后来才知道,当某一个叫做康德的同志把metaphysics里面那些关于神学的东西剔除了以后,终于让它上升为可以被大家接受的学问,这就是philosophy(哲学)。


所以物理学和哲学从来都是亲戚,可是为什么哲学在我们的社会里面,让我们大家觉得那么遥远,我想很大一部分的原因应该是因为哲学自身的学问很大,学哲学的人从一开始就觉得自己自带光环,每一个学哲学的人都努力让大家感觉高大上,故意把生活中很常见的东西,硬要用一个你敲破脑袋想不懂的语言给你表达,实际上把哲学的东西换成日常语言表达也没有什么。


这样一些高大上的学问也好,个人也好,被排到某一个高度,就使得它和我们日常生活,和我们普通人距离的很远很远。这类事情是相当普遍的,在座有谁没有听说过爱因斯坦,为什么知道爱因斯坦,因为有人说爱因斯坦是伟大的物理学家,是一个对相对论、量子力学都作出过重要贡献的物理学家。


这个话没有错,那么我们要问,有没有另外一个人也是对相对论,也是对量子力学也作出了伟大的贡献,而且同时这些伟大的贡献,对它的一生成绩来说就是一叠小菜?你们知道有这样的人吗?大家就不知道了。


这个人是和爱因斯坦几乎同龄的,他的德国同胞维尔纳·海森堡。有一个著名关于他的段子,就是说普林斯顿高级研究所有一个著名的数学家,与他的朋友说,刚才走过去这个的老头就是维尔纳·海森堡,这个家伙是典型的德国人,特别的傲慢,瞧不起人。


这位数学家的朋友说:不会吧,他不会瞧不起你的,你觉得自己哪一点可以让他瞧不起?同志们明白一件事情吗?人生这一辈子想被别人瞧不起不是一件容易的事情,你有什么资格让别人瞧不起,谁有那个功夫瞧不起你,可以想象这个人的学问有多大?



我们的物理学有一个分支,叫做理论物理,理论物理的诞生差不多是有具体日期的,诞生于1918年应该是5月份左右,为什么对理论物理的诞生有确切的日子,因为那天有位伟大的数学家、物理学家,是一位女士。她把物理学的守恒定律和数学上的对称性联系起来,并且这位女性创建了抽象代数,以及许许多多的数学分支,你们知道她是谁吗?诸位应该都知道有一位,仅仅获得过诺贝尔奖,就被大家夸了不起的物理学家:玛丽·居里。


可是我们要说的这位女士,她的一篇文章标志着理论物理的诞生,她创建了抽象代数,这位女士几乎没有人知道,她叫艾米·诺特,一个终生未嫁的伟大科学家。那时候有一位记者,采访艾米·诺特的学生,说你的老师被认为是世界上最伟大的女数学家,你同意么?她的这位学生,回答说,说它是世界上最伟大的数学家我当然认可,但是说她是女的,这事儿我不清楚。

    

我说这两个事情是为什么?就是维尔纳·海森堡和艾米·诺特这样,真正了不起的科学家,并不为大家知道,这不是大家的错误,是科学家自己以及那些做科学传播的人错误。因为他们的学问太大了,如果我去介绍他,马上就可以漏出来我的不足,因为如果想传播他这样的大科学家,需要对其有着相当的理解。


我想说这些就是告诉大家,在我们中国科学界教育界,或者哲学教育, 我们基本长期拣软的捏,而对那些真正大科学家,我们中国社会鲜有介绍,就是因为他们的学问太大了,怪他们自己,这个不怪我们。 哲学离我们那么远,我觉得也怪哲学,怪哲学家,确实太高大上。刚才这位女主持人说哲学离生活远,物理离生活更加远,错了。我们物理就是日常生活,就是油盐酱醋,我等一下跟大家讲。




一、物在手上 理在心底


人类在演化中胜出,靠的是两件事儿。一个是手,劳动促进了大脑的发育,另外一个是嘴,嘴会讲话,产生交流思想,把我们人连成了一个社会,整体上促进我们的进步。这个进步的结果是什么?就是有思想。应该在17世纪的时候法国哲学家笛卡尔就喊出很有名的话:我思故我在。但是我觉得这点不重要,它应该有两件事情,除了我思故我在之外,还有我说故我在。我们判断一个特别聪明我们说什么,这个小孩不到一岁,小嘴就叭叭的,能说是聪明的表现,智力高一个表现。


还有一个是什么?我们说心灵什么巧,可是今天我们的人,中国人也不知道吃饱饭才几天,突然觉得我们的孩子就是高人一等,根本不需要劳动了。你错了?手才作为个体和外部环境最重要的界面,我们这个手在让我们感知这个世界,手才是学习的最重要的工具,不是你的眼,不是你的所谓的脑,手才是你学习的重要工具。

    

有一天,我在中国科学院做讲座的时候,有人问我,德国伟大的物理学直觉到底来自于哪里?我说来自于手。你手上没有感觉,你思想能走哪儿去?大家回去好好试,手是才学习的关键。手的劳动,大脑的思考,说话的交流是人之所以成为人的存在方式,是我们进化最重要的动力。

   


我们既然要认识世界,认识世界靠什么,靠我们自身。所以你会发现人作为有机体,它是和旁边环境在相互作用的有机体。你自己想象成一台仪器的时候,你就会发现这仪器是非常精妙的仪器,而且我们的科学就来自于这台仪器和外面环境相互作用。


比如说我们思考你的眼睛是什么?我们产生了光学。我们产生了关于空间和几何的概念,我们注意到耳朵能听见许多东西,由这个功能的理解,我们产生了生物学,因为对鼻子,对舌头的一些作用,我们产生了电化学和生物化学,还有电池的概念,电池就产生于我们的舌头。


你们知道判断茅台酒多少度?专业评酒师怎么判断的?我以前认为也这个家伙一天到晚喝,到了那儿人家告诉我,评酒师判断酒多少度根本不喝,拿手捏一下就知道酒多少度。大家明白了没有?手才是最重要的学习工具和探头。

    

你们家孩子不让他们劳动,这个手这么好的探头就废了。我们用力的感觉,我们的劳动就产生了力学,我们这个身体对环境有冷热,然后让我们产生关于热的学问,产生了热力学。


从热力学角度去理解身体的时候,大家知道为什么夸一个女的好,我们用的最关键词儿是什么?温柔温婉,温和如玉,大家想想夸女孩子好的词儿关键词儿是温,什么是温?外面的温度比你的身体略低一些,使得你往外面最适当的速度散发热量的时候,这是你最舒服的时候,这个是热力学角度对生命的理解。大家请记住一条,最重要的事情,不管外面多冷多热,你永远是往外面散热的。



我们的身体,我们的手,我们的脚、舌头让我们接触都是我们身边近的概念,在你的手范围内,只有我们的眼看到的东西才有远方的概念,所以说我们看到了月亮,我们看到了太阳,我们还看到了满天撒的碎碎发亮的东西叫做星星,这些东西叫做远方。


远方是什么意思?就是手够不着,于是乎在古代的科学思想里面,我们把世界分成了两个世界,一个实际是我们走路能过去,手能摸着的东西,在我们这样一个地面上,另外一个世界就是地面以外的世界,月亮顶上的世界,那个世界我们管它叫做天的世界,我们生活这个地方叫做地的世界。所以世界分成两个部分,一个是天上,一个是人间。



二、物理与数学


在亚里士多德创立的物理学中,康德把其中神学这部分剔除,才有了近代意义上的哲学。所以说物理和哲学应该是一家,大家应该知道。关于这些自然现象的思考,过去仅仅是文字记录,慢慢我们要学会提取数学。太阳转一圈是多少?地球转一圈是多少时间?我们要落到具体数字。


数慢慢成为人类的一种认识,甚至在古希腊产生非常极端的思想叫做什么,叫做万物皆数,就是你谈论现象的时候,不能光用文字给我描述。我要知道数的概念,所以说有万物皆数的概念,这个思想后来发展到非常极端的观点,就是康德的观点,说一门自然的科学,只有当它是数学的时候,它才叫做科学。你不能说拿一个记录本记录几个现象,就有点文字的表述,你跟我说是一门科学,我不信的,我们要上升为数学。



可是现在中国的高校,竟然有一些第一想废除数学,第二想废除物理。那你还办教育干吗?你把数学废了,把物理废了,只告诉学生们具体原则,你办教育干什么?你想想假设有人去外语系,我不知道大学为什么要设外语系,你本来就应该会外语,这跟你学哪一个系有什么关系,大家想是不是这个道理。


70年代、80年代的时候大家去夜校学了几句英语,那个时候就已经很好了。可是今天我们大学生,中学生英语比我们当年大学四级好多了,比大学英语系的学生好多了,这个东西是日常必备的东西,大学还设一个系,说多都是泪,就是我们对教育太不多当真了。


刚才是数字,我们回想上初中的时候,先学数,慢慢学几何。几何太重要了,重要到什么程度?当柏拉图在人家后院里面办学的时候,这个园门挂了一个牌子,“不通几何者不许入内”,你不懂几何是不允许入这里的。


今后上复旦大学哲学学院别查身份证了,你考题就可以了,你想进门,点出来三题,考对就进去了,不对回家就完了,何必呢?那么多保安在那里查。所以说几何是非常重要的,到今天我们竟然会认识到所有物理都要写成几何。



我们大家千万不要认为我们中国初中、高中教的东西叫做几何,那个连门都没有入,差远了。几何思想是非常重要,有一天我们物理学有一个做的更大事情,叫做物理的几何化,就是把我的物理理论全部表达成几何。关于远方,我们学会了一点数,学会了几何,我们就用这些知识去描绘我们的宇宙,去看我们的世界。


大家记住了,当我们脑子里面产生了一个思想,为了某一件事情产生思想,也许针对的那件事情不对,但是请大家记住思想不死,那个思想就是有价值,大家想一想我们科学历史上遭遇最大困难是什么?就是我们发现你手上戴的那个金刚石钻戒跟我们家煤球是一个东西,当我们作为一个科学家发现这样一个秘密的时候,我要给认识一个贵妇人解释的时候,她不信,她觉得你很搞笑,我的大钻石怎么会是你们家的黑煤球。



那个金刚石和黑煤球真的是同一种东西,差别在哪里?差别在原子排列方式,就是怎么安装的问题,当我们用这种安装形式安装出了金刚石,如果换一种安装方式就是安装出了煤球。我们有一天会知道晶体安装方式,从大的来说只有7种,而这种东西我们能认识到,大家想一下如果到山里面拣矿石,你们知道有多少种吗?不知道有多少种。


可是晶体学从哪里发现的?是意大利人,人家也去拣矿石,可是那么多人拣矿石就不观察,人家意大利人观察发现,拣这个矿石,有手指头大了,还有那么大的金刚石!但是大跟小形状好象差不多,有些面和面之间夹角永远是一个数据。你拣那么大的金刚石,那个面夹角是这个样子,我拣那么大块金刚石,夹角还是这个样子,这个是什么道理?人家留了意了,就发现了金刚石里的Harmony ,就是装配的问题。


你给小孩买的乐高,那个方块装配的问题是一样的。所以说进一步,就要理解这个事情到底是怎么回事?慢慢开启了晶体学,让物理学家判断这个世界有多少晶体,原子有多少排列方式,以及怎么装配。




三、最小动作原理


最小动作原理是什么?是说一个运动粒子它的动能减去它的势能,这个东西对时间积分这个量就叫做action,它必须最小。要求这个量最小,你就能够推出刚才的运动方程,你就可以推出刚才哈密顿推出的一模一样的方程。这个基本思想都是least action principle,这样一个公式特别好理解,它愿意是最小动作原理,它是什么意思?是说上帝创造世界的时候,因为上帝是万能的,上帝创造世界用的动作最少,这个东西不好理解,我对这个原理就理解特别深刻。


为什么?因为我们上大学的时候,我们有洗衣机,我们洗衣服的时候用的是最少动作原理。我们把脏衣服脱下来,放到水盆里湿了,然后拿一个肥皂在脖子上,领子上擦一点肥皂,往那儿不管了,去踢球,回来想起来,拿起来一晾,就算洗衣服了,这个就是最少动作原理。别小瞧这种思想,思想的起源可能有点含糊的,我们会慢慢把它发展很精确。



我们懂得这个道理的时候,你大概就可以明白什么样的婚姻是能过的下去?least  action  principle是什么意思?T是一方的动能或者一方的本事,V是势能,就是你的对方吸引你的本事。那么你的能耐和你配偶吸引你的本事,两者之间,我们也不能严格要求配,减了等于零,总归多一点,少一点,我们通融一点,但是通融多了,不能老是我通融你,你不能通融我,所以它是可多可少的。所以拿你的本事减上配偶吸引你的能力,交给时间去积分考验,如果这两个最小,你们两个可以熬的过去,如果这个不最小,就熬不过去了。


我再问大家一句,大家觉得物理离生活远吗?


物理就是生活,我们也可以理解恋爱里面一些行为。比如说这是你,这是不知道哪里来的一个家伙。你看他随这边走的时候,他离你越来越近,他因你而着迷。差不多到这个地方的时候就有恋爱的感觉,然后你看它的轨道到这个地方的时候,会越来越远离你,到这儿的时候,你大概就有的失恋的感觉。


但是我们相当多的人,尤其文科的同志就会糊涂,他用诗意的语言,当人家接近的时候,他认为人家是爱他,当人家离开的时候,他说这个家伙变心了。我早知道你不是一个好东西,不对。大家想一想,不管他从这个地方接近的时候,还是离开的时候,你对人家都是有吸引力的,就是这个相互喜欢的东西没有改变,性质上没有变。为什么人家过去距离靠近里,现在距离慢慢近,就是刚才动能和势能差别有点多,你hold不住人家。

 


大家明白了吗?就是性质没有变,人家还是觉得你这个人不错的,还是你挺好的。但是人家本事太大了,就从这儿走,考察一下,或者搞不定。这个地方看着这个公式,大家一定要明白这个最重要的公式,就是L=T—V,是说当我考察我的配偶的时候,这个V是他吸引我的能力,这个地方我是我的本事,但是你要反过来,跳过来想想看,就是你吸引你的配偶能力和你配偶折腾的能耐,谁是T,谁是V。


我们经常会看网上,我们注意有一个著名的姐姐发了一个微博,“我的爱人你在哪里?”说要找一个什么年轻英俊,温柔持家,最后来一句hold得住我的人和我共组幸福家庭。大家如果光读这一句的时候,你觉得这句话过分吗?一点都不过分。但是从我们学物理角度来说,这句话包含着致命的错误,为什么?这句话是单向的,就是我在这儿,我希望找到一个能hold得住我的人,和我共组幸福家庭。但是要命的问题你跳出来看的时候,恰恰是那个能hold的住的人,人家根本没有hold的住你的想法。

   

还有另外一个革命,还是跟煤球有关系,就是挖煤的革命,英国产煤。1710年前后,英国那个北海里面,那个荒的山岛,真的是蛮荒之地。那个地方产煤,他们挖煤。他们挖煤会遇到什么实际问题?就是方里面老渗水,所以必须把煤矿里的水弄出来,如果不弄出来就淹死人了。


怎么把水提出来,你看有轧井,你拿那个煤烧水,你把这个水烧开的时候,这个蒸汽把这个东西顶下来,把这个东西压下来,这个时候你浇一点凉水,这个气压降低,外面把它压下来,这个就是轧井的结构,你用煤在这里烧火,这个地方时不时添一点凉水,烧一点水添一点凉水,就把矿井水提上来了,这个很酷,这个就是热机。

 


英国人1710年发展这种热机的时候,1840年的时候,英国都能从他们那里跑到我们中国欺负我们了,才有了1840年的鸦片战争。到1840年我们被英国欺负到门的时候,还不知道被什么欺负,就是因为这个蒸汽机。英国这个蒸汽机发展的很快,从煤矿把小破车拉上来,到弄成火车,再到蒸汽船。


大家想想谁最害怕?最害怕是你们家邻居,所以说法国最害怕了。法国就一定说要好好做热机,而且把热机做明白了。法国人很爱做热机,结果发现这个热机效率很低,热机效率差不多才3%,热机效率到底有没有上限,有上限到底在哪里?法国人出了一个聪明人叫做卡诺,卡诺就想热机是怎么回事,热机有点像水车,它说热机不光有热炉子,还有一个冷的地方工作,热机不是工作一个温度,热机工作在两个温度,一高一低。

    

第二条在一高一低的热机怎么工作他发现把一个平衡打破了以后,然后再到另外一个温度把热平衡建立起来,就是打破而后又建立一个平衡,那么打破建立的过程,不干活那部分叫做什么?浪费,干活叫做效率。所以当你把效率提高的时候,就把浪费的东西尽可能减少就可以了。


哪些地方浪费?如果做功的时候,还想着传热就是浪费,当你还传热的时候,然后还在不同温度下传热,这个是浪费,另外一个法国聪明人克拉贝隆就总结出来,说如果我有一个热机,我希望让它效率最高,它应该这么工作,在两个温度下工作,工作的过程要么是等温过程,要么是绝热的过程,要么和外边封闭,不许放热,不许吸热的过程。有这样的过程组成的循环,叫做理想的循环,它提供的效率是最高的。




四、我们缺乏“公式”思维


现在物理和哲学不一样的地方在哪里,就是说当有人提出这个循环的时候,请告诉我你怎么描述这个循环,第一这边吸的热,这边放的热,中间往外干一点活,大家想一下什么意思?就是你领了工资,一部分交给家里用,一部分是自己在外面花了。大家想三者之间是什么公式,肯定你领的总工资等于交给媳妇的,加上你自己抽烟喝酒那部分,所以这得出第一个方程Q1=Q2+W,但是Q1和Q2是两个变量,大家都学过二元一次方程组,可是你发现中国老师就没有教二元一次方程组重要的知识点在哪里?在于你始终记得要有两个方程,你千万别说你知道,这个世界知道这件事情的科学家没有几个。


我们那么多老师教学生二元一次方程组,就不知道二元一次方程组最重要的知识点,在于你始终要记住要有两个方程,当人类总结出这个方程的时候,是第一定律是一八二几年的时候,差不多等了将近三十年,才有另外一个科学家想出来,方程里面有两个。你必须找出第二个方程,这第二个方程被一个德国人找出来,第二方程长得模样就是Q1/T1—Q2/T2=0,这个就是热力学第一定律,第二定律。这个时候你数学好的时候才可以谈哲学,谈物理。

 


为什么?因为这样一个方程,如果数学很好的时候,可以写成微分的形式,微分形式就是环路积分,你可以发现提取一个新的物理量,这个物理量叫做熵,这个熵才是那些我们生物学家谈生命的熵,做哲学的时候哲学的熵,如果你不懂得这个公式再去谈那些熵,你谈不到点子上,只会自己越谈越糊涂,就是这个道理。


我们有了熵,我们导向了统计物理,影响了物理学,化学,生物学,宇宙学等等。但是很简单,就是从二元一次方程组开始,仅仅是老师不教我们而已,但是人家西方科学发展出来的。这些东西其实基本上高中学生都可以学的会,我现在对这个东西这么多年的思考,我觉得国内大学热力学课本没有一本是合格的,我准备要写一本《热力学史观》,这本书要一千页,谁要看懂就看懂,看不懂拉倒。(鼓掌)你们的掌声把我往死路上逼,我非写不可了。



物理学进展现代以后就更加有趣了。刚才是说我们从思想发展出一些公式,等到物理学进入后康德时代的时候,你发现又奇怪了。思想是要反映在公式里面,但是思想可能会来自于对公式的猜想,什么意思?


就是你有本事写出一个方程,对这个方程好好琢磨出新思想。现在要反过来了,这个过程中,我们出现哪些事情,我们出现了相对论,出现了量子力学,还有对称与对称性破缺,还有突发现象,我们突然发现今天物理学具有了彻底改造和改变世界的能力。而我们改造世界的能力带来的那些仪器和设备,反过来又彻底改变我们的物理学。就是说我们造出来某一些东西突然又改变了我们物理学。物理学改变世界,和某一个仪器改变物理学节奏都变得快了。  

  

我看这个世界,我现在看是这个样子,我跑起来看,世界还是一样,但是不是说世界现象会一样,是说你看到这个世界规律本质是一样的。什么意思呢?比方说我刚才关于世界的描述是用未知,用时间还有乱七八糟,不管什么东西,这个方程等于零的形式所描述这个世界。


你对这个未知X,加上一个固定速度为零乘上T,你代到刚才的那个方程,最后这个方程要一模一样才对,否则就不对了。就是说动静等观,你看这个世界这么看,跑起来看,看起来应该是一样的,这才叫做境界,这个是相对论境界。


这个地方看的是对于不管做哪一门思想的人,你对自己的思想要有一个要求,就是说你的思想是海阔天空,不着边也算是一种思想,但是好的思想人家是有可操作性的。就是人家提这个思想,你拿这个思想操作,操作还能得出东西,这个东西也是大自然的奥秘,这个是人家比我们高的地方,思想要有可操作性,我拿你的思想可以往下走。


那么爱因斯坦接着往下走,你会发现我们的教育跟人家教育差多远,比方说中国高中教育都学过这个问题,叫做圆周速度等于速度平方除以半径乘上质量等于向心力,这个是许多中学都教过的。我们老师教完这个,在那儿就乱七八糟一堆题目,然后去高考,这不对,这里面隐含多少思想,你根本不知道。你在那儿瞎造题目,伤害孩子那个聪明智慧,这就是中国的教育。



大家都知道广义相对论,这个方程有段传奇,传奇是什么?就是1915年11月份公开跟大家讲,是1916年3月份才发表,但是在1916年1月竟然有人把这个方程解出来了。1915年是第一次世界大战的时候,解的这个人在德国和俄罗斯战壕里面蹲着,直到这个消息,拿着这个方程解出来了。请问为什么人家一个国家有一个在战壕的人能够把最高大上的学问,广义引力方程给解出来,请问是为什么?大家知道为什么吗?因为人家会啊(笑),解这个人虽然是前线炮兵一个上尉,但是他是大学教授,是天文台的台长。


这就引出德国整个社会一个非常重要的事情是什么?就是一码归一码,你是大学的教授,你是天文台台长,这个级别很高,但是国家需要你来打仗的时候,你当兵就按军衔,中尉就是中尉,上尉就是上尉,这是两档的事情。大家就可以发现在德国社会里面。当你想当教授的时候,它有一条升教授的路径。当你不走这条路径的时候,将来有一天哪怕你做出很伟大科学成就,你获得诺贝尔奖,你不是教授,你不配,严格一码归一码。大家可以想象,中国哪一个教授得诺贝尔奖会怎么样?但是德国不这么玩,就是一码归一码,就是价值观不需要混,我们想中国社会,会是怎么样。


    

中国社会当两口子吵架的时候,大家想会出现什么事情?我们有的女竟然冒出来一句,说你们男人都不是好东西,我们可以简单恶毒想一想,你可以回他一句,你爸这个人品怎么样?为什么我们习惯于这种价值观趋向,就一码都混了,当然也不是都这样,我们中国人有的人做的很好。


我跟大家讲一个故事,宋朝有一个词人叫做李之问,过去词人都是当官的,所以说他也在等着组织部任命,宋朝那个时候不管作风问题,他在等的时候和一位聂宋寻妓女好上,这个女孩又有才,对他也很好,可是这老兄过两天组织部任命出来的时候,让他老家携带家眷上任的时候,李之问转头就走了,这个妓女就写了很有名的一首词:


玉惨花愁出凤城,莲花楼下柳青青,

尊前一唱阳关后,别个人人第五程。 

寻好梦,梦难成,有谁知我此时情。

枕前泪共帘前雨,隔个窗儿滴到明。



派人送给李之问,李之问就卷在背后铺盖卷里就回家了。大家知道老公等着上级任命很久没有回家了,现在回家了,作为妻子当时除了问寒问暖,还要干吗?要搜行李,结果从被子里面把这个纸条搜出来的。然后就问怎么回事,交代一下?李之问脸都绿了,主动把搓衣板拿过来说,老婆我错了,我再不敢了。


结果李之问老婆是怎么反应吗?说李之问你好好看这首词,你觉得人家是一个什么样的人,你觉得人家真的喜欢你吗?你觉得你祖上冒什么烟,你能遇到这样的女孩子,你还给我诅咒发誓说再也不理人家了,你什么东西。大家明白了吗,就是这点,价值观不混,老公做了对不起你的事情,他混蛋,你生气,这是一码事情,但是人家感情是真的,人家词写的好,你就不能全盘抹杀,这个是两码事情。



五、More is different    


    

我们有了量子力学,我们有了相对论,相对论得出什么关系?相对论得出质量和能量,动能是这个关系,狭义相对论,波动方式是这个样子,怎么把量子力学结合进来我不跟大家讲细节了。这个地方当我们谈到原子之间还有什么的时候,原子之间没有之间,这个就是要命,我们日常语言到物理的时候就会出问题了。


当然了还有一个还原论,还原论观点是物质由原子组成,原子由原子核和电子组成,原子核由中子和质子组成的,中子由夸克组成的。我们老想理解这个层面就去下一层找原因,直到有一天有一位诺贝尔物理学奖的人跟你说不对,每一层面都有它这个层面的问题,这个层面的问题在下一层面你找不到原因的,就只在这个层面才会产生。


我们都是由人组成的社会,但是人组成的社会,人多和人少组成社会的问题完全不一样。比方说台湾老嘲笑我们大陆,你看大陆吹牛说自己多牛,人家怎么不给你们免签证了?甚至都不给上海市免签证,我们台湾那么多地方给我们免签证,我们民主,多牛,不是这么回事,它是一个数量问题。大家想一想,瑞士是一个国家,我们也是一个国家,国家层面是对等的。我们跟瑞士免签证,瑞士人都来了,估计上海市就接待了。


但是瑞士要给中国人免签证,中国人去一下,你站在哪里,挂起来都没有地方睡。所以说他不是什么民主自由什么乱七八糟的地方,它就是一个数量的问题。你人太多,人家的地方小,没有办法给你免签证,不是我不想挣你钱,也不是看你讨厌,就是一个数量问题。

 


所以穷人和富人有什么关系,道德上没有什么差别,要么同样有道德,要么同样缺德,但是富人比我们有钱多,这就是差别,More  is  different。有一个麻烦,物理学家也出去跟人家装,说拿方程给人家讲话,这就是我们跟人家讲话的语言,这个语言到处都出现微分,但是结果悲剧了,物理学家不知道什么是时间,千万不要问物理学家什么是时间,我们不知道。


这就是最要命的地方,我们拿了时间写一堆方程,我们去吓唬人,我们自己不知道。但是学物理千万不要说物理好吓人,物理好可怕,不对,物理可好玩了。你看杜甫老师早就告诉我们怎么学物理,怎么认识物理。物理就是现象,就是我们家油盐酱醋的破事,第二,学物理,学物理的时候还得乐呵,就是物理啊,还能有什么。


我何良叹嗟,

物理故自然。

                                           -杜甫 《盐井》

细推物理须行乐,

何用浮名绊此身!

                                                -杜甫《曲江二首》



啰嗦了这么多,物理这个东西不是我一言两句可以说的清楚,而且我自己懂得很少,老祖宗早就告诉我了:道可道,非常道,这只是一个,挂一漏万的,极为粗浅的介绍,还是那句话,当你下次再跟人说,我热爱科学的时候,我希望你多少严肃一点,你是真的热爱科学吗?你真的热爱科学,从最基本一点,你多少学一点。请大家千万要记住,科学不是急功近利的事业,科学只要往前发展,就对人类有用。


谢谢大家,我就讲到这里。


量子力学和相对论是近代物理的两大支柱,

既代表了人类在物理哲学此一方向上的最高思维成就,

也预示着我们今天社会进步和时代发展的趋势和未来!


因此,

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