回顾:
这确实是一个很好的开始,从睁开眼睛看世界开始,然后讲述我想讲的物理。
看看你周围的世界,不要只是看着。用你的感官去感受现实世界是如何运作的。这是灵感的源泉。
平凡
我知道当你在感知周围的世界时,很难有灵感(创造力、洞察力),即使你确实有一点灵感,你通常也会将其扼杀。大多数人只是想想,但不会把它写下来并进一步迭代。
这是我的习惯,它让我对物理(不只是物理)的理解逐渐加深,也让我在不知不觉中延伸、推翻、重构、完善了自己的思维。它让我感叹:“如果一年前你不觉得自己是个傻瓜,那么现在你就是个傻瓜。”现在想分享给大家,希望对你们有帮助。请珍惜你的每一个新想法,无论是你自己完全原创的想法,还是你对已有知识的感悟,并及时以文字或图解的形式记录下来。
过一会儿高中物理精确度,你可以打开笔记看看。这是你和你自己之间的对话。你可能不同意你之前的观点。你甚至可能打开以前的笔记来批评你之前的观点,并写下你最新的见解。或者你有一个改进以前想法的想法,想记录下你思维逐渐成熟的过程。
当然,一开始你可能不知道从哪里开始,这很正常。我的建议是“有灵感就写,没灵感就别写”。当你的大脑得到适当的刺激时,灵感自然会来找你,让你的手远远落后于大脑,你会恨自己不能像电脑一样直接保存你的作品。
以下是一些比较棘手的部分:
通常,婴儿对世界充满好奇,对一切事物都充满新鲜感。对他们来说,世界充满了惊喜(和震惊),周围的环境对他们来说很陌生,他们总是不知道下一秒会发生什么。这是一个充满不确定性的世界。
这种情况不会持续太久,他们(曾经的我们)很聪明,只需几个月就会习惯这个世界上的一些现象。
作为有经验的成年人(大孩子),我们已经习惯了这个世界,这个世界很少有不确定性(与我们出生时相比)。经验告诉我们,世界上的一切都是理所当然的,我们对这个世界非常了解,除了一些不太清楚的小细节,而那些细节通常是“无害的”。
形容它
以上这些事情不仅发生在人类身上,其他动物也会经历这些事情,经历多了也就习惯了。但其他动物还没有发展出物理学(我希望如此),我觉得这种差异来自于我们更强的描述能力。光是“看世界”是不够的,描述世界才是展示能力的环节。
这句话很有见地:
词语是语言的载体,语言是思维的载体。
我们拥有更强的描述能力,而这依赖于我们的语言,我坚信语言是思维的基础,语言的好坏决定了思维的好坏(我想表达的是自然科学中数学语言对我们经常讲的自然语言的碾压,而不是愚蠢的英汉之争)。在深入本文内容之前,我对语言的印象只是一种描述某种东西的工具。现在,我对语言的印象还是那样,只是“描述”这个词变得非同寻常。
思考是什么?
当你思考的时候你究竟在做什么?
回答这些问题并不是一件容易的事。你需要思考思考,思考思考,了解了解。我不知道你此刻在想什么,但我可以肯定你在自言自语,你一定在心里背诵着一些句子。
想想看,如果不使用语言你还能思考吗?
我相信你此刻已经在脑子里运用语言了,希望你能接受,语言不仅仅是人与人之间沟通的手段高中物理精确度,更是思维的载体,没有思维,哪有沟通?
我好像说了点什么,又好像什么都没说。上面讲的东西好像都没有什么实际意义。这个过于基础的话题确实很难讲清楚。就算我很清楚自己想讲什么,但还是觉得很难写出来。为了化解这种尴尬的局面,我想暂时发表一些意见来“活跃一下气氛”。
你认为科学是用来解释世界的吗?
别太天真了!
科学家做的事情很简单,就是描述世界。没错,只是描述,没有任何解释。就算能称之为“解释”,也不是你想象中的那种“解释”。
为什么?
很多人是这么想的,“描述”是在回答“这是什么”,而“解释”是在回答“为什么”。
那么问题来了,对于一个奇怪的现象,如果我问你“为什么”,你给我一个答案,我还可以问“为什么”。如果你给我一个你认为“更深刻”的原因,我还可以问“为什么”。我可以无休止地问“为什么”,这意味着“为什么”这个问题永远没有答案。我可以一直问:你的答案不是最深刻的答案。
如果你觉得继续问“为什么”没有意义,那么你为什么认为前面的“为什么”有意义呢?
因为前面的“为什么”是你知道答案的“为什么”,还是让你感兴趣的“为什么”?
你不感兴趣,不代表别人不感兴趣;你不知道答案,不代表别人不知道答案。就算没人知道答案,也不代表这个问题没有答案。所以“为什么”是一个很可怕的问题,那么过去这些“为什么”问题是怎么解决的呢?
当你问“为什么”时,你不只是想听到一个解释吗?
解释的前提是最基本原理的存在,解释的过程就是将各种现象归结于最基本原理。这似乎避免了无休止的“为什么”,但这又带来另一个问题:你怎么知道你所说的“最基本原理”真的是最基本原理?
这很尴尬。答案是:能凑合就行。物理学的基本原理只是一些“最基本的原理”,也就是凑合的原理。这似乎不符合大多数人对科学严谨性的印象。因为大多数人只学了应试技巧,看了太多标准答案,却从未学过正经的科学。
目前,那些“底层原理”只是对实验结果(定律描述)的巧妙近似,未来也依然如此。一切物理理论都只是对自然规律,或者说法则,或者“道”的近似描述。至于这些定律为什么会这样,这不是物理学的话题。物理学家关心的是,我们对这些定律的近似描述到底有多“近似”,是否需要构造更“现实”的理论来描述这些定律。
如果你对这些定律(最低级原理)问“为什么”,你又会回到无休止的质问中。为了让你的思考有意义,你必须放弃对最低级原理的持续质问。我希望这能让你放弃一些不必要的思考,理解物理学只是对实际定律的近似描述。它过去是、现在是、将来也是。
认知模型
以上内容只是沧海一粟,完整的内容太过复杂,我曾写了12篇文章来简单阐述这些观点,总共约25000字。如果你对此感兴趣,可以看看我主页“文章”专栏里的《认知是一种模型,我的思考》。我不指望你能全盘接受这些观点,只是希望这些观点能给你一些启发。
当然,我在这里也摘录了一些最终结论,我认为这些结论有必要出现在这里。对我来说,它们是认知物理学、认知的认知的前奏。
(0)现实世界是复杂的。
(1)人类对现实世界的一切认知都只是描述世界,而不是解释世界。
(2)人类用模型来描述世界。
(3)人类所能感知到的只是一堆模型,而不是真实存在的事物本身。
(4)模型是现实事物在人脑中的映射,是在一定条件下近似描述现实事物的有效特征。
一定条件:模型都是在层层限定的条件下建立的,相应的模型也只能在相应的适用范围内使用,否则就是偏见和迷信。
近似:模型不会与现实世界完全匹配,但会在一定程度上精确匹配。
有效特征:模型不会包含现实事物的所有特征,从不同角度建模会关注不同的特征,得到的模型也会包含不同的特征,模型都是从某一角度构建的。
(5)模型也可以是人脑中其他模型的映射,并且模型之间的映射可以是完全准确的。
语言是现实世界在人脑中的映射,其他模型是语言在人脑中的映射。语言不仅限于自然语言,数学也是一种语言。
模型之间的映射有两种,一种是模型的“压缩”与“解压”,需要额外的模型;另一种是表达同一模型的不同语言之间的转换,概念模型之间的转换,数学模型之间的转换,概念模型与数学模型之间的转换。
(6)定义是概念的支柱,概念是模型的支柱。
模型是由概念构成的,概念是一个“压缩”的模型,定义过程就是“压缩”模型的过程,解释过程就是“解压”模型的过程。
明确的定义让模型之间的映射能够完全准确,让模型被“压缩”之后还能“解压”。
任何人都可以创建任何概念、任何模型,只要给出明确的定义。
(7)模型不仅可以用来描述,还可以起到指导作用。
(8)该模型可能在物理上不可行。
(9)映射是一个普遍的概念,在不同的语境中可以称为描述、转换、“压缩”、“解压”或引导。
以上只是我对认知的理解,侧重于认知本身。现在我正在为接下来要讲的具体物理知识做铺垫,所以需要在这个基础上做一些侧重物理的补充。
《认知是一种模型》补充
我希望你能用这些标准来审视你看到的物理(而不仅仅是物理)系统。当然,我更喜欢用“模型”这个词来指代理论、框架和系统等概念,所以在以下描述中我将直接使用“模型”这个词。
完备性:是否能完整地描述某种物理现象?当然,“完整描述”只是奢望,你需要搞清楚的是这些模型的适用范围、近似程度、视角等。
自洽性:是否存在矛盾?你需要对模型中的概念定义足够敏感,不能从字面上理解。清晰的定义是自洽的先决条件。
简化:涉及到模型的层次结构贝语网校,模型可以“压缩”,也可以“解压”,需要理清各个模型的层次关系。
务实一点:符合以上三点的,不一定是物理理论,可能是玄幻小说。请确保你接触到的模型是经过实验检验过的。
您可能会认同本文的内容,如果如此我会很高兴。
当然,你也可能觉得这篇文章把简单的问题复杂化了,说了一大堆无关紧要的废话。有这样的想法很正常。为了更有针对性地传达这些概念,我把它们从突出其用处的上下文中抽了出来。以后你真正提到物理知识的时候就会发现它们的用处,所以你暂时不用太在意这篇文章的内容。
物理学的本质
这也是我个人的观点,我想以此来结束本文。我在以前的作品中提到过它,在后续的作品中也会经常提到它。
物理学的本质是测量和描述。
物理量的测量和物理定律的描述。