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有哪些理論或學說顛覆了你原先對這個世界的理解?

2020-10-20科學

有兩個,它們既不是相對論,又不是量子力學。學狹義相對論的時候我一點也不痛苦,得知了光速不變原理之後無非是一些座標變換和運算,以及對因果律的審視;量子力學科普也很多,學之前也大概知道是個怎麽回事,少了一份驚艷和色彩。

而真正顛覆了我,讓我徹夜難眠、寢食難安的東西:

第一個其實既不是理論,也不是學說,它更像一個事實:

"上面的討論會產生一個哲學問題:什麽是真實?如果一個物理世界中可以測量的只有線性響應,那在這個世界線性響應就代表著所有的事實,物理理論就將是線性響應的理論,在我們的世界裏,我們可以測量的事物當然不只是線性響應,但是似乎可測量的也不比線性相應多多少,我們可以測量的其實只是關聯函數,這使我們不禁很想用關聯函數來定義世界上的物理理論,關聯函數可能就代表著我們世界的真實。

這一點之所以重要是因為物理理論中的很多概念並不代表真實,一旦新的理論發展起來,這些概念就可能改變。例如,具有位置和速度的點粒子是牛頓經典理論的基本概念,其理論大廈的建築磚塊,我們過去相信所有事物都由粒子組成,粒子是真實的基礎,我們現在相信粒子不代表真實,相反,線性希爾伯特空間中的量子態代表真實。但是,量子態不是我們可以直接測量的事物,有朝一日超越量子理論的新理論發展出來,誰也不能保證量子態概念不會有粒子概念相同的命運。(希望讀者同意我的觀點:現有的物理理論無一根本正確並代表終極真理)

物理學是一門測量的科學,不幸的是物理理論常常包含許多不代表真實的內容(例如牛頓經典力學中粒子的概念)。同一真實可能用完全不同的理論去描述,甚至可能基於根本不同的概念。因此透過理論中的形式和非真實概念的煙幕,密切註視真實(如關聯函數和可觀測量)是非常重要的。把這一思路推向極端,我們可以認為量子態和量子算符也不代表真實。它們只不過是用於計算可以為實驗所測量的關聯函數的數學工具。"

引自文小剛【量子多體理論】

什麽是實在的?為什麽線性響應理論廣為受用?人類真的 似乎可測量的也不比線性相應多多少嗎? 經過我一系列的調查,似乎真的是的。於是我試圖去理解使用觀測量去構建一個物理理論,不再使用好用的 A_{\mu} 而用 \vec E, \vec B ,不再使用量子態的概念而用Wigner Function:結果電動力學和量子力學的美不復存在,一切變得骯臟、復雜,這不禁讓人遐思:」 實在和美是互相沖突的嗎?

第二個則是一篇著名的論文 : Anderson發表在science上的More Is Different一文。

"將萬物還原為簡單基本定律的能力, 並不蘊含從這些定律出發重建整個宇宙的能力."

引自安德森,多即不同,譯自郝劉祥, 【譯】More Is Different 多即不同

簡單來說,從一個更為第一層次(更接近基本定律,相對來說,更加定量化)的學科躍變到一個高一層次學科(更接近集體定律,相對來說,更加定性化,或者,包含很多基礎定律容許的 有效理論 ),並不能簡簡單單的定論」誰更加基本「;各個層級上都會演生出新的現象、新的方法、新的結論;簡單的來說,還原論不是科學的全部,多即不同。

這直接打擊了我幼小心靈中對於物理的」謎之優越「感,甚至讓我懷疑 人類距離真理的距離甚至從未縮短——因為每一個層級上都會有全新的故事。

然而拋棄優越感,客觀的審視各類學科中的美麗的結構,反而讓我學到更多,我越來越能接受自己傾聽其他學科的方法和手段,進而反思物理學;對人類探索真理能力的懷疑,也從焦慮演化為了動力。我不知道我們口中所謂的物理可以最終帶來什麽,但至少,它給了我美的享受、靈感的源泉和快樂的高潮感。