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有哪些理论或学说颠覆了你原先对这个世界的理解?

2020-10-20科学

有两个,它们既不是相对论,又不是量子力学。学狭义相对论的时候我一点也不痛苦,得知了光速不变原理之后无非是一些坐标变换和运算,以及对因果律的审视;量子力学科普也很多,学之前也大概知道是个怎么回事,少了一份惊艳和色彩。

而真正颠覆了我,让我彻夜难眠、寝食难安的东西:

第一个其实既不是理论,也不是学说,它更像一个事实:

"上面的讨论会产生一个哲学问题:什么是真实?如果一个物理世界中可以测量的只有线性响应,那在这个世界线性响应就代表着所有的事实,物理理论就将是线性响应的理论,在我们的世界里,我们可以测量的事物当然不只是线性响应,但是似乎可测量的也不比线性相应多多少,我们可以测量的其实只是关联函数,这使我们不禁很想用关联函数来定义世界上的物理理论,关联函数可能就代表着我们世界的真实。

这一点之所以重要是因为物理理论中的很多概念并不代表真实,一旦新的理论发展起来,这些概念就可能改变。例如,具有位置和速度的点粒子是牛顿经典理论的基本概念,其理论大厦的建筑砖块,我们过去相信所有事物都由粒子组成,粒子是真实的基础,我们现在相信粒子不代表真实,相反,线性希尔伯特空间中的量子态代表真实。但是,量子态不是我们可以直接测量的事物,有朝一日超越量子理论的新理论发展出来,谁也不能保证量子态概念不会有粒子概念相同的命运。(希望读者同意我的观点:现有的物理理论无一根本正确并代表终极真理)

物理学是一门测量的科学,不幸的是物理理论常常包含许多不代表真实的内容(例如牛顿经典力学中粒子的概念)。同一真实可能用完全不同的理论去描述,甚至可能基于根本不同的概念。因此透过理论中的形式和非真实概念的烟幕,密切注视真实(如关联函数和可观测量)是非常重要的。把这一思路推向极端,我们可以认为量子态和量子算符也不代表真实。它们只不过是用于计算可以为实验所测量的关联函数的数学工具。"

引自文小刚【量子多体理论】

什么是实在的?为什么线性响应理论广为受用?人类真的 似乎可测量的也不比线性相应多多少吗? 经过我一系列的调查,似乎真的是的。于是我试图去理解使用观测量去构建一个物理理论,不再使用好用的 A_{\mu} 而用 \vec E, \vec B ,不再使用量子态的概念而用Wigner Function:结果电动力学和量子力学的美不复存在,一切变得肮脏、复杂,这不禁让人遐思:」 实在和美是互相冲突的吗?

第二个则是一篇著名的论文 : Anderson发表在science上的More Is Different一文。

"将万物还原为简单基本定律的能力, 并不蕴含从这些定律出发重建整个宇宙的能力."

引自安德森,多即不同,译自郝刘祥, 【译】More Is Different 多即不同

简单来说,从一个更为第一层次(更接近基本定律,相对来说,更加定量化)的学科跃变到一个高一层次学科(更接近集体定律,相对来说,更加定性化,或者,包含很多基础定律容许的 有效理论 ),并不能简简单单的定论」谁更加基本「;各个层级上都会演生出新的现象、新的方法、新的结论;简单的来说,还原论不是科学的全部,多即不同。

这直接打击了我幼小心灵中对于物理的」谜之优越「感,甚至让我怀疑 人类距离真理的距离甚至从未缩短——因为每一个层级上都会有全新的故事。

然而抛弃优越感,客观的审视各类学科中的美丽的结构,反而让我学到更多,我越来越能接受自己倾听其他学科的方法和手段,进而反思物理学;对人类探索真理能力的怀疑,也从焦虑演化为了动力。我不知道我们口中所谓的物理可以最终带来什么,但至少,它给了我美的享受、灵感的源泉和快乐的高潮感。