深山兰细语

世事沧桑,深山幽静。细语人生,聊发自叹。惊鸿留痕,同享诸君。
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盲人摸象另解

(2010-11-15 06:55:50) 下一个



古代外国有个寓言,叫《盲人摸象》。说的是有五个盲人,分别用手摸了象身体上的一部分,就宣称大象就是他们摸到的那个样子。这个寓言告诫我们:只看到一点,无法得到全面、准确的结论。

这个寓言是个相当不错的。

若我们改变一下思路:现在我们假设改变其中的两个条件,看结果会如何?一个是改变每个盲人只能摸一点的限定,他们可以四处走动,且可以摸多处。然后还可以和别人交换看法,允许改变、修正自己的观点。另一个是改变盲人人数的限制,让人数不断地增加。几百、几千人多次去摸。且可以四处走动。然后大家交换看法,互相讨论。在这种情况下,其中的聪明人得出的结论应和实际大象的样子差不太远了。也可以说,他头脑中大象的模拟影像已经和现实中大象足够逼真了。

后来取消两个限定的盲人摸象和原来的观念的内涵已大不一样了。若称我们修改的版本为“盲人摸象”,在某种意义上讲,我们的整个科学研究基本上就是盲人摸象。且这里的“盲人”不是一个时代的,而是多少代人的综合。

我们这样说,那些靠科学吃饭的人可能非常不高兴,这不是贬低我们的工作吗?丝毫不是!

我们来看一个例子。现在关于地球大陆演化的板块理论就是当年大陆漂移假说的现代修改版。今天我们关于地球的地质、地理的许多知识都是该理论的应用和推论的结果。这个理论的演化过程就是我们说的“盲人摸象”的一个代表。

1910年左右,德国的科学家魏格纳在病床上百无聊赖。他观察墙上的世界地图,猛然发现:特别明显的是南美巴西的东海岸线和非洲西海岸线几乎一样。他进一步设想,大陆当年是连在一起的。后来由于某种原因,又分开了。他转而进一步去寻找地质上、矿物分布、生物分布、和古生物分布等证据。他就提出了大陆漂移的假说。这个假说要成立的前提是搞明白一个关键的问题:大陆移动的动力是什么?魏格纳试图找了许多在当时他认为是大陆漂移的动力。那些技术细节在今天看来,大部分对大陆的漂移起很小的作用,或根本就没有作用。

这个假说一出世,遭到的反对意见远大于赞成的意见。越是科学逻辑严密的人越是难以接受这个假说。找不到大陆移动的动力,光看地图的海岸线,那能解决问题吗?再加上魏格纳本人是学天文的,且是研究气象的。和地质几乎没有联系。在科学上有一个现象就是:当人们不想接受一个假说,该作者研究领域就成了许多人对假说作出判断的强有力的证据:一个外行能提出什么有价值的东西?

后来这个假说自然沉寂了。

魏格纳本人也在1930年在格陵兰考察冰川时遇难。

当大陆是漂移还是固定不动不再被人们的视野所关注时,众多的科学家们在各种领域内低头工作。生物学家们在低头察看地面上的植物和动物的特性及分布区域,而对大陆表面及内部是不关心的。寻找矿物的工程师们专注岩石中可开采的矿物。地质学家们则关注岩石的种类、成分和年龄及在地球上的分布。他们向底层深处钻探、或敲打表面的岩石,取样分析。对他们脚下的植物和动物们则视而不见,对于它们在地球上如何分布也不感兴趣。研究古生物的则到处发掘化石。发掘后只对他们得到的东西加以详细的描述和推理。研究古地磁的则对岩石中留下的信息仔细分析。研究海洋的设法在测量水下的地貌。……,等等。这些科学家们对其他人的工作基本不感兴趣。

在六十年代,当深海的探测器潜到海底,摄像机拍摄的录像显示大西洋海底山脊实际是火山口。岩浆在不断地冒出来。太平洋海底也是同样的情形。同时声学研究对地球内部的探测及认识,岩石圈,地幔等特性的认识使科学家们对地球的内外部的知识迅速地多起来。眼光远大、敏锐的科学家,把许多知识加以综合。他们立即认识到,当年被遗忘的大陆漂移学说,在今天终于有了证据。大陆移动的动力来源于地球内部的能量。大陆实际像漂浮在地幔上一个传送带,虽然缓慢,但一直在移动。加上激光技术的应用,今天我们可以精确地测定大陆每年移动的距离。


1,地球板块理论的示意图。


2,大陆的移动和山脉的演化。

大陆漂移假说在作者离世几十年后得到了确证。今天的科学家们只是将其内容作了相应的修改罢了。

科学上许多领域的研究都是这样的。宇宙学是研究宇宙的结构及演化的知识,这属于宏观;而粒子物理是研究物质细小的领域,这属于微观。但在研究宇宙最初的形态和演化时,宇宙学和粒子物理走到一起了。《最初的三分钟》描述了宇宙形成时的演化过程。知识不够的人可能奇怪:他如何知道的如此详细,时间精确到秒的负几十次方的量纲。大概是猜谜语吧?其实,作者描述的现象基本都是粒子物理的实验和理论结果加某些推测而来的。

科学每天都在进步,有新的发现,但仍然有太多的未解之谜在等待着人们。罗素当年描述说:“在我们成功的情况下,我们知识的增长好像旅行家在雾气朦胧中走近一座高山:最初只能辨清某些轮廓,甚至连这些轮廓的界限都不分明,但是慢慢就能看到更多的东西,山的边崖也变得比较清楚了。”罗素说这个现象适合的条件是“在我们成功的情况下”,我们并不总是成功的。罗素的这个比喻虽然是指人类的一般知识的,但把它用到科学上也是恰当的。当然,罗素眼中的知识的主体基本就是科学知识组成的。

很少的科学家,像Hawking 认为理论物理的终点可能已经在望了。但更多的科学家们持相反的意见,像普里戈金就认为现在的科学还是简单的科学,不过它正在向复杂科学转变。他对Hawking的观点嗤之以鼻。

科学上还有许多问题几乎是很难回答的,至少在今天是这样的。是否存在多个宇宙?在那些宇宙中,是否有和我们观察到的根本不同的物理定律,不同的光速,不同的电子质量和电荷比,不同的“平均宇宙质量密度”?是否真的像超弦理论某些创始人(像Michio Kaku就是加莱道雄)声称的那样:宇宙的某些高维度存在于我们的眼前,但我们却无法“察觉和理解”它?罗素当年提出的科学方法的基础的公设,其中有一个就是自然的齐一性,就是自然的规律在“任何地方”都是一样的。今天看来,此点是否成立还是大有疑问的,至少不是什么“公设”,不是罗素想像的那样不容怀疑。对于这个问题,也许人类永远无法回答!对于上述的一些问题,也许会慢慢地被回答了,也许永远无答案。

抛开理论物理对宇宙的纲领性的一类理论不谈,很自然,科学的各个学科上具体未解决的问题还是多如牛毛的。

科学家们虽然在作盲人摸象,但摸的人足够多,时间足够长,总有一天,在一定的范围内来说,“象”的真面目可能就会被摸清。

这就是“盲人摸象”的新解。


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评论
beit 回复 悄悄话 ‘科学家们虽然在作盲人摸象,但摸的人足够多,时间足够长,总有一天,在一定的范围内来说,“象”的真面目可能就会被摸清。’
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人类只能在三维加一维时间的4度空间里折腾。人类能想象5维空间是什么样么?摸的人足够多,时间足够长就摸清了?

如果这是可能的,那么二维空间的蚂蚁摸的足够多,时间足够长就可以摸清一台电脑的功能了?

真是无知才能真正的大无畏 :)))

请继续无畏吧:))
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