《Edge》的年度问题

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我们这里谈的《Edge》不是那本更为著名的游戏杂志,而是一本美国的号称代表第三种文化的知识杂志。我相信阅读《南方周末》科学版的人大概无需我们将这个杂志名翻译过来,如果一定要翻译,翻译成《锋利》或者《锋缘》似乎还算妥当。

在谈08年度问题之前,我们先了解一下为什么《Edge》号称是一本第三种文化的杂志,第三种文化到底是什么?下面是这个杂志自己的解释,有名的物理学家兼小说家查尔斯·斯诺在1950年发表了一本书,题为《两种文化》。在这本书中斯诺将知识分子分成两类,一类是传统的文学类知识分子,一类是科学家。英国的文学类知识分子在30年代自我号称知识分子,排除了科学家。于是斯诺认为未来必须出现第三种文化,在这种文化氛围中,两类知识分子在平等的基础上对话。时至今日,在西方世界,斯诺期望的景象并没有出现,但许多科学家开始直接与公众对话,这也可以称为第三种文化。由此我想到中国的目前情况,我们也许还处在英国的30年代那个阶段,文学类知识分子将自己看成是知识分子,而科学家们似乎还局限于自己的传统角色,并没有开展与公众的对话。我们倒是有过学习所谓后现代的“文化热”,这个趋势似乎从来没有成为潮流。而在后现代已经在西方被边缘化的今天,后现代在中国看来永远不可能成为潮流。《Edge》的主编约翰·布洛克曼(John Brockman)也说,那些不关心科学和现实世界的所谓知识分子到了90年代已经不配做思考者,他们基于注解的注解的那些活动只属于他们自己的世界。我突然想,后现代的基于“注解的注解”的活动倒很像中国的所谓传统国学。

从1998年开始,每年刚开始的时候,《Edge》总要提一个问题,让西方世界的一些知名人士来回答。比如,1998年的问题是,你想对自己问什么问题?2007年的问题是,你对什么表示乐观?

一篇开场白过后,让我们回到《Edge》本年度的问题。这个问题可以简化为:“你对什么改变了看法?” 当然,这个问题是针对一批科学家、工程师和网络技术人员提出来的,所以有个副标题:科学证据改变人的看法,那么什么科学事实或证据改变了你对一件事情的看法?有165人对这个问题做了回答,这165人都是自己领域中的杰出人物或有一定成就的人。

我是研究物理的,就让我从物理学家的回答开始。达特茅斯大学宇宙学家戈里瑟(Marcelo Gleiser)说,他这辈子一共写了十来篇关于物理学中的大统一的文章,可是最近几年开始怀疑大统一根本不存在,因为所有和统一理论有关的实验没有一个是成功的,他也怀疑明年即将在欧洲核子中心运转的大型强子对撞机不会作出和大统一有关的发现。著名物理学家戴森的回答与物理甚至科学无关,他说当事实改变一个人的看法的时候,这个事实不一定是科学事实,可以是历史事实。他举的例子是美国在二战中对日本使用核武。过去他一直认为美国对广岛和长崎的核爆炸促使日本投降,现在不这么看了。一本老书改变了他的看法,在这本书中,作者采访了当时的几位日本领袖,这些人的回答是,他们不知道核爆炸是否改变了战争的进程。既然这些人不知道,那么我们怎么能够知道答案。(老实说,我对是否存在原始意义上的历史事实表示怀疑)下一个我感兴趣的回答来自宾州大学的西格里(Gino Segre),他说,暗能量的发现彻底改变了他对宇宙膨胀的看法。暗能量的存在颠覆了我们对万有引力的认识,因为暗能量引起普遍的斥力,使得宇宙膨胀的速度越来越快。作为将自己的一半研究时间花在宇宙学上的人,我当然很赞成西格里的回答,不过幸好其他物理学家的回答不一样,否则就太单调了。

精确宇宙学家(原文如此)泰格马克(Max Tegmark)同时也是一个喜欢追根究底问那种形而上问题的人。特别是他最近研究多重宇宙,不免要思考一些“终极”问题。他的回答我觉得有些莫名其妙,他似乎在说宇宙是数学的,独立于任何智慧生命之外的。这个观点比较老套。另一位宇宙学家斯坦哈特(Paul Steinhardt)有点反传统。我们一般认为,最近的宇宙学实验表明宇宙在最大尺度上的结构(如星系)来自于早期的一个暴力的过程,叫暴涨。在暴涨期间,宇宙膨胀了不可思议的倍数,同时产生了宇宙间的结构。最近斯坦哈特觉得事实可能相反,因为暴涨过程使得宇宙的绝大部分还在猛烈地暴涨,所以他觉得应该是其它过程导致了宇宙中的结构。我必须说斯坦哈特的观点虽然有意思,但他认为暴涨导致宇宙的绝大部分还在暴涨是一个很有争议的观点。施莫林(Lee Smolin)在过去一年到两年间搅起了一场研究引力理论的不同学派之间的战争,这次他比较低调,只是谈他关于时间作为物理概念的认识上的变化。最有意思的是这个杂志还调查了一位争议人物里斯(Garrett Lisi)。里斯最近因为他的一个所谓的统一理论引起媒体注意,我在我的博客上还讨论了他的理论,我的结论是他的理论根本不可信。他对《Edge》杂志的回答与任何科学问题无关,他似乎想说明科学界应该更开放些,这无疑和他的身份有关,因为他不是一个传统意义上的物理学家,该杂志称他为独立理论物理学家,含义是,他不在任何科学单位工作。

数学物理学家贝兹(John Baez)在他的回答中透露了一个惊人的消息,经过了二十余年对量子引力的不成功的研究之后,他决定不再研究量子引力。他最近发现所谓的圈量子引力连爱因斯坦的广义相对论都不能重复出来,他对弦论也没有信心,所以决定不如去研究一些更有把握的问题。粒子物理学家维尔泽克(Frank Wilczek)描述了他对宗教的新看法。我想他的转变也许代表了很多研究科学的人一生对宗教看法的转变。如果我们很小就接触宗教,我们会为宗教痴迷(在中国,我们很久没有宗教,但在某种意义上我们有政治宗教),长大了接触科学后开始对宗教的反叛,可是到了一定年纪后,又开始理解宗教的合理部分,这个合理部分处理的当然不是科学问题,而是人的精神问题和精神生活。

我是生物学上的外行,但在科学范围中,除了物理,我对生物学家研究的问题以及他们的观点最感兴趣,所以接下来我们看看一些生物学家和认知科学家们的回答。在我的粗旷式的分类中,心理学家也是生物学家的一种,《Edge》调查最多的就是心理学家。我们从几位心理学家开始。心理学家屈莱休(Arnold Trehub)过去一直认为对物理学深入理解会影响生物学的研究,现在则认为反过来也一样,生物学的研究在未来也会影响物理学的研究。这个观点很特别,因为传统的还原论者认为物理学规律是一切科学的基础。为什么屈莱休会认为生物学的研究将会影响物理学的研究呢?他说大脑科学的一些发现告诉我们过去我们以为是浑然天成的物理学概念会受到大脑的一些主观因素的限制-这么说来这个看法似乎有些道理。在承认人的意识和大脑的生存是密不可分的同时,心理学家范伯格 (Todd Feinberg)认为灵魂并非是一个不可言说的对象,虽然不存在可以与身体分离的灵魂,他认为自我是一个不可为他人体验的整体,是一个“不可约化第一人称”,所以我们将这个东西叫作灵魂也无可厚非。我不觉得这里有什么深刻的心理学认识,我觉得这是范伯格的一种职业感受。

哈佛大学的心理学家兼作家卡斯林(Stephen M. Kosslyn)过去和教科书一致,认为心理学可以在不同层次上独立地获得理解:大脑、人、人群,现在他可以举很多例子说明心理学是一个整体,不可能在不同的层次上完全是独立的。作为外行,我很容易接受卡斯林经过痛苦的研究获得的认识。顺便说一下,影星娜塔丽波特曼在卡斯林的实验室任工作助手。

就人类能否制造出和人类有相同思考能力的机器,心理学家和计算机专家有不同的答案,甚至不同的心理学家有不同的答案。斯坎克(Roger C. Schank)认为在他的有生之年,我们不可能制造出和人类有同等思维能力的机器。有时我们潜意识中在做推理,在学习,当我们不知道我们自己干什么的时候我们其实在进步。机器如何模拟这种过程?他觉得,在我们的有生之年我们也许能够制造出有特别能力的机器(如下棋),却不可能制造出有一个人的全部能力的机器,甚至在我们的孙子辈的有生之年这个目标也不会被达到。顺便说一下,斯坎克同时是一个心理学家和一个人工智能专家。

品克(Steven Pinker)过去认为人类在农业革命的时代基本停止了进化,最近的实验改变了他的观点。大约有千分之十的基因在过去数千年处于进化和选择的过程中,当然,这件事并不意味着不同种族有太大的差异(假如不同种族在数千间可以分化和合并)。我想谈的最后一位心理学家是西蒙·伯龙·科恩(Simon Baron-Cohen),他的新观点是关于平等的,他说今天他还相信作为一种价值观的部分的平等,但他认识到平等不可能全方位地实行,生物学中就缺乏全面的平等,例如,就自闭症来说,男孩子比女孩子更容易获得,自闭症的男女比例大约是四比一。

生物学在现代科学中所占的份额越来越大,所以《Edge》调查了太多的生物学家,上面我已经提到了几位心理学家,我最后讨论两位进化生物学家的新观点。英格兰雷丁大学的马克·佩格尔(Mark Pagel)强调了人与人之间的不同。过去我们认为,在基因的层次上,人类的基因大约有99.9%是相同的,现在我们则认为只有99.5%是相同的,少了0.4个百分点。这些不同看起来似乎微乎其微,但要看到,人类和黑猩猩有98.5%的基因是共同的,所以0.5个百分点意味着很大的差异。全世界所有的人类都是6万年到7万年前从非洲走出来的,在这么短的时间内发展出不同的种族,种族之间的基因有这么大的不同,说明了不同种族对不同环境的应对能力是不一样的,这是一个种族在某些方面优于另一个种族的另一种说法。

道金斯(Richard Dawkins)是一位著名的公共知识分子,我们看看他改变了什么观点。道金斯在他的名著《自私的基因》中批评了以色列动物学家扎哈威(Amotz Zahavi)的累赘原理。后来他改变了对累赘原理的看法,认为是正确的,并在《自私的基因》再版中修正了他的看法。累赘原理第一眼看上去的确是一个不可思议的原理,我们看一个例子:公雉鸡向母雉鸡展示他的长尾巴时,并不是让母雉鸡觉得它漂亮,而是让母雉鸡觉得它更有力,以至于可以负担这么大的尾巴。公雉鸡的尾巴的确在表面上违反了达尔文的进化论,因为大尾巴纯属多余,有碍公雉鸡的生存。那么,吸引异性的好处是否真的多过了平时所承担的负担?道金斯在牛津大学的一位同事用模型和数学说明了扎哈威的理论是正确的。

我本想评论一下一些哲学家、科学编辑和新闻记者的观点,但篇幅所限,只好以后另找一个机会了。

文章 《《Edge》的年度问题》 已有 27 篇评论

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  1. 8 henring

    潜水,冒个泡 顺便问大家好

  2. 9 果酱

    “今后物理的重大进展要依赖数学上的重大革命”?在我们看来更象是物理推动数学的呢:)

  3. 10 xexz

    我倒是梦想着有一天,在微观世界里,随着技术的发展和工具的进步,可以出现象我们日常的宏观世界用到的‘纸和笔’这样的工具,也许到那天‘数学’就能够有真的重大进展了;不懂量子计算的东东,据说用核磁共振机(?)已经会算15=3×5了,搞不懂,干吗穿上‘量子现象’的新鞋去走‘苹果扒堆’的老路?

    有谁能够科普一下‘量子计算’的么?

  4. 11 ymytm

    在我们看来更象是物理推动数学的呢.
    ————————-
    也对,物理需要我们从新审视数学.

  5. 12 lixkyx

    “,搞不懂,干吗穿上‘量子现象’的新鞋去走‘苹果扒堆’的老路?”

    量子计算的好处在于优于传统计算机的并行性,能够在多项式时间内解决大树分解问题、离散对数问题,而在传统计算机上,目前还没有找到这样的算法。
    另一个是量子计算的Grove搜索算法,在一个没有排序的N个记录的数据库里,可以以sqrt(N)的时间复杂度搜索到给定的记录,而传统计算机上的算法最好也是在N/2
    的时间复杂度。

  6. 13 xexz

    to lixkyx:

    您说的这个我有耳闻,我其实想就ymytm所说的问题谈点个人看法,就是‘新数学’该从哪里来的问题;
    我是说,或许我们以后的微观世界的‘牛顿定理’只能用量子世界的新工具和其上的新数学而来,而‘纸和笔’是没有这个能力的。

  7. 14 xiaoweifang_ren

    我觉得真实的历史不可能重现,所以也就不存在原始意义上的历史事实。就是让两个科学家当事人描述没有第三人在场的他们的争论,也会各人各异。所以没有真实的历史,或者说只有各人心中的“历史”,这种观点对不对呢?

  8. 15 kosmos

    李老师能否麻烦您给出《Edge》这个讨论的网络地址,如果有的话。

  9. 16 李淼

    kosmos:

    这里

  10. 17 lixkyx

    呵呵!原来你是这个意思?
    那么,据我所知,目前的量子计算的研究中,并没有此类东东。量子计算机上并没有新的数学,它只是利用量子系统的性质来帮助我们解决现实中的数学问题而已。

  11. 18 于添翼

    于添翼:
    李教授,您好!您的文章广博深刻!学生受益匪浅!
    其中Roger C. Schank的文章我也读过,我已经超越他了。我已经做出了“智慧”的数学模型,在我的模型下:梦境、潜意识、检查机制、自信心、对艺术的深刻体验……等这些意识特有的成分都会有数学模型机械的运行中自动出现。人类用电脑产生有自我意识的生命已经指日可待了。
    大约一个月后我的论文和翻译会完稿,如果您有兴趣,到时候能不能发送给您?如果可以在您的博客上有链接,一定会对我的论文的传播有推动。

  12. 19 李淼

    于添翼:

    我自己不是那方面的专家,很难看懂和判断你的文章。当你的文章写好后,当然可以为你加一个链接。

  13. 20 zippo

    would be interesting to know if economists think they already have enough physicists on wall street :D

  14. 21 zhang

    记得我买过一本书,《过去2000年最伟大的发明》,就是Edge网站以问卷及回答整理所得,那本书我还保存着。
    刚刚看到这样一段话:“2006年一年,李政道在《高能物理与核物理》等学术期刊上共发表了6篇学术论文。送给温总理的是2006年稍早发表的论文手稿。据叶铭汉先生介绍,他的研究都是目前理论物理界的前沿问题,如黑洞、暗物质、中微子等。”不知道李老师对此有何评价?也许这个问题有点强人所难了,呵呵。

  15. 22 李淼

    zhang:

    李先生关于中微子的研究略有了解,其他不很清楚。中微子的研究好像蛮有意思。

  16. 23 一直想思考

    en en

  17. 24 shanqin

    Garrett Lisi,独立理论物理学家?不如说是火星上的理论物理学家

  18. 25 v.w

    to shanqin

    Garrett Lisi 的文章真的一点价值都没有吗?

    我在CNN上还看到过他的有关报道啊。真的是个鬼佬民科吗?

  19. 26 congress

    我有点奇怪您在提到Mark Pagel后的评论:
    “全世界所有的人类都是6万年到7万年前从非洲走出来的,在这么短的时间内发展出不同的种族,种族之间的基因有这么大的不同,说明了不同种族对不同环境的应对能力是不一样的,这是一个种族在某些方面优于另一个种族的另一种说法。

    我觉得基因的不同只能说明世界环境的大不相同,导致我们在6万年的进化过程中不同种族基因出现大的差异。不知道您怎么看出来“应对能力的不同”的???

  20. 27 Fibonacci

    你对什么改变了看法?
    过去我认为宇宙学家的处境可以比作是晚间有一个人在灯光暗淡的街上寻找一枚丢失了的硬币,他唯一可以很好搜索的场所就是少数几盏路灯下面的地方。
    现在我认为丢失了的硬币一定在黑暗处,否则早就被人拾去了。

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