穿越時空的能力,是怎樣煉成的?

2020-10-14 童行學院

最近的諾貝爾物理學獎揭曉,今年是一位我非常非常喜歡的科學家獲獎——羅傑.彭羅斯


我上學時候做研究課題的方向就是黑洞,在黑洞研究領域,沒人不熟悉彭羅斯。以至於當我聽說他今年才獲得諾貝爾獎,是有點小吃驚的——我以為他早就獲獎了呢。



我今天先來聊聊彭羅斯的成就,再來說說他的家庭。(大家不要被底下的圖嚇到,我只是貼一下,後面就會聊更輕鬆的家庭八卦。)


彭羅斯厲害之處在哪裡呢?


很多人經常把他的名字跟霍金聯繫在一起,稱他為霍金的合作者。但實際上,彭羅斯的科學成就不亞於霍金,他的「彭羅斯圖」在很多研究中的應用甚至更為廣泛。


我今年7月為了寫新的科幻小說,就在啃一篇ER=EPR的看不懂的論文,其中就遇到彭羅斯圖:



這個圖用一句話說明:左邊和右邊表示黑洞外部,是兩個不相鄰的宇宙時空或者兩個宇宙;上邊和下邊表示黑洞內部,上邊表示未來,下邊表示過去。在彭羅斯圖上的穿梭就意味著蟲洞和時空穿梭


按照最近一些物理學家的講法,當宇宙中生成量子糾纏的黑洞,就可以產生黑洞之間的隧道——愛因斯坦羅森橋,也就是我們常說的蟲洞。在彭羅斯圖上,可以表示為以下一些可能性。


哈哈,懂我為什麼喜歡彭羅斯了吧。


是的,櫻桃艦長就是這樣穿越時空的



穿越時空背後的大腦


我對彭羅斯的愛慕,還不是從今年開始的,而是20年前就開始了。


高中的時候我迷上看《第一推動》叢書,當時最喜愛的書是《千億個太陽》、《夸克與美洲豹》和《皇帝新腦》。


《皇帝新腦》是我對電腦、人工智慧、人腦思維和柏拉圖主義最早的認知。雖然現在已經忘了書中具體的表述,但裡面對於人腦思維的闡述讓我深深著迷,直到今天都覺得腦科學研究是極為神秘有吸引力的領域。


(年輕時的彭羅斯也是才華顏值都在線啊!)


以往我只是知道彭羅斯厲害,但還沒有特別關注過彭羅斯的家庭。感謝這次諾獎,讓我突然有了一次了解科學家家庭教育的機會。


前幾天有一篇文章,起底了彭羅斯家族。好傢夥,一家子都是殿堂級人物。


簡單羅列一下在這兒:


爸爸:萊昂納爾.彭羅斯,精神病學家、遺傳學家、數學家,拉斯克獎獲得者。

兄弟:奧利弗.彭羅斯,物理學家。

兄弟:喬納森.彭羅斯,西洋棋特級大師。

姐妹:雪莉.彭羅斯,遺傳學家。

姥爺:貝爾福德.李瑟斯,生理學家,皇家學會會員。

爺爺:德意爾.彭羅斯,著名畫家。


這一家子傑出人物,不做個「某某家」,打招呼都不好意思吧~


為什麼彭羅斯家族這麼厲害呢?


科學家是怎樣煉成的


實際上,「某某家」家族在諾貝爾獎的歷史上一點都不少見,科學家父母和科學家子女相映成趣,有的是在同一領域,有的是很不同的發展方向。


例如:


巴丁家族:父親巴丁兩次獲得諾貝爾獎,兩個兒子都是物理學家,一個女兒是程序工程師


伯努利家族:家族8個數學家、物理學家,給微積分、流體力學、概率學與統計做出巨大貢獻


波爾家族:尼爾斯.玻爾,量子力學奠基人,弟弟是數學分析先驅,兒子獲得諾貝爾物理獎


居裡家族:瑪麗.居裡,兩次獲得諾貝爾獎,女兒女婿再次獲獎,孫子女依然是傑出科學家


湯姆遜家族:父親發現電子是粒子,獲得諾貝爾獎,兒子發現電子是波,也同樣獲諾獎


哇哦,如此多的優秀家族。


據統計,美國1901-1972年的92個諾貝爾獎獲得者中間,父親為專家的佔54%,父親是經營管理者的佔28%,合計82%。也就是說,諾貝爾獎獲得者,絕大多數是精英家庭出身的孩子。諾貝爾獎得主的父親從事科學或者與科學有緊密聯繫的職業,佔比非常高。


為什麼會出現這種情況呢?


一種原因肯定和基因有關,從事科學研究的智力因素很可能有家族遺傳;另一種原因和經濟地位有關,精英家庭才能送孩子從小到大去頂級名校;但這二者肯定不是全部原因,家庭教育或成長環境依然有著不可或缺的作用



很多時候,普通人缺少的,是科學研究必要的「思維意識」。也就是對一個問題感興趣,從多種角度研究這個問題的思路與意識。像影響了整個流體力學、影響了現代航空的伯努利方程,實際上就是研究水的流動問題。水的流動問題有什麼好研究的呢?如果只是聰明,但不具備科學意識的人,直接會想水的流動能做什麼事、賺什麼錢,但是具備科學意識的人,才能去深入思考水流的守恆問題。伯努利家幾代人都在思考這些問題,產出的定理撐起了20世紀整個航空事業。


所謂家學淵源,就是在耳濡目染間,讓孩子獲得研究問題的意識


搭建科學家成長之路


良好的家庭教育,能讓孩子從小獲得獨立思考的空間和能力。


前幾天聽埃隆.馬斯克的母親,梅耶.馬斯克講:她從來都讓幾個孩子自己選擇想做什麼。從很小的時候,馬斯克就只喜歡特定學科。梅耶也完全讓孩子選擇。她說:不必要處處都得A,選擇你自己到底想做什麼。


獨立自主的空間,有助於一個孩子發展出自己真正擅長的能力。除此之外,高質量的引導反饋,也對孩子的成長十分必要。專業人士能提供的絕不僅僅是知識,而是知識的由來、思考方法,和未來如何思考事物



好奇心

探索精神

獨立空間

科學領域的見識

研究的思維方法

專業的指點


所有這些,都是成就一個科學研究者的必要培養沃土。很多出身於科學研究世家的孩子,天然就擁有了這樣的沃土。其他家庭的孩子,可能一輩子只接觸了科學課本,從未接觸過科學研究。

於是,家學淵源體現出的差異,就凝聚成了整個國民科學成果的差異。


童行學院最近聯合高山大學,想搭建一個孩子的科學成長計劃。高山大學是一所傑出的成人大學,以「科學復興,傳承千年」的使命,讓傑出科學家給優秀學員上課。高山大學文校長也是一個具有理想主義情懷的校長,非常想建立一所「高山小學」,讓科學精神從小照耀孩子成長。


建立一所創新小學非常不容易,文校長找到我合作,但是目前仍然距離一所全日制小學落地,還有十分遙遠的距離。但是我們目前正在聯合打造其他科學學習計劃,包括高年級的線上課、周末或假期的科學家營地課。目前這些課程還在內部籌備階段,也不是盈利性的商業項目。我們只是希望共同探索,如何將更多科學家的思想和精神,帶入兒童基礎教育,讓孩子從小在自由和探索的土壤中,成長為主動探索人生的完整個體。


之前很多人問過我:童行學院會不會做全日制學校呢?


我只能回答:心嚮往之。目前,在中國做創新教育實在是太難太難太難太難。生存已經很艱難,挑戰更大的項目只能更加艱難。


但我們始終在探索


無論如何,為孩子搭建符合認知發展和探索精神的成長體系,都是我自己的夢想。我們距離心目中理想的教育體系,才做了九牛一毛,後面還需要很多年很多年的艱苦推進,才能有一絲成果。再次感謝所有陪伴和支持童行學院的家庭和朋友,希望和你們在一起,一起走下去,幫助我們把心目中的成長課程搭建得紮實、成果豐碩。


謝謝!


童行學院介紹

童行學院創辦於2017年,創始人是雨果獎得主郝景芳,核心團隊均來自於清華大學、北京大學等頂級學府和國際學校、網際網路教育公司等一線教育機構的優秀教育從業者。童行學院專注3-12歲兒童通識啟蒙,通過科學系統、趣味有效的探索型課程,讓兒童思維寬廣、思考深入(think big, think deep),培養具有創造力思維的未來人才。童行學院建立四大思維模型,培養十二種思維能力。讓孩子一通百通,學任何學科都遊刃有餘,目前已經服務超過20萬家庭。

童行學院為孩子搭建進階式課程體系,通過幾年深度進階學習,讓每一個孩子成為創造力人才。幼兒階段讓孩子開闊視野,了解世界。小學低年級讓孩子學習大師經典、建立多學科思路;小學高年級讓孩子發現興趣方向,進行精深鑽研,創造作品。以驅動性問題引導思考,讓孩子愛上學習,

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