各種科學機制和原理的集合

2020-10-04 超智方程


Edge 社區被譽為是「世界上最聰明的網站」,它囊括了許多當代在學術界和思想界有影響力的重量級人物,每年 Edge 社區的年度問題不是讓這些大神進行高端對話,而是嘗試直接與公眾溝通,用淺顯易懂的語言回答那些深刻有趣的問題。這本書就是這群最頂級的科學家在面對「世界因何美妙而優雅地運行」這個問題時的各種不同的回答。

這些科學家在回答中介紹了許多前沿的科學原理和知識,不過我們並非每個人都是科學家或研究者,對我們而言,或許更重要的應該是學會這些重要的思維方法。在這本書中,有三種重要的思維方法對於解決我們在工作和生活中遇到的各類問題時都是廣泛適用的,這三種重要的思維方法分別是知識的交叉、知識的更新和知識的抽象。具體來說:

(1)首先,通過「飛機安檢與外星生命探測」「天空為什麼是藍色的」和「快檸檬」這三個例子,我們看到,學科的交叉不但在分析許多複雜問題時可以給我們提供新的視角,還可以幫助我們建立更廣的視野。

(2)其次,通過「近親繁殖」「表觀遺傳」和「溝通導致觀點極化」的例子看到,我們所固有的許多觀念並非天然正確,許多新知識常常會挑戰我們的老觀念,只有保持知識的更新,我們才能抓住最新的機會,才能不被時代所拋棄。

(3)最後,通過「數學概念」「費曼的救生員」和「模擬物的先行」這三個例子,我們感受到知識的抽象對我們思維的提升。「抽象」是人類所擅長甚至是特有的一種思考模式,我們藉助這種方式建構了更高級的思維。在理解各種事物時,常常會從例子、圖像、比喻和故事出發,但我們必須離開「舒適區」,學會基於抽象事物進行推理和分析,因為這才是通往新知識領域的真正關鍵。

總之,知識的交叉、知識的更新和知識的抽象這三種方法可以從不同的角度幫助我們進行認知升級,其中:知識的交叉可以幫助我們打通不同學科,為我們分析問題提供新的視角;知識的更新則可以幫助我們及時摒棄那些陳舊過時的觀念,讓我們始終保持在知識的最前沿;而知識的抽象則可以幫助我們認識到具體事物背後更加本質的結構,從而大大提高我們思維的層次。

金句

1.華人數學家丘成桐提到,「數學對象」本身就是一個有意思的科學原理。比如說「球體」這樣一個概念,我們見過足球、籃球、網球甚至地球,但從沒見過抽象的「球」。那是因為數學家所說的「球體」不是真實世界裡的任何一個球,而是對各種球的抽象。數學上關於「球」的所有定理都不依賴於現實的物體本身,反而必須依賴於完全脫離實際的抽象數學對象。只有明白這點,我們才能正確理解抽象思維和形象思維之間的關係,最終認識到抽象思維對於我們理解世界的重要性。

2.我們回過頭來看這整個故事,發現要解釋天空呈現藍色背後的原因,不但需要物理學的知識,比如光的散射;還需要化學知識,比如氧氣和氮氣分子的大小;還需要生命科學的知識,比如眼睛對不同顏色的敏感性。克裡斯塔基斯用這個例子想說明的是:看起來簡單的問題的背後可能蘊含了深刻的科學,要想真正解決一個科學問題,我們必須跳出學科的局限,站在更大的視角來理解。

3.所謂「極化」,就是指觀點的「兩極分化」。近年來的社會心理學實驗研究發現,群體互動會增強人們的初始觀點。比如在網上對某個電影持有不同評價的人會互相攻擊,互相指責,他們在爭吵中越來越堅持自己的觀點。而持有相同觀點的人聚集在一起又會怎樣呢?他們不會聚在一起反思自己的觀點,跟自己人一交流起來,只會讓整個群體的觀點變得越來越極端。這樣的實驗結果其實跟我們的傳統直覺是相違背的。

4.「模擬物」將我們與真實的世界區隔開,這種區隔導致了許多抽象概念的形成。我們從小學習的過程就是在逐漸建構各種抽象概念,比如在幼兒園會學到「一個蘋果加兩個蘋果等於三個蘋果」這樣具體的例子;到了小學一年級,我們把數字跟實物區隔開,於是學會了「1+2=3」;進入高年級,我們把變量跟數字又區隔開,就學會了「x+y=z」。伴隨著抽象化的過程,我們不斷看到了數學運算背後越來越本質的東西。因為事物的「本質」常常與事物本身有一定的距離,所以模擬物與真實世界的割裂是我們認識過程中至關重要的一步。

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