從老子、牛頓、愛因斯坦看人類歷史上三個極偉大經驗認知的發現

2020-12-12 探索貓百家號

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人類歷史上有影響力的思想巨人有很多,還有人專門進行了TOP100排名,這些排名基本上按照影響力進行劃分的。而人類認知,是經驗+思維工具+觀念的綜合。觀念類認知的主要作用是對經驗的思維意義上的解釋和分析,對個人和人類社會具有精神上的引導、規範作用。而對人類進化起決定性作用的,是經驗類認知。歷史上,有三個劃時代的經驗類認知發現:有出於無、慣性定律、光速不變。

最早期的人類和其他動物,對於空無並無概念。自意識從模糊化隨機化到固定化工具化以後,觀念產生了。在公元前6世紀—公元前3世紀,古巴比倫人用某種印在溼黏土上的楔形符號來記述「空位」,表示「某位什麼也沒有」。但這種說法只有考古學的意義,歷史上這個楔形符號並沒有流傳開。空的概念是觀念進化到一定階段的產物。

而老子《道德經》(其實應該叫《德道經》,現在還是用人們習慣的叫法)中提出了全新的說法「有出於無」。這個闡述就不僅僅是只有「無」這個觀念了,而是一種經驗的歸納概括,是一種經驗類認知,是人類歷史上第一次通過歸納得出的適用性極廣的經驗認知。

最原始的生命都具有對外界的自然反應,這種自然的反應就是經驗。我之前有一個文章《智慧載體的應激和意識談經驗與觀念,看數學如何成為一種可怕真理》已經闡述過,我這裡的經驗不同於哲學中的經驗概念,而是一種智慧載體對外部世界可做出的反應能力的「信息」。所有極偉大發現,都是通過歸納法得出的適用性極廣的經驗。適用性越廣,這個發現越偉大。再看慣性定律和光速不變。

慣性定律是經典力學的最基礎原理,所以牛頓將它放到了第一定律的位置,按照常人的理解,慣性定律不過是牛頓第二定律的一個特例,甚至沒必要專門寫成定律。而牛頓卻專門將它寫成第一定律,無論牛頓信不信上帝,但是他卻是認認真真的按照人類認知的順序、規律來這樣做的,即先從經驗開始。近現代科學就是這麼來的,科學的本質是一種經驗類認知,或者說是以經驗主導的認知。

而光速不變是100多年前愛因斯坦於1905年提出來的,作為其相對論理論的基本假設。愛因斯坦之前,已經有以H.洛倫茲為代表的許多物理學家在牛頓力學的框架內通過引入各種假設來對牛頓理論進行修補,最後引導出了許多新的與實驗結果相符合的方程式,如時間變慢和長度收縮假說、質速關係式和質能關係式 ,甚至得到了洛倫茲變換。所有這些公式中全都包含了真空光速。麥可遜-莫雷實驗是1887年麥可遜和莫雷在美國克利夫蘭做的用麥可遜幹涉儀測量兩垂直光的光速差值的一項著名的物理實驗,結果證明光速在不同慣性系和不同方向上都是相同的。所以理論上的和實驗上的結果都已經指向了「光速不變」,但是幾乎所有人都抱著傳統觀念不放。

1913年春天,馬克斯·普朗克和奧託·能斯特兩位日後的諾貝爾獎得主來到了蘇黎世勸說愛因斯坦加入他們位於柏林的研究所。普朗克詢問愛因斯坦當前的研究工作,愛因斯坦說他正在思考新的引力理論,如果他能徹底解決這一問題,將取代牛頓的萬有引力定律。普朗克對這位年輕人深表同情,「作為一名前輩,」他說「我必須建議你放棄它。首先,你不可能成功;其次,即便你成功了,也沒有人會相信你。」但是愛因斯坦通過自我努力以及諮詢數學家後來還是完成了舉世矚目的廣義相對論理論創建,廣義相對論是今天宇宙學的基礎。而廣義相對論的原初,就是狹義相對論。他將狹義相對性原理推廣到廣義相對性,利用在局部慣性系中萬有引力與慣性力等效原理,思維工具則是黎曼幾何。所以整個相對論,光速不變這一概括歸納性經驗都具有基石性的作用,如同牛頓第一定律慣性定律一樣,這是經驗類認知的法則。

愛因斯坦的方法,其實是一個經驗類認知規律的方法,就是提煉出概括歸納性的經驗,然後做經驗公理化推論。所有對人類歷史有著巨大推動作用的思想,都是經驗公理化理論,無論從老子的有出於無,還是牛頓的慣性定律和愛因斯坦的光速不變,都是如此。

經驗類認知是發現,不是發明,而經驗公理化的過程則是一種科學家的發明,也就是說科學理論是發明出來的,人類可以發明出很多種科學理論來將原經驗進行擴展、放大。我為什麼沒有將古希臘聖賢和量子力學幾位創始人列進去,因為古希臘聖賢和量子力學創始人們幾乎沒有提出像有出於無、慣性定律、光速不變這樣三大適用性極廣的經驗認知,適用性範圍越廣越偉大。所有極偉大思想都是經驗公理化的理論,僅僅是觀念公理化不能算極偉大思想家。如果那樣,很多數學家可以構建無數個公理化理論。

那麼下一個可以作為公理的概括歸納性經驗是什麼呢?溫伯格曾經說過,有可能是人擇原理。我想包括有出於無、慣性定律、光速不變,以及將來可能作為經驗公理的人擇原理,或許都有共同的基本法則,等待人類挖掘出來。

相關焦點

  • 牛頓和愛因斯坦誰對人類歷史影響更大?
    答|百度派 @莫逆1:這個怎麼說呢,就理論上來說二者所處的時代不同,所以很難比較,但是我個人而言可能比較傾向愛因斯坦,至於為什麼呢,主要在於愛因斯坦的理論改變了人類對於我們這個世界的認知,給我們重新描繪了一下這個宇宙的基本法則,雖然就目前來說愛因斯坦的理論大多數沒有實際意義,但實際上愛因斯坦的理論給人類指明了一條通往未來的道路,而愛因斯坦相對論顛覆性的改變在於否定了絕對時間和絕對參照物的存在,從而改變了我們對空間和時間認知的概念,即時間和空間是物質相互作用的結果,而不是物質相互作用的背景,而在未來假如人類進入宇宙之後能擺脫低速度的困擾,那麼愛因斯坦可能比現在還要偉大。
  • 愛因斯坦到底比牛頓偉大在哪些方面?
    我們都知道愛因斯坦和牛頓都是物理學的大咖級別人物,從時間上看牛頓在先愛因斯坦在後,但是從名氣上來看,似乎愛因斯坦更佔據上風,那麼愛因斯坦究竟比牛頓再哪些方面技高一籌,今天我們就來談談這個問題。首先你要明白當我說愛因斯坦比牛頓更偉大,其實並不是否認牛頓做出的學術成果,相反小編認為牛頓也是人類智慧的代表,所以要比較出兩者誰更偉大其實很難,不過好在兩者所研究的對象範圍大致相似,因此才具有一定的可比性。牛頓研究的對象是啥?
  • 人類歷史上最偉大的十個物理學家,愛因斯坦只排第二,第一是他
    物理論壇(Physics Forum)2007年做了一項民意調查,投票選出人類歷史上最偉大的十個物理學家。以下為大家分別介紹:10、(歐內斯特·盧瑟福)Ernest Rutherford盧瑟福領導團隊成功地證實在原子的中心有個原子核,創建了盧瑟福模型(行星模型),並最先成功地在氮與α粒子的核反應裡將原子分裂,還在同實驗裡發現了質子,並且為質子命名。盧瑟福的發現對世界發展具有極大的影響力,於1908年獲得諾貝爾化學獎,其被世人稱為「近代原子核物理學之父」。
  • 達爾文、愛迪生、牛頓、愛因斯坦,誰對人類文明的發展貢獻最大?
    達爾文、愛迪生、牛頓、愛因斯坦,誰對人類文明的發展貢獻最大?這幾位名人想必大家在小學的時候就已經知道他們了,無論是課本裡還是課外書裡都有他們的身影。在這四個人中,達爾文、牛頓、愛因斯坦都是科學家,愛迪生是發明家,可以這麼說他們的職業是不一樣的。
  • 麥克斯韋是電磁學的集大成者,為什麼不如牛頓和愛因斯坦知名度高
    在物理學領域,「一牛二愛三麥」已成為大家比較認可的共識,也有一些人認為愛因斯坦是歷史上最偉大的物理學家,牛頓位居其次。總的來說,牛頓與愛因斯坦並駕齊驅毫無爭議,麥克斯韋緊隨其後。 但是就從物理學的貢獻來說,牛頓與愛因斯坦是一個等級的,而麥克斯韋又是另外一個等級。
  • 愛因斯坦、牛頓、霍金都已經逝世,那現在世界上智商最高的人會是誰?
    ,從長度上來看根本不值得一提,但是從影響力上來看,這5000年時間或許是地球最為輝煌的一個時期,因為人類僅僅使用5000年的時間就創造出高度發達的地球文明。…正是這些偉大的科學家們為人類指明了前進的道路,人類才少走了很多彎路,用短短5000年的時間就取得輝煌的成就。而在這些科學家中,影響力最大、最負盛名、貢獻最大、最被人類銘記的三位科學家分布是愛因斯坦、牛頓、霍金,他們也被稱為「科學三巨頭」,當我們一提起「人類歷史最偉大的科學家」、「科學巨匠」等詞語的時候,首先想到的就是這三個人,為什麼呢?
  • 愛因斯坦能和牛頓相提並論嗎?為何麥克斯韋統一了電磁學卻不可以
    對於一牛二愛三麥這句話,許多人會認為,牛頓與愛因斯坦的位置應該進行互換,應該是一愛二牛三麥克斯韋。說的是牛頓之所以發現了萬有引力定律,是因為他在蘋果下思考問題的時候被掉落的蘋果砸中了,於是就想出來。雖然經過最後的考證這件事情是假的,但也讓許多人了解牛頓發明了萬有引力。但在對人類的貢獻上,萬有引力還真不是牛頓的主要貢獻。牛頓最偉大的地方,在於他發明了「科學」二字。牛頓通過自己的思考,將前人的研究論證進行串聯,得出一套完整的科學體系,也就是牛頓經典力學體系。
  • 人類歷史上最偉大的十個物理學家,愛因斯坦只排第二,第一是他
    物理論壇(Physics Forum)2007年做了一項民意調查,投票選出人類歷史上最偉大的十個物理學家。盧瑟福領導團隊成功地證實在原子的中心有個原子核,創建了盧瑟福模型(行星模型),並最先成功地在氮與α粒子的核反應裡將原子分裂,還在同實驗裡發現了質子,並且為質子命名。盧瑟福的發現對世界發展具有極大的影響力,於1908年獲得諾貝爾化學獎,其被世人稱為「近代原子核物理學之父」。
  • 牛頓與愛因斯坦的時空觀,科學從不給任何人面子
    時間還在繼續向前流逝,牛頓與愛因斯坦兩個人的名字卻在時光的長河裡永垂不朽了,這兩位人類歷史上最偉大的科學家卻好像一對從未見過面的冤家,牛頓建立了經典力學的絕對時空觀,愛因斯坦則用相對論讓牛頓無地自容,要是他兩生活在同一個時代,我真怕牛頓會殺愛因斯坦滅口,這事他做得出來,畢竟胡克與萊布尼茨可是前車之鑑
  • 愛因斯坦和牛頓對科學界的貢獻誰更勝一籌?
    牛頓與愛因斯坦都是物理學界的大神級人物,科學界流傳著「一牛二愛三麥」的說法,也就是說大多數人認為歷史排名牛頓第一,愛因斯坦第二。但是在這個問題上筆者認為是仁者見仁智者見智,畢竟他們的差距實在太小了。人類在那個時期對自然還處在懵懂的階段,如果說伽利略打開了現代科學的大門,而牛頓帶領人類走進了這扇大門的人。牛頓在僅僅20多歲時,由蘋果的自由落地現象而發現了萬有引力定律,後又發表了牛頓三大定律。
  • 愛因斯坦和牛頓誰更正確?
    1687年,牛頓發現了「萬有引力定律」,讓關於天體的研究轉移到了力學領域,並且成功解釋了太陽系中天體的運動,讓人類對宇宙有了更加全面和正確的了解,在牛頓提出萬有引力定律之前,人們普遍認為,地球上的定律在宇宙中不適用。
  • 愛因斯坦指出牛頓錯誤,直言引力並不存在,只是「時空的彎曲」
    以牛頓的理論為基礎,當時的科學家建立起了經典力學的宇宙觀,但是在進入二十世紀後,以普朗克和愛因斯坦為首的一眾科學家,提出了相對論和量子力學,打破了牛頓經典力學的宇宙觀。其實,對於現在的人類來說,沒有尋找到所謂的「大一統」理論是正常的,就像是弦理論一樣,目前人類無法證實,畢竟人類文明出現的時間很短很短,科學開始高速發展只有短短的數百年,面對宇宙幾乎無限的空間和138億年的歷史,我們的探索還遠遠不夠。
  • 為什麼近代再沒有愛因斯坦、牛頓之類的科學家?科學遇見瓶頸了?
    這些人中就有我們最熟悉的一些科學家,例如:克卜勒、牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦,它們為科學所做出的貢獻都具有劃時代的意義,也是科學發展階段性最後一塊積木的搭建者。但是我們往往只記得這些人的偉大理論,卻忽視了很多科學家在前期漫長的時間中所做的努力。
  • 其實,不能完全說是牛頓發現了萬有引力,而是歷史選擇了牛頓!
    眾所周知,萬有引力的發現開創了人類物理學和天文學的新篇章,將人類帶入了宇宙認知的新時代。這一切,都指向了一個偉大的名字,那就是伊薩克·牛頓,是他發現了萬有引力,探索出萬物之間的力學規律,他在人類科學史上建立了永垂不朽的豐功偉績,他的名字載入了史冊,他成為全人類的驕傲。
  • 人類歷史上的4次認知革命,竟是由這個問題引發
    這次的失敗並沒影響到他在人類歷史上的地位,他善於用實驗來尋找因果,還打造了許多實驗工具,比如:望遠鏡,為此狠狠地掙了一筆。通過望遠鏡,他發現了木星也是有自己的衛星,從根本上顛覆了地心說的根基:天體都是繞著地球轉。
  • 英國最偉大的科學家是牛頓,德國最牛依舊是愛因斯坦,那中國呢?
    有人說,在這個世界上,其中百分之九十五的人都是普通人,智商都差不多,行為舉止都一樣,未來能取得的人生成就很有限。其中百分之五的人會是「天才」,他們天賦異稟,智慧卓絕,這些普通人眼裡所謂的「天才」,幾乎推動了整個人類社會文明的向前發展。在很大程度上,這句話還是很有道理的。
  • 世界最偉大的科學家是誰?德國是愛因斯坦,英國是牛頓,中國呢?
    因為世界上偉大的科學家實在是太多了,每個人都有自己的選擇,從諸多網友的投票來看,我們也一一選出了前100位偉大的科學家,我們就簡單的介紹一下個別科學家。 第一:愛因斯坦
  • 愛因斯坦和牛頓都在晚年研究神學?這是真正的答案
    這個腳印代表了現代人類文明的頂峰,不接受反駁這樣輝煌的成就,離不開人類的努力和創造,更重要的是,人類在發展的過程中,受到了偉大的科學家的指引。在過去的500年裡,無數偉大的科學家誕生了,其中牛頓和愛因斯坦是兩個重要的代表。
  • 牛頓和愛因斯坦晚年都去研究「神學」?其實事實的真相是這樣的
    牛頓和愛因斯坦被認為是人類科學史上最偉大的兩位科學家,沒有之一,真的是最偉大的兩位科學巨匠,而且這兩位科學巨匠誰排第一都不好排,因為他們做出的貢獻對人類幾乎是同等重要的,如果非要給他們做一個排名,那麼只能說宏觀世界牛頓第一,微觀世界愛因斯坦最厲害,為什麼這麼說呢?
  • 我國為什麼沒有出現牛頓愛因斯坦這樣級別的科學家?
    所以,在這種背景下,我國是不可能出現伽利略,牛頓和愛因斯坦等這種級別的科學家的,如此偉大的科學家的誕生需要非常濃厚的科學大環境,同時需要有無數默默無聞的科學家前赴後繼,才能有科學家「站在巨人的肩上」脫穎而出! 所以,某種意義上講,牛頓和愛因斯坦這樣級別的科學家的出現是偶然,也是必然!