认知皆模型11知其然,知其所以然
对模型进行处理,脑中的推演。 知其然?知其所以然? 我曾和人争论过关于万有引力定律的意义。 我说:万有引力定律描述了物体间引力的作用规律。 他反驳说:只是在做描述吗? 我说:只是在描述规律,没有解释任何事情。 他又反驳说:你难道不知道万有引力定律指导了航天工程吗? 我说:本来就是不矛盾的两种说法,你非要说是矛盾的。 不过他倒是启发了我,我之前竟然没有考虑完整的人类活动! 描述与指导,它们都是模型的作用。 有些模型侧重于描述,有些模型侧重于指导。 我之前过分重视描述的作用,以至于忽视了指导的作用。 这似乎又回到了操作主义(指导)与本质主义(描述)。 它们对应着两种境界:知其然、知其所以然。 这是一种很贱的想法: 我不需要懂得半导体物理和电磁场理论,这些侧重于描述的模型。我只需要知道一点基本操作,这些侧重于指导的模型,就可以使用手机了。 这样看来,我们为什么还要了解那些侧重于描述的模型呢? 变通! 只了解侧重于指导的模型,是知其然。 而了解侧重于描述的模型,才能知其所以然。 它们的区别在于能否变通,是僵化的操作,还是随心所欲。 (僵化的一个表现就是忽略适用范围,盲目套用模型。) 提及指导,就不能绕开物理可实现性 我们为现实世界建立的原始的映射就是近似的、不完整的,我们再在这样的原始模型上加以思考,甚至会使用不自洽的模型(理发师只给自己不刮胡子的人刮胡子)。 这种做法很危险! 我们对模型做一系列变换之后,得到的结果,可能是不切实际的,或者说:没有物理可实现性。 尽管我们可以用严谨的数学工具去建立模型,但那些模型也可能像玄幻小说一样,纯属虚构。 (正如我之前所说,数学是一门语言。确实有人在用数学语言写小说。) 真正的大师早就知道这一点。 工程师们早就知道理想低通滤波器不可实现(尽管我们可以画出它的频谱图)。 理想低通滤波器的频谱图 因为它不满足帕斯瓦尔定理(其实就是能量守恒)。 帕斯瓦尔定理:时域的能量等于频域的能量 爱因斯坦早就知道光速不可超越是物理可实现性(因果论)的条件。 在数学上当然可以令物体超光速,在洛伦兹变换中出现虚数就行了。 但那不具备物理可实现性。 霍金也深谙此理。 尽管早就有了爱因斯坦场方程,史瓦西也早就求出了史瓦西解,提出了史瓦西黑洞。 但是,在当时,大家都知道黑洞纯属虚构(因为恒星不是绝对球形)。 是霍金把黑洞从只活在理论中的镜花水月,变成物理可实现的实体(恒星不是绝对球形也能形成黑洞)。 不然的话,发现黑洞将会颠覆广义相对论。(就像发现宇宙膨胀曾逼迫爱因斯坦引入宇宙常数一样。) 忽略了模型的物理可实现性,就会闹笑话。 比如一些悖论:芝诺的乌龟、托里拆利小号悖论、彭罗斯阶梯、…… 以及一些很荒谬的问题:蚂蚁是二维生物、乌贼是四维生物、…… 它们都忽略了模型的物理可实现性。 或许理解到这种程度,才算是真的知道什么叫做: 物理不是数学。 这让人类的思想更加精彩 我们可以思考物理不可实现的事,我们可以天马行空地想像。 我们甚至可构建一个脑中世界,不遵循现实中的规律,自己为这个世界设定规律。 (或许看科幻作品看的不是其中的规律是否现实,而是它是否总是满足自己设定的规律。) 这或许让我们愚蠢,让我们沉迷于镜花水月。 却也给予我们灵感,让我们得以发明和创造。 |
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