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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