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張首晟:如果世界末日來臨 我會帶這幾句話上諾亞方舟

http://finance.sina.com   2018年12月06日 04:55   北京新浪網

  來源:混沌大學

  作者:張首晟

  今天我們收到了一則壞消息:張首晟教授逝世,年僅55歲。

  張首晟教授是一個大科學家,這一點毋庸置疑:1995年,他32歲成爲斯坦福大學最年輕的終身教授之一;2007年,張首晟發現“量子自旋霍爾效應”,被《科學》雜誌評爲當年的“全球十大重要科學突破”之一;2017年7月21日,張首晟及其團隊在《科學》雜誌宣佈:在整個物理學界歷經80年探索之後,他們終於發現了手性馬約拉納費米子的存在,並將其命名爲“天使粒子”。

  同時,張首晟教授又是一個思維的藝術家,你看,他用E=mc²這樣一個公式就能描繪宇宙的美妙。

  2016年4月9日張首晟教授在混沌研習社,分享了《第一性原理與創業》。在這節課上,張首晟教授以一個問題開始:假設世界末日到了,諾亞方舟上只能夠攜帶一對動物和一個信封,信封背面,你可以總結所有人類知識,那你們會寫下什麼?

  今天,在這樣的特殊時刻,讓我們登上張首晟教授的諾亞方舟,再來看看教授留給我們的珍貴話語,這也許是對他最大的緬懷與尊敬。

  授課老師| 張首晟

  斯坦福大學終身教授,美國國家科學院院士、中國科學院外籍院士

  我想以一個問題開始:假設世界末日到了,諾亞方舟上只能夠攜帶一對動物和一個信封,信封背面,你可以總結所有人類知識,那你們會寫下什麼?

  我分享下我會寫下什麼,這堂課將圍繞這些答案:

  • 自然界三大基本常數;

  • 萬物都是由原子構成;

  • 歐幾里得幾何公理;

  • 自然選擇、適者生存;

  • 人人生來平等;

  • 讓自由之風吹拂;

  • 筆勝於劍;

  • 隱形之手;

  • 大道至簡;

  自然界基本常數

  作爲一個物理學家,我覺得人類文明最高的建樹還是科學真理。科學真理最重要的是兩點,一是能量,二是信息。

  對能量最深刻的認識來愛因斯坦,就是E=mc²,如果總結人類最知名的公式,這是首選。大家說物質本身也很重要,但是通過E=mc²,就發現物質和能量是一回事。

  對信息的認識,是人類對大自然最重要的認識。怎麼描寫和衡量信息,也有一個非常奇妙信息熵的公式:S=-p log p。

  這個公式不像E=mc²那麼知名,但愛因斯坦說過一句話:等到人類的知識往前推進,牛頓力學可能不對,量子力學可能不對,相對論可能也不對,但信息熵的公式是永恆的。

  我們這個時代,可能覺得科學萬能,但第三個公式告訴我們,科學不是萬能的。科學的偉大,在於能夠告訴人類,科學的界限在哪兒。

  這就是量子力學的海森堡測不準原理,科學有一個永遠不能跨過的界限,你不可能把一個粒子的位置,和它的重量,或者它的速度,同時精準地測量出來。

  哲學上講,客觀世界完全獨立於主觀世界的存在,但是這是個僞命題,並不是真正存在的。

  真正能觀察到的,是客觀和主觀之間的結合,由於觀察者和被觀察的世界相互作用,我們不可能無窮精準地把客觀世界瞭解清楚。

  這是第三個公式的偉大,因爲它不只是講了一個科學的原理,更說明了一個哲學的原理,告訴我們客觀的世界和主觀的世界,不能完全割裂。  

  萬物都是由原子構成

  人類的文明不只侷限於科學,還有哲學,政治,法律⋯⋯如果用一句話來描寫整個世界裏,最值得告訴下一代的話,就是“萬物都是由原子構成”。

  譬如中醫講“氣”,好象是非常神奇的東西,這個氣,本身也是由原子組成的。因爲世界上不可能有別的物質產生。

  不只是地球,整個宇宙的原子,和我們這裏的原子完全是一模一樣的。

  我們怎麼會知道?因爲每個原子會發出一些特殊的光來。譬如說我們知道太陽上有氦原子,氦原子發出光的那個性質,所謂的光譜和地球上能夠觀察到的光譜一模一樣。整個宇宙世界裏,萬物都是由原子構成的。

  這個道理大家是要慢慢想。但是這個概念是個非常偉大的概念,雖然真正對原子的理解,是20世紀初由於量子力學的奠基。

  但是大家知道了不起的一點,兩千年以前,原子的概念就被希臘的人提出來了。所以,這是一種思想方法,就是要把世界上萬物的複雜性歸納到原子的簡單性。

  我們知道元素週期表特別簡單,那麼千變萬化的世界,歸納到最後就是這100多種元素,這就是思想方法的偉大。

  好像是非常抽象的科學概念,和我們今天辦企業有什麼關係?做任何的企業要能賺錢,就是用簡單的辦法來解決一個複雜的問題。

  歐幾里得的幾何定理

  以上是物理的概念,也是化學的概念,如果用數學來描寫,最精華的思想是什麼?希臘文明的偉大,除了那些公式之外,是把數學思想已經基本奠定了,這就是歐幾里得的公理系統。

  這麼錯綜複雜的理論體系,它一定要建設在五條不言而喻的公理上面:比如兩點可以劃一條直線;所有直角都全等⋯⋯

  這個事情我們覺得真是太不言而喻了,根本不需要證明。歐幾里得把它作爲基本的公理,就是第一性原理。再複雜的知識體系,你一定要歸納成最少的幾條不言而喻的公理。

  歐幾里得的妙處就是出發於那些顯而易見的公理,來整理他整個知識的體系,把它變成一個豐茂的大樹,這些大樹的根就是一些公理。

  在這種情況下,物理的思想和幾何的思想也是統一的思想,把萬物歸到一個最最簡單的原理上。

  自然選擇,適者生存

  生物是一個非常複雜的系統,好像不容易總結出非常簡單而普世的規律,其實,如果整個生物用一句話來描寫的話,就是“自然選擇,適者生存”。

  所以,生物之所以能夠進化,是因爲周圍的環境一直在改變,能夠適應環境的生物就能生存,不適應的就會被淘汰,這是進化的最原始動力。

  我們每次講公司的生和死,其實已經潛意識把公司看成是生物,公司也是同樣適者生存,競爭是非常殘酷的,但是越是極地環境下生存的公司,就越優秀。

  人人生來平等

  講起人文的思想,如果用一句話來總結的話,就是「人人生而平等」。這是美國《獨立宣言》上的第一句話,基本上模仿了歐幾里得的公理系統。

  我要建一個國家,國家是一個非常複雜的體系,但也要建在一個基本的原理上。這個基本的原理,一定要是每個公民覺得是不言而喻的一個真理,不需要過多的解釋。

  美國的憲法200年不變,爲什麼?它是把科學的基本理念用在治國。既然歐幾里得複雜的定理系統能夠建立在幾條顯而易見的公理上,我們建國爲什麼不可以?使得每個公民根本不需要任何知識,一講他就知道?

  這樣國家才能真正地牢固,這是人人生來平等,這是一個基本的原理。

  自由的空氣在飄揚

  說到辦一流的大學,大家都會想到哈佛大學和斯坦福大學這些百年學府。斯坦福大學牛在哪兒?它的校訓是“自由的空氣在飄揚”。

  這是一個百年學府成功的前沿思想,就是學術環境一定要有自由,一不要受政治的影響,二不要受功利心的影響。 

  筆勝於劍

  如果我要總結整個人類文明幾千年的歷史,用一句話來描寫,我會說“筆勝於劍”,筆遠遠比劍來得更重要。

  歷史上,亞歷山大征服了世界。他有兩位老師,一位是他的父親腓力二世,教他怎麼用武力征服已知的世界。另一位老師叫亞里士多德,同樣教他改變世界,不是用武力,而是知識,真正把人類的知識徹底整合,徹底征服。

  所以亞歷山大有兩個改變世界的志向,一是征服人類已知的世界,他打到阿富汗時痛苦一場,認爲下面沒有可以征服的地方;二是亞歷山大圖書館,他的目標是收集人類所有的書籍。

  他征服過來的帝國,在他過世一年之內就全部崩潰,但他真正給人類文明留下的是亞歷山大圖書館,由於信息極端密集,也吸引了很多學者匯聚,影響了人類歷史。

  這個道理很簡單,但大家在用的時候,往往不知道它的深意,希望大家能通過這些故事深入思考。

  隱形的手

  如果講起經濟學,也要有一句話,我想就是亞當斯密所講的:

  市場是一個隱形的手。

  這句話的道理,我想大家已經講得很多,但是做起來,往往會不太明白,尤其是政府在做事情的時候,往往就有一個無形的手就會變成一個有形的手。

  但是這個道理非常的深刻,你在用有形的手干預市場的話,很短時間內可能會有些效果,但肯定不能打造百年老店,不可能形成千年思想。

  大道至簡

  剛纔這些都是西方人留下的思想,我們中國千年的文明,留下的思想哪一句應該寫到信封背面呢?“大道至簡”。

  很多人說起誰牛,就說是專家,其實專家並不牛,把大道用簡單的話講出來,讓人人都聽懂,這纔是真正牛的。

  千年思想的確最最精華的都是大道至簡,你看宇宙美妙在哪兒?E=MC²這樣一個公式,能夠描寫小到原子,大到宇宙。真理的共通點就是“大道至簡”。

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