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熵增定律下的宇宙涟漪
如果你还没有忘掉自己在哪里上过初中,那么你一定记得初中《生物》书上的一个试验:草履虫的应激性试验。
如果你忘了也没关系,我替你的老师帮你回顾一下,将草履虫的培养液和一滴清水连通起来,用放大镜观察,草履虫们会向培养液一端聚集。然后在培养液那端放上一粒食盐,草履虫们会游向清水这端。这叫做生物的「应激性」。
草履虫没有神经结构,没有大脑,没有意识——整个躯体其实就是一个细胞而已。它这样结构简单的生命,却拥有与比它复杂出万亿倍的高级生命体一样的行为特征——「应激性」。
你可能要说了,我想起来「应激性」这个词儿了,它的内涵很简单嘛,就是趋利避害的本能而已。你说的是事实,「应激性」就是趋利避害,而它的目的,即驱动力,只有一个,那就是「生存」。
但你可能并不了解的是,我们人类一切的情感、意识、种种正常或不正常的行为,都是源于「生存」这一基本需求驱动的「应激性」。
因为地球生物的供能方式是氧化还原类型,参与反应的供能物质糖类、蛋白类和脂类,就被生物体们以种种方式进行特别标注。让我们的神经中枢天生嗜甜,让我们的味蕾能特地识别谷氨基酸——这是趋利。让我们免于被毒死、让舌头的味蕾对苦、涩极为敏感,并令神经中枢极度厌恶之。当然,这是一个事后诸葛的逆过程总结:因为所有没这些「装备」的兄弟姐妹们,已经死在了历史的进程中——这叫自然选择。
这些本来用于标记食物的装备(大脑中的多巴胺和内啡肽),在生存的过程里还被用于标记其他与生存环境有关的东西——水草丰盛的环境意味着更容易生存,于是人类天生热爱大自然,科学家通过对婴儿展示不同的照片,统计婴儿的注目时长与表情反应,发现他们相对无意义的静物组合,更衷情于自然环境类的图片。
当大脑中的多巴胺和内啡肽用奖励模式广泛处理与生存有关的事物之后,我们拥有了美丑之辨、获得了爱憎之能,也额外地悟出了虚伪与欺骗——但是,这些一切一切加起来与「困惑感」相比,都微不足道。
「困惑感」产生的本质原因,乃是我们想用多巴胺和内啡肽标记眼前的事物时,失败了。它是由强大的生存本能所驱动的标记欲望不被满足时的神经图式。我们为消除这种不安,展开了文明史诗,人类社会将之美化作「求知欲」。
我们试图理解万物,是一种本能,是与吃饭、喝水、恋爱、出轨一样的本能,都是由「生存」这一基本需求驱动的。我们对于任何事,都要来一个「为什么」,这使得我们开辟了天文、冶炼、地理、气象、数学、建筑、医术、哲学等等领域,那么:我们所有生物为什么会有生存的基本需求?用更通俗地话说,我们为什么而存在?
在数学的分支中,有一门叫做「混沌数学」,它有一些非常容易被人理解的特征:微观结构的规律构成了宏观表像,却并不能预言或解释宏观表征。
举个例子,我们非常清楚水分子的物理性质、但对预报天气却毫无帮助。我们必须跳出微观因子的规律,忘掉它的存在,只从整体上去研究它的宏观态。
我们只能从大气的宏观规律去短时预测天气变化的大概趋势——这句话的意思是,从数学规律上,我们既不能短时精确预报天气,也不能长时非精确预报天气。只能做概率性的短时预测。
气象预测,是宏观规律研究,与微观的水分子运动规律是断层的,因为微观不能对宏观预测有任何帮助。即便从宏观上,我们也无法精确预言,因为精确测量所有变量是不可能的。
天气变化,是一个混沌系统,它既对初始条件敏感,又有着理论上无法充分把握的变量,于是,我们只能做概率预测。
我们可以随便疯、各种闹,尝试去征服世间一切,但绝对要在数学规律面前下跪、伸手、吐舌头。
在「混沌系统」中有个突出的特例,即「地震」,「地震」是混沌数学决定了不可预测的事物。地核活动实况不仅本身不可测量,而且是混沌系统,全球板块(包括深入海洋中的部分)实时动态完全不可测量,地层结构与受力变化是完全不可测的。我们只能从板块儿的构造及地震频率划出「可能会经常地震」的「地震带」,除此之外,并不能在「预报」上做更多实际意义上的工作,这是数学规律。
历史上的地震仪之说毫无科学道理,鸡飞狗跳之类也是毫无物理常识的谣言。
说到这里,要切入《真实世界的脉络 - 平行宇宙及其寓意》中的内容了,混沌系统中,微观规律不能解释宏观表征变化的断层现象,被称作戴维·多伊奇称作「凸现性」,这是作者对数学规律的物理解读。即:解释,是有边界的。我们为什么存在,对于这个问题的解释,已经不能轻率地使用人类中心视角的知识框架去套了,因为任何答案都是缺乏说服力的。
你甚至可以说,我们是宇宙的一部分,我们有意识本身就是宇宙自己能认识自己的体现,是宇宙拥有自我意识的体现,这强烈的存在欲望驱动着强大的求知欲,使我们了解宇宙规律,也许暗示着未来我们需要利用物理规律改写宇宙将要消亡(热寂理论)的命运,从而使宇宙本身得到延续——这种脑洞大开的解释。
但是本书作者「戴维·多伊奇」不这么看,他认为好的解释应当有内在的合理性,以及与其他既有知识的包容性,从而获得可信度。他从数学规律上重新思考波粒二象性,引申出平行宇宙的想法:也许存在与不存在,都只是概率上的可能性,而我们则恰好是其中的一种可能。
这个近乎疯狂的想法,现在已经是严谨的前沿理论物理专业的分支之一,限于历史上的知识体量太小太窄,我们对于「真实世界」的认知,也许从这个时代,才刚刚迈出第一步。
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