“物理学圣剑”
“物理学圣剑”这个称呼源自于游戏《半条命》,其实所谓的物理学圣剑就是一根“撬棍”,“撬棍”在大量的游戏作品和科幻作品中出现,阿基米德曾经说过:“给我一根杠杆我就能撬动地球”,而撬棍作为一个最能体现杠杆原理的工具,成为了大家心目中的“物理学圣剑”。
杠杆原理在我们的日常生活中无处不在,利用杠杆原理可以制造出各种省力的工具,利用杠杆可以用最小的力去举起更重的东西,在日常生活中最常见的扳手就是一种典型的省力杠杆。
抛开撬棍不谈,其实在科学界中还存在一个真正的科学圣剑——“奥卡姆的剃刀”,这是一个看不见摸不着,却又无比锋利的“科学之剑”!
奥卡姆的剃刀
奥卡姆的剃刀,或者叫奥卡姆剃刀定律,是一个著名且实用的原理,但是这个奥卡姆的剃刀并不是一个科学定律,而是一种化繁就简的思维模式。
“如无必要,勿增实体”(Entities should not be multiplied unnecessarily)。
奥卡姆的剃刀根本内容就是八个字:“如无必要,勿增实体”,我们可以理解为在做一件事的时候,如果有一个简单的方法解决问题,就不要去选择更复杂的方式。在科学研究中可以这样理解,如果一个东西没有必要存在,就不要假设出一个实体出现,这样的思维方式被称为“剃刀原理”。
奥卡姆的剃刀是英国学者奥卡姆提出的观点。在当时,科学和哲学还有宗教这三个方面的问题总是被放在一起讨论。把科学哲学放在一起讨论,就很难得到结果,更别提和宗教内容在一起讨论了。
奥卡姆本人对当时学者们讨论的问题感到气愤,因为当时的学者总是聊一些无关紧要的话题,比如关于万物的本质,又或者是一切物质的共同特征等等,奥卡姆为此提出了“奥卡姆剃刀原理”,他认为只有确实存在的物质和理论才是有用的,任何凭空捏造的观点和事物都是没有必要出现的。
奥卡姆剃刀原理一被提出,就受到了大量认同,这个观点促使了“文艺复兴”发生,也在无形之中帮助“无神论”站稳了脚跟,最重要的是这个原理把科学从哲学和宗教中独立了出来,成为了单独的理论体系。
这个理论大大加速了人类的社会进程,完成了宗教“世俗化”的进度,让哲学和科学从宗教中脱离,没有了宗教的思想桎梏后,人类的文化才开始逐渐向前发展。但是因为奥卡姆的剃刀原理触动了当时的上层社会群体的利益,这个理论被视为异端邪说,奥卡姆本人还因此受到了迫害。
很多科学家都支持奥卡姆剃刀或者是提出自己的剃刀原理,比如牛顿就有自己的剃刀原理“阿尔德剃刀”,牛顿认为:在科学研究中,任何不能用实验或者观察得到结论的实验,是不值得讨论的。
牛顿的剃刀原理也被戏称为“牛顿的烈焰激光剑”,还有“汉隆剃刀”指出,当愚蠢可以解释一个人的行为时,不要揣测这个人是抱有恶意的,剃刀原理有很多不同的变种,但是所有的剃刀原理都有一个共同点,那就是“简单”“直指事物本质”,没必要的观点和想法是不需要出现的。
理性的科学之刃
其实在我的心目中,“奥卡姆的剃刀”才是真正的物理学圣剑,也是一把真正的“理性之刃”。
在科学研究中,并不是所有的情况下“奥卡姆的剃刀”都适用,很多情况下科学家在研究一些课题时,必然会用到“思想实验”去证明和解释某些论题,奥卡姆剃刀原则在这个时候就不再适用了,这也是为什么奥卡姆的剃刀不是科学原理,而是一种思维方式的原因。
简单至上的思维方式可以帮助我们更轻松地解决一些问题,但是更多的时候,在科学研究时不能选择最简单的方式,而是各种方式都要尝试一下,才能完善人类的科学理论,一味的追求简单肯定会出现错误,所以奥卡姆的剃刀是一把“理性之刃”。
随着人类科学的一步步完善,奥卡姆剃刀已经不会在科学领域中露面了,因为现代科学自成体系,不需要去追求简单就可以走在正确的道路上。现在的奥卡姆剃刀被用在各种阴谋论上更合适。
比如有人说,外星人其实一直在暗中观察地球。但是根据奥卡姆剃刀原理我们可以发现,最简单的解释方式就是外星人不存在,至少地球附近没有外星人。由此就可以否认外星人观察地球的观点,各种各样的阴谋论在奥卡姆的剃刀面前都不堪一击,所以我才认为奥卡姆剃刀才是真正的“物理学圣剑”。
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