终极版听声辨物:科学家称黑洞成像就像听一架破钢琴
2019年4月10日,天文学家公布了黑洞首照。随后,另一幅照片又吸引了全世界的目光。这幅照片的主人公是29岁的美国女计算机学家卡蒂布曼博士。在获取黑洞首照过程中,布曼扮演了重要角色。分享黑洞成像的经验时,布曼表示感觉就像在听一架破钢琴。
关于相对论的谣言粉碎机 一、某些伪哲学家最喜欢说的一句话就是:“伟大的爱因斯坦发现了这个天下的秘密:‘世间万物都是相对的,没有什么是绝对的。’”
胡说八道!尤其是每当我跟某些人说“这是不会变的”的时刻,对方告诉我爱因斯坦的相对论克制这种想法。我就忍不住大呼一声:“胡说八道,谁告诉你爱因斯坦说过这句话,别给爱因斯坦脸上抹黑!”事实上,爱因斯坦在晚年一直很不喜欢别人把他的理论叫做“相对论”,他自己以为他的这个理论应该叫做“稳定论”,由于他的理论中最主要的部门是那些数学方程式中的稳定量。爱因斯坦深以为自豪的是他发现了宇宙中一些永恒稳定的常量,更何况整个相对论都是从“在真空中光的传播速度恒定稳定”这一实验基础上生长而来的。若是昔时相对论真的如爱因斯坦所希望的那样叫做了“稳定论”,我很想知道伪哲学家们是否又要说:“伟大的爱因斯坦发现了这个天下的秘密:不管天下怎么转变,永恒的永远就是永恒的。” 二、有许多人以为相对论是用来造原子弹的理论,爱因斯坦正是现在人类面临的核危机的罪魁祸首。日本大地震导致的福岛核电站的泄露又一次带来了许多这样的谣言,例如“要不是爱因斯坦,要不是相对论,何至于此”。 我只能示意无语。事实是关于原子弹,爱因斯坦唯一做过的一件事情是在一封由西拉德起草写给美国总统罗斯福的信上签了字,这封信主要讲的是希特勒有可能正在研制一种威力伟大的“新型炸弹”,若是研制出来,很有可能改变二战的历程,美国也应该组织气力举行研制,以阻止恐怖的灾难性效果。而相对论只不外是对这种新型炸弹为什么会有云云伟大的威力的一种理论注释,即便没有相对论,这种炸弹也一样能造出来,只不外人类不知道为什么其威力云云伟大而已。这就好比我放了一个屁,把自己臭死了,人人都百思不得其解这个屁为什么会这么臭,直到有一天化学家和生物学家通过研究发现了臭屁的原理,然则没有理论仍然不能阻止我放出臭死自己的这个屁。正如有着“在世的爱因斯坦”之称的霍金指出的那样:把原子弹归咎于爱因斯坦的相对论,就犹如把飞机失事的责任归咎于牛顿的万有引力定律一样(参见霍金《果壳中的宇宙》)。
你必须领会的四个观点 波普尔的证伪说——科学与伪科学的量尺。 波普尔是一个著名的科学哲学家,他阐明晰一个被现在科学界广为接受的原理:所有的物理纪律(或者说科学定律)都是永远无法被“证实”的,通俗来讲就是科学纪律永远不能能用摆事实讲原理的方法来给你证实,尤其是证实给那些伪哲学家们。乍一听这个说法,似乎很难明白,实在很好明白。比如说我现在发现了一个科学纪律:天下乌鸦一般黑。那我怎么证实这个纪律呢?我只能到全天下去抓乌鸦的样本,每抓到一只都发现是黑的,然后我就跟你说:“你看,我从全天下抓了那么多的乌鸦,无一不是黑的,这下你总该信赖我关于天下乌鸦一般黑的理论了吧?”你说:“不,你又没有把地球上的所有乌鸦都抓来给我看,你怎么就知道没有一只白色的乌鸦呢?就算你把地球上所有的乌鸦都抓来了,你怎么能知道宋朝的乌鸦也都是黑的呢?你又怎么能知道以后会不会生出白色的乌鸦呢?总之你跟我说什么都不能让我信赖天下乌鸦一般黑这个理论。”波普尔说得没错,确实我无法证实这个纪律是准确的,然则我可以勇敢地做出一种预言,哪一天你跟我说你又在非洲的某个森林内里抓到了一只乌鸦,不用去看,我就敢说那只乌鸦是黑的。你每抓到一只玄色的乌鸦,我只能说给“天下乌鸦一般黑”这个理论增加了一分可信度,而一旦有一天我们发现了一只白色的乌鸦,这个理论就不攻自破了。而科学理论之以是能称之为科学,首先它要能做出一些预言,而这些预言恰恰是要能够被“证伪”的,也就是说这个科学理论做出的预言是有可能被实验所推翻的。只有知足了“预言”和“证伪”这两个条件,我们才气冠以科学之名。反过来说,若是你提出的一个理论而且做出的预言是永远不能能被实验推翻的,那么这个就可以称之为伪科学了。比如说,你给出了一个理论:有一种屁放出来是香的。于是我们把全天下的人放的屁都网络过来闻一下,发现都是臭的,然则这也没法推翻你的理论,由于我们并不能证实唐朝的人放的屁也都是臭的。另外,你的这个伟大理论却不能做出一个准确的预言:在何年何月何地何人会放出一个香屁来。因此,当一个理论只能“证实”而不能“证伪”时,我们暂不能认可它是科学的,只能当做一种“看法”来看待。波普尔以为所有的物理纪律都能只能算作一种“假说”,它们可以做出大量的展望,指导我们的发明创造,但总有一天会由于找到一个不符合理论的反例来要求我们修正理论,但在没有找到反例之前,我们仍然以为该理论是准确的、科学的,相对论也不破例。 奥卡姆剃刀原理——科学需要什么样的假设。 大概是800多年前吧,英格兰有一个叫奥卡姆的地方,谁人地方出了一个叫威廉(这在英国是一个超级普通化的名字,就跟一个中国人叫王刚一样)的哲学家,他说了一句话一直影响着科学界直到今天,甚至最先辐射到治理学界、经济学界等,这句话的原文是“Entities should not be multiplied unnecessarily”,译成中文意思是“如无需要,勿增实体”。这就是奥卡姆剃刀原理。为啥不叫威廉原理呢?你想啊,若是中国有一个住在桃花岛的王刚讲了一个流传后世的著名原理,若是叫“王刚原理”那多煞风景,这王刚也忒普通化了,这种原理听上去就没什么吸引力,但若是叫“桃花岛原理”,给人的感受就完全不一样了,而且今后桃花岛也就着名了,还可以鼎力开发旅游资源。不外你看不出奥卡姆剃刀原理有啥深奥的内在对吧?是的,
NASA向美国国会要钱16亿美金的坎坷之路
上周一(2019年5月13日),NASA公布了“阿尔忒弥斯”登月倡议的初步预算及基本大纲,这项计划希望可以于2024年之前让第一位人类女性登上月球表面。但接下来的五年中,NASA还需要做很多事,才能让这个雄心勃勃的项目变成现实。
要是不注释,我也跟你们一样糊涂。然则一经注释,就发现不简朴了,那是大大的有原理。 奥卡姆剃刀原理首先说的是这样一个原理,若是你发现了一个很新鲜的征象,要对它举行注释而不得不做许多林林总总的假设,可能差别的注释需要差别的假设,然则记着,凭据奥卡姆剃刀原理,谁人需要假设最少的注释往往是最靠近真相的注释。童话《天子的新衣》人人都应该耳熟能详吧?看到天子在大街上光着屁股走路这个新鲜的征象时,总理大臣和邻居家流着鼻涕的小毛都各自有一番注释。先看总理大臣的注释:一、假设天子身上穿着一件天下上最华美的衣服。二、假设只有聪明人才气瞥见。三、假设我是蠢人。以是我看到的是光着屁股的天子。小毛的注释:一、假设天子基本没有穿衣服。以是我看到的是光着腚的天子。凭据奥卡姆剃刀原理,小毛的注释最有可能靠近真相!由于他的假设最少。奥卡姆剃刀原理还说明晰另外一个原理:若是有某个条件是不能被我们感知和检测到的,那么和没有这个条件基本就是等价的。比如说,天上发生闪电的时刻,李大师告诉我们,这是我发功召唤来的一条天龙正在吐火,然则这条天龙你们凡人是永远不能能瞥见的,也永远别想用任何科学手段检测到,只有我能瞥见。凭据奥卡姆剃刀原理,李大师的说法和没有这条龙的存在是等价的。换句话说,我们应当把所有一切不能被我们所感知和检测的条件都毫不留情地像剃刀刮肉一样从我们的理论中刮去,毫不犹豫。奥卡姆剃刀原理从提出到现在已经过去了800多年了,这个原理是人类智慧的精髓,也是辅助我们看清这个纷繁迷乱天下的“第三只眼”。我们将会在本书中看到爱因斯坦若何行使奥卡姆剃刀原理灵光闪动,他就像说破天子基本没有穿衣服的谁人小孩(那一年他26岁,在物理界确实可以算是小孩),一语点醒整个物理界对于光速的普遍看法。若是用我的话说,奥卡姆剃刀原理说的就是——“天主喜欢简朴”。 头脑实验——在大脑中运行的实验。 说到实验,你首先想到的是什么?是跟我一样永远不能遗忘第一次看到先生用洋火点燃倒扣在塑料杯下面的氢气时,发出的那一声伟大的爆炸声和自己的惊呼声?照样想起传说中的伽利略在比萨斜塔上面扔下一大一小两只铁球(固然,这只是个传说而已),用它们的同时落地来推翻亚里士多德的论断“重的物体比轻的物体着落得更快”?你的脑海中一定翻腾起无数你曾经看到过或者亲自做过的实验。然则你有没有想过,有一种实验叫做“头脑实验”,而正是这种头脑实验极大地推动了科学的生长。我知道你心里已经最先犯嘀咕了,这就给你举例证实。关于头脑实验的科学史上最著名的例子就是伽利略做的实验,用来推翻亚里士多德重物着落得更快的论断。 (以下对话纯属虚构。) 伽利略说:“亲爱的亚里士多德先生,您不是说重的器械比轻的器械着落得更快吗?那么若是我们把一个铁块和一个木块用绳子拴在一起,从高处扔下来会发生什么?根据您的说法,较轻的木块着落得慢,因此他会拖累铁块的着落,以是他们会比单扔一个铁块着落得慢一点,是不是这样?” 亚里士多德说:“没错,逻辑准确。” 伽利略说:“然则,铁块和木块拴在一起以后,总重量却要比一个铁块更加重了啊,那么岂不是他们又应该比单个铁块着落得更快?” 亚里士多德说:“呃……” 伽利略说:“这个实验我们不用现实做一下了吧,单单就在我们脑子内里做一下就可以发现您的理论是自相矛盾的。” 亚里士多德说:“你让我想想,你让我想想……” 上面就是一个头脑实验的生动例子,在头脑中运行的实验有时刻往往比真正的实验更具有说服力。爱因斯坦就是一个头脑实验的大师,相对论的降生和头脑实验密不能分,甚至可以说没有爱因斯坦在大脑中运行的那些实验,相对论就不能能降生。 佯谬——乍一看一定是纰谬的,但没想到确是真的。 在物理学内里,经常会遇到一些很有趣的事情,这些事情总是一最先让你以为是不能能发生的,但恰恰最后又被实验证实是确切不移的。像这样的事情,中文内里有一个词就叫做“佯谬”。佯,就佯装伪装的意思;谬,就是谬误错误的意思;佯谬就是佯装是错误的,实在是准确的。在我们这本书中,会泛起许多有趣的佯谬。我们先举一个统计学中著名的佯谬的例子给人人看: 我高考终于考完了,考得相当不错呢,终于到了填写自愿的时刻,东方大学(简称东大)和神州大学(简称神大)都是我憧憬的学校,录取分数都差不多,到底第一自愿要填报哪所大学呢?想来想去,为了终生大事我决议报考女生更多的大学,于是我最先在网上搜索两个大学的数据举行研究。“物理系,东大男女比例(就是男生数目比上女生数目)大于神大(东大是5∶1,神大是2∶1,两所学校物理系都是男生多);外语系,东大男女比例又是大于神大(东大是0.5∶1,神大是0.2∶1,两所学校外语系都是女生多,但东大的男女比例更大一点)……哇,怎么所有专业东大的男女比例都高于神大啊?那还犹豫什么呢,我一定报神大了!”两个月后我顺遂地进入了神州大学,正当我自满于我的选择的时刻,我悲剧地看到了一份资料,上面写得清清楚楚:东大的整体男女比例小于神大。我靠,什么?!有没有搞错?怎么可能东大的所有专业男女比例都高于神大,然则整体男女比例却低于神大了呢?!不带这样玩我的!!一定是那里算错了吧?于是我拿出计算器狂敲,却发现网上的数据没错,我也没有算错数据,效果却是确切不移的。这种情形真的可能发生吗?是的,这就是著名的统计学上的“辛普森佯谬”,看起来不能能的事情真的发生了。
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