万物原理

• 闻夕felicity

  2022-04-07
  任意子（anyon）是一种有简单记忆的准粒子。我在1982年提出了它们，并给它们起了这个名字。它最初纯粹是一个智力训练，我想要证明准粒子可以承载一点儿记忆，作为一个额外的性质。［后来我发现两位挪威物理学家约恩·马格纳·莱纳斯（Jon MagneLeinaas）和扬·米尔海姆（Jan Myrheim）更早地讨论了相关想法。］在那个时候，我并没有想到这种准粒子可以对应于哪种特质的材料。不过，几个月后，我了解到一个叫作分数量子霍尔效应（FQHE）的发现。[插图]在FQHE的材料中，一个射入的电子被分成几个准粒子，每一个都携带了原来电子一部分的电荷。我意识到这些准粒子之间一定存在非常奇特的力，这让我怀疑它们可能是任意子。1984年，我与丹·阿罗瓦斯（Dan Arovas）和J .罗伯特·施里弗（J.Robert Schrieffer）合作，设法证明了它。从那以后，我进行了许多关于任意子的研究，其他数百名物理学家也加入了这个行列。人们希望利用任意子作为量子计算机的组件，因为这样可以利用它们的记忆来存储和操纵信息。微软公司已经向以此为目标的研究投入了大笔资金。物理学家和充满创意的工程师还提出了许多有趣的和有潜在用途的新型准粒子。它们都有讨喜的名字，比如自旋子（spinon）、等离体子（plasmon）、电磁极化子（polaritron）、电磁通量子（fluxon）以及我最喜欢的激子（exciton）。它们中有些善于捕捉辐射能量，有些则善于把能量从一个地方转移到另一个地方。这两种天赋可以被结合在一起，用于设计高效的太阳能系统。拥有奇妙的准粒子的美丽新材料世界，将会是物质未来的重要组成部分。方兴未艾的超构材料领域就是系统性地设计这些新材料的领域。一旦你开始认为材料是准粒子的家园，一个深刻的问题即将出现：我们是否可以认为“真空”自身也是一种材料，它的准粒子就是我们的“基本粒子”？答案是可以...
• 闻夕felicity

  2022-02-17
  人类信号处理的一个根本限制因素，是神经元互相通信时使用的脑电活动（动作电位）的脉冲之间的间歇期（也称潜伏期）。这个恢复周期将每一秒内脉冲的数量限制为几十到几百次，具体次数取决于神经元的类型。电影通过连续展示一系列静止画面来形成看似会动的影像，每秒展示的画面数（被称为帧率）低于40就可能被人识别出来，也许并非偶然，这个频率刚好足够容纳适度数量的脉冲。这个帧率客观地衡量了我们将视觉信号处理为大脑可以使用的形式的速度。这意味着我们一生中能处理并“理解”大约1000亿幅不同的场景。
• 闻夕felicity

  2022-02-17
  空间如此，时间亦如此。宇宙的时间也很丰富。在追溯到大爆炸的时间长度面前，人类的寿命顿时变得不值一提。然而，我们将讨论到，人完整的一生所包含的有意识的瞬间，远多于宇宙历史包含的人类寿命的数量。我们被赋予了丰富的内在时间。
• 岂能无怪哉

  2022-01-25
  17世纪，人们在多个前沿学科的理论上和技术上取得了令人激动的进步，包括机械设备和轮船，光学仪器（包括意义重大的显微镜和望远镜钟表，历法，等等。一个直接的结果是，人们可以驾驭更大的力量，看见更多的东西，更可靠地规划事情。但造就了所谓“科学革命”的独特性，并使其名副其实的本质原因，却不那么直接可感。它是一种观念上的改变：一颗新的雄心和一种新的自信。
• 岂能无怪哉

  2022-01-24
  如果一个人接受科学基本原理的代价就是痛苦地缩小自己的世界观，那么很多人都会合理地认为这个代价太高了。值得庆幸的是，科学的基本原理并不要求你做出这么大的牺性。科学告诉了我们许多有关事物是什么样的重要事实，但它并没有断言事物应该是什么样的，也没有禁止我们想象事物别的样子。科学中包含美妙的思想，但它不会将这种美妙耗尽。它为我们提供了一种独特而富有成效的方式来理解物质世界，但它并不是一份完整的生活指南。经过冷静的思考，我开始学会如何欣赏这些事实。随着时间的推移，我越来越深刻地感受到它们的真实性。
• 岂能无怪哉

  2022-01-18
  我们日常生活中的物体是多么各不相同！我们通常遇到的物体有着各种各样的性质：大小、形状、颜色、气味、味道，等等。当我们描述一个人时，确定他的性别、年龄、个性、精神状态等诸多变量是很有用的。所有这些关于物体或人的性质，都提供了一份关于他们的信息。这些信息或多或少是相互独立的，没有哪部分性质决定了其余的性质。显然，正如德谟克利特的猜测，基本组分的简单与它们形成的产物的复杂之间存在令人惊讶的对比。但与德谟克利特的观点不同的是，我们现代的基本组分并没有钩子。它们甚至也不是刚性物体。事实上，尽管我们出于方便称它们为“基本粒子”，但它们并非真正的颗粒。（也就是说它们和“粒子”一词所暗示的形象几乎没有共同之处。）我们现代的物理学理论中，物质世界的基本组分并没有本质的大小或形状。如果坚持要视觉化它们，我们应该将它们想象为集中了质量、荷和自旋的无结构的点。取代“原子和虚空”的是时空和性质。
• 力配动

  2024-03-25
  以下是爱因斯坦那段信条的后半部分：（这种错觉对我们来说就像是一种牢笼，）使我们局限于个人的欲望，只对和我们最亲近的人怀有温情。我们的任务应是扩大同情心，去拥抱所有的生命和自然界中美好的一切，把自己从这个牢笼中解放出来。这些解放和共情的任务与理解科学的基本原理不无关联，我们对科学的理解的确有助于我们实现这些目标。宇宙是一个奇特的地方，我们都身处其中。
• 力配动

  2024-03-25
  这个统一的世界观中既有庄严的简洁，也有奇异的美好。在这个世界里，我们不能把自己看作物质世界之外的独特对象（“灵魂”），而应该将自已视为动态、连贯的物质模式。这是一个陌生的视角，如果不是科学的基本原理提供了有力的支持，它甚至显得有些牵强附会。但是它具有真理的优点。一旦我们接受这个视角，它就能解放我们。阿尔伯特·爱因斯坦以信条的口吻说道：人是被我们称为“宇宙”的这个整体的一部分，在时间和空间上都有限的一部分。他将对自我、思维和感情的体验都与世界的其他部分分割开来。这是一种意识的视觉错觉。这种错觉对我们来说就像是一种牢笼。我一直在努力澄清一个事实：科学教会我们“是什么”，而不是“应该是什么”。一旦我们选择了某个目标，科学就可以帮助我们实现目标，但它不会替我们选择目标。
• 力配动

  2024-03-25
  当然，尝试理解不同的思维方式并不意味着你一定要认同它们，更不是说要接受它们作为自已的思维方式。在互补性的思想下，我们要保持超然的心态。那些独断专行地主张自己有权规定唯一“正确”的观点是什么的意识形态或是宗教，与互补性的思想是背道而驰的。但就算如此，科学仍具有特殊的地位。它在许多方面的应用取得了非凡的成功，无论是作为理解的主体还是作为分析物理现实的方法，科学都赢得了显赫的名声。狭隘地给自己下定义的科学家无法开拓自己的思维，而回避科学的人也只会让自己的思维更加贫乏。
• 力配动

  2024-03-25
  我作孩子的时候，话语像孩子，心思像孩子，意念像孩子；既成了人，就把孩子的事丢弃了。我们如今仿佛对着镜子观看，模糊不清，到那时，就要面对面了。我如今所知道的有限，到那时就全知道。—圣保禄，《圣经·哥林多前书》长久以来，许多有着远见卓识的人都一直猜测，这个世界远远超出了我们的感官所能感知的范围。在前面这段话中，圣保禄将儿童构想的世界与深思熟虑的成年人所具备的模糊直觉进行了对比，前者看重事物的表面价值，后者则期待看到更多的东西。我们正朝着梦想中光辉夺目的真理不断前行。
• 力配动

  2024-03-25
  灵敏性：现实的分枝如果你能在输入和输出之间建立起可靠的联系，那么掷骰子游戏、打保龄球以及其他许多种类的娱乐和运动都会变得十分乏味，哪怕它们能让你获得可观的收益。想象一下，你可以每次都掷出7点，或者次次打出全中，是不是挺没劲的？但在实际生活中，这是不可能实现的，因为肌肉运动的细微差异、你手上的水分、地面和桌面的污垢以及其他很多微小的影响都可能改变结果。简而言之，最终的结果会高度依赖于许多本质上不可能预测或控制的因素。
• 力配动

  2024-03-25
  这样的案例表明，有一些方法是人类意识无法获得的。但是说实话，这不是什么新鲜事。有很多事情同样是人类意识无法提供的，但人类本能地知道该怎么做，比如怎样以极快的速度处理视觉信息，以及如何让身体保持直立、行走和奔跑。人类和地球上其他生物的基因组是另外一个巨大而无意识的知识宝库。它们已经解决了有机体为蓬勃发展而遇到的很多复杂的问题，这些壮举远远超出了人力可及的范围。它们并不是通过任何逻辑推理过程，而是通过漫长而低效的生物演化过程逐渐“学会”了如何做到这些，而且它们不可能有意识地知道自己掌握了这些事情。我们的机器能够进行冗长而精确的计算，能够储存大量的信息，能够以极快的速度学习，这些能力为理解问题的方式带来了质的飞跃。计算机将会朝着各个方向拓宽知识的边界，最终到达人类大脑无法抵达之处。当然，有了计算机辅助的大脑能够为这些探索提供帮助。人类有一种进化和机器所不具备的特殊特质，就是能够识别自身理解中的空白，并且从填补空白的过程中获得快乐。体验神秘感和力量感是再美好不过的事了。
• Sheldon

  2022-07-03
  对力的研究把我们引向场，对（量子）场的研究又把我们引向粒子。 要研究粒子，就要研究（量子）场；要研究场，就要 研究力。 因此，我们认识到，物质和力实际上是同一个根本实体的两个方面。
• Sheldon

  2022-07-03
  这四种力分别是：·电磁力，描述它的量子理论是量子电动力学（QED）；·强力，描述它的量子理论是量子色动力学（QCD）；·引力，由爱因斯坦的广义相对论描述；·弱力。
• 闻夕felicity

  2022-04-09
  自主、通用的人工智能（AI）可能还需要好几十年才能达到人类的水平。我们发展人工智能的决心不可动摇、进展不可阻挡，除非发生灾难性的战争、气候变化或是瘟疫，否则我们可能只需要一两个世纪就能达成目标。考虑到工程设备在思维速度、感知能力以及体力等方面具有先天的优势，智能水平的顶点将会从没有得到机器帮助的智人过渡到电子人和超级智能身上。基因工程也有可能产生超能力生物。它们会比现在的人类更聪明、更强壮，当然我也希望并期待它们能更有同情心。
• 闻夕felicity

  2022-04-09
  一些成功的模型需要的计算超出了常人所能及的范围，而它们会导致类似玻尔所说的这种互补性产生，这是相当严重的。现在在国际象棋和围棋这两种曾经被视为人类智力巅峰的竞赛中，最棒的棋手是计算机。我们有大量关于国际象棋和围棋的文献资料，伟大的人类棋手在这些文献中解释了他们用于组织相关知识的概念。但是作为这些领域现在的王者，计算机并不使用这些概念。人类的概念适用于在运用图像以及进行并行处理等方面拥有超强能力的大脑，不过人类大脑记忆力相对较弱，并且运行速度较慢。计算机可以开发出完全不同的概念，当然它们也可以发现对人类而言有效的概念。它们只需要自己和自己下很多很多盘棋并观察哪一种方法有效即可，换句话说，它们遵循从实践中学习的科学方法。在量子色动力学，也就是我们的强相互作用理论中，科学家发明了一些概念来填补描述夸克、胶子的基本方程同最终出现在大自然中的那些更复杂的物体之间的差距。这些概念帮助我们人类的大脑理解了这些问题。然而，其实目前为止最有效的策略是用最少的指令将运算的工作交给超级计算机。
• 闻夕felicity

  2022-04-09
  我们回顾一下广义相对论诗人约翰·惠勒总结的那句话：“时空决定了物质如何运动，物质决定了时空如何弯曲。”惠勒的总结朗朗上口，但它其实具有一定的误导性，或者可以说它不够完整，我们有必要对它做出补充：时空也是物质的一种形式。具体来说，认为时空曲率完全是由其他东西（即“物质”）决定的这一想法是错误的。让时空弯曲需要能量，而能量又会导致时空的弯曲。曲率以这种方式参与到了自身的创造中。简而言之，时空拥有自己的生命。
• 岂能无怪哉

  2022-01-17
  人类信号处理的一个根本限制因素，是神经元互相通信时使用的脑电活动（动作电位）的脉冲之间的间歇期（也称潜伏期）。这个恢复周期将每一秒内脉冲的数量限制为几十到几百次，具体次数取决于神经元的类型。电影通过连续展示一系列静止画面来形成看似会动的影像，每秒展示的画面数（被称为帧率）低于40就可能被人识别出来，也许并非偶然，这个频率刚好足够容纳适度数量的脉冲。这个帧率客观地衡量了我们将视觉信号处理为大脑可以使用的形式的速度。这意味着我们一生中能处理并“理解”大约1000亿幅不同的场景。