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《时间猜想录》:今年诺贝尔物理奖

《时间猜想录》:今年诺贝尔物理奖

作者: 老李的理性批判 | 来源:发表于2021-10-06 08:32 被阅读0次

公众号《果壳》10月5日在《惩戒混乱,追寻规律,这是本届物理学奖得主的使命!》一文中,介绍了今年诺贝尔物理奖获得者的科学成果:

3位获奖者因对复杂系统的研究成果,共同获得了今年的诺贝尔物理学奖。真锅淑郎(Syukuro Manabe)克劳斯·哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)为我们所掌握的地球气候知识奠定了基础,并让我们逐步了解人类活动如何影响气候。而乔治·帕里西(Giorgio Parisi)则因在无序与随机现象理论中的突破性贡献而获奖。

“所有的复杂系统里,都包含许多各不相同、互相作用的部分。物理学家研究了它们好几个世纪,却很难用数学方法来描述——它们或者由数不清的部分构成,或者受到随机概率的支配。复杂系统也可能是混沌的,比如天气系统,初始值的小小偏差会对之后的状况带来巨大影响。今年的3位物理学奖获奖者,都为人类认知这样的系统及其长期变化作出了贡献

真锅淑郞的研究向我们展示了大气中二氧化碳浓度的增加如何提高地面温度。在20世纪60年代,真锅领导开创了地球气候的物理模型。此外,他还是探究辐射平衡与气团垂直输运关系的第一人。他的成果奠定了开发气候模型的基础。

近10年后,克劳斯·哈塞尔曼创造了一个结合了短期天气与长期气候的模型,如此一来,便回答了“为什么天气变化多端、混沌无序,但气候模型仍然可靠”的问题。同时,他还开创了方法用于识别特定的指标和指纹——这些都是自然现象或人类活动在气候中留下的印记。人们用他提出的方法证明,大气温度的升高正是人类排放的二氧化碳所致

1980年前后,乔治·帕里西发现了无序复杂材料中的隐藏规律。对于复杂系统理论来说,帕里西的发现是最重要的贡献之一。他的发现使理解和描述许多不同而无序的复杂材料和现象成为可能。不仅在物理学界如此,在其他很多看似不相关的领域,比如材料科学、生物学、神经科学、和机器学习领域亦是如此。”

从以上文章的详细介绍中,我联想到了“时间猜想”。可以从被我们观察到的天气现象,建立起来的气候模型,离不开康德的“时间图型”,也就是被柏格森称为“空间化了的时间”的图型:数据量化、因果性规律、偶些性和必然性以及经验观察和预测未来。这也就是康德“哥白尼革命”式思想的科学和伟大之处:人的知性为自然立法!

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