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读书笔记《机械宇宙》 中章:希望与怪兽

读书笔记《机械宇宙》 中章:希望与怪兽

作者: 重剑无锋_淘 | 来源:发表于2017-09-23 15:52 被阅读0次

    现代唯物主义哲学倾向于认为,事物的发展总是有迹可循,历史的进程遵循着固有规律。从这个角度来说,中世纪的黑暗与即将到来的科学爆发之间没有必然的因果联系。但单纯从时间角度回看,科学爆发的前奏就在这个时代,历史选择了几个独特的人物,由他们燃起星星之火,终成燎原之势,最终喷发开来,延绵几个世纪。人类历史随之变革——真正的时代变革。这也是“科学技术是第一生产力”最好的注解。

    毫无疑问,这些科学先驱者,每一位都是那个时代的人杰。但如果将运动力学的完整提出作为曙光的开端,那在这之前的所有成果都可看作是时代的希望。当然,在当时,这些伟大的发现也同样是难以理解的怪物。

    让我们先易后难,从“可见”部分开始。

    “1610年1月7日,伽利略将望远镜转向夜空。人类的本质——或至少是人类如何看待宇宙与自身所处的地位——永远改变了”

    望远镜的应用不只是使得战争中的侦查手段更加有效,更重要的是,它成为了人类认识宇宙最为直接的工具。从这一刻起,宇宙开始在人类面前褪去神秘,尽管当时最为高兴的反而是上帝的信徒。

    “无限的上帝创造无限的宇宙是再恰当不过的了。还有什么可能“比上帝创造与自身的无限等量齐观的宇宙更加灿烂、辉煌和壮丽的呢?””

    与望远镜相同的是显微镜,甚至于其在一开始造成的轰动更为剧烈。想象当“一沙一世界”成为真实可见,这简直是上帝无所不能的最佳注释。当然,更重要的是,在科学界,这两项工具的发明延伸了科学家的视界,并使得世界上的一切——从微小的细菌到巨大的行星——全部得以呈现。接下来要做的,就是将这些观察到的事物抽象成无可辩驳的理论,寻找到上帝创造这个世界的密码!

    这里不得不赞叹,千年前古希腊人已经为科学家们提供了解锁的工具——数学。数学是那样的美妙绝伦,让无数人相信其与上帝的伟大无比契合,尤其是在“上帝是数学家”这一论断被大多数人所接受的年代,通过对“上帝在美学上表现出的优雅”进行研究,最终推动现代物理学的飞速进步是那样的理所当然,虽然这使得进化论的证明被严重推后。

    “万物皆数”的理念推动着物理学飞速进步,当开普勒在纸张上绘制行星轨道,并用三角形、四边形等一系列多边形将其进行简化时,他不会想到这本《宇宙的奥秘》——满纸荒唐言——会对未来科学发展提供如此之多的建议。

    “历史上从来没有一本书错得如此离谱却对未来的科学发展提出开创性的指导。”

    我们可以想象,当开普勒一开始提出他那著名的三条定律时会是怎样纠结的心情!无论是椭圆形的行星轨道,或是不匀速的公转速度,都将他折磨的不堪其扰。难以想象,上帝设计的轨道,竟然不是完美的圆形,而是可怕的椭圆,甚至连速度都是不断变化的。更加恐怖的是第三定律的发现:轨道长度的三次方与公转时长二次方反比为定值!拿到答案却不能理解,这真是一种莫大的悲哀。

    “计算所得出的数字似乎并不仅是巧合,却又是如此繁复。上帝可以对行星及其运行轨道安排无限种可能的方式,为什么要选择用如此难以令人理解的平方和立方呢?”

    幸运的是,同一时期,另一位伟大的存在——伽利略——正在从另一条路接近真相。伽利略对运动的研究可谓是空前的,尤其是在实验设计方面,其设计方案放到现在依旧是无懈可击。他对于万物恒动的证明不仅仅打破了亚里士多德多年来思想的封锁,更是为运动的抽象提供了最为简单和美妙的划分方式:无论是利用吊灯的晃动计量时间,还是通过比萨斜塔落下的铁球说明重力。毫无疑问,虽然这些数学法则一开始只是运用于地面,但扩展到宇宙同样适用。

    “先有开普勒迈出一大步,揭示了掌管天际的数学法则。接着,伽利略发现了地表上数学法则的运用。而牛顿的伟大成就,让我们在这里先偷偷透露一下,则是证明了开普勒和伽利略的发现完美契合,并为此提出了解释。”

    运用数学法则解释空间运动,首先需要将空间数学化。幸运的是笛卡尔早已为此提供了解决方案。那么,现在只剩下最后一步,那就是突破希腊人的禁忌,完成对运动物体的描述。

    现在我们都知道,要描述运动物体,关键在于微积分的运用,直观的说,就是如何处理“无限”这个概念。芝诺关于“永远走不出房间”的悖论使得希腊人早早的放弃了对于“无限”的研究,甚至于到了伽利略,也仅仅只是揭开了“无限”面纱的一角便飘然远去。这里不得不感叹,如果伽利略在当时再深入一些,或许揭开盖子的人就是他了。可惜,世界上没有如果。我们也只能感慨,直到此时,所有的一切只剩下临门一脚,上帝的密码就在眼前,只待有缘人。

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