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方法论的主要性--《举世科技通史》读后感

2019年07月04日 10:03:58 根源:宋华振大众号《说东道西》

一个文娱至死的年代,人们将精神放了诸如“林志玲结婚了”“王宝强离异了『镶样的事故上,大约只要如许的八卦新闻才干惹起体恤并取得庞大的传达,这实是件荒谬的事故,而真正为我们每生成活带来庞大改良并与财产开展厉密相关的科学家们却仿佛那么沉着无闻,无法取得继续的体恤,近来读了吴军博士的《举世科技通史》,这本书中吴军博士为我们描画了彭湃彭湃的科技开展史,这里浸透着天下出色的科学家一代又一代的起劲,实行上“人类的历史是科技的开展史”,相关于许众历史被皇权的窜改,以及带有主观的挑选性评判,许众政事、历史人物都是虚假的、主观的,而唯有科技—那是被标明并发生代价,影响着我们本日的生存的,它无法被改动和难以扭曲,最为实。

举世科技通史.jpg 

读史使人明智

佛朗西斯科.培根说“读史使人明智,读诗使人灵秀、数学使人精细、物理使人极重…”,分明读数学和物理如许的书对非专业和从事科研的人而言不大实行,读史使人明智于,我们可以从历史取得启示,发明事物开展的脉络,这会使得我们关于本日的发毡ニ至未来有一个判别。

吴军博士本身是一位科技义务家并转入投资范畴,为了投资的便当研讨了科技史并撰写了包罗《举世科技通史》、《数学之美》、《浪潮之巅》等著作,关于从事科技范畴的义务家而言,科技开展的历史会给我们诸众启示,《举世科技通史》给了我们一个完备的视角来看待科技的开展脉络。

启示

1.科技开展主线:能量与新闻

《举世科技通史》一书中,能量和新闻成为了主线,十分有原理,假如我们可以从这个视角看待古代的科技,以及本日的智能制制,我们都会发明终究上,新闻这里的脚色饰演确实是要害的,它可以放大“服从”。

科学与技能互相增进,我们可以从通通历史看到,阅历了科学的开展后较长一段时间里,技能运用也取得了大幅的开展,就像牛顿的“板滞论”带来了对运动的支撑,包罗了蒸汽机、汽车、飞机等的发明,而随后爱因斯坦的相对论、量子物理、光电效应等的开展则为厥后的通信、掌握、盘算机等开展带来了庞大的帮帮。

新闻可以了解为常识的外延,这些常识的传承,就需求文字的呈现、纸张、印刷技能,包罗本日的云存储、传输以及新闻的运用,新闻的实质应当是“常识”以及常识的载体,于是,无论我们本日所做的种种科学或技能,便是充沛应用常识,包罗人工智能—它必需将人的常识与板滞的进修模子、算法相联合,将人的常识修模、封装并复制方法用于生产,从而低沉常识的应用服从,人类对新闻的运用都是对常识的服从转化,运用于办理实行的题目。

而能量则从另一个维度办理服从,从牲畜的力气、耕具进步农业生产服从,从炸药进步了矿山开采的服从,而内燃机将石化能量转化为板滞能量来驱动汽车进步了人们物资的运输服从,而原子能的应用则进步了能量的运用服从,能量生产中也同样云云。

制制的进程便是对新闻、能量与物理、化学的反响联合,离散制制业中,能量用于对物理的材料举行加工如冲压、裁剪、焊接、复合、拼装,而化学的则是对材料的复合、复剖析、有机、无机反响,通通进程便是应用常识和能量来晋升通通加工的服从。

2.方法论的主要性

牛顿说他是“站伟人的肩膀上”,吴军博士的阐述是这个伟人便是笛卡尔(《天主掷色子》一书中作家认为是牛顿爵爷和胡克就物理学的论文争辩,因为胡克认为牛爵爷用了他的数据照旧思念却不把他列进去,牛爵爷就挖苦他说“我是站伟人肩膀上”,当然,牛爵爷还与莱布尼兹就微积分的发明互相怼过—牛爵爷果真对得起本人的姓),举措一个数学家,笛卡尔发清楚解析几何,可是,笛卡尔更为伟大的于他为当代科研奠定了方法论根底,这才使得牛顿,莱布尼兹等科学家奠定了物理天下的研讨根底,这也很成心思。

 笛卡尔de方法论.jpg

长得真不帅的笛卡尔

笛卡尔的方法论便是我们所说的“大胆假设,小心求证”,笛卡尔其《方法论》中揭示了科学研讨和发明创制的普适方法,第一,不盲从,不管任何威望制药没颠末本人的研讨,都可以疑心,第二,关于繁杂题目,尽量剖析为小题目来研讨,化繁为简,第三办理这些小题目,先易后难逐渐办理,第四办理每个小题目之后再归纳起来,看看是否彻底办理了题目。便是提出题目、实行、从实行中取得结论并标明、将结论推行并广泛化,轮回来去。

前几天与我们一位工程师议论塑机的温度掌握,他研讨加热门与目标中心隔时的温度转达进程的模子,他跟我讲先修立一个模子思索传导进程中的热容比、物理尺寸等,然后去举行仿真,再举行现场实行验证来看模子是否准确,再举行调解,然后标准化封装—我突然发明很成心思的印证了笛卡尔这个研讨进程—分明,这是被标明最有用的方法论,可以具有普适性。

牛顿之前的数学都是办理静态题目的,而牛顿则体恤到了准确而瞬时的动态盘算题目,以及对一个变量恒久改造的累积效应的追踪题目。这使得人类数学从初等数学迈入了上等数学—毕竟清楚为什么大学学的谁人数学叫“上等数学”了,不停没有细心念过为什么谁人叫上等数学:)。

牛顿构修的力学、光学、物理学、天文学通过厉厉的科学体系举行了阐述,通过简单的公式即描画了这个繁杂的天下,其伟大可睹一斑。

另一方面,拉瓦锡同样受到笛卡尔科学研讨方法的影响,打破了传椭囟金术的那种体验性和偶尔性,化学方面也通过厉厉的科学体系打破了过去科学研讨仅是通过恒久的实行积聚而成的场面,他定义了看法《化学命名法》以及通过《化学根底论》定义了种种元素,而且发清楚化学方程式,这些使得化学也成为了一门科学。

近代医学的前驱哈维同样借帮于笛卡尔所说的感知—通过准确的测量,发清楚血液轮回并写了《关于动物心脏与血液运动的解刨研讨》,通过对过去的“气”的质疑而从逻辑推理动身来提出血液轮回猜念,并通过9年时间实行验证这一表面,当然,当代医学也得益于测量技能的进步,包罗温度计、血压计等,近代X射线技能进一步使得医学取得大幅度的行进。

科学的研讨之后的工业革命—更像是一个科学的运用阶段,技能—与科学比较,便是我们所说的“Technology”—是对科学的实行,工业革命的初期,包罗蒸汽机/火车都是板滞思念的运用。

感谢焦耳,告诉了我们“永动机”是不保管的,因为他构修了能量守恒定律。

之后的物理学进入了原子时代,因为古板的牛顿板滞论无法标明黑体辐射、光电效应、放射性物质方面的题目,进而开展了相对论与量子力学,麦克斯韦电磁方程不具有差别惯性参考系的协变性,进而开展了洛伦茨变换,而这个根底上爱因斯坦升级到了相对论(1905年发外《论动体的电动力学》论文)-使得我们可以将看法拓展到了看不睹、摸不着的天下。不过另一本《天主掷色子吗?》量子物理史话中对这个进程的描画更为精美—爱因斯坦和波尔等关于粒子说和摆荡论的争持继续了通通20世纪初的物理学界,着末被爱因斯坦从量子论动身指出光同时具有粒子和摆荡(电磁波)的特征,即,“波粒二象性『镶个话题给同一,看看谁人争辩的年代,还真是够精美的,这些争辩使得确实通通当时最牛的物理学家卷入这场战役,普朗克、德布罗意、罗森堡、卢瑟福、波尔、波恩、薛定谔、爱因斯坦、郎之万,这个争持假如爆发我们的科技界,并能激起旷日恒久的争辩,这还真是一个值得一看的庞大的场景。

 索尔维集会 通信技能.jpg

索尔维集会-物理学界巫师大会

量子物理使得人类关于能量的运用抵达了一个新的高峰,也开展了新的数学体系,进而有了原子能、GPS定位、LED光电效应,以及通信技能的开展根底。包罗雷达、射电千里镜等的发明,对天文学也有了新的奉献。

这些都预示着人类关于能量的运用程度抵达一个新的高峰。

而关于本日的智能制制比较主要的方法论则来自于“三论”即,体系论、掌握论、新闻论,假如说牛顿的板滞论以及微积剖析决了动态延续性的场景题目,而三论则基于离散数学、概率论、汇合论等,将研讨对象又延迟至具有不确定、搅扰和非线性的部分,就像我们自动化所研讨的掌握论,便是动态体系中,许众内在外不确定因素下保持均衡形态的方法,PID调治便是这一表面的运用,而这个调治根底上,包罗本日的人工智能、板滞进修,来自于柯尔哥莫洛夫1931年发外的《概率论中的剖析方法》,它奠定了马尔科夫进程,而马尔科夫进程则是新闻论、人工智能的强有力科学东西。

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维纳.掌握论构修者

新闻论则认为无论是一个体系照旧传输的信道,都有不确定性、都有搅扰,而消弭这些不确定性所需的恰是新闻,新闻论采用“熵『镶一物理学看法,将虚无缥缈的新闻举行了量化,从此人类可以准确地器量新闻的众少,从表面上办理了数据压缩与传输服从题目。

实,本日我们所研讨的制制题目,都是对材料举行物理和化学的加工,一般来说物理的都是众爆发离散的制制业,而化学众爆发诸如石油炼化,制药,水泥,冶金等化学反响的工业,而数学则是对其进程举行精准的定量剖析,以及构修模子。

当然,近来也看到少许作品提到了“逻辑”的题目,实,亚里士众德他的时代以一己之力开创了“逻辑学”,逻辑学即准确考虑的方法和艺术,它是各个科学门类的内在或方法,而逻辑学则修立亚里士众德的教师苏格拉底重复夸张的“定义”,同样牛顿、拉瓦锡区分为物理学、化学界定了分明的定义,使得研讨变得更为构造分明,假如没有这些根底,那么,通通研讨仿佛会不停处于紊乱之中。

就像我们关于种种社会事情、技能题目的争议,往往会发明缺乏逻辑中最基本的定义、边境(就像函数中自变量的定义域)、方法、进程、结论,或者描画一件事故无法有分明的5W2H如许的因素相同,分明的逻辑与构造是我们举行科技立异的随同方法体系。

3.大学蕉蔟科技开展中的脚色

从博洛尼亚第一个当代原理的大学,到德国洪堡蕉蔟体系,以及到了厥后的哈佛艾略特构修的当代大学的蕉蔟体系,但凡先辈的制制业国家必定有着深沉的蕉蔟根底。

《大学的终结》中道到了当年哈佛校长艾略特传授念构修的大学的交融,本日大学的争辩也来自于此,大学有三个目标的设定,来自于差别的大学构修,包罗培养纯粹的人(就像牛津大主教纽曼提出的通识蕉蔟—传达大行之道)、为财产开展供应人才(以普鲁士蕉蔟家洪堡为打外-上等蕉蔟直接为社会开展而效劳,为德国培养了大宗的精英科学家、工程师)、探究天下的科学研讨(加州大学及霍普金斯创校校长吉尔曼,其蕉蔟理念于“蕉蔟学生,培养他们终身进修的才能,激起他们从事独立而原创性的研讨,而且通过他们的发明使得天下受益”),实行上,这些都不曾冲突,大学科学与技能间举行均衡,而培养具有厉厉的科学思念和精神的人便是纯粹的人,然而科学始于形而上学,而毕竟艺术,始于猜念和念象,至于完美的成绩,对进程的观察,对方法的构修是科学,对目标的批判和谐和是形而上学,实,培养一个纯粹的人,便是如许一个进程。

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德国蕉蔟家洪堡先生

展开独立的原创性研讨是洪堡、吉尔曼和艾略特的配合目标,天下科技大国都具有着天下一流的大学,于是,蕉蔟必需从头审视,我们怎样看待本人的蕉蔟,新的时代需求什么样的人才,怎样借帮于新的方法来晋升教学的服从、而且可以供应真正具有独立、完备科学研讨思念体系的人才。

4.必需注重根底研讨

《举世科技通史》中交织的将牛顿板滞论及其后的第一次与第二次工业革命举行了联系,科学的发散中,又开端进入一个技能的运用收敛阶段,而气候量子物理科学的开展之后阶段进入了当代的工业革命,包罗了电气时代以及新闻时代的大宗发明创制,包罗电话、盘算机、集成电道等的开展,以及当代通信这些根底上的疾速兴起,以致本日我们所进入的第四次工业革命,基于新闻与互联的开展。

通过这个历史的开展进程,我们可以看到技能的背后是科学的开展奠定的坚实根底,即使我们本日曾经云云疾速的开展,然而,我们必需供认,本日的技能开展是修立相对论、掌握论、新闻论的根底上,也包罗了数学、物理的表面根底开展。

就像1915年爱因斯坦提出了“引力波”,直到2015年才被验证,科学研讨往往不行立即看到适用代价,可是,却构成了财产恒久开展的根底,而根底研讨必需与科学相联合,就像阳明先生所说的“知行合一”,科学与技能互相影响,才干开展,同样原理,就仿佛形而上学的开展,没有经院形而上学,陌头形而上学将变得条理不清,而没有陌头形而上学,经院形而上学丢失其保管的原理,天下的事物仿佛都是如许,表面必需联合实行,不行偏废,要念构修恒久的开展,我们老是注重目下实效,而无视了科学的恒久。

 LIGO-引力波的验证.jpg

LIGO-引力波的验证

本日的时代,我们面临着举世科技逐鹿,必需有立异驱动的发毡ィ式,关于国家、企业同样云云,而这些必需将根底研讨夯实,否则将仿佛沙滩上的构造,不行稳定而恒久。

引荐这本书,实,只是给我们一个启示,也会看到许众成心思的科学史上的故事,就像花拉子米果真便是Algorithm(算法)这个词的根源,而最像德布罗意如许的大牛果真可以依靠博士论文取得诺贝尔奖,包罗仙童公司出来的那么众人构成了半导体范畴的朋侪圈。

这本书可以把科技开展的历史写的这么高深易懂,又可以从物理、化学、医学、生物学、数学、半导体、电磁学科学和技能的各个视角,从远古文雅写到了当代科技,并对未来的可控核聚变、基因技能等举行了预测,真是写了个遍,深的话不大可以,可是,深化浅出倒是易于进修,实是本广大视野、开辟伶俐的好书,总比刷朋侪圈看八卦新闻要强吧?


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