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大设计读后感

  大设计读后感(一)

  回家几天把《大设计》剩余半部分看完了,作为霍金十余年的力作,我还是要表示失望的。先给个总评分吧,9.2。

  这本书并未如预期的那样满足我。自从《薛定谔的猫》后,我便一直期待着答案。在《猫》中已经有了答案的轮廓,我本期待《大设计》能给我一个满意的,新奇的答案,其结果是它将《猫》中的结论清晰,明朗化了。

  继《时间简史》30年之后的《大设计》,我预想会如《时间简史》般给我无限的惊奇与惊喜。可是这本书的前四章,甚至包括第五章,对我都无甚意义,无外乎知识的回顾,天文物理的,量子力学的,这些我都再熟悉不过了,耐着性子等待霍金给出回答,可是,可是,却发现他一直在躲闪,似乎不太愿意给出,只在第六和第八章有提及,相比较,他更多的是在引发读着的思考。最终章里狡猾的抛出一个死亡游戏来作为“大设计”的回答,不过它确实很有趣。

  必须承认,我对它的期待定位太高了,它毕竟是一本大众科普读物,旨在与每一人分享。它远不能满足我这样,有一定基础,渴望更深一步探知的人。

  相较于《时间简史》,《大设计》有更多的思考,《时间简史》展示的是宇宙的奇妙,《大设计》则是在发出一系列的诘问。从这个意义上来说,《大设计》和《时间简史》一样,是一部伟大的,经典的,划时代作品。

  最后还应感谢译者吴忠超,应该深深庆幸,我们有这样一位完美的译者,没有人比他更合适这份工作了,霍金的学生,毋庸置疑的理论素养。


大设计读后感(二)

  看《大设计》,却收获颇丰。一方面,这本书的内容重复了《时间简史》的很多理念,同时语言更通俗,案例更易懂,另一方面我也算是有所长进。所以看完该书,激动了颇久。这本书确实颠翻了我的三观,让我对世界有了新的认识,尽管这种认识,对于现实可能一点价值都没有……

  这本书让我感到有趣的有以下几个部分:

  一、关于科学

  科学,是我们最常听到的一个名词,即便是某党也提出“科学发展观”这样的理念。但是什么是科学,是我们一直没有特别关注的。易经八卦算不算科学?法律是科学么?亚里士多德和伽利略到底谁是科学的?这些问题虽然我们多少有个答案,但却不明所以。看《大设计》的第一个收获就是,让我更加明白了科学的定义。

  插播一段闲话,在这本书里,我也是第一次知道古希腊文明是多么的牛掰,在我们的春秋战国时期,古希腊人已经提出了以下理论:杠杆定律;人应该是由其他物种进化而来;发现了空气;原子论;提出地球,甚至太阳不是宇宙的中心。是的,这些我们熟知的现象可能在近几百年才被逐步验证,但是在2000多年前,已经被古希腊人提出来了。不得不佩服这个文明的伟大。

  好,回到正题,尽管古希腊人已经把以上现象或定律提出,但是还不够科学。以至于在接下来的2000年里,许多正确的观念反而被错误的观念代替并被深埋在旧纸堆里。问题出在哪里:

  1、他们还未发明科学的方法,他们发展理论并不以实验检定为目标。(因此不存在客观方法来解释两种假设的争端)。

  2、在人类的律条和物理定律之间没有清楚的区分。(经常把应归于物理定律的现象通过道德进行解释)。

  3、经常以法律的术语描述物理过程,并且相信他们是需要被实施的,尽管被要求“服从”定律的物体无生命。

  古人专注于自然为何如此行为,而非自然如何行为,因此很少有预言价值。而且拒绝宇宙由中性的自然定律制约的观念。

  17世纪的时候出现了自然定律的现代概念,在此之后科学才以迅雷不及掩耳盗铃之势迅速发展起来。在今天,大多数科学家会说:自然定律是建立在观测到的规律性基础上能够为它所给予的直接情形之外的情况提供预测的规则。

  在我看来,这里至少有两条是值得我们注意的:

  1、自然定律是建立在观测的基础上,而不是想象上的。是的,前面所提到的亚里士多德和伽利略的争议:质量不不同的物体下落速度是否跟质量成正比,谁说的对,不是靠谁更能口生莲花,而是应该通过用两个质量不同的物体做实验来验证。即便是通过数学计算得出的难于验证的事实,也只有在验证之后才能作为一种定律,相对论虽然是基于数学计算的结果,但却是经过实践检验后才成为一种被大家接受的理论。更多的基于推测得到的结论并未成为定律,是因为他们无法通过观测这一环节,如果我们不懂得这个道理,就会被各种各样“神奇”的理论所迷惑而无法发现其中正确的那部分。其实“实践是检验真理的唯一标准”就是这个概念的一种表述。

  2、能够为它所给与的直接情形之外的情况提供预测

  是的,自然规律一定要有预测性。如果你提出太阳东升西落是一种自然规律的话,那么除了我们观测的这一天应为如此之外,明天、后天、大后天天天均应如此。现在许多所谓的“规律”之所以并不成为规律的本质原因就在于其没有预测性。举个例子来讲,经济学作为一门科学,其所叙述的规律就应该有预测性。比如供给不变需求上升导致价格上升,可以很好的解释物价上涨的现象也能为未来价格的走向提供预测。比如一个叫谢X忠的经济学家,连喊十年:因为租售比太高,所以房价一定会下跌,而这十年间房价却在持续上涨。我们就可以知道,租售比太高在短期内未必会导致房价下跌,而我们也可以知道,继续相信这是定律的经济学家不是一个好的经济学家,更可能是个强迫症患者。

  因此,当我重新审视一个假设是否科学的时候,就要问自己两个问题:这个假设是否和实验结果一致?这个假设能否预测其他类似的情况?

  二、关于有效理论

  知道了什么是科学,我们仍然会有疑问,既然如果存在例外就不能称之为自然定律,相对论的出现说明牛顿定律存在例外,那么牛顿定律为何还存在于我们的教科书中?

  因为我们可以采纳一种成为有效理论的方法,在物理学中,有效理论就是构建出来将某种观测现象模型化的框架,它徐徐详细描述现象背后的全过程。

  比如在大多数情况下,物体的运动速度远低于光速,而在远低于光速的情况下牛顿定律与相对论得出的结论差异微乎其微,而相对论计算的复杂程度要远远高于牛顿定律,因此在日常生活中,牛顿定律足以解释绝大多数的情况。牛顿定律就是一种有效理论。

  化学也是一种有效理论,在化学方程式中,并未阐述每个原子、分子乃至中子、夸克是如何作用的,但能够给分子群在化学反应中提供充分解释。

  至于人类,由于我们不能求解决定我们行为的方程组,所以我们便采纳了人拥有自由意志的有效理论。

  三、关于实在

  存在论一直是哲学界的一个争论焦点,我们是否是实在的?还是别人想象中的一个幻影?

  我们的先人有庄公晓梦迷蝴蝶的疑问,现代也有《黑客帝国》这样的科幻电影。但即便是我们已经拥有了如此多的先进技术,我们似乎也无法回答一个问题:我们是否生存在蝴蝶的梦境中呢?

  在这里,霍金提出了一个“搁置争议,共同开发”的理论:依赖模型的实在论。

  按照依赖模型的实在论,追问模型是否真实毫无意义,只能追问模型是否符合我们的观测。如果两种模型都能符合我们的观测,我们就不能说一个比另一个更真实。我们可以使用其中较简单的那个。

  依赖模型的实在论解决(至少避免)了一个问题,就是存在的意义。我们可以假设当我们闭眼的时候,外星人会把所有家具都搬走,当我们睁眼的时候又全都放回原地,这是一种模型。但是当我们找来两个人,其中一个人闭眼的时候另一个人不闭眼的时候不闭眼的人可以观测到外星人并未把所有家具都搬走,所以我们可以排除第一种模型。但是我们仍然无法排除这样一种模型:当所有人都闭眼的时候,外星人会把所有家具都搬走,但只要有一个人睁眼后会再把家具放回来。但是相对于我们睁眼或闭眼并未影响家具的位置这个模型来讲,前一个模型太复杂了,所以科学家倾向于使用这个模型。

  一个模型是一个好的模型,如果:

  1、它是优美的;(一个理论应该尽可能简洁,直到不能再简洁为止)

  2、不包括任意的、可调整的要素;

  3、符合并能解释现存的所有观测;

  4、能够详尽预言未来观测、如果预言不成立则可证伪模型。

  四、可择历史

  这段内容是颠覆三观的重要内容。

  量子物理给我们这样一种模型:给定系统在某一时刻的状态,自然定律就决定了它各种各样的未来和过去出现的概率,而不是明确的决定未来和过去本身。无论我们当下的观测是多么周全彻底,(没有观测到的)过去正如未来一样是不确定的,它仅仅作为一连串的概率而存在。过去没有确定的样态,意味着对系统所做的观测会影响他的过去。(做一个宏观的比喻,你现在在教室里,1小时之前可能是在家里也可能是在操场上,你在教室里是一系列概率的叠加,但是当你去查阅摄像头时,发现当时正在家里,这就改变了历史(历史本是两种状态的叠加,而观测却使历史变成了其中的一种)。当然,这在宏观世界并不能观测到,但在量子世界却的确是如此运作的)。

  五、人存原理

  弱人存原理:我们的存在限制了我们所处环境的种类特征。

  人类能够存在的条件是如此的苛刻,因此许多人相信正式上帝的存在才使得我们能够生活在一个如此舒适的环境中。但是当我们发现宇宙中有如此多的行星、星系后我们也可以得到这样一个结论:正是因为有这么多条件结合到一起,才可能导致智慧生物的出现并且观测这个世界,所以他们观测到的世界一定是事宜他们生长的世界。

  因此基于我们的存在,我们可以对环境特征作出预测:比如,为了我们能够存在,宇宙中必须含有碳之类的元素,而碳的出现过程要耗费100亿年的时间,所以宇宙的年龄应该大于100亿年。

  强人存原理:我们的存在不仅限制了我们所处的环境特征,还限制了宇宙定律本身可能得形式和内容。

  为什么强核力、弱核力、引力是现在这样的数值?因为存在许许多多不一样的宇宙,但只有现在这样的数值才能产生现在这样的宇宙,现在这样的宇宙才产生了我们这样的智能生物区观测它。

  六、生命游戏

  根据依赖模型的实在论,一个构建合理的模型就自发的创造了一个实在。生命游戏则有助于我们理解这句话的含义。生命游戏是1970年数学家约翰·康威发明的一个模型。它提供了一个基于二维世界的宇宙定律,一旦设置好定律和初始条件,这个宇宙就会根据定律继续演化。

  康威构想的是一个方格世界,就向无限延伸的棋盘。每个方格存在活(黑)或死(白)两种状态,两种状态必居其一,每个方格周围的8个方格是他的邻居,给定方格死和活的一组安排,根据下述规则,活邻居的数量决定了下一步如何发生:

  1、如果或方格周围有2或3个活邻居,它就存活;

  2、如果死方格周围正好有3个活邻居,下一步就变成活方格;

  3、在其他所有情形中,方格死去或保持死亡状态。

  这就是这个世界的全部规则,这个宇宙有趣的地方在于,尽管基本规则如此简单,但产生的效果却可能很复杂。在不同的尺度上存在着不同的复合物体,比如上图是滑翔机枪:一种稳态图样,可以周期性的生成新的滑翔机(吐出的部分称为滑翔机)。在不同尺度下,可以得到制约该尺度下的物体定律。只要尺度足够大,这个世界里甚至能产生自我复制的物体并且拥有某种程度的智能(在我们的世界里,这就可以被称为生命了)。这个游戏让我看到,其实我们并不特殊,我们也只是三维世界里在几个简单规律的作用下组成的复杂物体罢了。

  最后,我想说的是,看一下这类科学前沿的书籍,很有趣,能让人重新认识这个世界。尽管宏观世界基于的有效理论没有什么变化,所以我们的世界不会因为发现这些规律有什么不同。但是当我看到这些似乎不可思议的事情的时候,仍然感到奇妙、兴奋,让我对世界多了一份好奇心和敬畏感。


大设计读后感(三)

  他们在《大设计》中解释,根据量子论,宇宙不仅具有单独的存在或历史,而且同时存在每种可能的历史。把这种思想应用于宇宙整体,就对因果概念本身提出疑问。然而,霍金和蒙洛迪诺描述的“从顶到底”的宇宙学方法会说,过去没有采取确定的形式这一事实意味着,我们因观察历史而创造历史,而非历史创造我们。作者进一步解释,我们自身是宇宙极早期的量子涨落的产物,并且展现量子论如何预言“多宇宙”—该思想是说,我们的宇宙只不过是自发地从无中出现的许多宇宙中的一个,每个宇宙具有不同的自然定律。

  霍金和蒙洛迪诺在这过程中诘问实在的传统概念,提出“依赖模型”的实在论,这是我们能够希望找到的最佳答案。他们以对M理论的精彩评价来结束全书,M理论解释了制约我们和我们宇宙的定律,它还是完备的“万物理论”的目前可行的仅有候选者。他们写道,如果被证实的话,它将是爱因斯坦寻求的统一理论,也是人类理性的终极胜利。

  人类是好奇的种族,我们几乎每个人都会被这个问题所困扰。为了理解,人类探索性地创造了物理、化学、哲学、生物及其他。然而至少在我们的地球上,似乎还未有任何一个种族发现答案。从神创论到无神论,从经典相对论到量子力学。无数猜想被推翻的同时,更多的猜想不断涌出,至少,霍金与蒙洛迪诺及其他一些物理学家认为,我们拥有了终极理论的候选者—M理论,也许我们已无限接近答案。

  作为一门被大多数人认为乏味的学科或领域,物理学被认为只是无关痛痒的运算。然而,事实并非如此。奇妙之处正在于其不断发展与完善,预言不断地精确,我们正不断地更加理性地了解我们自身,而不是从历史或文字上翻旧帐、胡说八道。

  物理似乎越来越疯狂与深奥,然而,与《时间简史》过于浅显的描述与《果壳里的宇宙》过于深奥的讲解不同,《大设计》从各国的古典神话出发,通过诗意化的描绘与略显辛辣的讽刺,使人能细致入微地理解上文中的每一个概念,这正是其引人注目之处。

  《大设计》的第一章题:存在之谜,也许由五种弦理论与超引力理论重叠交错构成的M理论会告诉你:我们不是惟一的存在,这个世界不是惟一的存在,而是存在由不同物理定律制约的无限多个世界。这似乎十分不可思议,但可以理解。凭什么地球是单独的存在?也许我们只是被自然遗忘了的小小村落。

  也许有人要问,研究物理有什么意义?倘若人类不在由政治的自私而引发的战争中毁灭自己,倘若不在语言与文字上吹毛求疵,进行一些无关痛痒的研究而迷失自己,我们有理由相信:通过物理,我们能真实地了解自身,我们为什么要存在?是不是自然的伟大设计想使我们做些什么?

  也许,只有当我们完全地了解物理,人类才能真正地了解自然,而非空洞的“与自然对话”云云,人类才能成为真正的人类。

  我们也许即将找到伟大设计。

  这是一部简洁的惊人的附有大量插图的指南,导向正在改变我们的宇宙观并危及我们最神圣的信仰系统的一些发现。没有任何一本书像《大设计》这样信息丰富,这样刺激。