真空中的球形鸡?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/27 08:14:28
农场的鸡病了。农场主请来生物学家、化学家和物理学家来看一下鸡出了什么问题。生物学家对鸡做了一番检查,最后说,不知道鸡得的什么病。化学家作了一番试验和测量,最后也没查出什么个所以然。物理学家站在那儿,对着鸡看了一会,甚至都没去动一下那只鸡。然后,拿出笔记本开始写了起来,最后,经过一番可怕的计算,物理学家说,“搞定了,可是,只适用于真空中的球形鸡。”

何解?(这是一个笑话,看不懂啊)

这个笑话就是说生物学家,化学家,物理学家对一件事的处理方法不同。因为学生物的就是观察,学化学的就是试验,学物理的就是解方程,假设一些特定的条件下的方程(真空是解一般方程的基本假设,这样会使问题简单化)。
我是学物理的,所以读起来有感觉。

美剧《生活大爆炸》曾经讲过一个好多观众没听懂的笑话。说有一个农民发现自己养的鸡都出问题不下蛋了,找一个物理学家帮忙。物理学家做了一番计算之后宣布我已经找到了一个解!但是这个解只对真空农场中的球形鸡有效。这个笑话的意思是物理学家使用了一个过分简化的模型去模拟真实世界。

更有效的模型大概需要考虑在空气中传播的病毒对存在空气的农场中的有下蛋器官的鸡的影响。但不管你使用什么模型,你必须得使用一个模型。任何科学研究中的任何计算都是针对科学家选择的模型,而不是针对“真实世界”本身。

有时候简化的模型已经足够好,比如我们要计算天体运行的轨道,把任何恒星和行星都简化为没有体积的质点就可以了。有时候是不得不简化。比如说如果要模拟全球气候,大概要考虑洋流运动和南北极冰川的影响,那么要不要考虑云的变化?要不要考虑太阳黑子的影响?要不要考虑植物分布的影响?要不要考虑冰岛火山爆发、喜马拉雅山、贝加尔湖、三峡大坝和中国春运的影响?在有限计算能力下不可能都考虑。但世界复杂并不是我们必须使用模型的本质原因。

我们必须使用模型的本质原因是,我们对世界的观察是主观的。霍金和 Leonard Mlodinow 在《大设计》这本书里讲了一个金鱼的故事,说意大利 Monza 市禁止在弯曲的碗状鱼缸里养金鱼,因为从弯曲的鱼缸往外看会看到一个扭曲了的现实,这对金鱼“太残酷了”。对此霍金提出一个庄子式问题:我们又怎么知道我们看到的现实不是扭曲的?金鱼仍然可以对鱼缸外部的世界总结一套物理定律。也许因为坐标系弯曲,金鱼总结的物理定律会比我们总结的要复杂一点,但简单只是个人品味,金鱼的物理学同样正确。

从这个角度说,所有物理定律,乃至所有科学理论,都只不过是主观模型。托勒密的理论说地球静止,太阳绕着地球转;而哥白尼的理论说太阳静止,地球绕着太阳转 — 这两个模型其实都可以用,只不过其中一个比另一个更好用一点。

物理学革命其实就是用一个模型取代另