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发表于 2023-12-7 08:43
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科学发展的“临界乳光”
你可能会问,我也经常想知道,现在该如何看待这类事。也就是说,现在有没有这种三重交汇的类比?我是这样想的:当你考虑庞加莱和爱因斯坦时,你是在试图理解各种不同尺度下的时间协调和时钟同步(synchronization)。他们试图弄清楚如何在一个房间或天文台、一个街区或整个城市内协调时钟,与此同时,担心这些事情的人也在敷设横跨太平洋和大西洋的电缆。爱因斯坦和庞加莱不仅担心行星水平的尺度,还考虑如何在整个宇宙中的不同参照系中协调时钟。他们在问,同步是什么意思?同时性是什么意思?这些问题出现在各个尺度,从最小的到最大的,从哲学和物理直至铁路沿线的电线。从这个意义上,它不像我们在科学中提出的大多数问题,因为它没有这样的特征:从纯抽象的东西开始,然后变成应用物理和工程,最终在工厂车间结束。这不是柏拉图式的提升,也不是马克思主义的朴素版本,在其中,机器和机器车间的关系被慢慢地抽象到更广阔的领域,直到它们成为一种宇宙理论。
时间的约定俗成性问题,以及它如何与物理过程和程序等同起来的问题,是人们所考虑的所有问题中的关键。我们在实践和哲学之间来回穿梭所需要隐喻,不仅仅是从抽象到具体的凝结;(这个过程)也不是蒸发,在蒸发过程中,水变成蒸汽时密度降低。相反,更有用的是物理学家称之为临界乳光(critical opalescence)的现象。通常的乳光是牡蛎壳的颜色,你可以看到所有的颜色都被反射出来,珍珠光彩夺目的表面或某些贝壳的内表面,你可以同时看到红色、绿色和白色。物质的临界乳光发生在非常特殊的情况下,例如在一个由水和蒸汽组成的系统中,温度恰到好处。在这个关键时刻(临界点)发生了一些非同寻常的事情:液体开始在所有的尺度上——从几个分子大小到整个系统——发生蒸发和凝结。突然之间,由于各种大小的液滴形成——从几个分子聚集到整个系统——每种波长的光都会反射回来。如果你用蓝光照射,你看到的是蓝色;如果你用红光照射,你看到的是红色;如果你用黄光照射,你看到的是黄色。
这就是我们在看待这种情况时需要用到的隐喻。庞加莱和爱因斯坦在哲学问题、物理问题和实践问题之间来回切换。在19世纪90年代末,庞加莱在读者是地图绘制者和经纬测绘员的杂志上发表文章,同时他也在物理学杂志和形而上学与道德杂志上发表文章。他的思维在哲学、物理和技术这三个领域之间来回切换,速度非常快。
这样一来有人可能会问,这与现在相比如何?什么样的临界乳光标志着近代的科学?在我看来,这似乎相当罕见,但你可能会在围绕计算而发展起来的科学藏品中看到它。在这里,关于意识,关于计算机如何运行,关于科学、代码和数学物理的思想都汇集在一起。冯·诺依曼(John von Neumann)认为,意识及其器官(记忆、输入—输出、处理)是设计编程计算机的一种方式。这样被编程的计算机就成了意识的模型。在计算发展过程中被编码的信息思想,也成为更普遍地理解语言和交流的方式,并再次反馈回设备中。信息、熵和计算在更广泛的层面上成为我们的隐喻。这种临界乳光的时刻并不常见,肯定比我们所说的科学革命更罕见。它们是另一种的东西。在这个意义上,临界乳光指向的是科学所处的时间和地点——在那里,我们开始在完全不同的尺度上,使用并通过机器进行思考;我们在抽象和具体之间如此高频地来回切换,它们以根本性的全新方式互相阐释,而这种方式不是简单的蒸发或凝结模型可以比喻的。当我们看到这种乳光时,我们应该深入地挖掘它们,因为它们是我们文化的变革时刻。
译者注
[1]即“顿呼”,指写文章或讲话过程中,叙述某人或某物时突然撇开听众或者读者,而直接和所涉及的人或物说话的一种修辞格。
[2]原文为:“Newton, forgive me; you found the only way which, in your age, was just about possible for a man of highest thought and creative power.” 此处直接采用了许良英等编译的《爱因斯坦文集》(增补本第一卷,商务印书馆)中的译文。
[3] H. Poincaré, La mesure du temps, Revue de Métaphysique et de Morale 6 (1): 1-13(1898).
作者简介
彼得·加里森(Peter Galison):哈佛大学Joseph Pellegrino教授、物理学教授;历史科学仪器收藏主任。加里森教授著有多部著作,例如本文中提到的《爱因斯坦的时钟和庞加莱的地图:时间帝国》(Einstein's Clocks and Poincaré's Maps: Empires of Time),《实验如何结束:意象与逻辑》(How Experiments End),《客观性》(Objectivity,与Lorraine Daston合作)等。前者获得了辉瑞科学史最佳书籍奖(Pfizer Prize for Best Book in the History of Science)。此外他还是制片人,参与多部科学纪录片的制作。
本文编译自 Peter Galison, “EINSTEIN AND POINCARE, A Talk with Peter Galison”,有删节。
原文地址: https://www.edge.org/conversatio ... nstein-and-poincare。
原创 Peter Galison 返朴 2023-12-01 08:23 发表于北京 |
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