物理学不好,怪我咯?-从《你一生的故事》中的费尔马定律谈起……

《你一生的故事》是美国华裔作家特德•姜(Ted Chiang)的中篇科幻小说,讲述了一名语言学家和外星人七肢桶交流沟通过程中发生的故事和对其自身的影响。该书在豆瓣评分为8.6分,电影《降临》就是根据本书改编的。

该篇小说获得了2000年的星云奖。在我看来,特德•姜不仅科幻故事讲得好,而且,作为一名男性作家,他以女语言学家的视角和口吻讲述《你一生的故事》时,让我忘记他的男性身份,感觉就像一个妈妈在讲故事。

01光的折射

大家都知道光的折射,还记得如何解释这一现象的吗?

遗憾的是,我物理学得不好,我只能用我仅有的高中物理知识加上百度进行解释。

光从空气中以非垂直的角度射向水面时,由于光在空气中和水中的传播速度不同,所以光线在空气和水的交界处,传播方向发生了改变,这被称为光的折射。

通过这篇《你一生的故事》我知道,关于这种“因为……,所以……”的解释被称为“因果论”。那么,关于这一物理现象真的只有这一种解释吗?

02费尔马定律

费尔马是谁?第一次知道他是觉得他有一个非常zhuangbility的故事。1637年,费马在阅读丢番图《算术》拉丁文译本时,曾在第11卷第8命题旁写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法 ,可惜这里空白的地方太小,写不下。”虽然是一个业余的大数学家,但是天才就是这么任性。这个绝妙的证法,300年后才有人算出。

ok,言归正传。费尔马关于几何光学的最少时间定律是指,光在任意介质中从一点传播到另一点时,沿所需时间最少的路径传播。

在《你一生的故事》中,这被称为“目的论”。即,光从A点到B点,为了使传播过程耗时最短,选择了一条“折射”的路线。

以上图为例,这个最佳折射路线是路线2。

为什么不是路线1?虽然两点之间直线最近,但因为光在空气中传播速度比在水中快,而路线1,光在水中走的距离比空气中还多,总时间也就自然增加了。

为什么不是路线3?不是说光在空气中传播速度快吗?那让光在空气中多走一会,在水走少走一会?但路线3整体距离走的太长,时间也比路线2用得多。

最佳路线只能是2。也就是说,光为了从A到B用时最短这个目的,其实早就把所有可能的路线试验过或者计算过,最后优选出路线2这个折射路线。

这是一种非常拟人化的思维,有没有觉得细思极恐?

其实,人类一直走在探索解释物理现象的路上,还有很多未知问题没有解决,我们所学习的物理知识是过去和现在被不断证实的,并有可能未来被推翻的。---我终于找到了一个自己物理学不好的狡辩借口啦。

03因果论Vs目的论

通过光的折射这一物理现象,展现了因果论和目的论两种不同的观点和思维方式。即《你一生的故事》中人类和七肢桶的不同思维方式。这也是西方哲学中现代哲学和经典哲学争论点。(GOD,我不仅物理不及格,哲学其实更是负分啊)

当人类以因果论看世界时,是把时间当做一条向前流动的长河,呈线性形式。有过去,有现在,有未来;有过去的因,便有现在的果;有现在的因,便有未来的果。

当人类以目的论看世界时,是认为世间万事万物的存在,各种现象的发生都是有目的的。这个目的,与过去、现在、未来无关。(果然是七肢桶的思维方式啊,我编不下去了)

根据我浅薄的理解,举个例子吧。

先描述一个客观事实,男孩经常给女孩打电话聊天、送花、一起吃饭、逛街、看电影,后来,女孩爱上了男孩。

1.以因果论解释,因为男孩经常给女孩打电话聊天、送花、一起吃饭、逛街、看电影,所以,女孩爱上了男孩。

2.以目的论解释,男孩为了让女孩爱上自己,所以经常给女孩打电话聊天、送花、一起吃饭、逛街、看电影。

怎么样?同一个世界,不同的思维。你是哪一个?反正我已经混乱。

04关于命运

虽然我已如此混乱,但我仍然吐一口老血,斗胆再谈一个大命题“命运”。

人的开始是出生,结束是死亡。在这一过程中,人是否有既定的命运?(我感觉我这个描述又线性思维了,原谅我这个三维世界的人吧。)

1.从因果论来看,是因为你人生走出的每一步,做出的每一个选择,所以塑造了你的一生。

2.从目的论来看,你为了获得什么样的人生?这个目标和信念,决定了你人生走出的每一步,做出的每一个选择。

看了目的论的描述,是否豁然开朗?感觉未来还存在无限可能,一切掌握在自己手中?遗憾的是,大部分的人,都怀着目的论的美梦,过着因果论的一生。

愿你拥有你想要的一生。

(害怕自己马上又要写鸡汤文了,所以就写到这里吧。另,再次强调,本人物理不及格,哲学负分,请自带批判性思维阅读本文。)

推荐阅读更多精彩内容