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我和可拓学的缘分——普朗克链条2

已有 1928 次阅读 2021-9-11 13:40 |个人分类:可拓学|系统分类:科研笔记

我和可拓学的缘分

——普朗克链条2


   1933年2月17日,德国著名物理学家普朗克在柏林为德国工程师协会演讲时分享了这样一个观点:

   “科学是内在的整体,它被分解为单独的整体不是取决于事物的本身,而是取决于人类认识能力的局限性。实际上存在着从物理到化学,从生物学和人类学到社会学的连续的链条,这是任何一处都不能被打断的链条。”

   关于这个观点,你是否认同?

   在理解这个概念时,可以先试着想象制造一根特殊的绳子,可以强如铸铁,同时具有足够的柔韧性以便折叠和在一个较小空间内存放。

   不难发现,制造这根绳子存在着一个物理矛盾:绳子应该刚强而犹如铸铁般坚实; 但绳子应该柔韧而方便折叠和存放。

   不难发现,上述物理矛盾,不适用于空间分离,也不适用于时间分离和基于关系的分离,而是存在系统级别(比如整体和局部)的分离。通过使用"系统级分离"方法查询发明原理,再依据发明原理得出如铁链这样的解决方案, 解决既刚强坚实,又柔韧,可折叠存放这一物理矛盾。

   普朗克链条表述了科学具有整体性,同时也揭示了人的认知的局限性,通过系统级别分离,以及子系统(学科)之间的链接(交流与合作),可以更易人类了解到科学的全貌。

   在人类历史上,有很多人都在无意识尝试进行多学科的链接,进行跨学科研究.但想要克服人类智能的现有缺陷,进一步探索和开发、甚至善假于物拓展人类智能却是异常困难的,有时候甚至要经过几代人的积累。要跨越并链接多个学科,不仅首先要解决生存问题,还需要克服来自各个学科“权威”的质疑和阻碍,面对重重阻难,什么样的人才能坚持到最后? 控制论创始人维纳的成长故事具有一定的代表性~

    维纳,美国数学家,全名诺伯特.维纳(1894-1964),

    在维纳的回忆录《昔日神童——我的童年和青年时代》中记叙了维纳自己口述的前半生经历(原书是口述)。

    维纳一直背负着“神童”的重担,他也承认自己是“神童”,因为他不到12岁就进入大学,不到15岁就获得学士学位,不到19岁就成了博士。对照当时对神童的普遍观点,所谓神童或天才儿童,是指一个孩子,在他通常应该读中学的年龄,就已达到相当显著的成年人的智力水平。所以,维纳承认自己的确是神童。但他也坦言:

    “一个处在周围都是成年人的世界中、茫然不知所措的儿童,对于成年人来说,是有趣的和理所当然的;但是,对于儿童来说,这却远远不是一种令人愉快的经历。陷入一个不能理解的世界,忍受一种地位低下的待遇,这对于儿童来说,一点也不舒畅。作为儿童的长辈来说,眼望着儿童在一个一知半解的世界中挣扎,也许是有趣和逗人发笑的,可是对于这个儿童来说,他如果发觉他的处境困难,只有一个成年人在同样的环境中才能应付,那他也没有什么愉快而言了。” 

    在他进入大学前,作为一个孩子,坐在父亲写字台前仅能容膝的地方,听自己的父亲和他的朋友们讨论时局变化和历代史实的时候,维纳就懂得了许多学术界的事情。维纳认为,当时他虽然是一个孩子,但却汲取了对许多事物的真正理解,而且他认为自己当时幼稚的观点也并非毫无意义。那些有学识成就的人,往往能抓住那些零碎而没有关联的儿童时代留在记忆中的事情,包括许多我们在接受时还不懂的东西,并能把它们归纳成为有组织和令人信服的整体。

    维纳引起公众最大兴趣和好奇心的工作是被他称为控制论的东西,即无论是在机器还是在生物中发现的通讯和控制理论。这个理论融合了他个人成长记忆以及一些从小听闻、长大后参与并见证过的科学史。从历史角度,起源于莱布尼茨(1646-1716)、巴贝奇(1792-1871)、麦克斯韦(1831-1879)和吉布斯(1839-1903)等人,起源于维纳对这些前辈的好奇,以及在对这些前辈初步了解后自己的分析和思考。

    在这本自传中,维纳谈了自己的一些观点是怎么开始接受,以及怎样逐渐认识到这些观念的重大意义,期望能够引起后来的那些和他一样打算走同样道路的人的兴趣。

    从先天遗传而言,维纳说自己有八分之七的犹太血统,在自己母亲的曾祖辈上,除了一个德国路德派教徒,其余都是犹太血统。维纳的父亲利奥.维纳出生在拜洛斯托克,一个白俄罗斯城。家谱虽然丢失,但传说是摩西.迈莫尼迪斯的后裔。传说摩西.迈莫尼迪斯是科尔瓦多的犹太人哲学家和埃及莎拉丁王的内阁大臣。维纳很喜欢这个祖先,觉得这位哲学家、犹太教法典的编纂者、医生和实干家相对他同时代的大多数人相比,是一位更为可敬的祖先。

    维纳的祖父所罗门.维纳出生在克鲁托欣,在拜洛斯托克结婚安家,1862年维纳的父亲出生,祖父设法用书面德语来代替周围的意第绪语,确定德语为维纳父亲的家乡语.维纳的祖母出生于拜洛斯托克的一个犹太制革商家庭,它们曾是旧俄时代有名望的人,拥有一些小小的贵族特权.在沙皇驾临拜洛斯托克时,维纳祖母家的房子还被选作行宫.

    维纳认为,犹太人的生物学方面的习惯趋于培育种族中一切对学术有利的遗传特性,犹太人家庭的结构同犹太人推崇学术的传统有关,无论什么时候,一个有学问的年轻人,特别是犹太教的法学博士,不管他是否有一点点实际的判断能力,足以在他的一生中作出一番事业,他总是富商的择婿对象.因此,犹太人学者往往能够生育很多小孩.这个观点,维纳和霍尔登教授(1892-1964)交流过,作为英国遗传学家,霍尔登的研究也让维纳更确信这一观点.

    维纳认为,自己的祖父是一位有学者风度的记者,但是缺乏责任心和将家庭团结在一起.因此自己的祖母不得不教养儿女,走独立营生的路,按照犹太人的传统,13岁的男孩子将被接纳参加教会,取得成年男人的尊严和职责.维纳的父亲就是一位智力早熟的少年,13岁就从充当了同学们的私人教师,并以此来维持自己的生活.

    那时候,维纳的父亲已经会讲好几种语言.德语是家庭用语,俄语是国语.由于维纳的祖父对德语的偏爱,所以维纳的父亲进了一所路德教派的学校念书,因而加强了德语在他一生中所发挥的作用.此外他还学法语,因为法语是知识界的语言.当时在东欧,特别是在波兰,仍然有坚持文艺复兴时期的传统,利用意大利语作为社交中的一种高雅语言.此外,维纳父亲到华沙的大学预科学校就读时,课程用俄语讲授,但学生讲的却是波兰语.维纳父亲于世界语的创始人柴门霍夫是同时代的人,因此维纳父亲很乐于接受并成为第一批学习这种新的人造语言的人.维纳父亲认为,语言如果不具备适于精确表达复杂思想的成语,就不能在相互竞争的文化之间,充当沟通思想的媒介.维纳的父亲离开预科大学后就到了华沙大学医学院继续求学,这可能源于犹太人对自由职业的渴望,比如法学博士,律师和医生.德国预科大学和理工科的预科大学强调把古典学科放在其他一切学科之上,但同时又不忽视数学教学,所以维纳的父亲不仅精通拉丁语和希腊语,还对数学有着浓厚的兴趣,在维纳看来父亲就是一位业余的数学家,经常会给一些不出名的美国通俗数学杂志投稿.维纳的父亲还在制图室工作过,旁边工友一个是塞尔维亚人,一个是希腊人,语言环境很是丰富.

   后来维纳回忆自己父亲年少时并不喜欢循规蹈矩和安然平静的生活,相比而言,父亲更喜欢从事一些冒险性的活动.有一次,父亲偶尔参加的一个人道主义性质的学生集,会上的一些演讲使他早就具有的托尔斯泰主义的气质被进一步发扬和巩固,于是维纳父亲决定后半生戒烟酒和肉食,也因为这个重要的决定,不仅如此,他还喜欢从事一些狂热的事业,比如在中美洲成立一个素食,人道主义,社会主义者的公社.虽然结局并不理想,但却把维纳的父亲带到了美国,当时的美国很适合像维纳父亲这样既青春又热爱自由的年轻人,一个刚从欧洲中等教育严格训练中解放出来的青年人,对生活充满着浪漫主义色彩的欢乐,以及对贫穷和艰苦抱着满不在乎的冒险精神的年轻人.

    1880年,维纳父亲来到新奥尔良,那时他18岁,口袋只有五角钱,所以不得不到处找工作,由于他还是个孩子,所以经不起繁重的劳动而动作迟缓,还因此失过业,在维纳父亲从事农业的时期,他碰上过老傅立叶公社留下的人,但他始终是一个托尔斯泰主义者,不喜欢和那些没有一点现实观念的空想家打交道.慢慢的,对新美洲冒险兴趣淡了之后,开始有点羡慕那些衣饰华丽的人,开始追求有一点享乐和生活舒适的权利.基于自己对语言学的兴趣,他参加了当地盖尔语学会的负责人.维纳的父亲很喜欢阅读,一个入境侨居的地位低下的商店里的清洁工却在公共图书馆借阅没有人能读懂的书,这件事曾在堪萨斯城轰动一时.

    最后,维纳父亲终于准备结束自己的冒险并且不规则的生活,开始继续从事他生来就适合的脑力劳动,还大胆地向堪萨斯城地督学要求工作,经过试用,他被堪萨斯城地中学录用,成为了一位杰出的教师,学生的亲密朋友,以及一名教育改革家.他很善于启发学生的兴趣,乐于鼓励学生思考和参加体育活动和旅行.

    不仅如此,维纳父亲很喜欢参加当时美国中西部新兴的布朗宁诗歌朗诵相关的活动,也正是这个爱好,维纳父亲结识了维纳的母亲.虽然父亲最终选择了语言教师,但维纳认为父亲其实很适合作数学教师,因为他发现父亲有这方面的天才和兴趣,而且维纳坦言,自己在整个大学学习期间,大部分数学知识都是从父亲那里学来的.就这样,维纳的父亲(当时被认为很奇特的年轻人)和维纳的母亲在1893年结了婚,那时维纳的父亲已经成为哥伦比亚城密苏里大学现代语言教授,教法语和德语.维纳的母亲出生于一个源远流长的南方名门家庭,在母亲的影响下,才华横溢但心不在焉,热情洋溢但脾气暴躁的维纳父亲变得更加入世.他们和大学的许多教职人员一同住在一所公寓里,1894年11月26日,维纳诞生了.

    维纳回忆,自己和父亲有很多相似的地方,比如脾气暴躁,桀骜不驯,所以维纳母亲经常需要在父子两人中间作和事佬.作为超凡脱俗的学者,能够娶一位能帮助他们融入社会,迎合世俗并稳定生活下来的妻子,真的太重要了.

    维纳刚进入幼儿时期,就随父母旅行到了波士顿,原因是父亲的语言学职位被一位政客亲信挤掉了,所以父亲只有另谋生路.到了波士顿之后,维纳父亲很快引起苏格兰民谣的编辑弗朗西斯.蔡尔德教授的注意,他需要父亲帮他作南部斯拉夫语方面的工作,父亲干得很出色,于是他就帮维纳父亲在附近找工作,比如波士顿大学和新英格兰音乐学院任教,到波士顿公立图书馆编写书目,最后,蔡尔德教授替维纳父亲谋到了哈佛大学斯拉夫语讲师的职位,这样的职位在哈佛大学是第一次,从此,维纳父亲走上了从副教授到教授逐步晋升的道路,直到1930年退休.蔡尔德教授从此也成为维纳父亲一位推心置腹德朋友.

    维纳回忆父亲晚年仍然保持着语言的天才,能用英语,德语,法语和西班牙语讲话,虽然已经看不清周围的一切,但他的语言仍然很清晰,合乎语法和习惯用法.

   维纳认为父亲对自己影响很大,在维纳童年早期就致力于其天赋和潜力的发掘和培养~

   和父亲一样,维纳喜欢结交各种领域的博学之士.而控制论也是在和哈佛医科学校和青年科学家们进行每月一次的科学方法的讨论会中形成的.

   

   

    

        




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