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科研追求:洞察复杂以索简洁 精选

已有 5822 次阅读 2022-10-5 11:21 |个人分类:建言献策|系统分类:科研笔记

最近,我看了John Gribbin所著的《深奥的简洁》一书(译者是马自恒)。通过剖析大量的经典案例,作者说明:“整个世界都是建立在简单的元素之上,它们经过一系列复杂的运动便可成为复杂的整体,从而往往呈现随机的混乱行为,但即便如此,也会遵循简单的规律。”这便是“深奥的简洁”。

诚然,学者要从复杂的行为中找到简单的规律,必然经历极其烧脑的探究过程;当学者触摸到隐藏在复杂行为背后的本质时,才可能实现初衷;当学者把探究结果公之于众后,才能大幅提升大家对此复杂行为的认识。此探究-解锁-公布过程,可归为一句话:“把复杂留给自己,把简洁留给别人。”

某些网友看了我写的有关“大道至简”与“化繁为简”系列博文后,问了我一些问题,其中一个共性问题是:受基本的物理法则约束,事物演变的本质规律应该是简单的,且可用简洁的方程描述,但为什么我做不到呢?

我答曰:我们面对的自然事物,无论其运动形式还是演变过程,均十分错综复杂;要找到某种规律性,需靠深度思考以探支配其运动或演变的物理实体及其属性;需靠严密推理和数据分析以求影响此实体行为的主控因素,进而挖掘实体的定性运动规律或演变规律;需靠恰当的数理工具,把定性规律描述为定量规律;需靠强劲的整合能力,把定量规律简化为优美方程。若自己欠缺这种揭示复杂性的“风雨”经历,是不可能见到“彩虹”滴。

在我们的日常科研生活中,这样的场景不少见吧。譬如,听某些同行的学术报告,只有云山雾罩的感觉而不得要领;与某些同行探讨问题,听对方说了半天仍稀里糊涂;读某些同行发表的论文和出版的著作,看到里面一长串多变量的复杂方程而不知晓其物理意义和用法。之所以出现这些场景,通常是因为其研究尚浮于表面,未深入到骨髓。是啊,自己不太明白的事儿,说给别人听或写给别人看,别人肯定得一头雾水。鉴于此,我们应把别人的感受放在首位,即:“把复杂留给自己,把简洁留给别人。”

参考(略)

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科研突破:大道至简 

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