武夷山
人类为何想要量化一切 精选
2022-8-13 07:45
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人类为何想要量化一切 

■武夷山

 (发表于《中国科学报》2022年8月12日)

    6月,英国费伯出版社出版了英国著名科技网站Verge(Verge的意思是“边缘”,因为该网站十分关注技术与社会的关系)的资深记者James Vincent(詹姆斯·文森特)的著作Beyond Measure:The Hidden History of Measurement(本文作者译为“大话测度:测度秘史”)。

    科学家希望,尽量用稳定的事物——例如宇宙常量来定义国际单位。比如,1983年的国际计量大会将1米定义为光在真空中行进1/299792458秒的距离,而光速是一个常量。又如,从1990年起,电阻单位“欧姆”的定义改由量子霍尔效应确定。

    直到2018年11月,千克是唯一仍然使用人工制品作定义的国际单位:1千克的定义就是“国际千克原器的质量”。该原器存放在位于巴黎的国际计量局的保险柜里。因发现量子霍尔效应而获得1985年诺贝尔物理学奖的德国马普学会固体物理研究所所长克劳斯·冯·克利钦2015年在上海演讲时曾指出,其实“千克”的定义也可以由量子霍尔效应来确定,因为量子力学中的宇宙常量——普朗克常数与质量之间存在着对应关系。当年11月16日,第26届国际计量大会通过了“修订国际单位制”决议,正式更新了包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位的定义。

    英国记者文森特为了报道千克重新定义的大事件,专门去巴黎调研,采访了参与重新定义“千克”相关工作的一些科学家,并由此产生了对测度的强烈兴趣。经过辛勤劳动,文森特终于完成了此书。

    从腕尺(古代的长度单位)到千克,从微不足道的英寸到不可思议的光速,测度单位是人类所发明的有力工具,帮助人们认识世界。我们的生活与科研离不开测度:测降雨量、测辐射量、测太空的深度、测原子的空心程度、测卡路里、测步数、测幸福感、测恐惧感,等等。如果我们不会测度,就无法观察周遭的世界;如果不会测度,我们就无法做实验、无法学习、无法合作。

    文森特在本书中要回答的问题是:为什么人们测度事物的冲动日益强烈?测度是从何时开始无处不在的?本书涉及上下五千年、纵横千万里,作者从远古的狩猎—采集社会聊到古代埃及人(每年测量尼罗河的深度是埃及人的一桩大事),从法国大革命(1875年,法、德、美、俄等17国政府的代表共同签署了《公制公约》,同意成立国际度量衡局,承认公制是法国大革命催生的最伟大的科学事业)一直聊到21世纪无情的“量化自我”运动。对于每一桩故事,文森特都十分注意讨论测度之政治后果,探讨测度是如何被用作压迫与控制的工具的。

    本书内容丰富,不限于测度之科技侧面。文森特说,“测度是社会的一面镜子”。比如,若仓库管理员工作时间的每分每秒都被监视记录下来,这就反映了一种复杂的关系,与英国画家威廉·布莱克的一幅画作中所表现的牛顿有一拼:牛顿正盯着一张他借助圆规绘制的图表。但牛顿只关注圆规这一测度工具,而忽略了周围彩色的岩石和海洋之美丽。

    总之,本书叙述了人类如何在混沌的宇宙中借助测度来探索靠得住的真理,讲述了关于测度领域中的特立独行者和具有远见者探险和突破的故事。本书论证说,测度不仅造就了我们生活于其间的世界,而且造就了人类自身。

    全书除了“引言:测度为什么重要”和“跋:头脑中的测度”,分为10章:1.点燃文明火种;2. 测度与社会秩序;3. 测度之恰当主题;4. 量化的精神;5. 公制革命;6. 铺满世界的网格;7. 测度寿命与死亡;8. 标准之争;9. 覆盖所有时代,面向所有民族;10. 被管控的人生。

《中国科学报》 (2022-08-12 第3版 读书)


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