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“民科”也能批评现代科学

已有 3302 次阅读 2016-2-24 04:19 |系统分类:观点评述| 数学家, 民科, 物理学家

中国目前掀起了一个讨论民科的小高潮。既可笑,也有意义。


民科,实际上是一个世界性的概念,更正确的称呼应该是业余科学家。这个称呼的对立面应该是专业科学家。各个国家各个领域都有不少的业余人士,他们和专业人士的界限是非常不好划分的。你是数学家,发表物理、化学的观点,就可能被认为是业余观点。你是生物学家,对宇宙形成说三道四,别人可能会看不起你。你是中学教师,对哲学问题评论一番,大家可能不会太当回事。但是人类社会的分工就是这么复杂,专业人士和业余人士的相互作用,才造就了当今科学的伟大发展。


中国有些“民科”,科学水平不高,做的科学太大太空,也是一个不争的事实,不必过分在意。随着教育和文化的普及,民科也会有相应的进步。我今天想思考的是另一个问题:我们的这个社会如何给创造性留下更大的空间。  


本文想举一个小小的例子,任何人,例如“民科”,只要有一点关于区间的数学概念,可以用它去难倒物理教授、应用数学家。


普通人对三维空间是有概念的,谈六维空间一定会使他望而生畏。为此,以下我们只谈两维空间。在纸上画一个直角坐标系,一个轴标上x,另一个轴标上v。 在第一象限画一个小方块,在方块里点一些点代表粒子,粒子在方块里的意思是说它们的位置和速度(速率)各限制在一个小范围内。统计物理的一个基本方法是:研究速度如何把粒子从这个小方块里驱赶出去,研究力如何把粒子从这个小方块里驱赶出去,把这两个粒子数相加,是粒子出去的总数目。这个方法虽然写在教科书里用来推导物理方程,但这个方法是有基本问题的。


简单的说,如果小方块很小,速度和力比较大,在一个时间段里,方块里的粒子由于自身的速度导致位置发生变化会从那个位置间隔中“跑“出去,也会由于力的作用速度发生变化从那个速度间隔中”跑“出去。按上面的逻辑,粒子可以在一个时间段内从小方块里跑出去两次。这显然是不合理的。但是这个不合理的推理,几乎所有的物理学家、应用数学家、流体力学家都学过用过。


这个就是我在上一个博文中提到过的佯谬。在科学家的内心里,佯谬是推动他思考的基本动力之一。其实在各个学科中佯谬非常普遍。那种学完一门科学,满足于考分高,没有发现佯谬思考佯谬的人,不会有真正的收获。


我写此文,从小的来说,希望国人对我的科研工作有新的认识。从大的来说,希望国人对科学方法、科学评价和科学制度的建立有新的思考。




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