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奇妙体验:揭开科研中的类比方法

时间:2023-08-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:当今世界,若从事科学研究,单兵团作战早就落伍了,集团军的冲锋陷阵,才是克敌制胜之良方。获知:南开大学是周恩来以正式在校生身份就读过的唯一的高等院校,这一身份总共有4个月的时间。1920年1月29日,周恩来等4人领导天津各校学生数千人赴直隶省公署请愿,竟被拘捕。羁押期间,周恩来被南开大学开除,他的学籍直到西安事变之后方由校长张伯苓亲自宣布恢复。

奇妙体验:揭开科研中的类比方法

(一)

我在组会上多次强调了“类比”在科学研究中的重要性,并举了一些经典的例子,例如爱因斯坦光电效应(把波看作粒子)与德布罗意的物质波(把粒子看作波)等等。

我相信我的这些可爱的学生们都已经透彻理解我的良苦用心了。但是,我还是心有余悸:倘若类比运用不当,将会流于肤浅。那么,如何避免肤浅呢?

现在我可以说的是:倘若你个人不能十分确定,那么,集思广益将是唯一有效的途径。秀出你的思想,铺到展台上,让众人评价吧。与志同道合者合作,是研究过程中的至乐之事!当今世界,若从事科学研究,单兵团作战早就落伍了,集团军的冲锋陷阵,才是克敌制胜之良方。

(二)

2010年9月,我参加了南开大学承办的中国物理学会秋季学术会议。南开大学的正面如中国的大多大学一样,有着一个宏伟的大门,大门内矗立着高大的周恩来总理的塑像,塑像下赫然刻着周总理的一句话“我是爱南开的”,——倘若你愿意多花些时间在校园内徜徉,在校园的其他角落也会邂逅到这句话,从这句话可以清楚地领悟到敬爱的周总理对南开大学深厚的感情。会议结束后,返回上海,源于好奇,我到网上查了一下相关资料。获知:南开大学是周恩来以正式在校生身份就读过的唯一的高等院校,这一身份总共有4个月的时间。

1919年9月8日,周恩来注册入学(时为南开学校大学部)。1920年1月29日,周恩来等4人领导天津各校学生数千人赴直隶省公署请愿,竟被拘捕。羁押期间,周恩来被南开大学开除,他的学籍直到西安事变之后方由校长张伯苓亲自宣布恢复。塑像下的那行字源于周总理的一封信(与此信有关的背景,请点击:http://zhidao.baidu.com/question/132523029.html):

你们诸位离天津远,还不知道内情。我是现在天天到南开去的。我是爱南开的,可是我看现在的南开趋向,是非要自绝于社会不可了。人要为社会所不容,而做的是为社会开路的事情,那还可以;若是反过脸来,去接近十七八世纪,甚而十三四世纪的思想,这个人已一无可取,何况南开是个团体。团体要做的事情,是为“新”,倘要接近卖国贼,从着他抢政府里的钱、人民的钱,实在是羞耻极了,哪能谈到为社会的事实!

(作者注:以上内容来自于网络,而非第一手资料,若有讹误,欢迎指正。)

(三)

物理学家的眼中,主导这个世界的物理规律是简单的——不仅应该,而且必须。不少人对此不是很理解。是的,在物理学家的眼中这个世界确实是简单的,根据我的个人体会,其理由是:我们生存的这个世界,呈现着过于纷纭复杂的多样性,看起来混乱实则有序。如果主导这个世界的物理规律很复杂,那么很难形成如此有序的世界。举例来说:(www.xing528.com)

目的:从A演化到C。

路径1:A→B→C;路径2:A→B→D→E→F→…→C。

显然,欲达“从A演化到C”的目的,路径1出错的可能小于路径2。这是因为,与人类类似,在自然界演化、发展的历程中,步骤倘若过于复杂,自然界也更容易出错。

所以,物理学家们眼中主导这个世界的物理规律应该是简单的。在这个哲学思想主导下,物理学家们确实在认识世界、解释世界、利用世界方面做出了彪炳千古的贡献,如爱因斯坦的质能方程。还有,粒子物理学家告诉我们,我们身边的所有物质只是由6种夸克和6种轻子构成的。——哈,从这个角度也可以看出:人,是生而平等的。

然而,一个具有启发意义的问题是,既然主导自然界的物理规律是简单的,那么主导人类社会发展的物理规律是否同样简单呢?对人文学科的定量研究是物理学与其他学科的交叉研究方向之一,值得我们探讨。

(四)

什么是复杂系统?当我与朋友聊天时,每当我告诉他们,我的研究方向之一是“复杂系统”(complex system)时,他们眼中充满的迷茫告诉我,他们有话要问:“复杂系统是什么东西呢?”这时,我就举例说,“经济市场就是一种复杂系统。”说到这里,朋友们当然完全明白了。

但是,作为复杂系统的研究人员,我的回答显然不是很标准,正如软物质的定义(http://blog.sina.com.cn/s/blog_53af0c0f0100jhdz.html)一样,对于复杂系统的定义也很费脑筋。鉴于复杂网络(complex network)也是复杂系统之一,其实回答好什么是复杂网络,也就很好理解什么是复杂系统了。那么,什么是复杂网络呢?简单起见,复杂网络就是介于规则网络(regular network)与无规网络(random network)之间的网络。至此,什么是复杂系统也就很好理解了,即介于规则系统(regular system)与无规系统(random system)之间的系统。显然,经济市场理应归于其中。

[1]此文最初于2010年10月7日发表于新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_53af0c0f0100lnyj.html。

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