不要打擾我學習4：從物理學家費曼的小故事中認識科學
可能有的小夥伴聽說過一種說法：現代科學都是建立在哲學體系之上的。我並沒有查找到這句話，或者類似表達的出處。當然現在的哲學已經和300年前的哲學不是一種東西了。現在的哲學有很多分支，比如人文哲學，美學，倫理學，藝術學等，和科學相關的叫科學哲學。
但是在科學剛剛萌芽的年代，哲學家和科學家是沒有界限的，甚至那個時候科學和宗教也是不分家的。在「讓科學走下神壇」那期文章就談到了有時候科學也會被人當做一種宗教。但是我們需要認識到，無論是科學還是宗教，它們本源都是為這個令人著迷和困惑的世界提供一種合理的解釋。我們熟知的艾薩克·牛頓，牛爵爺，也是一名有神論者，上個世紀的許多為諾貝爾得主都是相信上帝的。所以相信科學和相信宗教不是二元對立的，而是可以在一個人的腦中達到微妙的平衡的。
艾薩克·牛頓
給大家講一段上個世紀著名物理學家費曼，和一群哲學家的有趣故事。如果你沒聽說過費曼，那請你一定要記住這位偉大的物理學家。全名：理查德·費曼。費曼和我們認知里默認的物理學家完全不同，一般的物理學家基本就在自己的領域裡晃悠，其他的就很菜了。比如我們常說愛因斯坦會拉小提琴，但是實際上，我們的偉大的愛因斯坦的小提琴拉的和鋸木頭差不多，好一點就是普通的業餘水平。費曼大神就完全不一樣了，他是一個個性十足，多才多藝，愛出風頭，平易近人且喜愛搞怪的物理學家。他也是被評為有史以來十位最偉大的物理學家之一。他自己搜羅了很多好玩的事情，最後整理了一本自傳《別鬧了，費曼先生！》，對科學有一點點興趣的人可以買本來翻一翻，更能體會到科學帶給人的魅力。
費曼在普林斯頓大學工作時候，喜歡在午飯的時候給自己安排「跨學科體驗課」，簡單來說就是和每個學科的教授們坐在一起吃午餐，每個學科吃兩周。其實他就是坐中間聽著，人家說啥他就聽啥。如果碰到有意思的問題，他才會提個出疑問。當輪到和哲學家吃午飯的時候，搞笑的事情就發生了。
第一天他坐在一圈哲學家中間就聽不太懂他們說的什麼，因為哲學家的用詞都很奇怪，這輩子都沒聽說過。可費曼依舊靜靜得聽，反正一句也聽不懂，也不知道要問什麼。
第二天依舊和聽天書沒什麼區別。（上過線性代數課/高等數學課的同學可以回想一下過去自己聽課的情景，基本就和那種感覺差不多。滿腦子都是「這是啥？這TM又是啥？」）。
第三天還是覺得聽著彆扭，忍不住插嘴問了幾個經常出現的怪詞。然後這些哲學家給他一一解釋，結果解釋完還是沒聽懂。（像不像曾經自己考試前去找老師答疑，老師哇啦哇啦一通，自己依然一臉懵逼）。最後這幫哲學家就邀請費曼直接去參加他們的研討會，形式很像上課。費曼就果斷地，抱著對科學的熱愛和興趣，去聽這堂課。事前還提醒自己這次前往不能當大嘴巴，再興奮也得憋住，不要破壞課堂的環境。結果研討會的情況按費曼自己描述就是：「難以置信的典型，但千真萬確地發生了」。
原來，開始的時候費曼是老老實實的聽著，哲學家們就在討論一本名為《過程與實相》的書。（我也很想吐槽書名都這麼晦澀）。當哲學家們討論到其中一個章節的時候，老有一個叫「本質客體」的詞出現，不知道什麼意思，反正聽起來很高大上。可能這個詞在其他書上有明確的定義吧，不過先聽著吧，事後再去查一下。不過聽著聽著費曼就發現不對了，這群哲學家怎麼開始討論起「本質客體」的定義來了？然後主持研討會的教授就開始讓大家討論，「本質客體」的定義和使用範圍等等。聽到這費曼就呵呵了， 你們之前討論地那麼熱烈，還以為是什麼高大上的東西，感情你們自己也沒弄明白「本質客體」啥意思。
突然，講台上的教授突然問費曼：「費曼先生，請問電子算不算本質客體呢？」。此時費曼正想著，你們這群逗比從上周就開始討論什麼「本質客體」，到一分鐘前才開始給「本質客體」下定義，你們上的是假大學吧。費曼忍著自己大嘴巴想吐槽的個性，還是先又回問了一句：「不好意思，我沒看過《過程與實相》這書，也不知道「本質客體」指的是啥？而且我只是個來旁聽的」，然後費曼停了一小會，實在憋不住了，又追問了一句：「不過，如果在座的各位能先回答我一個問題，讓我多了解一點「本質客體」這個概念是什麼，那我就可以試著回答一下剛那個教授問我的問題了，我就是想問一下，那磚頭算不算本質客體呢？」。
其實在費曼停頓的這一小會，考慮的是會不會這些哲學家把理論上構想的東西當做真實存在的物體了？因為當他聽到電子算不算「本質客體」這個問題的時候，他大致判斷這個教授把電子當做一種真實存在的物體了。（而實際上「電子」在當時那個年代只知道是帶負電，由湯普森發現，具體它長什麼樣子並不清楚，現在我們的中學課本，甚至大學課本把它描述成一個小球，也只是電子的一個模型，並不是電子的本來面目；另一種對電子的描述是基於量子力學的波函數，電子就是一團霧蒙蒙的雲團，叫電子的概率雲，電子的樣子就從小球變成了一個在某一個時空出現的概率）。
電子-原子核模型，類似於行星模型
電子云模型，黑點的密度代表電子出現的概率
所以費曼覺得是因為這位提問的哲學教授不懂物理學知識，只是把電子當做一個小球了或者別的什麼。其實費曼是打算之後要給這群哲學家解釋一下什麼叫做「理論」和「實際」，理論里的電子只是在xxxx條件下，通過xxxx實驗得到的xxxx結果而已。電子理論中的電子是不存在的，和磚頭有內部這個理論中，現實中的磚頭也不存在內部是一個道理的。（你把磚頭劈開，內部就變成了側面，所以磚頭不存在內部，但我們理論中可以認為磚頭有內部）。費曼就在這麼短短的幾面內就想好了後續所有的大招，可見其科學功底的紮實。可是哲學家接下來的表現直接讓費曼看傻了。
哲學家A起來說：「一塊磚就是單獨的、特別的磚。這就是懷特海所說的本質客體的意思。」哲學家B又反對說：「不，本質客體的意思並不是指個別的磚塊，而是指所有磚塊的共有的普遍特性，換句話說，『磚性』才是本質客體。」哲學家C又說：「不對，重點不在磚的本身，『本質客體』指的是，當你想到磚塊時內心形成的概念。」
然後哲學家又一個個起立發言，把費曼涼在那了。費曼當時覺得這是他出生以來聽到最多的關於磚頭的「天才」解釋。在費曼看來，這群哲學家連最簡單的磚頭都不能做出統一的認識，更不要說電子這種更加抽象的東西了。最後混亂的辯論場面化解了費曼已經想好的所有大招。我相信費曼當時是臉上笑嘻嘻，心裡MMP。費曼從此再也不喜歡哲學家這群逗貨了。
從這個小故事也可以看出來，「哲學家」和科學家的思考方法是不同的。（原諒我沒有把哲學家歸類為科學家。）在我之前的小系列「喝口麵湯消消食」里談到過，包括醫學在內的所有科學家與其他所有領域都不同的一點就是方法論的不同，科學家採用的科學方法論。這也是這一期的主題：什麼才能叫做科學？
首先科學不代表絕對正確，也不代表絕對錯誤。國際著名經濟學家張五常先生在他的著作《經濟解釋》中的第一章的題目就叫做「科學的方法」，其中就介紹到在任何情況下都不可能錯的言論屬於「套套邏輯」。「套套邏輯」的內容是空洞的，沒有價值的，半點解釋力都沒有，即便它是永遠正確的。舉個簡單的「套套邏輯」：四足動物有四隻腳。這句話永遠正確，但是沒有任何價值。
（再給大家出一道附加題：「每個人的任何行為都是為自己爭取最大利益」，這句話屬不屬於套套邏輯。）
張五常的《經濟解釋》
那科學不追求真理，到底追求的什麼呢？請大家回想一下中學時的語文課的一道填空題。牛頓發明/發現了萬有引力定律。當初老師們按照參考書的標準答案告訴我們應該是牛頓發現了萬有引力定律，答案的解釋是說因為萬有引力定律是客觀存在的，牛頓只是發現了這個定律。然後時隔多年，通過和各種牛人的交流和自身體會，我想當初這道題的答案該換了。實際上是牛頓發明了萬有引力定律。為什麼這麼說呢？萬有引力定律不是客觀存在的，它只是牛頓為了解釋行星運動的一種理論解釋，它只是描述世界的一種方法。實際上萬有引律定律只有在特定條件下才是適用的。後來愛因斯坦創立的相對論把適用條件推廣了，萬有引力定律是它的特殊情況之一。物體之間的相互吸引不再是牛頓所描述的那樣，而變成了時空的彎曲。雖然牛頓萬有引律定律不是絕對正確的，但是它依然有用，可以得到相當精準的結果。如果牛頓的萬有引律不正確，那麼愛因斯坦的理論對了嗎？當然不是，前文提到過，科學不是探究的對錯問題，而是對現實世界提出一種可靠地解釋。誰都可以有自己的解釋，但是科學只採納結果最可靠，精度最高，適用範圍最廣的解釋而已。這些理論或者解釋是存在於人們腦海里的模型，而不是客觀事實。所以牛頓只是發明了萬有引力定律，用來解釋行星的運動的。
廣義相對論解釋下的萬有引力
今天我和大家探討了什麼是科學，已經介紹了一個偉大的物理學家的小故事。希望以此為切入口，讓大家了解科學家也是一群可愛的人。最後再次強調，科學不是發現正確的事物，科學是發明一系列合理的解釋。謝謝大家。
附加題答案：一個人自殺，明顯是對自己有害。假如我們說自殺的行為，是因為「爭取個體的最大利益」，那就是套套邏輯了。在這個假設下，任何行為都包括在內，以「爭取最大利益」來強行解釋自殺行為」沒有錯，因為假設本身就包括了人的所有行為。如果所有人的所有行為都被這樣空泛地解釋了，這句話就沒什麼使用價值。
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