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顾骏|八卦与二进制,到底搭不搭?

2019/10/21 3:32:55

顾骏|八卦与二进制,到底搭不搭?

现如今在中国大地上,创新之风风头正健,但新近发生一件事,让人不由思考,中国创新首当其冲应该是什么方面的创新?

 

2月11日美国科学家宣布发现引力波,在基础物理学界掀起巨浪的同时,大洋此案的中国额一片舆论哗然,区别只在于对面摆开的是学术界盛宴,而这里推出的是娱乐狂欢:一段5年前的视频像引力波一样,冲击着了许多国人的神经。

 

五年前,某地卫视一档求职节目中,前管道工郭英森说起了引力波,并拿出“相对论量子力学”公式和自己的新论据,却遭到嘲笑。现如今引力波家喻户晓,郭英森也以“诺贝尔哥”的称号一夜走红,“媒体欠郭英森一个道歉”也因此充塞网络。

现场主持人和专家不但欠郭英森本人一个道歉,因为不尊重个人梦想,还欠国家民族一个道歉,因为郭英森自认为“比爱因斯坦高明”,媒体却未予支持,致使“中国与又一个诺贝尔奖擦肩而过”。中国社会歧视民间科学家,即“民科”,积习难改,这给中国科技创新造成了巨大障碍。诸如此类的说法一个比一个来头大,让人不能不对“诺贝尔哥”事件及其背后的文化因素,深长思之。

 

中国的“民科”通常除了喜欢在个体作坊的基础上,复制大工业生产项目,比如造飞机、潜水艇、火箭之外,还热衷于在初中文化水平的基础上,进行相对论、哥德巴赫猜想证明等研究。无论机械制造还是理论研究,在个人爱好的范围内都是可以理解、值得尊重的,如果没有因为资金紧张而影响生活的话。但要是进入科技的殿堂,要让专家来认真探讨其发现的价值和推广的前景,很难,因为不需要周密的审核考证,从门槛上,就基本上被排除了。

 

当今自然科学的基础研究往往以数学为门槛,不但研究结果以数学公式来表达,整个思维逻辑也与数学高度相融。相对论的经典表述是著名的“爱因斯坦方程式” E=mc2,即E为系统的总能量,m为系统的总质量,c为光速,其常见形式是:△ E=(△m)c^2,一个以时空为自变量、以度规为因变量的带有椭圆型约束的二阶双曲型偏微分方程。理工科出身的大学毕业生看不懂这个公式,也稀松平常得很,只有初中数学水平的“民科”理解起来自然更加困难。当然,“民科”中也有对数学特别爱好的,喜欢琢磨“哥德巴赫猜想”,但要是真的自修到能理解“哥德巴赫猜想”了,许多人未必还会对解这个国际数学界最高深难题之一,抱有这么高的兴趣。犹如练到了“钢琴十级”的孩子,往往连弹钢琴的兴趣都没了,遑论做一个钢琴家?做学问也好,学手艺也好,都有一个规律,叫“初学三年,天下通行;再学三年,寸步难行”,只有“初生牛犊不怕虎”,才敢开口丈量天之高、地之厚。

 

粗浅地说,在基础研究领域,今天的科学家往往是这样工作的:发现一个现象,用已有的理论解释不了,需要提出新的理论,而理论的主要表现形式是数学公式,如果成功解释了这个现象,就会进一步按照数学公式的推导,提出应该还有什么未曾发现的现象存在。在理论指导下,研究者发明测量方法,并观察到理论预见的现象,那就证明理论的正确。在某种意义上,人类不是先看到现象,而是先由数学告诉我们现象在什么条件下存在,再通过观察而发现之。爱因斯坦在1915年提出引力波,科学家在2016年宣布发现引力波,大致就经历了这么个过程。

 

这个过程类似于19世纪俄国化学家门捷列夫发明了“元素周期律”,即元素按照原子数量多少由小到大排列的顺序。当时许多元素尚未被发现,但只要这个数量的位置存在,化学家就可以断定对应原子的存在。相当长一段时间里,化学家就用经验观察或实验数据来“发现”这些原子。这意味着,所有后续努力都是有指向的,而这个指向器就是“元素周期律”。如果说当时不懂元素周期律就无从发现新元素,那么不懂广义相对论和“爱因斯坦方程式”,就不可能发现引力波,更不可能有什么引力波技术及其运用。

 

显然,如此严谨的推导和验证过程,不是业余爱好者凭一腔热情和碎片化的科普知识,足以对付得过来的。既然如此,“民科”何以前赴后继挑战世界级难题,犹如飞蛾扑火,徒劳地耗费精力、金钱和时间而在所不惜?这里有中国传统文化基因的作用。

 

自古以来,中国在认识自然的过程中存在着两种倾向。一种是纯经验性的技术发明,无论在历法、工程、机械、炼丹(化学的原始形态)还是水利等技术层面,中华先人都有世界级的发明创造,但遗憾的是没有形成能够得到数学支撑的理论成果,中国可以有π,有“勾三股四玄五”,有方程求解,却没有公理式演绎体系,中国的数学传统素来以算数见长,今日让孩子挠头的“奥数”题目“鸡兔同笼”是古人平常的智力游戏。缺乏数学表达的理论成果始终是中国传统创造发明的内伤,历史上大量发明创造的失传,与此有很大关系,经验成果难以得出更多、更高明的衍生成果,更与此有关。

 

在另一方向上,中国文化又过早地进入“数字化思维”,即“象数逻辑”,典型表现就是八卦推演,从天道到人事,都可以通过几个简单符号化数字加以推断。确实,当下人类数字化生存所依赖的数学工具“二进制”,其组合原理在中国的八卦里可以发见,至于17世纪法国数学家莱布尼茨是否由此得到启示,从而发明“二进位制”,这里不作深究。八卦运用的“阴阳”两个符号,即便视为“0”与“1”,也只是作为符号推演,不是数学运算,八卦对世间事物的“掐算”同“二进制”的运算毫无相似之处。借“数”的形态,却并不在意事物间数量的关系,更不在意数量关系的形式特性,是中国象数逻辑的基本特征。因此,中国式“数字化思维”始终没有发展成数学思维,也没有形成严谨的、可以同经验证据相对应的逻辑思维,中华民族也因此被人认作“一个缺乏数字概念的民族”。

 

传统文化的基因在当今的“民科”那里明显存在,不但他们选择的研究课题对数学的要求同他们所掌握的数学工具之不相称令人惊讶,而且他们整个推导过程的逻辑不连贯,尤其是缺乏学理逻辑的支撑的情形随处可见。五年前电视节目中专家何以“不尊重”郭英森,不给他完整介绍“成果”的机会,不是否定他的结论,而是从其选择的课题与其实际数学能力的差距上,就可以判定对这样的结论连判定都不需要,因为没有过程的保证,类似发明创新只能是“垃圾进来垃圾出去”,如此研究取向和思维方法不应该通过大众传播途径影响更多的人。可以说,今天越是有人认为专家缺郭英森一个道歉,越是说明不能让这种漏洞百出的思维方法再登堂入室了。

 

值得庆幸的是,在“诺贝尔哥”事件中,有许多网友拒绝了“道歉”之说,看出了“民科”与严谨科学研究的区别,认识到思维方式不同对创新的巨大影响。这足以说明,经过多年的教育普及,随着越来越多的人接受系统的科学训练,传统文化的思维基因正在逐渐弱化,内伤逐渐痊愈。在这样的背景上,让人反而生出另一种迫切感:中国数学思维既然如此不同于西方,那在量子理论已经越来越揭示出人类经验感知的缺陷的当下,中国传统思维是否具有有助于人类思维跳出西方窠臼的潜力,就像八卦中毕竟包含了二进制原理的萌芽一样?

 

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