这是隐藏的大脑。我是尚卡尔·维丹塔姆。1968年12月,美国宇航局阿波罗8号宇宙飞船的机组人员成为第一批绕月轨道运行的人类。飞船上的宇航员弗兰克·博尔曼、詹姆斯·洛弗尔和威廉·安德斯看到了地球从月球地平线上升起的壮丽景象。圣诞节前夕,该事件的电视直播成为当时收视率最高的电视节目。哦,我的上帝,看那张照片。
威廉·安德斯用一张照片捕捉到了这一刻,这张照片后来被称为“地出”。它以人们从未见过的方式展现了我们的星球,一个鲜艳的蓝色和白色球体悬挂在广阔的宇宙中。地出不仅仅是一张美丽的图片。它成为环保运动的象征,深刻地影响了人们对我们星球的看法。
美丽,但却脆弱,值得我们保护。这张照片激发了地球日的诞生。这是一个几十年后仍在延续的全球性运动。它涉及到全世界数十亿人。所有这一切都源于一幅简单而美丽的图像。本周在《隐藏的大脑》节目中,我们将探讨美的力量,为什么我们如此感动,它如何影响我们的行为,以及我们对美的吸引力如何解开宇宙的秘密。
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帮助戴尔有所作为,并选购由骁龙X系列处理器驱动的AI就绪型电脑,网址为dell.com/deals。网址是dell.com/deals。在20世纪90年代初,Anjan Chatterjee是一位在阿拉巴马州伯明翰大学工作的年轻神经科学家。星期五,Anjan和两位同事会在当地一家休闲场所聚在一起,谈论工作和生活。
我们聚在一起的地方是一家酒吧,离我在伯明翰住的地方只有一条街之隔,叫做Garages。为了营造气氛,这是一个美丽的中央庭院,有建筑遗迹、锻铁椅子和木兰树,是一个赏心悦目的谈论想法和生活的地方。
一天晚上,当他们坐在木兰树下喝着饮料时,Anjan的朋友Brit提出了一个问题。想象一下10年后的你。回顾过去,你会为自己在工作方面没有做过的事情而后悔吗?♪
Brit喜欢问这些元问题。这是一种很好的方式,因为我的生活中也即将发生转变,我将搬到一个新的地方,新的实验室,也要重新评估我想如何引导我的注意力。Anjan知道他朋友问题的答案。他想研究美。
他一直对艺术感兴趣。小时候在印度长大,他花了许多时间画风景画,想知道是什么让它们如此美丽。作为一名神经科学家,Anjan仍然对这个问题感兴趣。他想了解审美的科学。为什么我们会被美丽的事物所吸引,大脑是如何处理美的?更有趣的是,艺术家在创作美丽的作品时,大脑中会发生什么?
当我90年代后期开始研究这个问题时,几乎没有任何文献是从神经科学的角度来写的。有很多方法可以研究这些问题,但一种技术是观察那些遭受某种神经损伤的病人。Anjan开始研究患有不同神经缺陷(如帕金森病)的艺术家,以了解它对他们的艺术有何影响。
如果中风或脑部疾病改变了人们感知或创作艺术的方式,那就说明受影响的区域在审美方面发挥了作用。Anjan说,在一些罕见的情况下,脑损伤似乎增强了人们的艺术能力。这是一个悖论,因为一方面,你可能会认为艺术是我们人类的最高表达。
然而,对于脑损伤,我们从不谈论某人的语言如何变得更好。我们不谈论他们的情绪处理或他们的
决策能力如何变得更好,然而,在某些情况下,人们可能会出现脑损伤或神经疾病,而他们的艺术会发生变化,这种变化在某些人看来更具吸引力。重点不是说如果你脑损伤了,你的艺术就会变得更好,但在某些情况下,这种情况确实会发生。
因此,我们在一些退行性疾病中看到了这一点,尤其是一组被称为额颞叶痴呆的疾病。这有时也见于具有令人印象深刻的图形技能的自闭症患者,以及有时帕金森病患者,尤其是在他们服用之后
帮助他们多巴胺系统的药物,多巴胺激动剂。那么,为什么是这样呢?发生了什么?这告诉我们关于艺术的本质、艺术创作的本质以及它在大脑中是如何组织的?Anjan生动地回忆起一位帕金森病患者。这是一种与神经递质多巴胺产生中断相关的疾病。正如我们在其他剧集中探讨的那样,多巴胺在动机和快乐体验中起着重要作用。
帕金森氏症的治疗通常包括多巴胺激动剂,即模拟多巴胺作用的药物。他年轻时学习过平面设计,后来从事商业工作。因此,设计背景在他的日常生活中逐渐淡去。但后来他患上了帕金森病,
租了一个工作室,发现自己总是回到那里。然后,当他开始服用多巴胺激动剂时,他发现它很有吸引力。他举了一个乘坐火车的例子,在那里你会得到一份
美味佳肴,但你的车站快到了,你有一种强烈的冲动,你必须吃完这顿饭才能完成它。所以他对艺术也有这种感觉,他有一种强烈的愿望去工作室,基本上从事他的艺术创作。
绝对的。他会凌晨五点去那里,每天花12、14、16个小时创作他的艺术作品,并变得非常专注于他的艺术作品。我可以就此停留一会儿吗?你和他谈过话,问过他发生了什么事吗?你和他有过任何互动吗?我的意思是,在人生相对较晚的时候发现艺术,然后把它变成一种痴迷,这真是令人着迷。是的。
是的,我们和他谈了很多。我们甚至去了他的工作室,看看他在做什么。他会专注于某些主题,不断地进行创作,不断地创作他将继续创作的某些类型的视觉主题。这在这些情况下是相当典型的。
它们往往是某种抽象的表达。他住在一间公寓里,可以俯瞰华盛顿广场这个城市公园。所以他有一组方形图像,如果你不知道它们是什么,你不会知道这是一个城市公园。但例如,这些正方形中包含了这种几何结构。
Anjan研究的另一个案例涉及一位名叫凯瑟琳·谢伍德的艺术家。她也是加州大学伯克利分校的教授。当她44岁的时候,她在教授研究生研讨会,并在课堂上中风了。哦,我的上帝。摔倒了,左半球严重中风。在那之后,她最初的词汇量非常有限,不能很好地说话。
最初非常沮丧,然后逐渐恢复过来,重新开始创作艺术作品。
她的艺术作品发生了变化,这种变化在其他人看来非常有趣。她自己描述她的艺术,在她中风之前,非常细致、非常分析、非常小心、非常受控制。中风后,感觉她的意象更加松散、流畅。当你观察她的艺术作品时,这一点是显而易见的。
人们已经讨论了一段时间大脑两个半球的作用。当然,这项工作有时被过度简化了。但是,她左半球中风之间存在某种联系。换句话说,她的左半球现在受到了阻碍。神经科学家已经确定左半球在精确执行各种动作方面所起的作用。所以,在某种程度上,她失去了精确性。
在某种程度上失去了精确性,但也许除了失去精确性之外,她在描绘方面也变得不那么拘谨了。是的,我认为这是对的。我们确实试图强调这种观点,即右半球在某种程度上对艺术占主导地位的观点,正如你所说,是一种相当简单的说法。
因为你可以看看右脑受损的人,他们创作艺术的方式也会发生相当显著的变化。——所以你所说的重点是,大脑在不同的竞争或协作元素之间具有一定的平衡。当你出现某种脑损伤、中风或疾病时,其中一些元素可能会被扰乱。
这有时会导致人们无法执行某些事情,无法做某些事情。但你说,有时它也会导致一种新的平衡,从而产生不同类型的艺术。是的,绝对的。我认为这告诉我们的一件事是艺术不仅仅是一件事。
如果你想想著名的艺术家,如果你想想马克·罗斯科,这和伦勃朗所做的不一样。这和埃尔·格列柯所做的不一样,对吧?所以,即使我们把所有这些都称为艺术,表达的性质、试图传达的内容、这种构型的配置也可能大相径庭。
回来后,我们将进行科学实验,探索大脑如何创作艺术、体验艺术以及被美所感动。还有一个价值6400万美元的问题。为什么人类大脑如此关心审美?这说不通。我们不会和艺术发生性关系。我们不吃艺术。对吧?从某种意义上说,这是一种本能吗?你正在收听《隐藏的大脑》。我是尚卡尔·维丹塔姆。
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为什么有些风景看起来很美,而另一些则不美?成为研究人员后,Anjan决定研究审美体验的神经科学。在一项研究中,他评估了人们做出审美判断的容易程度和自动程度。我们有一组电脑生成的图像,所以它们不是真实的人。我们对这些面孔进行了规范,以衡量它们的吸引力。
人们在两个不同的阶段来到扫描仪。在一个条件下,他们看到一系列面孔,并判断他们认为这些面孔有多吸引人。在另一个条件下,他们正在进行身份判断,即他们是否以前见过这张脸。所以这是一个熟悉度条件。除此之外,我们在每个人身上都识别出了
我们视觉皮层的某些部分。我们的视觉皮层往往会调整到世界的不同方面。所以有一个叫做梭状回的区域,它特别调整到面孔,在海马旁回内有一个区域,它调整到环境,
所以第一个观察结果是,当人们来进行判断时,他们认为这些面孔有多吸引人,当审美明确摆在桌面上时,我们看到的是神经活动增加,这与面孔的吸引力程度有关,而不是以一种普遍的方式,从某种意义上说,处理大脑区域
和景观对这个参数没有反应。换句话说,人们对有吸引力的面孔很敏感,你在某种程度上捕捉到了这在大脑中看起来像什么。对。而这个实验的有趣之处在于,当人们
进行身份判断。所以审美不在桌面上。他们在枕叶皮层对这些面孔的吸引力程度有同样的反应。所以暗示是我们的视觉皮层正在对这些有吸引力的面孔中存在的任何价值做出反应,即使我们被要求做其他事情。嗯。
这几乎就像它在我们控制之外的背景下自动运行一样。没错。我的意思是,不要对此过于强调,这是一个隐藏的大脑反应。是的,是的。所以这里有趣的事情是,人们正在考虑审美问题或关于吸引力的问题
即使在它完全无关紧要或无用的领域。当然,这对我们如何行为和在世界上行走有着各种各样的影响。但这确实指出了我认为我们许多人对美的思考方式的一个方面,那就是我们从他人的角度来思考美。
我们所有人都有过这样的经历:在电影屏幕上、电视节目中或现实生活中看到一个非常美丽的人,感觉喉咙好像被卡住了,或者心跳加速,因为我们被他们的美丽所震撼。你能谈谈一下我们对人类美的敏感性,作为我们最早接触美本身的性质之一吗?
是的,这非常引人注目。正如你所说,大多数人都经历过我们认为非常美丽的人。如果我们想想有时我们用来形容有吸引力的人的词语,它们与美丽相似,我们使用像迷人、有魅力和令人着迷、令人陶醉这样的词语。这些都是神奇的词语。在某种程度上,这种体验是神奇的。
事实证明,人们在不同文化中对人们认为有吸引力的面孔类型相当一致,而且我们对这些面孔的反应,正如你所说,是一种自动的方式。事实证明,婴儿也会对成年人认为有吸引力的面孔做出反应。所以这似乎是一种大多数人都有的反应。
有的,那就是对人们外表吸引力的反应。告诉我一下关于对幼儿及其对吸引力的感知所做的工作。是的,其中一些工作确实非常引人入胜。事实证明,即使是不到六个月大的婴儿,也会优先或更长时间地注视成年人认为有吸引力的面孔。他们会更长时间地、优先地注视它们。
大约六个月大的时候,有一些研究表明,他们实际上已经有了什么是吸引人的,什么是不可取的类别。这在某种程度上表明,这在某种程度上并不仅仅受到文化的影响,对吧?因为据推测,这些非常小的婴儿,他们并没有阅读《人物》杂志,也没有观看宝莱坞电影。
是的,我们的推论是,我们认为我们的思维方式存在一些核心内容。可能有一些进化论的论据来支持这一点,即这是我们大脑组织方式中真正基础的东西。我想谈谈一下,为什么我们的头脑天生就倾向于感知审美。你可以想象,你可以,你知道,
你可以运行一个大脑,它基本上能够看到事物、品尝事物、在世界上导航并进行交流,但不会坐在艺术博物馆的画作前,也不会花两个小时听音乐会。从某种程度上说,这似乎是多余的,基本上说我们花了这么多时间关心世界上什么是美丽的。我们许多人花了大量时间关心什么是美丽的。
你对为什么我们首先在大脑中拥有这种能力有什么理论?是的,总的想法是,我们在很长一段时间内适应我们的环境,并以一种有助于我们生存并帮助我们拥有能够生存的孩子的方式进行适应。
当谈到我们在其他人身上发现有吸引力的东西时,我们的想法是,我们倾向于发现美丽的东西的参数
也是健康的指标,这意味着有更多孩子的可能性更大,这意味着这些类型的偏好和特征组合会在人群中传播。那么,这对身体吸引力意味着什么呢,例如?
例如,这意味着面部身体吸引力的参数往往是对称的。
那里的想法是,这是免疫能力的标志,从某种意义上说,在现代时代之前的漫长时期里,我们往往死于传染性疾病,寄生虫通常,无论是在植物、动物还是人类身上,都往往会造成毁容。所以就是这样。换句话说,这个理论是,我们被对称所吸引,因为对称是健康的信号。
Anjan和其他人发现人们被吸引的另一个特征被称为平均值。如果你有一堆面孔,并将它们组合起来,我们现在可以用数字方式很容易地做到这一点,那么平均面孔往往比构成平均值的单个面孔更具吸引力。
我们的想法是,这可能代表了更大的基因混合,对吧?你得到了这些表型,人们的样子,正在被组合,表明你拥有更多样化和更强大的
基因谱,这增强了你的免疫系统。所以这也促进了健康。所以我想明确一点,情况并非如此。我们不期望一个17、18、19岁的年轻人看着某人说,“哦,我认为那个人非常健康。这就是我被他们吸引的原因。”这是一种关于这些特征的假设群体的人更有可能在很长一段时间内生存下来的结果。至少这是人们在谈论人类美学的进化时使用的想法。嗯哼。
在某种程度上,我想这种论点的延伸是,一旦大脑天生就倾向于将其他人视为美丽或不美丽,或者从食物中获得快乐,例如,那么你必须在大脑中拥有能够处理的架构,你知道,拥有视觉处理和奖励体验或快乐体验,
在某种程度上,艺术是建立在这些东西之上的。你能谈谈这个想法吗?在某种程度上,艺术也可能是这些更基本的进化现象的下游结果?是的,我认为这是完全正确的。我们也可以把建筑放在那里。因此,经验证据表明,当你观察面孔和景观、自然景观时,人们往往非常一致。
当你观察人类的工艺品,也就是艺术,然后建筑介于景观和艺术之间,人们的变化就大得多。所以我认为我们从艺术和建筑中获得的快乐建立在那些非常原始和基本系统之上。但艺术和建筑也更具变化性。这就是文化叠加、个人意义、个人历史的地方
也会对已经建立在我们感官知觉与我们从中获得的奖励之间更基本和更基本的一组关系之上的事物产生影响。几年前,我被邀请到伦敦皇家医学会做关于审美的演讲。
邀请我的人是一位眼科医生,我们沿着伦敦的某个特定区域行走。它非常有条理。所有东西都是灰白色的,非常几何化。他只是评论说,“这难道不漂亮吗?”如果你在印度或全球南方地区长大,
第一个问题是,颜色在哪里?没有颜色,对吧?我可以以一种枯燥的方式欣赏它的连贯性和组织性,并且它有一定的模式。但对我来说,缺乏色彩是一个问题。所以这只是一个简单的例子,说明我们的文化背景和我们习惯的东西如何影响我们对同一环境的体验。
Anjan和他的同事认为,大脑中的审美欣赏是由他们所谓的审美三元组塑造的。鲜艳的颜色比暗淡的颜色更引人注目。与不处理情感和意义的大脑中心相连的艺术表达比不处理情感和意义的艺术更具感染力。在物理领域,熟练的动作会刺激我们大脑中控制运动活动的部分。
这就是为什么观看优雅的舞者或运动员会让人感觉很美的原因。我非常关注篮球,它结合了运动能力、优雅、美丽和惊奇,以及人们对身体的控制能力。
我上大学的时候,朱利叶斯·欧文在费城打球,他甚至被称为“J博士”,以表彰他的技巧和他的精湛技艺。他似乎违反了物理定律,他可以悬挂在空中,他的身体可以在空中旋转。这是一种美。这是朱利叶斯。是的,先生,医生。哇,好一个动作。拿走那个。我从未见过有人飞起来。
当我观看J博士在空中翱翔时,就好像重力对他不起作用一样。我不禁感到一种惊奇。从观看J博士打篮球的数百万YouTube视频来看,我显然并不孤单。当我观看世界顶级足球运动员攻入不可能的进球,或者运动员在奥运会上完成令人眼花缭乱的壮举时,我也会有同样的感觉。
人们有时会将足球称为“美丽的比赛”。你可以看看一些跑步者、一些跳高运动员,他们的形态,他们的动作有一种优雅和高贵,令人叹为观止。我认为至少有两个组成部分,一个是动作的优雅,你也可以在舞者身上看到。
然后是我们也觉得非常有吸引力的一种掌握。有时我们对技艺精湛的艺术家有这种感觉,他们的技巧和精湛技艺令人惊叹,尤其是那些在各自领域达到最高水平的人。
我们能否谈谈科学和数学中涉及的审美?因为我认为你在这方面也做了一些思考,在某种程度上,你知道,我们可以感知数学结构或思想也像你感知一样美丽,你知道,篮球场上的朱利叶斯·欧文或时尚封面上的超级名模,它对我们有同样的影响。你能谈谈这个,以及为什么可能是这样吗?为什么
你可以将超级名模和运动员联系起来,以及我们讨论过的一些进化论的东西,与生存和繁殖的潜在联系。为什么我们
会发现象棋策略很美,或者数学很美,或者科学方程式很美,或者进化论很美,或者总结或解释世界的东西很美。为什么我们会对这些事情有类似的审美体验,Ajahn?是的,这是一个引人入胜的问题。如果我们回到审美三元组,我们考虑数学或象棋策略,
这实际上是关于它的意义和语义部分。这没有明显的感官品质。所以某种意义上驱动着这一点。
我们从这些关系中获得的这种快乐。一种可能性是,在其他情况下可能看起来很混乱的东西中产生的那种连贯性是一种啊哈时刻,一种感觉,哦,这很优雅,对吧?在所有这些混乱中,有
一些连贯的东西,如果我们理解了它,那么我们会发现它很美。你知道,发展心理学家艾莉森·戈普尼克,她在谈论婴儿,以及当婴儿理解某些事情时,他们的脸上会充满喜悦,对吧?有一种喜悦
在这个说法中,我们的审美欣赏是我们功能的副产品。
如果欣赏足球场上优雅的脚法、理解数学方程式中的世界或在房间里发现一个漂亮的人的能力增加了我们的生存和繁殖的机会,那么我们的头脑就会被进化塑造,从而从做这些事情中获得快乐。换句话说,美是我们有用的副产品。回来后,我们将从不同的角度来看待这个问题。美是否可能不仅仅是我们头脑的产物,
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2004 年,他因在量子色动力学方面的工作而获得诺贝尔奖。但在获得诺贝尔奖之前很久,弗兰克就是一个喜欢摆弄日常物品的好奇的孩子。他最早的记忆之一包括拆卸他父亲的咖啡壶。
我在地板上,咖啡壶在地板上,它有七个部件,而且是大的部件,所以我可以处理它,把它拆开再装回去。这种事物有意义的想法,你可以把它拆开再装回去,我可以把它拆开再装回去,给我留下了深刻的印象。事实上,
就在那一刻,我意识到存在内在世界和外在世界,它们是不同的东西,你知道,我可以一定程度上操纵世界。当弗兰克长大一些后,他迷上了赫罗图。这是一个图表,科学家用它根据恒星的温度和亮度来绘制恒星。
温度较高的恒星往往更亮,但并非一定如此,因为它们也可能很小。所以这些都是真正独立的东西。事实证明,在这个图中,点本可以散布在整个平面上,但它们实际上形成了几个弧线,你可以将它们解释为具有不同结构的恒星。
我想我当时不明白细节,但仅仅是你可以根据深刻的物理原理找到规律并理解它们的想法就给我留下了深刻的印象。哇,我很想真正理解这一点。
是的,你知道,我们所有人我认为都见过教科书,我们在那里看到对恒星和宇宙的描述,我们看到这些如何在书页上用数学方程式解释。但我认为你指出的实际上是这有多么非凡,事实上,你描述的是距离我们数百万、数亿光年远的东西,而书页上的东西能够捕捉到关于字面意义上遥不可及的东西的真实情况。
是的,但对我来说,这甚至更深远。能够在概念和现实之间进行精确映射的事实。对我来说,这是科学革命的中心奇迹,我们不应该满足于任何低于真正深刻理解的东西
事实上,你可以将其推断到我们可以在实验室中测量的东西,以及恒星和宇宙,这只是这个奇迹的锦上添花。在 20 世纪 70 年代,弗兰克开始在普林斯顿大学学习物理学。当他了解 20 世纪的著名发现时,他意识到科学和美学世界之间存在着一种奇特的联系。
在 20 世纪的物理学中,当人们开始研究原子的内部时,实验变得更加困难。因此,对世界的基于数据的描述变得更加难以实现,因为数据难以获得。事实证明,正确的策略是
是猜测可能存在一个简单而美丽的底层描述,然后充分阐明其结果,以便人们可以进行一些实验来检验这些想法是否正确。这个猜测的过程,你怎么猜测?好吧,首先,你必须与我们所知道的一切保持一致。这是一个非常受约束的猜测。但其次,你寻找美丽的事物。你寻找对称的事物,
紧凑的。这些美学考虑越来越主导人们试图寻找新的基本物理定律的方式。
所以让我在这里解释两件事,因为这真的很有趣。你所说的意思是,在某种程度上,一旦实验数据变得有限,提出理论在某些方面变得更容易。但事实上,这些理论本可以朝着任何数量的不同方向发展。因此,选择就变成了你认为哪种理论更有可能或更合理?你认为 20 世纪的许多科学家认为
选择那些在审美上令人愉悦或至少作为真理指南的简约理论?好吧,人们尝试各种不同的方法,但实际上在该领域取得突破并取得成功的方法是根据一些关键事实猜测一些美丽的方程式,然后坚持这些方程式,
即使起初我们只能计算很少的东西,它们似乎也还可以,现在我们可以计算很多东西了。我们都熟悉的美丽方程式是 E=mc²。爱因斯坦的狭义相对论解释了速度和质量如何影响时间和空间。当爱因斯坦在 1900 年代初提出这一理论时,支持它的数据有限。
但爱因斯坦在他的科学追求中偏爱简洁和优雅。正如物理学家沃尔夫冈·林德勒所写,“将所有质量等同于能量需要一种美学的信念,这非常具有爱因斯坦的特色。”在爱因斯坦提出 E=mc² 几十年后,弗兰克和他的同事们正在寻找另一个方程式,一个能够描述原子核内部发生的事情的方程式。
基本上,电磁力一直持续到原子距离。如果你不是量子物理学家,让我尝试翻译弗兰克所说的内容。想象一下原子核是一个装满了带正电的质子的微小房间。因为这些质子都带相同的电荷,所以它们应该像互相推开的磁铁一样互相排斥。
但这在微小的房间里并没有发生。相反,一种神秘的力量像非常强的胶水一样将质子结合在一起。这似乎违反了现有的物理定律。人们做了各种各样的实验来试图阐明这种力是什么。
它很快就变得非常复杂。因此,没有明确的前进道路。直到,我会说,事后看来,这更加清晰,决定性的实验是从 20 世纪 60 年代后期开始进行的,当时人们学会了如何拍摄质子内部发生的事情的快照。
弗兰克着手解开原子核内部发生的事情的谜团。这表明质子是由更小的东西组成的,我们称之为夸克。在此之前有这方面的暗示,但这并不十分清楚。还有一些其他的东西必须将夸克结合在一起。这些被称为胶子,但没有人知道它们是什么。因此,我们想猜测能够体现这些
实验所揭示的行为的方程式。凭借这些快照,弗兰克和他的同事们试图解释这些粒子的行为。夸克的这种非常奇怪的行为是,当它们靠得很近时,力会变弱,但当它们离得很远时,力会变强。例如,这与引力或电磁力非常不同,引力或电磁力随着距离的缩短而增强。
它更像橡皮筋的行为,对吧?当它们靠得很近时,力会变得非常无力,但当你试图将它们拉得很远时,它们会变得紧张。这就是我们开始的地方。我们取得了突破性发现,一种力开始以这种方式表现出来,随着你走向更短的距离和更高的能量而开始变弱。这是我第一次认真研究物理学或任何事情,
我 21 岁。我没有太多经验。我不知道会发生什么。我非常清楚我们正在根据一些实验进行非常大胆的推断,并忽略了大量的实验物理学。这是冒险的,但弗兰克和他的同事们冒着风险。他们为原子的内部运作提出了一种新的模型。我们得到了一组独特的候选方程式,
现在被称为量子电动力学。正如我们之前讨论过的情况一样,起初数据非常稀疏,很难解释。
很少有人相信我们。我不确定我自己是否相信,但人们确实在更高的能量下进行了实验。然后画面变得清晰得多,因为行为变得更简单,你实际上可以看到夸克,看到胶子,检查它们是否具有这些方程式预测的特性。所以这是一个巨大的成功故事。
你认为你在发现这些方程式时受到了美学的指导吗?或者你认为在你发现这些方程式之后,它们看起来很漂亮,因为事实上它们很漂亮,因为它们很简单或很简洁?不,如果不寻找数学美,就不可能构想出这些方程式。这些方程式是对称性的体现,这几乎是发现它们的唯一方法。
你和其他人谈到了使数学和物理学变得美丽的两要素。其中一个是对称性,另一个是效率。我想知道我们能否依次讨论每一个。谈谈对称性的概念,弗兰克。是的。好吧,在日常语言中,对称性具有模糊的含义。但在科学中,我们需要更明确的概念。因此,事实证明富有成效的对称性概念是“不变的变化”。
现在,这是什么意思?好吧,例如,圆形非常对称,因为根据这个定义,因为你可以围绕其中心以任何角度旋转它。尽管其上的每个点都在移动,但圆形整体并没有移动。
因此,你进行了一种不会改变事物变化。这个概念不仅可以应用于形状,还可以应用于方程式和定律。正如我们之前简要讨论的那样,在 20 世纪的物理学中,事实证明,成功的方程式是基于极大量的对称性的方程式。
你能谈谈效率的概念吗?人们认为效率是一种生产力意义上的东西,你知道,我很有效率,或者这家公司工作效率很高,但你可能使用的是类似的,但也略有不同。为什么效率是美的衡量标准?其思想是,你可以拥有一套非常紧凑的原则或
程序,如果你愿意的话,在不同的环境中,当你展开其结果时,它会解释或产生大量内容。例如,想想进化论。它有几个基本原则。生物繁殖,它们的子代出现变异,自然选择导致某些变异变得众多。
这个简单的概念,经过数十亿年的应用,产生了查尔斯·达尔文所写的“无尽的形式最美丽”,地球上生命形式的巨大冠层。能够做到这一点的事实非常美丽,因为你得到的比你投入的多。它也具有很大的赋权作用,因为它使你能够做以前无法做的事情。
我想知道你是否想过,弗兰克,为什么美实际上可能是真理的指导。正如你之前指出的那样,没有理由认为美丽的事物必须是真实的。你是否想过为什么事实上可能存在联系?哦,是的,我对此思考了很多。我认为这可能与进化以及什么是美有关,毕竟?这是一个人的概念,对吧?
人们以不同的方式定义它,但当然,部分含义,也许是其本质是,如果我们喜欢回到它并理解、与之互动,那么某事物就是美丽的。它在了解世界并让人们
能够生存和生存的后代,能够理解世界是如何运作的。我们发现解释世界是如何运作的是美丽的这一事实
我认为这不是偶然的,因为我们进化是为了试图理解事物是如何运作的。是的,正如心理学家所说,我们是意义创造者。对,是的。所以我们给世界强加结构,我们试图钻研得越来越深。我想奇迹的部分在于它像这样运作得如此之好。我认为爱因斯坦说得对。他说,关于世界最令人费解的事情是它是可以理解的。我们只是不知道为什么。
这只是一份礼物。不久前,弗兰克在亚利桑那州度过一段时间时,腹部感到疼痛。起初,他以为是胃部不适。但疼痛持续存在。事实上,它变得越来越糟。一天深夜,他发现自己身处凤凰城的急诊室。哦,天哪。多么可怕的地方。它真的让我想到但丁的地狱。这些描绘受苦之人的绘画。他们是……
各种痛苦的人。这非常非常缓慢。而且我一直都在疼痛。事实证明,弗兰克的胆囊需要切除。他需要手术。在那里帮助我很多的是……
实际上是思考我们一直在谈论的主题,世界真的是一个美丽的地方。我们可以理解它。它很大。而我的问题在大局中非常非常小。
我的意思是,在某些方面,你是否试图坚持下去,不仅仅是在凤凰城的急诊室里,而且贯穿你的日常生活,弗兰克?你是否试图保持世界的视角?哦,是的。一直都是。我意识到我可以依靠它作为慰藉、视角和在令人痛苦的环境中保持平静的来源。
弗兰克·维尔切克是麻省理工学院的理论物理学家和数学家。他因在量子色动力学方面的工作而于 2004 年获得诺贝尔奖,该理论解释了非常微小粒子的内部运作。弗兰克,非常感谢你今天加入《隐藏的大脑》。谢谢。这很有趣。当有人认为世界是美丽的时,很容易忽略他们的观点。我们说他们天真或肤浅,或者他们戴着玫瑰色眼镜看待现实。
但弗兰克和许多其他科学家提出了一个有趣的反驳论点。宇宙本身就是玫瑰色的。诗人约翰·济慈在写道“美是真理,真理是美”时可能有所感悟。这就是你在地球上所知道的一切,也是你所需要知道的一切。《隐藏的大脑》由《隐藏的大脑》媒体制作。我们的音频制作团队包括布里奇特·麦卡锡、安妮·墨菲-保罗、克里斯汀·王、劳拉·奎雷尔、瑞安·卡茨、奥塔姆·巴恩斯、安德鲁·查德威克和尼克·伍德伯里。
塔拉·博伊尔是我们的执行制片人。我是《隐藏的大脑》的执行编辑。我们今天的无名英雄是安静之家录音室的德里克·布莱克本和 Wondersmith 音频公司的丹尼尔·福克斯。德里克和丹尼尔是音频工程师,在我们为本集设置采访时,他们非常慷慨地提供了时间和知识。德里克和丹尼尔,感谢你们的帮助。下周,我们将继续探讨美以及为什么我们如此被它吸引。
我们将探讨我们根据外表对人做出的结论,以及这些假设如何影响我们的生活。我的意思是,这确实说明了我们根据外表对另一个人做出的这些印象是如何产生深远的影响的,即使这些印象是不正确的。我是尚卡尔·维丹塔姆。很快再见。
加入我和帕尼科博士,以及辛迪·劳珀和米歇尔·伯恩斯坦厨师,讨论斑块型银屑病和银屑病性关节炎,以及发展永久性关节损伤的潜在联系和风险。
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