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When reality broke

2022/4/13
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Unexplainable

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
C
Constance Grady
N
Noam Hassenfeld
P
Priyanada Rajan
Topics
Noam Hassenfeld: 本书探讨了20世纪一些新的科学思想,特别是量子力学,如何打破科学的既有秩序,并引发了对现实本质的质疑。作者尝试通过非虚构与虚构的结合来探索科学中的未知领域,讲述了科学家们在面对这些颠覆性思想时的挣扎与困惑。 Constance Grady: 作者认为,单纯用教科书式的干巴巴的方式来解释书中探讨的科学原理是行不通的,因为这些思想过于抽象,难以用纯粹的非虚构方式来表达其怪异程度。为了更深刻地展现量子力学带来的冲击,作者在书中加入了虚构元素,将抽象的科学概念转化为读者能够感同身受的体验,例如虚构了海森堡在研究不确定性原理时产生幻觉的情节。这种虚构与非虚构的混合方式,虽然引发了争议,但作者认为这能够更有效地传达科学思想的震撼性和哲学深度,让读者也体验到科学理论带来的不确定性和现实认知的模糊性。 Priyanada Rajan: 这位天体物理学家认为,不必为科学的局限性而担忧,人类的认知能力有限,无法理解宇宙中的所有事物是正常的。她认为,除了传统的西方科学,还需要其他方法来理解世界,例如印度哲学中的“玛雅”(illusion)的概念。她认为世界是复杂的,这种复杂性也造就了它的美丽,这需要我们以开放的心态去面对科学和生活。 Noam Hassenfeld: 本书探讨了20世纪一些新的科学思想,特别是量子力学,如何打破科学的既有秩序,并引发了对现实本质的质疑。作者尝试通过非虚构与虚构的结合来探索科学中的未知领域,讲述了科学家们在面对这些颠覆性思想时的挣扎与困惑。 Constance Grady: 作者认为,单纯用教科书式的干巴巴的方式来解释书中探讨的科学原理是行不通的,因为这些思想过于抽象,难以用纯粹的非虚构方式来表达其怪异程度。为了更深刻地展现量子力学带来的冲击,作者在书中加入了虚构元素,将抽象的科学概念转化为读者能够感同身受的体验,例如虚构了海森堡在研究不确定性原理时产生幻觉的情节。这种虚构与非虚构的混合方式,虽然引发了争议,但作者认为这能够更有效地传达科学思想的震撼性和哲学深度,让读者也体验到科学理论带来的不确定性和现实认知的模糊性。 Priyanada Rajan: 这位天体物理学家认为,不必为科学的局限性而担忧,人类的认知能力有限,无法理解宇宙中的所有事物是正常的。她认为,除了传统的西方科学,还需要其他方法来理解世界,例如印度哲学中的“玛雅”(illusion)的概念。她认为世界是复杂的,这种复杂性也造就了它的美丽,这需要我们以开放的心态去面对科学和生活。

Deep Dive

Chapters
The book 'When We Cease to Understand the World' explores the impact of quantum mechanics, particularly Heisenberg's Uncertainty Principle, which revealed that measuring an electron affects its state, challenging deterministic views of science.

Shownotes Transcript

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这是无法解释的。我是诺姆·哈森费尔德。每个月,Vox 文化作家康斯坦斯·格雷迪都会为 Vox 图书俱乐部采访一位作者。上个月,她告诉我他们正在阅读这本书。它叫做《当我们不再理解世界》,它引起了各种关注。它入围了国家图书奖,是《时代》杂志2021年最佳图书之一。它甚至入选了奥巴马的书单。

这本书讲述了20世纪的几个不同时刻,当时新的科学思想突然出现。诸如黑洞、化学武器、量子理论等思想使科学陷入混乱。它讲述了提出这些想法的科学家以及他们在天才与疯狂之间挣扎的故事。这些故事以前也讲过。但据康斯坦斯说,作者找到了这种非常不寻常的方法。

一种将非虚构和虚构融合在一起的方式,以应对科学中未知和不可知的部分。所以本周我们将做一些不同的事情。我和康斯坦斯谈论了这本书以及它所探讨的核心问题。我们如何应对现代科学的不确定性?虚构能帮助我们理解那些似乎毫无意义的事情吗?以下是康斯坦斯。

这本书叫做《当我们不再理解世界》。作者是本杰明·拉普图特。他是一位小说家。他住在智利。他不是科学家,但他对非常宏大、令人困惑的想法很感兴趣。他在我为读书俱乐部和他交谈时告诉我的一部分内容是,他觉得你不能仅仅

以这种平淡、枯燥的教科书方式阐述他在本书中探讨的科学原理。他说,如果你这样做,这些想法就会吞噬你。世界上有一些非常危险的想法,如果它们只是触及你,这些想法就像具有放射性一样。如果你走向它们,它们会改变你。是的。

这是什么意思?基本上,它们是如此抽象,以至于你不会理解它们是多么令人难以置信地令人头脑发胀。好的。

所以这本书有点争议的地方在于它将虚构和非虚构混合在一起。所以这些想法都是真实的,但拉巴图特呈现它们的方式有时是通过一种半虚构的视角。而且他并不总是告诉你他何时从历史记录中转向更奇幻的领域。你必须在阅读过程中自己分析出来。

那么,他谈论的那些危险或复杂的想法的一个例子是什么,除非你使用虚构,否则你实际上无法完全描述?我认为我们应该在这里稍微放大一下书中的一个章节,那就是关于量子力学的章节。好的。所以这是科学家对科学本身以及对现实的思考方式的一次重大突破。对。

但在我们进入任何虚构之前,我只想从实际发生的事情的基本知识开始。需要明确的是,我只是一个书评家。我不是物理学家,也不是这些概念方面的专家。所以我联系了普里亚纳达·拉詹来帮助我。我是一位天体物理学家,也是耶鲁大学的教授。

在天文和物理系任职。所以我们的历史始于20世纪初,我们正处于科学的一个重要转折点。

在此之前,科学是在某种叫做决定论的东西下运作的。存在决定性原因、决定性结果。艾萨克·牛顿的思想,对,可以同样很好地描述从树上掉落的苹果的运动以及太阳系中行星的运动。所以我们说的是像基本的……

高中物理知识,对吧?比如力等于质量乘以加速度,运动中的物体将倾向于保持运动,所有这些东西。没错。所以这是一个因果关系非常非常清晰的世界。所以如果你改变一件事,另一件事就会以一种可衡量、可预测的方式发生变化。

而测量所有这些事物的科学家,他们是一个中立的观察者,可以测量这些事物并将它们代入基本有意义的整洁方程。整个世界从根本上是有意义的。然后出现了量子力学。这大约是在20世纪20年代。科学家们开始研究越来越小的东西,不再是苹果,而是原子和电子。好的。

当他们观察这些越来越小的东西时,这就是先前关于科学的思维方式(其中因果关系总是非常清晰)崩溃的时候。它是怎么崩溃的?这里发生了一堆不同的事件,但我们将关注一位物理学家。他的名字是维尔纳·海森堡。具体来说,我们将看看他提出的这个叫做海森堡不确定性原理的东西。

提醒我那是什么。海森堡说,如果你想测量一个电子,你可以测量它的速度,也可以测量它当前的位置,但你不能同时测量两者。你不能说这个粒子实际上就坐在这里,并且以这个速度同时存在于这个位置。所以你的测量精度是有限制的。这就是不确定性原理。

你为什么不能同时测量两者?你为什么不能测量它的位置和速度?海森堡发现,当你测量现实时,你也在影响它。

所以电子只作为一种可能性存在,直到你观察并测量它。一旦你测量它,你就改变了它。这就是观察者和被观察者之间这种整洁分离的崩溃。

所有科学都基于这样一个事实,即你有一个中立的观察者,实际上并没有改变你正在量化的现实。因为我们永远不可能在不改变电子的情况下了解关于电子的一切,所以我们不能像以前那样预测事物,你知道,运动中的物体将保持运动,静止的物体将保持静止。我们不能再那样做了。如果我们展望未来,我们只能说可能会发生什么。

而如此激进的是,这必然将我们从决定论的世界观转变为概率论的世界观。

它怎么可能……就像,这听起来像是你被逼到了这个逻辑的死角,然后你必须想出一个方法来说,我只能用概率来思考事物,或者电子只作为一种可能性存在,或者它甚至在我测量它之前都不存在。

但这真的没有什么意义。是的,它对任何人都没有意义,对吧?真的很难想象这是真的。但是自从海森堡第一次提出这个想法以来,几十年来已经做了很多工作来支持它。而且它似乎是真的。在原子的尺度上,牛顿物理学似乎不再适用。

这意味着我们认为自己生活的世界,对,我们可以用我们的感官观察并用我们的人类大脑理解,这根本不是宇宙的全部真相。想到整个世界以某种方式在某种大小下运作,然后当它缩小到非常小的大小,它就……

完全改变了,这真是令人难以置信。是的。而且我们必须记住,对吧,整个宇宙都是由原子组成的。所以这不仅仅是我们可以忽略不计的一件奇怪的小事。这是根本性的,它存在于每一件事物中。这是与我们之前对世界的所有想法的巨大突破。

所以为了确保我理解了所有这些,海森堡意识到我们不能在不影响电子的情况下测量电子。因此,一旦我们观察量子尺度上的事物,例如小于原子的事物,我们就不能像以前那样使用精确的因果关系来预测事物。由于原子是一切的构成要素,这意味着在某种程度上,

也许一切的运作方式都与我们想象的不同。没错。那么,当海森堡在20年代和30年代提出这一切时,科学家们是如何反应的呢?

许多科学家对此感到有些困惑。爱因斯坦和海森堡的导师尼尔斯·玻尔之间有一系列著名的辩论。但最终,事情逐渐被接受,人们开始认为,好吧,这似乎确实准确地描述了宇宙的行为方式。数学是正确的。所以这就像一次颠簸的旅程,介绍了这个,就像,你可能认为从根本上来说是正确的,但事实并非如此。

这是一个颠簸的时刻,但它最终会平息下来。没错。所以你会得到爱因斯坦的那句名言,“上帝不会掷骰子玩宇宙”,他是在回应这个新理论时说的。但最终,这变成了共识。本质上,人们开始说,好吧,你知道吗?它似乎是正确的。很奇怪,但它是正确的。因此,研究人员开始寻找方法来应用他们对原子理论的新理解

来做其他事情,比如制造核弹。从海森堡和其他人对原子理解的工作到二战中使用的核弹之间有一条线。

是的,这感觉是一件大事。但它也感觉这种迅速将它纳入科学领域的反应有点虎头蛇尾,对吧?就像,我希望有更多科学家会对现实并非我们想象的那样运作的想法感到震惊。是的,我认为这是从这里得出的重要情感收获,对吧?这就是……

《当我们不再理解世界》一书的作者本杰明·拉巴图特,他在这里反抗。所以他似乎并不认为这场科学辩论的现实对于它所造成的巨大突破来说一定足够大或足够激烈。他想让你比仅仅阅读辩论所能带给你的感觉更深刻地感受到它。所以他编造了一些东西。

他只是编造了一些东西?是的。我们将在休息后讨论这个问题。《无法解释》的支持来自Greenlight。有孩子的家长告诉我,时间过得快多了。在你意识到之前,你的孩子已经长大了。他们有自己的信用卡,却不知道如何使用。但你可以帮忙。如果你想让你的孩子尽早获得一些金融知识,

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嘿,《无法解释》的听众们。我是苏·伯德。我是梅根·拉皮诺埃。女子体育运动如今正达到新的高度,有很多事情需要讨论,有很多事情需要解释。你的意思是,为什么女运动员的平均收入低于男运动员?

好问题。所以,苏和我正在推出一个播客,我们将深入探讨体育运动的一切,以及其他一些事情。我们称之为《多一点触感》。因为女子体育运动就是一切。流行文化、经济学、政治,你叫什么名字。而没有比我们更适合谈论球场内外发生的事情的人了。

以及其他地方。我们还将分享一些关于我们共同生活的事情。不仅仅是像Met Galas和全明星赛这样的酷炫事情,还有我们的日常生活。你这么说,好像我们的日常生活并不光鲜亮丽。没错。无论是分析最大的比赛还是讨论最新的头条新闻,我们都将为体育世界及其他领域带来更多一点见解。在您获取播客的任何地方关注《多一点触感》。每周三都会发布新的剧集。

这个人是一位作家。他刚刚写完一个故事。他认为很多人会喜欢阅读它。所以,他必须将这个故事制作成一本书。让我们看看这是如何完成的。在《无法解释》中。

我们回到康斯坦斯·格雷迪这里。嘿。休息之前,康斯坦斯,你告诉我科学运作方式的根本方式发生了巨大的变化,科学家们突然开始质疑是否可以在不影响事物的情况下测量事物,或者现实是否以我们认为的方式存在。但即使这似乎是一个巨大的突破,

就像,惊天动地的事情。真实的故事,实际的历史是科学家们逐渐接受了它。但你说本杰明·拉巴图特,《当我们不再理解世界》一书的作者,他讲述了一个不同的故事。是的。我认为拉巴图特希望他的故事能让你真正、真正地从根本上感受到……

这个理论与过去的巨大差距,以及它真正打破了你对现实的思考方式,并将我们带入一个新时代的方式。而他在这里的论点是,要真正理解它有多重要,你不能仅仅思考它。你几乎需要感受到这些想法有多么疯狂。所以你必须让它们变得真实。

真实。它们必须变成血肉。因为血肉意味着痛苦、快乐,你知道,我喜欢找到方法来表达这些过于哲学化的事情,你可以用你的身体感受到它们。为了让你感受一些东西,他不能仅仅向你展示枯燥的辩论或数学。量子力学的思想是如此抽象,以至于我不能

把它写成非虚构作品,因为没有人会读它,也没有人会理解它。所以我当时做的就是,好吧,虚构必须慢慢渗透到文本中,这样你才能理解。

这样我才能理解。那么,拉巴图特实际上是如何使用虚构来帮助人们理解量子力学有多重要呢?所以他想象海森堡发展不确定性原理的时候。我们从历史事实中了解到一些关于它是如何运作的知识。海森堡在这个小镇,他病得很重,他只是从病床上发烧地做所有这些数学运算。

然后拉巴图特稍微润色了一下。他让海森堡开始产生幻觉。他看到所有这些人物,他们被灰尘覆盖,他们包围着他。他试图抓住一个婴儿的手,但就在他试图伸手去抓的时候,发生了爆炸,那里的人什么也没剩下。嗯。

所以他在这里想象的是投下核弹的影响。这就是他的视野向他展示的。对。当然,在现实生活中,不可能知道海森堡是否看到了这样的东西,或者在他做这项工作时甚至产生了幻觉,或者……

他知道核弹最终会成为后果。所以它并不完全像是最合理的幻觉。是的,就像这种情况不太可能发生,但是

这一刻给了你想要从这一刻获得的情感强度。它向你展示了海森堡正在想象的东西是如何让现实支离破碎的。它向我们展示了他将如何真正地将现实撕裂。这就是科学的感觉

永远改变,也许在某种根本的方式上打破了我们对世界的理解,它让你感受到正在发生的事情的利害关系。所以如果海森堡不确定性原理最终提出了一个问题,即我们是否能够永远确定现实,

拉巴图特似乎也对他的书的格式做了同样的事情,对吧?他将虚构和非虚构混合在一起,所以读者并不确定什么是真实的。是的,没错。这本书有点让你偏离轨道。它让你质疑你正在阅读的哪些想法是真实的,哪些不是。在某种程度上,这有点像

让你体验到他正在写作的科学家们可能正在感受到的同样的事情,因为他们开始意识到,也许现实,我们思考的方式,并不是真正的现实。好的,这感觉是一个好主意。它也感觉有点危险,对吧?它也感觉像是拿走了真正发生的事情,

并改变了它,你可能会看完这本书后认为这是真实的历史。你认为这样做可以吗?

我的意思是,如果它把自己呈现为纯粹的非虚构作品,那将是一个问题,对吧?这本书不是,你知道,你会用来准备AP考试的物理教科书。我不建议这样做。它非常直接地表明它是部分虚构的。在不同的时刻,拉巴图特说过,就像,哦,虚构

虚构的数量在整本书中都在增加,或者他说,就像,它完全是虚构的。我想他只是喜欢在那里玩得开心。我认为有些人发现这种方法非常令人沮丧。他们中的一些人认为这是不负责任的。对我来说,这是一种获得这些哲学思想的情感真相的非常令人兴奋的方式。

而这本书能够做到的事情,从根本上来说,我认为这是它作为文学成就最令人印象深刻的地方,那就是这些想法变得宇宙般地压倒性和令人敬畏,也许,你知道,在某些地方甚至令人恐惧。这不能是处理虚构的唯一方式。

科学的不可知性,对吧?一定有,我不知道,它不能仅仅是恐惧,对吧?是的,所以我问了这位天体物理学家普里亚·纳塔拉詹这个问题,以及她如何应对现实可能不可知的这个想法。我实际上并不觉得这令人担忧。鉴于我们的认知能力,我们为什么应该期望能够为一切找到解释,对吧?

我认为这有局限性,因为,你知道,大脑是一个像哈密瓜大小的胶状物,坐在我们的头骨里。它为什么能够理解宇宙中的一切以及它本身?我不清楚为什么。她同意这本书的一点是,你需要一些东西来超越简单的传统西方科学来理解世界。所以有很多不同的传统……

暗示我们测量某种事物的方式会影响它,并且不存在客观现实。这对于海森堡来说并不一定新鲜。它只是对科学来说是新的。例如,在印度哲学中,存在着maya,即幻觉的概念,对吧?什么是幻觉?幻觉是,你知道,你认为你与

与无限和宇宙分离,但事实并非如此。你非常地是它的一部分,对吧?所以对我来说,这很有趣。有趣。她说,她对科学和人脑的局限性感到兴奋的一点是,它让她能够向对世界的理解、对他人以及对其他哲学传统敞开心扉,这些传统在处理世界的方式上可能不像西方科学那样隔离。

现实极其复杂,而且很美丽。正是这种复杂性使它如此美丽和丰富。对我来说,这促使我在科学和思想方面,以及对人方面,都以尽可能开放的心态对待一切。所以从某种意义上说,我们永远无法真正确定现实,或者我们通过测量现实来影响现实的想法,它并不

它不一定是这种巨大的、可怕的断裂,如果我们只是走出西方科学的局限或范围。是的,没错。还有所有其他思考世界的方式可以真正帮助我们。所以我想在某种程度上,普里亚·纳塔拉詹和本杰明·拉普图特都处于非常相似的位置,对吧?他们都在某种程度上说,西方科学之外的东西,可能是虚构,可能是其他传统,

是我们需要的东西,以便解开我们对世界理解的这种结,并接受它。是的,这里显然有一个共识,那就是

康斯坦斯·格雷迪是Vox的文化作家,她负责Vox图书俱乐部。

如果你想了解更多关于本杰明·拉巴图特《当我们不再理解世界》的信息,你可以在vox.com/book club找到康斯坦斯的文章和进一步的讨论问题。本集由伯德·平克顿和我诺姆·哈森费尔德制作。它由凯瑟琳·威尔斯编辑,梅雷迪思·霍德诺特和布莱恩·雷斯尼克提供帮助。

理查德·西玛核实了事实,克里斯蒂安·阿亚拉负责混音和声音设计,我创作了音乐。梅雷迪思·哈格蒂是Vox图书俱乐部的负责人,在这集中给了我们很多帮助。托里·多明格斯是我们的同事,曼迪·阮是最好的。如果你对现实的本质有想法,请给我们发邮件。我们的邮箱是[email protected]。如果你可以,请给我们留下评论或评分。这对节目来说是一件非常有帮助的事情。

《无法解释》是Vox Media播客网络的一部分,我们下周再见。