複雜性問題能否用還原論解決?

時間 2021-05-30 19:21:10

1樓:最小作用量原理

物理是一門極具野心的學問,大到宇宙小到原子,它的研究好像就是要弄清楚整個世界。可是現實卻是,每乙個系統的狀態都是互不相同的,我們這個世界擁有千奇百怪的人和物。

面對這一困境,我們的第一想法是,先去研究組成我們這個世界最基本的事物,弄清楚他們之後,其他事物自然就不攻自破(因為他們都由基本事物組成)。這就是還原論的主要思想。

所以,物理科學研究的問題其實就只有兩個:首先,(形上學的問題)我們這個世界有哪些東西?也就是組成我們這個世界最基本的那些東西是什麼?其次,(力學問題)這些基本事物如何運動?

研究完這些問題,根據還原論,整個世界就被我們準確地拿捏了!但是就像有科學實在論者,就會有反科學實在論者一樣;有還原論者,就會有反還原論者。

我們先看反還原論者所舉出的兩個反例:

第一,社會學家研究的範圍是人類社會,人類社會是由人組成的。根據還原論,只要我們弄清楚人的行為,就能知道社會的運轉規律。也就是說,社會學就是應用心理學。

可是,社會學的研究方法、思維方式與心理學迥乎不同,實際上並不能簡單地將社會學當作應用心理學。

第二,在熱力學與統計物理中,複雜系統由乙個個粒子組成,每乙個粒子都遵循經典力學的運動規律。根據還原論,因為我們對經典力學已經有了充分的認識,那麼熱力學的研究就僅僅只是經典力學的推廣。但是,熱力學的研究思路卻是巨集觀的,與經典力學完全是兩條不同的進路。

反還原論者認為,還原論的主要錯誤在於,還原論假設絕沒有蘊含「建構論」假設:將萬物還原為簡單基本定律的能力,並不蘊含從這些定律出發重建整個宇宙的能力。事實上,基本粒子物理學家關於基本定律的性質告知我們的越多,它們對於我們理解科學其餘領域中的真正問題越不相關,對於解決社會問題就更不相關了。

反還原論的思想被諾獎得主P. W. Anderson總結為一句話:多則異也(More is different)。這句話也被當做凝聚態物理的「政治正確」。

物理學家研究的物件是組成我們這個世界最基本的物質及其相互作用,這是萬事萬物的本源。但是當我們弄清楚乙個粒子的運動後,根據「more is different」這個信條,我們沒有什麼好理由認為我們也清楚了1000個粒子的運動(科幻迷都知道哪怕是三體問題都沒有解析解)。

當系統越來越複雜的時候,我們就要採用熱力學與統計物理的方法。複雜度再高便是化學,然後依次是生命科學、心理學、社會學......這些學科每一門都有自己獨特的進路與思維方式,不能簡單地認為前者是後者的理論,後者是前者的應用。

2樓:

「「假設」計算力足夠」:沒有這樣隨便假設的。

這句話導致這個問題變得 ill-posed。

張口就來的無限算力,那直接暴搜世界真理好了。

3樓:魚昆

當然可以,比如weinberg那套可以把湍流問題還原為粒子間相互作用。

但這也就是說如果希望獲得乙個實際操作中可用的「基於還原論的解釋」,你得去跑單粒子模擬……

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