物理学家张首晟:这几句话可以总结人类所有知识

4月9日，著名物理学家、斯坦福大学教授张首晟在《混沌学习社会》中分享了“第一原理和企业家精神”。

张首晟说，千年思想的精髓是通往简的道路。你认为宇宙的美是什么？E=MC2是一个可以描述小原子和大宇宙的公式。因此，真理的共同点是“通往简单的道路”。

今天是周末，每个人都愿意花一整天在这个班里。我非常兴奋。我已经为这门课准备了一两个月了。

这次回家，很多地方邀请我发言，但不幸的是，有一次意外，我的腿受伤了，伤势严重，我住院接受手术，所以我取消了很多活动，但今天的课程，我没有取消，这是我作为老师的神圣职责。

我想从一个问题开始:假设世界末日即将来临，诺亚方舟只能装载一对动物和一个信封。在信封的背面，你可以总结所有人类知识。你会写下什么？

我将分享我将写下的内容，本课程将重点关注这些答案:

自然的三个基本常数；

一切都由原子组成。

欧几里德几何公理；

自然选择，适者生存；

人人生来平等。

让*之风吹来；

钢笔比剑好。

看不见的手；

通往简的大道；

自然的基本常数

作为一名物理学家，我认为人类文明的最高成就是科学真理。科学真理最重要的两点是能量和信息。

爱因斯坦对能量最深刻的理解是E=mc2，如果我们总结人类最著名的公式，这是第一选择。每个人都说物质本身也很重要，但通过E=mc2，人们发现物质和能量是同一事物。

对信息的理解是人类对自然最重要的理解。如何描述和度量信息也有一个非常奇妙的信息熵公式

这个公式不像E=mc2那样广为人知，但爱因斯坦说过一句话:当人类知识进步时，牛顿力学可能是错误的，量子力学可能是错误的，相对论可能是错误的，但信息熵的公式是永恒的。

在我们这个时代，科学可能被认为是万能的，但第三个公式告诉我们，科学不是万能的。科学的伟大在于能够辨别科学的界限。

这就是量子力学的海森堡测不准原理。科学有一个永远无法跨越的界限。你不能同时精确测量粒子的位置、重量或速度。

从哲学上讲，客观世界完全独立于主观世界的存在，但这是一个错误的命题，并不真正存在。

真正可以观察到的是客观和主观的结合。由于观察者和被观察世界之间的相互作用，我们无法无限精确地理解客观世界。

这是第三个公式的伟大之处，因为它不仅告诉我们一个科学原理，而且告诉我们一个哲学原理，告诉我们客观世界和主观世界不能完全分开。

张首晟教授

一切都由原子组成。

人类文明不仅局限于科学，还包括哲学、政治和法律？？如果用一句话来描述整个世界，那么值得告诉下一代，“一切都是由原子组成的”。

例如，当传统中医谈到“气”时，它似乎是一件非常神奇的事情。这个气本身也是由原子组成的。因为世界上不可能有其他物质。

不仅地球，整个宇宙的原子和这里的原子完全一样。

我们怎么知道？因为每个原子都会发出一些特殊的光。例如，我们知道太阳有氦原子，氦原子发出的光的性质与在地球上可以观察到的光谱完全相同。宇宙中所有的东西都是由原子组成的。

这是一个每个人都应该慢慢思考的真理。然而，这个概念是一个非常伟大的概念，尽管对原子的真正理解是基于20世纪早期的量子力学。

但是我们都知道一些不寻常的事情。原子的概念是由希腊人在2000年前提出的。因此，这是一种思维方法，即把世界上所有事物的复杂性归结为原子的简单性。

我们知道元素周期表非常简单，不断变化的世界可以归纳为100多种元素。这就是思想方法的伟大之处。

这似乎是一个非常抽象的科学概念。这与我们今天的业务有什么关系？能够在任何企业中赚钱就是用简单的方法解决复杂的问题。

欧几里得几何定理

这些是物理和化学的概念。如果我们用数学来描述它们，最好的主意是什么？除了那些公式，希腊文明的伟大已经基本上建立了数学思想，这就是欧几里得的公理系统。

如此复杂的理论体系必须建立在五个不言自明的公理之上:例如，两点可以画一条直线；所有直角都相等吗？？

我们认为这件事实在太不言自明了，没有必要去证明它。欧几里德把它作为基本公理，这是第一原则。不管知识系统有多复杂，你都必须把它总结成至少几条不言自明的公理。

欧几里德的美在于从那些显而易见的公理出发，整理出他的整个知识体系，并把它变成一棵茂盛的树，它的根是一些公理。

在这种情况下，物理和几何的思想也是一个统一的思想，把所有的东西都放在一个最简单的原则中。

自然选择，适者生存

生物学是一个非常复杂的系统。似乎要总结一个非常简单和普遍的规则并不容易。事实上，如果用一句话来描述整个有机体，那就是“自然选择，适者生存”。

因此，生物能够进化的原因是因为周围的环境一直在变化。能够适应环境的生物能够生存，那些不能适应的生物将被淘汰。这是进化最原始的动力。

每当我们谈论一个公司的生死时，我们实际上是下意识地把公司当成一个活生生的东西，而公司也是适者生存的。竞争非常残酷，但是在极地环境中生存的公司越多越好。

人人生来平等。

说到人文思想，如果用一句话来概括，那就是“人生而平等”这是美国独立宣言的第一句话，基本上模仿了欧几里德的公理系统。

它说我想建立一个国家。这个国家是一个非常复杂的系统，但它也必须建立在一个基本原则上。这个基本原则必须是每个公民都认为不言而喻的真理，不需要太多的解释。

美国宪法将在200年内保持不变。为什么？它是运用科学的基本理念来治理国家。既然欧几里德的复杂定理体系可以建立在几个明显的公理之上，为什么我们不能建立一个国家？这样每个公民根本不需要任何知识，他会知道吗？

只有这样，这个国家才能真正强大。这是人生而平等的基本原则。

*的空气在飞翔

说到管理一流大学，每个人都会想到哈佛大学和斯坦福大学，它们已经建立了100年。斯坦福牛在哪里？它的座右铭是“*的空气在飞翔”。

这是一所有100年历史的高等学府成功的主导思想，也就是说，学术环境必须是*的，不受政治和功利主义的影响。

钢笔比剑好。

如果我要总结几千年的人类文明史并用一句话来描述它，我会说“笔胜于剑”，笔远比剑重要。

历史上，亚历山大征服了世界。他有两个老师，一个是他的父亲菲利普二世，他教他如何用武力征服已知的世界。另一位老师亚里士多德也教他改变世界，不是通过武力，而是通过知识，真正整合和征服人类知识。

所以亚历山大有两个改变世界的雄心。一是征服人类已知的世界。当他到达阿富汗时，他受了很多苦，认为没有地方可以征服。第二个是亚历山大图书馆，它的目标是收集人类所有的书籍。

他征服的帝国在他死后的一年内崩溃了，但他真正留给人类文明的是亚历山大图书馆，它吸引了许多学者，并因极其密集的信息而影响了人类历史。

原因很简单，但是当你使用它的时候，你经常不知道它的意思。我希望你能深入思考这些故事。

看不见的手

如果我们谈论经济学，我们也应该有一句话，我想亚当·斯密说过，“市场是一只看不见的手”。

我想每个人都对这句话的真实性说了很多，但说到做事，他们往往不太明白，尤其是当*在做事时，一只看不见的手往往变成了一只看得见的手。

然而，事实非常深刻。如果你用有形的手干预市场，你可能会在短时间内产生一些效果，但建立一个百年老店并形成一个千年老店的想法是绝对不可能的。

最伟大的真理是最简单的

刚才这些都是西方人留下的思想，中国几千年文明留下的思想哪一句应该写在信封的背面？《通往简的大道》。

许多人说他们是谈论奶牛的专家。事实上，专家不是牛。他们用简单的语言讲述道路，这样每个人都能理解。这才是真正的牛。

千年思想的精髓确实是通往简的伟大道路。你认为宇宙的美是什么？E=MC2是一个可以描述小原子和大宇宙的公式。真理的共同点是“通往简单的道路”。

讲一个故事，4的平方根是多少？很简单，2和-2，当英国理论物理学家、量子力学的创始人之一狄拉克在初中时，他认为这个答案非常非常好。为什么根符号总是有一个正根和一个负根？

他突然想到扩展这个原理，说宇宙中所有的基本粒子都有一个反粒子，一个电子有一个反粒子，一个质子有一个反质子，一个中子有一个反质子。这是一个非常非常神奇的发现。

那么，科学大师，你认为他为什么能做出这些伟大的科学发现？是他永远忘不了《简之路》，于是狄拉克获得了诺贝尔奖。

文/混沌研究所主讲人:(斯坦福大学终身教授，美国国家科学院院士，中国科学院外籍院士)