《超越学科的认知基础》2015秋黄致昊学习报告

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2015年10月14日 (三) 07:17Huangzh14讨论的版本

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第一周

关键词

认知基础、逻辑模型、顾学雍

正文

第一周的课上下来,其实还是一个比较混乱的状态,也不太能弄清楚这门课的操作方式究竟是怎样的。课上顾教授给我们讲授了丰富多样的知识诸如逻辑模型、范畴论等等,坦诚的说我对第一周课程的感受在于,可能我能够听懂每一个小的时间段顾教授讲授的内容,但是我暂时还不能理解将这些内容串联在一起形成整个课程的介绍的时候其意义何在。可能这也就是我们现有的思维方式的局限性所在吧,大概明白了一点在于超越学科的认知基础这门课程的重点不在于讲授多么广泛的知识,而在于通过群里学习这个过程,以及通过对多种多样的学科经典文献的涉猎,去培养一种思维方法和训练一种学习能力,能够跨越本学科的界限,在没有受过专业训练的情况下也能够理解其他专业的内容,能够将思维的界限突破而不再仅限于本专业的知识体系。 但是我对这门课程的实际操作方法还不是特别的清楚,以及花了不少时间弄明白wiki、teambition以及github的使用方法,之前一直没有搞清楚wiki的词条怎么创建以及所给教程里面很奇怪的并没有具体的操作方法,于是只好看看大家的学习报告用类似于找规律的方法摸索wiki的编辑方法。。。 开课之前对于这样的一门课程我其实还是充满期待的,但是反而在上完第一节课程之后有些迷茫,至少于我来说我还不是很明白我们究竟要如何操作这门课程,通过怎样的手段去达到超越学科的目的,现在给我的感觉更像是文献的阅读和整理,但是对于一个非本专业的学科来说,一个学期的时间我们所能获取的阅读量实在是有限,就像在设计中经常提到的,在分析建筑案例的时候,可能只是为了理解案例中一个很小的细节诸如开窗高度的设置,就需要对整个案例的方方面面以及场地的状况气候的变化有足够全面透彻的了解才能够真正理解一个很小的细节其存在的理由何在。相应的,在这门课程的小组学习中,即使我们选择的只是某个专业中一个很小的问题或者领域,我们也会需要相当完备的专业背景知识才能充分理解这个问题,而这样的操作方式在现有专业的压力下显然是很难实现的,那我们又该如何获得一个超越学科的认知基础呢?

第二周

关键词

量子力学,世界观,不确定性原理

正文

1量子力学与世界观

韩峰博士的演讲中提到,量子力学是一种新的更加基础的世界观,而世界观需要是一种对世界自恰的理论体系,具有对未来趋势的可预见性。

2语汇的重要性

韩峰博士的演讲中,提到了多个关于新的语汇对于建立量子力学的新世界观的作用。其一是关于波粒二象性一词的使用。在研究量子力学的相关问题时,既不能单一的用波的概念来描述也不能单一的用粒子的概念来描述,而波粒二象性则提供了这样一个理论框架用以解释物质有时表现出波的性质,有时表现出粒子的性质这一特点。但是波和粒子本身是牛顿经典力学中的语汇,因而这样的语汇仍然无法准确的描述出量子力学的本质。不管是薛定谔的波动方程和波函数,亦或是波恩的概率波理论,都无法完美的解释量子力学中的种种现象,二者的争论也历经多年,可见如要彻底了解量子力学的本质,运用牛顿经典力学中的语汇会限制我们对其的进一步理解,相应的我们需要新的语汇来为新的逻辑和世界观的建立提供基础。其二是韩博士提到的在课前要求观看的BBC纪录片视频中对于粒子(partical)和量子(quantum)二词的混用。在研究量子力学的问题时,使用粒子(partical)这一经典力学中的词汇会限制对研究对象的理解判断,在建立新的逻辑的过程中需要新的语汇的支持。

这样的思维方式也可以扩展到其他方面的实践中,某些问题在推进到一定深度的时候往往受到自身语汇也即自身逻辑的限制而无法找到解决办法,在这时适当的引入其他领域的新的语汇可能可以为难解的问题找到意想不到的出路。

3不确定性原理与其引发的联想

海森堡不确定性原理中的重要方程是:△p×△q>h/2π,△p 和△q 分别是测量 p 和测量 q 的误差,h 是普朗克常数。根据这个方程可以得知,测量p和测量q的误差,乘积必定要大于某个常数。也就是说假如我们把位置q测得非常精确动量,p的误差就会急剧增大,反之亦然。鱼与熊掌不能得兼,要么我们精确地知道 p 而对 q 放手,要么我们精确地知道q而放弃对p的全部知识,要么我们折衷一下,同时获取一个比较模糊的 p 和比较模糊的 q。

偶然间想到设计课上设计老师关于设计的一番意见。在建筑设计的过程中往往会面临功能性和形式感的两难选择,我们在初学建筑设计的过程中往往面临满足功能性需求后丢失形式感,或是形式感加强后功能性无法满足的局面,而在实际的建筑设计中功能性和形式感也是一对一直要予以平衡的变量。当然二者并非不可调和而是存在某种最优解,但是这样的最优解一定不是二者各自的极致,而是两方面妥协的最佳平衡点。而这样的最优解可能有很多个,没有标准的解答。

与之类似的,量子力学的不确定性原理启示我们要建立联系的整体性的世界观,在实际生活当中各种各样的因素都会相互制约相互影响,这就要求我们不能以孤立的眼光看待世界,而只有建立整体性的世界观才能对其有更准确全面的理解。

参考文献

1[1]Uncertainty principle,Wikipedia

2《上帝掷骰子吗——量子物理史话》,曹天元著

第三周

关键词

Kuhn cycle类比进化论

正文

关于科技革命的发展历程与达尔文进化论的对比

根据kuhn的理论得出的科技革命的历程与达尔文提出的进化论的历程具有相似的特性。两者的对比图表如图所示。

  • 在科技革命的过程中,现有的范式可以类比于进化论中的现有物种,科技的发展首先会在现有范式的限定下解决问题,类比于生物经过遗传变异和自然选择逐渐进化出更加适应环境的形状。
  • 当出现现有范式无法解决的问题时,科技革命会促使新的范式产生,类比于生物进化到一定程度后发生生殖隔离,产生新的物种,新物种与原物种之间无法再进行基因交流。
  • 二者具有共同的量变到质变的特性,科技革命中会由在范式内解决问题到范式本身的改变,新的世界观的建立。生物的进化以种群为单位,通过种群内部的基因交流产生遗传变异,进而通过自然选择逐渐适应环境,但是在变异逐渐积累达到一定程度时,会产生生殖隔离,原有种群内部基因交流无法继续进行,原有的进化进程将发生变化,新的物种产生并形成新的种群,在新的种群内类似的基因交流、自然选择的过程将再次发生。
  • 但是二者所具有的量变到质变这一变化有所区别,科技革命中的这一过程更多的是跳跃性的,因无法解决的问题逐渐积累导致对现有范式的怀疑对现有世界观的怀疑,直到新的世界观和新的范式建立之后,才能将前一个范式中积累的无法解决的问题加以理解和解释。但在生物的进化过程中量变到质变的过程是连续的,最终发生的质变是进化过程中所有量变积累产生的结果,量变积累到一定程度以后其总和即为质变其本身,表现为生殖隔离,作为基本进化单位的种群增加新的类别。
  • 同时,质变之后的变化对于两者也是有所区分的,科技革命中新的范式建立往往取代旧的范式或者将旧的范式包含其内,作为某种情况下的特例,而生物进化的历程中发生质变、新物种产生后,原物种并不一定消亡而可以共存,物种的种类增加而旧的物种不一定会因新物种出现而消亡。

参考文献