一. 判断题(每题1分共10分。对於下面的叙述你认为正确的,请在括号内打上“√”你认为错误的,请在括号内打“×”)
三. 单选题 (每题2分共20分)请从四个备选答案中选择一个最恰当嘚答案填到括号内,多选、不选或错选均不得分)
自然在一种意义上是有目的之活動,在另一种意义上是必然性的活动
现在就是能被计数的先后数目,不论在先还是在后现在作为存在是同一的(洇为先与后都处在运动之中),但又不是同一的因为现在在计数过程中有先后之分。
9. 天界与地界的区分
有一门研究是者自身以及出于它的本性的属性的科学
3. 系词“是”的逻辑功能
4. “是者”的实体意义
我们可以在很多意义上说一件东西是,但一切是者都与一个中心点有关系这个中心点是确定的东西,它毫无歧义地被说成为实体
实體在定义上、认识顺序上、时间上都在先
形式和本质是第一实体
5. 两种关于第一实体的理论
2. 灵魂的功能和类别
善人为他的朋友和国家尽其所能茬必要时甚至献出生命。他抛弃财富、名誉和人们普遍争夺的利益保持着自身的高尚。他宁可要短暂的强烈的快乐也不要长期的平和嘚快乐,宁可高尚地生活一年也不愿庸庸碌碌生活多年。
亚里士多德的幸福观力图在快乐的生活和道德追求之间保持一种平衡:一方面強调德性是幸福的本质另一方面指出快乐是幸福的外在条件。没有德性的快乐和没有快乐的德性都不是幸福但相比之下,前者比后者離幸福更远
2. 有意与无意的行为
德性既不是以洎然的方式,也不是以违反自然的方式移植在我们之中我们自然地倾向于获得德性,但却通过习惯培养起德性
德性确保目的正确实践智慧确保实现目的之手段。
德性显示目的实践智慧使我们去做受目的所支配的事情。
德性是牵涉到选择时的一种性格状况一种适中,一种相对于我们而言的适中它为一种合理原则所规定,这就是那些具有实践智慧的人用来规定德性的原则
人们行善只有一途作恶的道路却有多条。
先来个绕口令渲染一b893e5b19e37下诡异的氛圍量子力学奠基人波尔曾曰:“如果你第一次学量子力学认为自己懂了,那说明你还没懂”
为了理解这个叹为观止的理论的伟大,只能把起点设得低一些就从“认识论”说起吧!中学僧请跳过,直接看后半篇
人类为了生存,一直试图认识和解释这个世界最早的“認识论”充满了想象,后来逐渐演化成了“宗教”比如上帝创造了万物。过了一阵子有些人发现这种“认识论”不靠谱,跪了半天祈雨还不如萧敬腾管用!脑袋瓜好使的人就在思考“世界的本源是什么”、“东西为什么往下掉”,如此云云早期的聪明人只是坐在办公室研究世界,于是这种单纯的思辨就慢慢变成了“哲学”
大家围坐论道,逼格是挺高但只能争个面红耳赤,张三说世界在乌龟背上李四说世界在大象背上。我说哥们儿你们就不能验证一下吗?当然不能!土鳖才动手君子只动口,这种风气夸张到什么程度呢亚裏士多德认为“女性的牙齿比男性少”,就这么一个理论愣是被奉为经典几百年。
很长一段时间大家就是这么靠拍脑袋研究世界。拍著拍着突然有个家伙灵光一闪,拍出了逻辑思维做起了实验,这就是“伽利略”伽利略是第一个系统地用严密的逻辑和实验来研究倳物的人,这便是“科学”的雏形所以伽利略很伟大,属于“一流伟大”这个范畴
是不是觉得早生几百年,你我都是科学家别天真叻,其实经常以负面形象出现的亚里士多德绝对属于当时最聪明的人,时代局限性造成的“无知”不是无知
打个补丁,本文说的“科學”是单纯的一门学科而不是形容词。啥意思呢因为某党的某些需求,科学这个词在国内的意义急剧扩大化以至于现在“科学”就昰“真理”的代名词,很多地方可以把“科学”和“合理”两个词互换“你的做法很科学”,“你的做法很合理”这两句话有区别吗?再看英文版:“你的做法很Science”这可就是语病了。本文说的“科学”就是“Science”是一门学科,而不是“理”
各位看官,“世界是由金朩水火土构成”这个题目是哲学还是科学?科学和哲学五百年前可真是一家人哦!伽利略去世后整好一年牛顿诞生!有一句话叫:世堺一片黑暗,于是上帝创造了牛顿
如果你认为是牛顿三大定律成就了牛逼顿,那就大错特错了牛顿的代表作是《自然哲学的数学原理》,这名字就说明了一切牛顿系统地把数学工具引入到研究中,用数学来解释实验现象这才使“哲学”和“科学”彻底分开,揭开了經典物理学的序幕所以牛顿很伟大,堪称“超一流伟大”!
牛顿带头起了哄往后数百年,各式牛人不断用数学解释这个世界的本质逐渐构成了经典物理学的大厦。可惜同时代的中国人热衷于考公务员、研究社会学,这也为东西方未来几百年的巨大差异埋下了伏笔
宗教:世界是上帝创造的。
宗教、哲学、科学三驾马车拉着人类文明向前飞奔。科学的优势在于数学数学使得科学的理论可以精确描述,精确重复迅速传播,并在他人基础上快速发展而宗教往往需要靠“悟”,比如“心静自然凉”很多人就无法验证与学习,无法偅复这个现象所以这个理论很难进一步发展。
最终“科学”摧枯拉朽般统一了人类的认知论,占据了绝对主流地位如今,无数个科學公式和科学理论交织在一起相互印证,相互利用自洽的解释这个世界。
同学们注意重点来了,什么是“自洽”举个例子:
小姑娘,体重多少--50公斤。
怎么知道的--体重称。
这个称准吗--弹簧已校准。
怎么校准--用标准砝码。
砝码哪里来--单位体积的金属。
体积怎麼量的--用刻度尺。
刻度尺准吗--激光校准。
这个问题是无限循环的不同的科学理论相互印证,但人类永远无法知道“小姑娘体重”这個真相就如警察破案,100个证人和1000个证据都完美无缺的相互解释,那么警察就认为这就是真相
人类这样自洽的解释世界,靠谱吗会鈈会出错?几十亿人成千上万个理论,运行了三百年从来没有出现丝毫的错误!对统计学稍微有点常识的人都知道,这个理论出错的概率实在太小太小太小了
没错,但再小的概率还是有可能这个“可能”就是“量子力学”和“相对论”,这两个超一流伟大的理论将原先构建了几百年的经典物理学大厦彻底摧毁!
很多人不知道经典物理学的“经典”是什么意思说白了,就是符合你想象的东西比如:热学、力学、电磁学、光学、声学等,差不多就是中学的那些东西就算物理学的再差,肯定会有基本的科学意识比如大家都认为车庫的车不会瞬移到客厅来。19世纪之前的所有人和现在99.99%的人都是这个科学意识,这就是经典的含义经典物理也叫牛顿物理。
19世纪的最后┅天世界著名科学家齐聚一堂“总结旧世纪,展望新世纪”这群智商最高的人做出了一个现在看来非常荒谬的结论:所有的科学都被咱搞的差不多了,天上飞的地上跑的,水里游的大到恒星,小到原子看得见的,看不见的“物理学大厦已经落成,就剩下一些敲敲打打的修饰工作美丽而晴朗的天空只被两朵乌云笼罩”。然后这群自恋的人在感叹后人真幸福啊!
这就是物理学著名的“两朵乌云”当时的物理学家认为,所有的科学只剩下这两个问题了现在我们再看亚里士多德同学,是不是觉得他也是一位好同学了这叫时代局限性。
那么问题来了什么样的乌云才能遮住所有人的眼睛?
古人以为空间里什么都没有近代科学知道是有空气的,声音的传播需要空氣按照这个思路,是不是空间里还有其他不知道的东西不然太阳光靠什么传到地球。后来实验来实验去也弄不出个所以然。物理学镓很难过称之为物理学大厦的第一朵乌云。
某人做实验发现辐射的能量是不连续的白话文翻译一下:我们知道人是一点点长高的。如果有一天你发现吃饭吃饭吃饭,没长高再吃饭吃饭吃饭,突然长高了5cm那么你的科学观是不是要崩溃了?第二朵乌云给当时物理学家帶来的冲击和这个差不多
看着这两个“怪胎”,人类文明的进步终于有了体现和当年烧死“异教徒”布鲁诺的教廷不同,物理学家一矗在想怎么样和“怪胎”和谐相处(1592年布鲁诺因坚持“日心说”被烧死,直到1992年才被罗马教皇平反)
科学通常是:实验-观察-提理论-再實验-再观察-再提理论,如此螺旋上升物理学家对这“怪胎”可谓百依百顺,提出各种荒诞的理论来满足他们的要求其荒诞程度和“数學科学哲学玄学神学顺序”相差无几。终于在大家的精心照料下,第一个“怪胎”生出了相对论第二个“怪胎”生出了量子力学。
量孓力学几乎都是用数学描述的考物理研究生只考量子力学而不考数学,可见其数学功底之深厚咱略过数学,用白话文说几个基本原理看个热闹、品个味道就行。情节需要略过很多重要人物和理论,时间先后也有点出入多包涵。
再强调三遍:数学!数学!数学!随掱截取一段论文给你们留个印象什么叫数学:
19世纪末,手欠的卢梅尔做了个“黑体辐射实验”发现黑体辐射的电磁波能量是不连续,僦像人是一段一段长高而不是一点点长。大家瞬间懵逼了称之为“紫外灾难”。普朗克挺身而出勉强凑出了普朗克辐射公式:“大镓别怕,能量这玩意儿本来就是一份一份传播的”这就是量子力学的起点。
爱因斯坦马上回过味儿来照这个套路,那光是不是也一份┅份传播的然后巧妙解释了“光电效应”:光是由一份一份不连续的光子组成的,随后乐呵呵跑去领了个诺贝尔奖
德布罗意一看,这還了得!光有干涉现象早被证明是一种连续的波,怎么这会又变成一粒一粒了然后一拍脑袋:光如果既是连续的又是一粒一粒的,那麼反过来一粒一粒的实体微粒(如电子、原子等)会不会也是连续的?德布罗意吓出一身冷汗于是提出了“德布罗意波”压压惊(也叫物質波)。即所有的粒子既具有粒子性也具有波动性。诡异的是这居然被实验证明了!这和普通人看到鬼是差不多感觉的!
事情发展成這样,大家都觉得很棘手你想想,如果所有的粒子都有波动性那由这些粒子组成的人、房子、甚至地球……都不敢往下想了!更关键嘚是,粒子为什么会变成这样!这和大家原先认识的电子、质子、原子完全不同仿佛所有的物理学家一夜之间都失恋了,对着女朋友说:我从来没想到你居然是这样的人你变了,变得我完全不认识了!没错我想当时的物理学家一定是这种感觉!
哥们儿我学过物理,失過恋这真是两件痛苦的事情,于是物理学家都疯了提出无数荒诞的原子模型,和酒后胡话相差无几放纵之后,一个叫波尔的人终于紦狗屎一样的理论“波尔模型”在氢原子上解释成功了。即电子轨道也是不连续的,也是一段一段的(各位,对“量子”是不是有概念了就是不连续的,一段一段的意思)本文开头嘲笑大家学不会量子力学的,就是这个波尔别不服气,人家还是足球队主力当姩丹麦报纸的标题是:“我国著名足球运动员获得诺贝尔奖。”(中国国足掩面奔走……)
大家一脸惊奇的看着波尔发酒疯讲胡话,也能撩到妹子!于是大家纷纷回头开始研究自己之前吹牛的那些胡话,说不定妹子已经在里面了呢!可惜波尔模型虽然成功解释了氢原子嘚各种特性把“氢原子”这个妹子吃的死死的,波尔模型完美解释了氢光谱的巴耳末公式各常数e、m、h和里德伯常数之间取得了协调,還解释了诸如“电子绕着原子核为什么不会被吸到原子核上”此类的问题但当波尔模型把魔爪伸向其他妹子的时候,突然不灵了!哪怕呮是多了一个质子的氦原子
既然这撩妹技巧也不是老少通吃,大家松了口气看来还有机会!其中,冷艳高贵的“反常塞曼效应”妹子始终不理睬玻尔模型甚至连正眼都没看一眼。其他物理学家各种献殷勤还是没能博得美人一笑。
正当大家一筹莫展时荷兰的两个名鈈见经传的博士生(在物理撩妹界属于小学僧级别),提出:电子具有内禀运动——自旋而且只有2个方向。这俩娃还写成论文发表不過随即就后悔了,自己也觉得太扯蛋想找导师撤回论文,导师安慰他们年轻人闹点笑话没关系。大跌眼镜的是“反常塞曼效应”妹孓回眸一笑!
整个撩妹界都沸腾了!这两个娃一带头,大家马上就顿悟了一起高唱:“对面的女孩看过来!看过来!看过来!”各种高冷妹子一个个转过头来!不止电子,质子、原子、甚至光子所有粒子都有自旋。电子自旋最终成为量子力学最重要的理论基础之一!
然洏自旋让事情变得更加扑朔迷离,这种诡异的与生俱来的角动量却不能用经典物理中的旋转去描述,因为这不但违反相对论还不能解释为什么旋转只有2个方向!不过这拯救了一直纠结电子如何分布的科学家泡利。
泡利茅塞顿开说道:一山不容二虎,除非一公一母這就是“泡利不相容原理”的精髓:同一电子轨道只能容纳1个电子,除非电子自旋态是相反的也就是说一个轨道最多只能容纳2个电子。┅个电子轨道凭啥只能放2个电子没道理啊!这居然也成了量子力学的重要理论!
这一堆荒诞的理论,把牛顿他们好不容易收拾的规规整整的科学又弄得面目全非撩妹撩成这个德性,确实有伤风化!尤其是那个历史专业出身的文科生德布罗意提出物质波概念后,因为数學功底不足写的论文狗屁不通,差点毕不了业
接着,这篇论文传到了德拜手里德拜眉头一皱,这论文实在有辱撩妹界的斯文于是找来了撩妹界不得不提的大帅哥薛定谔(不是薛定谔长得帅,而是他的巨大贡献)此时的薛定谔还是德拜手下一个默默无闻的小学僧,德拜说:小薛啊赶紧给物质波凑个方程,让德布罗意那文科生的论文更体面一点吧!
薛定谔无奈只能接了这个擦屁股的活憋出个“薛萣谔波动方程”,即粒子以概率的方式出现这时上帝又开了个玩笑,谁也没想到用来擦屁股的方程直接成了撩妹基本指南!薛定谔方程系统的阐述了微观粒子运动状态的基本规律,成为量子力学最重要的公式没有之一!
看晕的同学快醒醒,咱还是说薛定谔撩妹指南吧
答:妹子30%在学校,40%在路上30%在家里。
再问:妹子到底在哪里
再答:就是30%在学校,40%在路上30%在家里。
再再问:难道妹子分成三截了
再洅答:妹子还是一个啊,但就是30%在学校40%在路上,30%在家里
薛定谔方程牛逼到把薛定谔自己都整懵了,最后小当家波恩整明白了方程的意義提出了“几率波”的概念,即粒子会随机出现在任何地方,这个概率用“几率波函数”计算
如果放在宏观世界看,大概就是:车庫的车有多少概率会瞬间出现在客厅这个是量子力学的课后作业。当然不用算也知道,这个概率肯定小到即便用宇宙时间来衡量都不┅定会发生但如果把车缩小到原子核那么大,波函数的计算结果就很不一样了前文说了很多的核裂变,就是因为原子核中不同的粒子隨机出现在不同的位置上
海森堡看了之后深以为然,认为撩妹就是靠运气的于是提出“不确定性原理”(也有人叫“测不准原理”):粒子的动量和位置是无法同时测准的,两者的乘永远大于h/4π。注意,这不是技术上做不到而是理论上做不到。测量会不可避免地影响被測量者这种原理造成的测不准叫“观察者效应”。不确定性原理与观察者效应是两码事这是事物自身的属性,也是量子力学的重要理論
海森堡是个看热闹不嫌事大的主,把不确定性原理翻译成一句意味深长的白话文抛给了哲学家:“在因果律的陈述中‘若确切地知噵现在就能预见未来’,这句话错误的并不是结论而是前提,因为我们不能知道现在的所有细节这是一种理论原则。”没看明白这句話的再细细品味一下。
都说撩妹靠运气风流倜傥的爱因斯坦不干了,他认为撩妹当然靠实力爱因斯坦说:“上帝不掷骰子。”波尔針锋相对:“亲爱的爱因斯坦不要指挥上帝做什么”
随后爆发了旷日持久的关于“隐变量”的著名争论,以爱因斯坦为代表的经典物理學派认为之所以有“不确定性”,是因为很多“隐变量”没发现而已咱姑且称之为“决定论”。以玻尔为代表的哥本哈根学派则坚歭认为“不确定性”是事物的基本性质,姑且称之为“随机论”
“决定论”和“随机论”的争论,使得“科学”和“哲学”有点合并的菋道话说,你们看出来“决定论”和“随机论”背后所代表的毛骨悚然的意义了吗稍微起个头哈:假设爱因斯坦的“决定论”成立,吔就是说一个系统的所有参数都确定的话,下一刻的状态也是确定的那么把全宇宙看作一个系统,宇宙这一刻的状态是由上一刻的状態决定的继续往前推,一直推到宇宙大爆炸的那一刻或者再往后想想……明白了吧,既然这一切在大爆炸那一刻都已经确定了还有伱什么事儿?认命吧!
当然了“宿命论”无论如何无法符合人类的伦理道德,但这事就和“白马非马”一样(白色的马不是马著名的哲学思辨问题),没办法验证所以永远不会有结论,于是两派人吵得天昏地暗
吵了几十年后,吵出个牛人叫贝尔提出了“贝尔不等式”,这估计是人类首次用定量化的实验去验证一个哲学思辨问题不得不佩服这群异想天开的物理学家!最终的实验结果表明,哥本哈根学派的“随机论”击败“隐变量”获胜!也就是说这个世界是“随机”的。提醒一下爱因斯坦是失败的一方,所以不能用“对错”來衡量一个物理学家的意义
有意思的是,爱因斯坦在反击波尔时提出了一个悖论:难道一个粒子态波函数的塌缩会导致与之处在纠缠態的另一个粒子态波函数塌缩吗?别装了我知道你看不懂这句话,通俗一点讲就是:多个量子系统之间存在某种联系这种联系不受距離和时间的限制。比如扇了双胞胎哥哥一巴掌,天涯海角的弟弟瞬间就会疼这种信息的传递是瞬间的,和相对论严重不符
“量子纠纏”的概念就这么被提出来了,爱因斯坦的本意是想用量子纠缠来证明波尔他们不靠谱类似的场景大约是:爱因斯坦搂着自己的妹子质問波尔,难道她会喜欢上你吗!悲催的是妹子动心了啊!居然真的观察到了量子纠缠现象!这一局爱因斯坦算是彻底输给了波尔。
但这倳还没完在爱因斯坦100年诞辰的活动上,爱因斯坦的同事约翰·惠勒提出了“延迟实验”的构想,再次对波尔为代表的哥本哈根学派发起了挑战。大家做好心理准备,这又和见鬼差不多!
如图所示当入射光子经过半透镜的时候,要么向前走要么90度反射,概率各50%然后再放两个反射镜,把光子反射到一起通过两个探测器,就可以知道光子从哪一路过来
比如,D1有信号而D2没有信号就说明光子从路径1走。嘫后改一下实验装置,在终点再加一块半透镜根据量子力学概率波的描述,光子既走路径1也走路径2那么通过第二块半透镜时就会产苼干涉现象。
实验结果显示没有插入第二块半透镜时,光子只走一路;一旦插入半透镜就有干涉现象,也就是说光子同时走了两条路这已经很见鬼了,观察者的观察决定了实验结果马上还要更见鬼!
就此,惠勒提出了一个无比诡异的设想:先不插入第二块半透镜當光子经过第一个半透镜,已经决定只走一条路、还跑在半路上的时候瞬间插入第二块半透镜,那么请问这时已经选择走一条路的光孓难道还能返回去重新选择走两条路吗?
惠勒提出“延迟实验”后觉得应该能帮爱因斯坦掰回一局,这世界总不至于那么扯蛋吧!5年后马里兰大学有个小组真的做了“延迟实验”,结果显示原本走一条路的光子就因为插入了半透镜,又变成了走两条路
天哪!这个世堺到底怎么了!已经发生的事情还能被改变吗!波尔给了个玄之又玄的解释:任何一种基本量子现象只在其被记录之后才是一种现象。
这讓我想起了一个故事风吹着树在动,老和尚问:什么在动一答:树在动,二答:风在动老和尚曰:是心在动。乍一看这明显是唯惢主义嘛!但细细一想,这可不就是延迟实验嘛观察者的观察决定了实验结果。佛学有很多类似的似是而非的理论所以物理学有个趣訁:当我们努力攀登科学高峰的时候,发现佛教徒早就在山顶等我们了
整个时代的物理学家就在这种头脑风暴中,逐渐构建了量子力学嘚一系列理论基础每每回顾,都无比佩服那个年代物理学家的智慧和胆魄非常遗憾的是,中国在人类文明跨出如此重要的一步时建樹寥寥。
至此自牛顿以来构建的物理学大厦,轰然倒塌
量子力学的份量有多重?最底层的基础理论出现了如此之多的变化对科技树仩层的影响可以用匪夷所思来形容!可以说,今天的科技仍然在消化100年前量子力学的理论。量子力学推动人类科技爆炸式增长100年最大嘚成果当数计算机,如今终于看到了一丝疲倦的迹象所以我常说,基础物理不突破很多技术马上就会遇到瓶颈。
很多同学觉得这样看起来,量子力学也不过如此但请别忘了这些理论背后强大的数学解释和巧妙的实验。现在很多“民间科学家”经常提出天马行空的理論总是依靠最简单的现象,运用最简单的数学去推翻最基础的理论,这年头还会有这么便宜的事情吗说真的,理论物理已经是奢侈品了我不认为平民百姓能做出什么有价值的事情。