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虽然题目本身是一个月经问题,但题主在问题描述里提到了一个很有趣的问题:
“是否只有计算才能算得上真正的科学?”
推荐题主了解一下 mathematica 创始人Stephen Wolfram 在二十年前的邪书《A new kind of science》里提出的 Computational Irreducibility, 也就是计算的不可归化性,
大概的意思是说:除了极少数理想情况可以直接通过计算找到通往结果的捷径以外,绝大多数情况下,计算并不比让系统自己演化所花的步骤少。
换句话说:你想要了解一个系统,只能看着系统一步步自己发展,没法儿通过计算进行快速预测。
书中的元胞自动机的rule30就是一个典型的例子:这是一个一行一行生成黑白像素的小程序。规则已经告诉你了,初始情况也告诉你了,就是一行白色中间一个黑色,简单到不能再简单。但如果你想知道第100行是什么样,那么除了踏踏实实按照规则把图像一行一行生成出来直到100行以外,没有别的捷径可走,没有一个公式可以让你跳过前99行,直接算出第100行是什么样。这就是计算的不可归化性。

这其实是和绝大多数网友认知中的科学完全不同的,很多人对科学的理解依然停留在牛顿力学式的决定论上:给几个简单精美的公式,给出足够的初始条件,就理应能直接推导预测出未来任意一个时刻系统的状态。
像现实中的生化环材那样一遍遍做实验,这在他们心中不属于科学,属于从事体力劳动的农民工。他们理想中“科学”的生化环材大概是这样:我想要什么样的化学材料,要什么样的生物性状,应该是能照着某些公式公理,直接在电脑上算算就能精确得到结果的,实验顶多用来验证一下就行了。现在做不到只不过是因为初始条件测量精度太低,或者电脑算力不够等等现实原因罢了。
然而计算的不可归化性很有可能确实统治着我们的世界,并且从根本上否定了这种只要算力足够,照着公式计算就可以解决一切的可能性。绝大多数情况下,你想认识一件事,只能通过实验的方式看着事情自己过一遍。 |
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