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我与可拓学的缘分——普朗克链条

已有 2340 次阅读 2021-8-26 10:07 |个人分类:可拓学|系统分类:科研笔记

我和可拓学的缘分

——普朗克链条


    本计划今日再到美好记忆花园里采摘这朵美好记忆之花的。但昨日孩子很给力,不仅帮忙做了午饭,还帮忙给今天过生日的小朋友买好了生日礼物。不仅如此,他还自己解决了晚饭并提前去他的理想国畅游去了。所以,昨晚我可以提前在可拓创新分享会之前的一个小时里闲下来,继续在美好记忆花园里继续采摘我与可拓学的缘分之花。

    其实在很长一段时间,内心的小孩都在不由自主的质疑可拓学的科学性,虽然质疑缺乏科学依据,但为了说服他,所以在很长一段时间里,我都和内心的小孩一起对可拓学进行追根溯源。直到参加了第20届可拓学研究学者培训班,以及第17届可拓学年会之后,内心小孩才终于松了一口气,允许我继续和可拓学做朋友。

    难道内心小孩不再质疑了?

    确切的说,通过培训和年会,不仅满足了内心小孩追根溯源的好奇心,还发现了可拓学通往智能科学高峰的一条神秘小道——那就是普朗克链条。

    什么是普朗克链条,为什么经由它可以使可拓学通往更广阔的智能科学高峰呢?

    原来在第20届可拓学研究学者培训班和第17届可拓学年会上,可拓学创始人蔡文先生首先分享了自己和可拓小伙伴创立可拓学的风风雨雨四十年(1981-2021)的经历。

   听完分享才知道,可拓学的诞生及发展历史其实远远超过四十年。从发现矛盾问题缺乏系统研究,并萌发研究动机是从1964年开始的。那时候,蔡文先生刚从中山大学数学系毕业,分配到广东工学院后去农村锻炼和进工厂学习时。但真正系统研究处理矛盾问题,则是从1976年开始的,第一次分享处理矛盾问题的研究成果则又是5年之后的事情了,也就是1981年,但真正出成果却是在1983年。

    所以,追根朔源之后才发现,可拓学的诞生并不是一蹴而就的,而是扎根数学领域多年之后才萌的芽。结合蔡文先生的之前的分享,内心小孩又发现有几个名字频繁出现,那就是:

    传凯(生前为国家科委预测局总工程师)

    汪培庄(中国模糊数学学术带头人,曾任国际模糊系统协会副主席。1985年在北师大建立了我国第一个以模糊数学命名的博士点,提出并建立了模糊落影、因素空间及真值流网状推理等理论,运用于工程技术和经济管理多个领域,受到国际模糊集合论创始人Zadeh教授高度赞扬)

    吴文俊(生前为中国科学院院士,著名数学家,拓扑学权威,首届国家最高科技奖获得者,中国科学院数学与系统科学研究院研究员,中国数学机械化研究的创始人之一)

    李幼平(中国工程院院士,著名核武器电子学专家,成功解决了中国核武器电子学领域多个难题,获得多项国家大奖。在双结构新型网络和统一内容标签UCL等方面取得一系列成果,至今活跃在科研一线。

    在第17届可拓学年会上,李幼平院士和李兴森教授共同做了“从普朗克链条、UCL到可拓学——时空安全的举国工程”的主题报告。报告开篇就提到了普朗克链条:

   “科学是内在的整体,它被分解为单独的整体不是取决于事物的本身,而是取决于人类认识能力的局限性。实际上存在着从物理到化学,从生物学和人类学到社会学的连续的链条,这是任何一处都不能被打断的链条。”

   通过网络搜索发现,这段话是德国著名物理学家普朗克在1933年2月17日在柏林为德国工程师协会所做演讲中的一段话,该演讲被收录到德文版普朗克文集《Vortrage und Erinnerungen》中,后被翻译成俄文,收录在1966年于莫斯科出版的《物理世界图景中的统一性》文集中。这篇演讲1937年由杨先堉先生翻译成中文,当时译名为《物理世界相之统一》,收录在《物理认识之途径》一书中*。

    在幼平先生的指引下才知道,这个链条存在着断点,比如在“物理到化学,生物学和人类学到社会学”之间,可以通过三个关键人物的研究进行链接,那就是薛定谔、香农和克里克。他们之间到底有何关联呢?一个是物理学家,一位是数学家&工程师,一位是生物学家,三人之间如何关联呢?

    记忆中,好像幼平先生反复提到了一个概念,那就是熵。

    什么是熵?

    熵是用来描述体系混乱程度的。

    体系混乱程度?

    比如人类社会,牛顿也曾表示无能为力。虽然他自信可以计算出天体运行的轨道,但却不能描述人们的混乱和疯狂。关于熵,又与很多名字相关联,比如克劳修斯、波尔茨曼、香农...

    克劳修斯(Rudolf Clausius,1822-1888),德国数学家、物理学家,他和开尔文(Lord Kelvin,剂William Thomson,1824-1907)爵士奠定了热力学的理论基础,特别是和热力学第二定律有关的内容。

    1849年,开尔文爵士造了一个新词Thermo-dynamics,中科院物理学研究所研究员曹则贤研究发现,这个词的原始写法就强调两者是并列关系,意思是热—功学。1854年,对于可逆循环,克劳修斯明确给出了一个方程,并于1865年进一步由该方程引出了entropie概念。

    进一步检索发现:1923年普朗克来华讲学时提到了entropy一词,我国著名物理学家胡刚复教授翻译为“熵”。

    那断点里隐藏的三位关键人物薛定谔、香农、克里克与熵有何关联?

    突然发现这个工作量有点大,需要进入爱希丽时光隧道搜寻一大波有趣灵魂对话之后才能理清楚,在进入爱希丽时光隧道前,可以先网络脑补找点线索(以下线索真伪优劣待定,仅供参考)

    (1)埃尔温.薛定谔(Erwin Schrodinger,1887年8月12日-1961年1月4日)生于奥地利维也纳。奥地利物理学家,采纳路易.德布罗意(Louis de Broglie)1924年提出的物质的波粒二象性,建立“薛定谔方程”,成为量子力学描述微观粒子运动状态的基本定律。于1933年获得诺贝尔物理学奖、马克斯.普朗克奖章,是量子力学奠基人之一,发展了分子生物学。曾在《生命是什么》一书中提出“生命以负熵为食”(需要查证),并预言,一个生物学研究的新纪元即将开始,并指出生物问题最终要靠物理学和化学去说明,而且很可能从生物学研究中发现新的物理学定律,并试图用量子力学来解释基因结构的稳定性。

    什么是负熵?

   (2)克劳德.香农(Claude Shannon,1916年4月30日—2001年2月24日)信息论的创始人。1936年,Shannon从密歇根大学获得数学和电器工程学双学士学位后,应聘到麻省理工学院,兼职为范内瓦.布什教授研究微分分析仪。早在密歇根时,他就在哲学课上学到了任何逻辑陈述都可以用符号和方程式来表达,而这些方程式又能够通过一系列简单的、数学式的规则解决。即使你不了解一句话的含义,也能够判断它的对错。事实上,如果选择不去理解它的含义,就不那么容易分心,推论能够通过自动的方式得出。*。这种思想深深影响了香农,后来他在图书馆一角发现了乔治.布尔的《思维的定律》(The Laws of Thought),进一步理解了如何将变化莫测的语言以精确明晰的数学方式表达出来。通过实验和记录,他洞察到布什的分析仪、贝尔网络和布尔逻辑中的共性,并于1937年,在美国华盛顿哥伦比亚特区向评委会演示了硕士论文《继电器和开关电路的符号分析》(A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits)并在第二年发表,成为数字电路的理论奠基之作,也为后来的数字计算机的实现埋下了伏笔。1939年,香农又抵达了美国最顶尖的基因实验室,师从巴巴拉.斯托达德.伯克斯开始了短暂的人口基因学的研究,并完成了自己的关于理论遗传学代数的博士论文。毕业后,他成为新泽西普林斯顿高级研究所研究员,在那里,他遇到了约翰.冯.诺依曼、赫尔曼.韦尔,当然,还有爱因斯坦。1941年,香农加入新泽西州贝尔实验室。再后来呢?什么是负熵呢?(我有中英文原文,还没有细看,有没有感兴趣小伙伴一起读了补充呢?)

    生命为何以负熵为食?

 (3)弗朗西斯.哈里.康普顿.克里克(Francis Harry Compton Crick,1916年6月8日—2004年7月28日),英国生物学家,被誉为分子生物学之父,传说他一直对生物学上两个问题很感兴趣:一是分子是如何从没有生命的物质变成由生命的生物的;二是大脑是如何产生思想的。1951年,克里克与沃森在卡文迪什实验室相识,受薛定谔《生命是什么》的影响,他们开始一起研究DNA分子的双螺旋结构,并一起获得1962年诺贝尔生物学或医学奖,著有《生命:起源和本质》等。

 写到这里,突然发现,自从进入可拓学大家庭,才发现自己真的很孤陋寡闻。

咋办呢?爱希丽星球不是一天建成的,不要气馁,继续深入爱希丽时光隧道搜寻更多有趣灵魂就好~

具体怎么搜寻呢?

再提供一个信息科学历史图景里的一个有趣的链条:

信息论—控制论—系统论—耗散结构论—突变论—协同论—可拓学—全信息理论—高等人工智能

 欢迎对现代科技地图上关于宇宙、生命和智能三座科学高峰好奇,对物理、化学、生物学、人类学、社会学感兴趣的小伙伴,一起来搜寻断点,一起来玩拼图游戏~

*拓展阅读(仅供参考)

“我查查看”“中科院半导体所”、“赛先生”微信公众号

《信息简史》

《香农传》

   



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