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《策安插兰舟前端的孔第二十九章-告个屁的别 策安插兰舟...》视频说明：方源很快就得到了楚度的回信并且楚度借出的仙元石数目有些超过了方源的预料据河北广电7月9日广东佛山女子称在楼顶晒后背10天瘦了4斤晒完感觉自己眼神都变得清澈了每天晒大概半个小时左右虽然黑了但感觉值得不要再被复杂的现象骗了科学其实很简单2021-10-21 14:35·中科院物理所图片来源：Creative Commons科学最美妙的地方在于其复杂中的简单简单中的复杂对于科学家来说最幸福的时刻莫过于在复杂事物中窥探到背后简单的规律火候刚刚好的几个参数或公式看起来几乎完美无瑕不过历史上伟大的科学家都是在事实的基础上寻找最简单的理论编译 | 王怡博 白德凡2021年10月5日复杂系统（Complex Systems）这几个大字赫然出现在诺贝尔物理学奖的官方网站上这是复杂性科学研究第二次获得诺贝尔奖的青睐同时也将复杂系统这个看似陌生的科学词汇推向了舆论的中心复杂性科学致力于为一些特殊的复杂现象找到最简单的解释规则——事实上这也是大多数科学家毕生都在实践的理念为什么科学家一直在追求理论的简单化奥卡姆剃刀原理科学家对简单性的偏爱可以一直追溯到中世纪奥卡姆的威廉（William of Occam）针对当时繁冗的形而上学争论提出了如无必要勿增实体的主张后人加以衍生把这条原则用在了科学理论的构建上称之为奥卡姆剃刀原理（Occam’s Razor）这个原理认为对于同一个现象的几种有效解释中我们应该相信最简单的那个而在此之外添加的各种冗余假设应当被剃刀给剃掉图片来源：Creative Commons所以假如你路过一所房子听到了汪汪和喵喵的叫声那么你应该认为这家人养了狗和猫而不应该假设他们养了狗、猫和一只不会叫的兔子当然兔子也可能是这家人的宠物但现有的观察信息并不支持这个更复杂的假设奥卡姆剃刀原理建议我们保持模型的简单性直到新观测到的现象不足以用现有的模型解释例如你又从这户人家的窗口看到一双长长的耳朵这时你才有必要把兔子加入你的假设中来在奥卡姆剃刀原理提出后的几个世纪里伟大的科学家用这条原理锻造了现代科学数学家克劳狄·托勒密（Claudius Ptolemy）用一种拜占庭式的复杂理论给出了以地球为中心的行星运动模型而哥白尼（Copernicus）反对托勒密的地心说而提出的日心说用更少、更简单的运动方程描述了行星的运动现象事实上相比于地心说哥白尼的日心说最大的优势就在于简单托勒密的地心说图片来源：Wikipedia现代科学的许多进步都涉及到一系列的简化要么是通过统一以前完全不同的现象要么是通过消除多余的实体其中最伟大的实例或许是牛顿提供的他仅仅用了三条运动定律和一个万有引力公式就统一了地面和天上的各种运动而后在19世纪晚期路德维希·玻尔兹曼（Ludwig Boltzmann）将牛顿定律扩展到微观领域将热现象简化为原子的运动由此热现象也遵循牛顿力学了再后来的爱因斯坦则将空间和时间统一到单一的实体——时空中实现了物理学中最重要的简化查尔斯·达尔文（Charles Darwin）和阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士（Alfred Russel Wallace）更是将整个自然世界统一在了一个定律下——自然选择其中华莱士就提到：理论本身应该是极其简单的这些科学家都认为他们的工作是消除不必要的复杂性为观测到的现象提供一种最简单的解释方案为什么要选择简单为什么理论越简单越有可能推动科学的进步以英国统计学家托马斯·贝叶斯（Thomas Bayes）命名的统计方法贝叶斯推理（Bayesian inference）或许可以解释这一点使用这套统计方法我们能够基于不同阶段已知的信息更新对某一解释、理论或模型的信念程度想象你有一个朋友他有两个骰子一个是简单的6面立方体另一个则有60个面可以掷出60个不同的数字假设你的朋友秘密地掷出一个骰子然后告诉你得到的点数比如是5你能猜出她更有可能掷出的是哪个骰子吗就像地心说和日心说都可以解释天文数据一样6面骰子和60面骰子都有可能掷出点数5但它们是等概率的吗贝叶斯推理的答案是否定的它根据产生数据的可能性对可选模型进行加权6面骰子掷出5的概率是1/6而60面骰子掷出5的概率只有1/60那么比较可能性点数5来自6面骰子的可能性是60面骰子的10倍简单性备受科学家青睐也是这个道理简单的模型可供调节的参数更少它们能够有效解释的现象的范围也更小如果它们恰好符合观测现象那么很有可能它们揭示的正是现象背后的客观规律而模型一旦变复杂有了更多的参数可调节它们能够有效解释的现象的范围更大了：对于任何一组观测数据这些复杂理论通过精巧地调解参数都能使理论与数据相符这样的复杂理论看似解释了更多的现象然而距离现象背后的客观规律也更远了剃一剃我们的宇宙1965年5月射电天文学家阿尔诺·彭齐亚斯（Arno Penzias）和罗伯特·威尔逊（Robert Wilson）用霍姆德尔喇叭天线（Holmdel Horn Antenna）——巨大的、看起来像是喇叭的装置聆听来自宇宙的声音他们试图校准天线以减少噪声但当他们把天线对准星系外一片只有少量恒星的黑暗区域时他们并没有得到预想中的一片寂静相反他们意外地听了嘶嘶的声音——充满了整个天空的嘶嘶声这次偶然的发现支持了宇宙的热爆炸模型——宇宙最初非常小炽热且致密然后逐渐冷却并向外膨胀他们听到的嘶嘶声是宇宙大爆炸的余辉——物质冷却后在浩大的宇宙空间中被稀释所形成的遗迹这在天文学中被称为宇宙微波背景辐射（cosmic microwave background）科学家将宇宙最初的形态简化为了一个密度很大的点——奇点（singularity）类似于物理学中把一个物体看作一个质点它们都符合物理学模型的基本特点之一：简单图片来源：Creative Commons不过科学家也不总是从一开始就能想到简单的理论当爱因斯坦试图将引力纳入相对论时他一开始在模型中使用了非常多的参数力图将所有已知的信息整合到模型中然而十年来在复杂方程式中的苦苦挣扎却以失败告终爱因斯坦最终还是拥抱了奥卡姆剃刀把他的方程改得尽可能地简单、优雅最终得到的理论日后不断被观测所验证那么我们现有的其他物理理论足够简单吗为什么在粒子物理标准模型中的粒子中有17种之多如果宇宙是简单的为什么每秒钟都有万亿个几乎没有质量、又是电中性的中微子穿过我们的身体中微子会不会是需要被剃掉的不必要实体另一个不必然实体或许是神秘的暗物质我们目前没有观测到任何直接证据表明暗物质存在这会不会又是一个将来会被证明为虚构的物理模型事实上中微子和暗物质的提出正是因为我们观测到了旧有的简单理论解释不了的新现象上世纪20年代的物理学家困惑于β衰变过程中能量不守恒的现象从而提出存在一种新的粒子从反应中带走了部分能量中微子就这样被发现了在将这个新现象纳入已知信息后存在中微子的假说依然是能够解释已知物理现象中最简单的暗物质也是如此上世纪70年代天文学家发现大量星系边缘的旋转速度比引力理论的预测要更大于是天文学家猜测可能存在我们看不到的物质它们包裹着星系提供了额外的引力让星系自转速度保持在较高水平暗物质正是为了解释旧有的引力理论无法解释的新现象而加入到粒子物理模型中当然科学没有尽头目前的标准模型也并不是我们宇宙的终极答案未来的科学探索一方面将会发现更多现有理论解释不了的现象促使我们一步步调整理论增加一些必要的实体；另一方面基于目前已经观测到的现象科学家依然可以尝试建立起更简单的模型比如对于引出暗物质的现象部分科学家主张不需要添加一种现在没有任何观测证据的粒子而是通过修改现有的引力理论解释这样虽然修改后的引力理论比原先的要复杂但是比起引入暗物质这套理论解释新现象的方式更为简单这依然符合奥卡姆剃刀原理在尘埃落定之前科学家们要从这两方面做出更多的努力寻找那个相对正确的自然规律在这个过程中我们依然可以见证奥卡姆剃刀原理的指导作用原文链接：https://aeon.co/essays/why-is-simplicity-so-unreasonably-effective-at-scientific-explanation原标题：简单：宇宙的终极答案来源：环球科学编辑：Garrett