原创 范阳 2025-02-01 19:34 陕西
美即是真，真即是美。
于上海。
新年前在一个商店的角落看到这瓶花，感觉像是另一个世界的东西。当你懂得如何欣赏这瓶花朵的时候，你已经感受到了数百万年进化中自然选择的智慧，还有看到了整个宇宙努力编织和延展的方向。
当这个世界上看起来有越来越多的“创新”时，两件事情反而变得更重要：“限制”和“审美”。限制可能会激发极致的理性突破，而审美会超越理性之上，触碰到一些更深更高处的东西。
对于科学，技术，和商业都是这样。如果我们阅读科学发展的历史，直觉和美学，或者叫做某种精神层面的感知，推动了重大的科学发现，这样的例子并不少见。而真正的科学大师，他们会理解人类认知的边界和突破认知边界需要如何去“思考”和“感受”，往往也是这些心态开放的人促成了科学范式的改变。
今天分享的这篇文章来自于Erik Hoel，他是塔夫茨大学 (Tufts University) 神经科学研究助理教授，也是活跃在推特上的科学领域的意见领袖。之前分享过他的这篇文章：
希望这篇文章对你有启发，我们会看到中国更多科学家加入到人类知识创造的前沿浪潮中，保持一颗如盛开鲜花般的心。
伟大的科学家遵循直觉与美感，而非理性。
Great scientists follow intuition and beauty, not rationality
美学在科学中的不合理有效性
The unreasonable effectiveness of aesthetics in science
作者：Erik Hoel
编辑：范阳
发表日期：2024年12月31日
艾萨克·牛顿（ Isaac Newton ）终其一生追求将普通金属转化为黄金（ transmute base metals into gold），这通常被宽容地看作是他所处时代科学尚未发展的表现。然而，“伟大的头脑持有离经叛道，甚至古怪的信念” （“great minds holding eccentric, even kooky, beliefs”）这一现象在历史上屡见不鲜。即便在后来，社会上已有强烈的动机要求科学家们隐瞒任何一丝不合常理的信念（there became strong social reasons for scientists to disguise even the faintest whiff of the irrational），许多著名人物依然保持着古怪的想法。心理学的奠基人威廉·詹姆斯（ William James ）相信鬼魂存在。提出恒星通过核聚变创造化学元素的弗雷德·霍伊尔（Fred Hoyle）认为流感是来自太空的（influenza came from space）。尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla ）对数字“三”痴迷。诺贝尔奖得主沃尔夫冈·泡利（ Wolfgang Pauli ）相信自己的存在会导致实验室设备故障。库尔特·哥德尔（Kurt Gödel）因害怕被毒死而活活饿死。仍在世的诺贝尔奖得主布赖恩·约瑟夫森（Brian Josephson）认为水有记忆。
为什么？
在“电视模型”的科学观中（the “TV model” of science），科学家是理性至上的象征——社交笨拙、呆板无趣、没有感情，且无法持有强烈的先验信念（ incapable of strong pre-evidence beliefs）。你也可以在像史蒂文·平克（Steven Pinker）的新书《理性》（Rationality）中找到这一观点，在书中他提出：
如今，认为人类本质上是非理性的已经成为一种普遍的结论——他们更像是荷马·辛普森（Homer Simpso），而非斯波克博士（Mr. Spock）。更像是阿尔弗雷德·E·纽曼（Alfred E. Newman），而非约翰·冯·诺依曼（John von Neumann）……要理解理性是什么，为什么它似乎很稀缺，为什么它重要，我们必须从理性本身的基本真理开始，分析一个智能体在追求目标和生活在某种特定世界中的情况下应如何推理（ the ways an intelligent agent ought to reason, given its goals and the world in which it lives ）。
平克提到约翰·冯·诺依曼（ John von Neumann ）是有道理的，因为冯·诺依曼最近成为天才的代表人物，而在我们这个热衷于量化的时代，天才意味着极高的智商和“理性”的思维方式。
然而，实际上最为公众所熟知的科学家仍然是爱因斯坦，而非像冯·诺依曼这样的科学家。嗯，虽然可以争辩说约翰·冯·诺依曼比爱因斯坦更聪明，他从小接受了更为密集的指导，十岁之前接受家庭教育，且有家庭教师和高级私人数学导师，他的知识面比爱因斯坦更广，理性程度也明显更高（ 从他是博弈论的先驱这一点就可以看出 ）。这导致人们在网上激烈争论，甚至有这样的讨论：
“ 虽然爱因斯坦很伟大，但是爱翁和冯诺伊曼的才华相比只能黯然失色。历史没有把冯诺伊曼当作最杰出的科学家是个错误。“
但冯·诺依曼本人怎么想的呢？他认为自己作为科学家缺乏某种特质（He felt he lacked a certain quality as a scientist）。以下摘自《新共和国》（The New Republic）上的一篇传记：
在他的工作中，冯·诺依曼从未拥有过那种非理性的直觉闪光（von Neumann never had strokes of irrational intuition），它们常常会激发出令人惊讶的新想法；他的朋友爱因斯坦就有很多这样的直觉，而冯·诺依曼对此心生羡慕。
他明白，描述优秀思维的并不仅仅是“理性”这一种东西（there was not just one thing, rationality, that describes good thought）。如果真是这样，科学家们应该是完美理性的，而最伟大的科学家应该比那些普通科学家更加理性，以此类推。但有趣的是，据说冯·诺伊曼曾自责在他涉足的许多领域中错过了许多根本性洞见（ 如不完备性、狄拉克算子等 ），尽管每次他都离答案很近。
与此同时，狭义相对论就是那样独特。
人们可能会争论它的前身，但现实是，没有人能做出与之相近的概念飞跃，即使他们当时也在研究类似的数学。对其他人来说，爱因斯坦似乎是从神那里摘取了一个想法，并将其交到了人类手中。实际上，他是从某种前科学直觉的深渊中摘取了它（ it seemed as if Einstein had somehow plucked an idea from the gods and put it into human hands. Really, he had plucked it from some sort of netherworld of pre-scientific intuition ）。
科学家并非完美的理性化身。他们是有棱有角的，善于运用直觉和美学（They are spiky and make use of intuition and aesthetics）。和科学家们喝上几杯啤酒聊聊天，你就会明白这一点。你会发现，他们那些小小的非理性执着让他们比那些更乏味的同行更有趣，也更高效。
尽管哲学家和科学家们付出了巨大努力，但所谓的“划界问题”（ the demarcation problem ）——即明确科学的起点和终点在哪里——仍然没有清晰的解决方案。像卡尔·波普尔（Karl Popper）那样，试图将科学仅仅定义为一种用于证伪的抽象机器（merely an abstract machine for falsification），会导致另一个问题：如何在无限多的假设中选择哪些去尝试证伪（how one chooses which hypotheses—of which there are infinite—to try to falsify）？
换句话说，科学的抽象机器是一个开放系统（the abstract machine of science is an open system）。我们可以在不同假设、不同想法或不同实验之间做出理性选择。但理性本身并不能告诉你什么是一个好的假设、好的想法或优雅的实验。这些选择涉及美学、直觉、激情以及其他不可简化的特质的某种奇妙混合。
因此，教科书中所描述的 “科学” 是那种正式、严谨的形式，而推动科学前进并赋予其动力的则是那些处于理论边缘的前科学探索；这是科学的终极创造力（ its ultimate demiurgic force ）。只有在科学与前科学交汇的构造带上，知识的边界才能得以扩展（ where the pre-scientific and scientific meet that can ever expand the borders of knowledge ）。
为什么这种方式有效？因为美即是真，真即是美（beauty is truth, and truth beauty）。正如尤金·维格纳著名的论点——数学在自然科学中的应用具有一种“不合理”的有效性（ there is an irrational and unreasonable effectiveness about how well mathematics can be used in the natural sciences），同样，在推动科学边界的前理论边缘，心理特质（ 如对美的欣赏、直觉等 ）也具有一种“不合理”的有效性。维格纳的论点还不够广泛：数学是美的，这正是它 “不合理” 有效的原因（ pulchritudo splendor veritatis， “美是真理的光辉” ）。
从这个角度看，伟大的科学家试图将他们的直觉和美学观念强加于科学本身，这种方式有时会带来惊人的突破，但有时也会彻底失败。弗雷德·霍伊尔就是一个完美的例子，他有一种非常强烈的直觉，可以概括为：“ 也许太阳是原因！” 这种直觉在核聚变创造化学元素方面创造了奇迹，但尽管他竭尽全力论证，这种直觉可能并不适用于像流感这样的东西——它并不来自太空。
我们可以看到，推动科学进步的直觉驱动力也可能成为一种限制——一旦被使用，它就无法被放弃。“上帝不会掷骰子！”爱因斯坦对此深信不疑。他之所以如此确信，是因为他认为自己内心的某种美学维度与宇宙完美契合。数学上称之为“一致性”——当一个形状覆盖在另一个形状上时，它们完全重合。或者用年轻人的话说，他与现实“同频共振”了。但这种一致性，这种共振，曾经如此完美，后来却变得错位；这就是为什么他引入了宇宙学常数，而没有在 50 年前发现宇宙大爆炸。在这方面，爱因斯坦的“棱角”让他失败了。
但是，我也要做出个反驳：物理学尚未终结。如果 100 年后，我们对宇宙的理解更接近爱因斯坦的愿景，最终与他所钟爱的美学秩序相匹配，这难道不是对他最大的证明吗？
预言未来需要一种奇特的大脑回路。
于西安。
原文链接：
https://www.theintrinsicperspective.com/p/great-scientists-follow-intuition
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