简介

量子物理学家David Deutsch在2005年TED 大会上发表了一篇演说，主要阐释了一个重要的观点，即人类有能力不断的创造知识是我们赖以生存的根基。要在21世纪求得生存，起决定作用的不是资源，而是知识。David 还提到世人关心的全球变暖的问题，并指出我们不该一味的回避问题，而应当积极的寻求解决问题的办法。

转贴自译言，译者：Tony

获邀来到此地，主持人要我说几句令人惊讶的话，那我就尽力而为吧。

我想以两样人所皆知的事实开始我的演讲。其一我们这个星球／太阳系／银河系，是正好适合维持我们这一物种生存的，从远古的进化一直到今天，还有现在和更为重要的将来——这样的认知在人类有记录的历史上都有记载。如今我们对此有了一个别名：太空船行星(spaceship earth)，在这个太空船行星里头是我们赖以生存的一切，而其外的一切都是可怖的。要是我们做出任何蠢事，我们就无路可逃了，就死定了。另一点人所皆知的事实就是，人类从来都不是存在的一切。正如史蒂芬·霍金曾说过，我们人类仅仅是一种存活于一堆典型的星球表面的化学泡沫，这一星球恰恰又围绕着一个典型的恒星在转，而这一恒星又恰恰处在一个典型的星系之边缘。

前面所言的两个事实中，前者似乎是说我们处在一个非常不典型的星球，而后者则认为我们是活在一个非常典型的世界里。虽说你一生都受到这两种观念的影响的，并会因之而作出某些人生抉择，甚至两者还有相互龃龉之处，却不能因而保证两者都是完全错误的，事实上它们确实是错的。我们不妨先分析第二种观点，所谓的典型性。我们从这里放眼望去，好，我们看到有一堵墙，还有化学泡沫，可这并非宇宙的典型特征。假如你跑到更远的几千里以外的外太空，你根本就看不到墙或哪怕是一丁点的化学泡沫，你只看得到蓝蓝的地球。要是再走远一点，你将看到太阳、太阳系、还有其他星球。可是那还不是一个典型的宇宙。因为星球都是星系的一部分，而典型的宇宙当中是看不到银河系的。那好，让我们再跑到银河系以外，去到离我们10万光年的地方，可惜那里依然不算典型的宇宙。要见到典型的宇宙，我们还得跑到比那远1000倍的宇宙深处，去到叫“星系际空间” (intergalactic space) 的地方，在那里你才能见到典型的宇宙。

好了，那典型的宇宙是什么样子的？既然TED 花了那么多钱把大家请到这里，我就让大家体验一下。请工作人员关一下灯。……（会场灯光熄灭，全场一片黑暗）哦，效果一般。好，大家要知道，假如你身处“星系际空间”，你只会看到黑暗，伸手不见五指。打个比方，假如你的眼睛望着一颗离你最近的星体，并且那颗正在爆炸的超新星，当该星球的光线抵达你那里时，你依然看不到任何东西——要知道超新星爆炸会发出极大的光和热，你要是位于其周边几百光年的范围内，你会旋即毙命。这就很好的说明一个典型的宇宙是多么大、多么黑暗。（译者按：有人因此将“星系际空间比作黑洞）

“星系际空间”还非常冷，其温度只比绝对零度大三度。并且那里是空洞洞的样子，比我们现今科技所能制造的最真空的状态还要100万倍的空。

所以说，典型的宇宙空间与我们的日常想象迥然不同。从另一个方面讲也表明我们这个星球是多么的不典型。好，请开灯。（灯亮）

既然那个地方离我们如此远，跟我们的日常体验差异如此大，我们怎能认识它呢？我们生存在这个星球上，我们会生产知识。这意味着什么？我们通过天空望远镜，观察宇宙的深处，可以看到一些类地球的物体，科学家管那叫类星体，因为它们并非真的星体。它们是数百万年前的，离我们数百万光年的地方，星系中所有的能量都坍缩成一个质量巨大的黑洞，与此同时，巨大的磁场把引力坍缩造成的一些能量和物质带到黑洞外头，形成环状的星云，其光亮要比数百万个，甚至是数十亿个太阳还要大。

人类大脑的物理运动跟这一能量运动极为相似，我们舍此一刻也无法生存，而人类的语言要用来描述这样的事情，马上显示出语言的无能。就像身处超新星爆炸的中心，呆个数百万年。（笑声）可是恰恰就在数百万年后，在宇宙另一端里的一堆“化学泡沫”却能够以他们的语言来准确的描述、构建、预测、解释这一亿万里以外的现象，所以说，人类可以在自身大脑里构建起一个关于类星体的模型——不仅仅是一副简单的图像，还有一个能够解释其存在的理论模型，体现了相同的数学联系与相同的逻辑结构。这就是我们通常说的知识。随着时间的流逝，这样的理论模式会随着时间的演进而变得与实际愈发接近。此即知识的增长。

所以说，物理规律拥有同样的特性。不同的物理实体尽管相互间差异甚大，却有可能体现出相同的数学与逻辑结构，时间的流逝只会增进这样的相似。所以我们是一堆不一样的“化学泡沫”，此一“化学泡沫”具备包容万物的特性，其结构使它足以理解宇宙万物的构造，并且这样的理解会变得越来越准确。这个星球——而非其他任何一个寰宇内的星体——是一个中心（hub），它包含了对自身以外的广袤的宇宙中的一切的结构性与逻辑性的解说。所以，我们远非一微不足道的“化学泡沫”，事实上，物理规律容许这样的事情发生，甚至是敕令这样的事情发生——这是物理世界最为重要的一个特征之一。

那么我们的太阳系——以及我们这个星球和生活于其中的我们——是如何与浩瀚的宇宙进行联系的？这就是霍金教授言论的确凿之处，我是说，他意思是对的，可是他的着重点错了。其正确之处在于，此间无需任何特殊的物理，没有任何的神谕或者奇迹。这样的联系靠的是三种普遍存在的东西：其一为物质(matter)，因为知识的增长是一种信息的处理，信息处理涉及运算，而运算则需要计算机——而我们目前还未能脱离物质造出一台计算机。同样我们还需要能量(energy)来运行这台计算机，更重要的是要依靠能量来支持那些记录人类新知的媒介。最后，要使得知识的创造永世不绝，还需证据（evidence)。我们身边充满了各种的证据。比方说，我们很容易就可以证明牛顿三百年前提出的引力法则。这样的证据存在于地球上的每一寸角落，从远古一直到今天一直到数十亿年以后都是如此。而帮助我们寻找其他任何科学的最底层的真理的证据也就在我们的星球之上。我们这个星球充满了证据、物质与能量。

至于在“星系际空间“之上，由于那里空荡荡一片，又冷又黑暗，是不是就最不可能存在这三样我们赖以创造知识的元素呢？这仅仅是一孔之见罢了。设想一下，在“星系际空间”的中央有一个球体，跟我们的太阳系同样大小。在寻常人的眼里，那只是一片真空，可事实上那里依然会包含逾一百万吨的物质，这一百万吨的物质就足以制造出一个“太空站”，上面住着一班致力于开创新知的科学家。虽然我们现今的科技还未能从“星系际空间”那里收集氢元素，并制造出生命所需的其他一切。可问题的实质是，在一个可认知的宇宙里，假如物理的法则允许某种东西的存在，那是什么阻止我们进一步去认识这样的事物？说白了，就是知识，而非资源。而假如我们的知识能够更好的理解其内在的规律，我们自然就能找到我们所需的能源，因为核聚变可以为此提供充足的能量。至于证据呢？虽然人的肉眼只看到一团漆黑，但只要借助太空望远镜——一台当今的太空望远镜已经足够——你就可以在黑暗的“星系际空间”的深处看到无数璀璨的星体。而要是那台太空望远镜能做得更加精良的话，你还能看到星系里头的恒星和行星——你可以在那研究宇宙物理，探究物理真相，建造粒子加速器，研究粒子物理，以及化学和其他科学。不过最困难的恐怕是生物学的实地调查，因为要去到最近的一个有生命的星球就得花上数百万年。但我个人从未对生物学感兴趣，所以，每隔几百万年做一次生物学实地调查对我来说就足够了——嘿，理查德(Richard Dawkins)，你可不要太伤心了！（笑声）

事实上，星系际空间包含了一切赖以创造知识的必备元素。而宇宙中任何一个此类的球体都可以成为一个类似地球这样的存在，假如那里有这样的知识的话。所以我们并不是宇宙里唯一一个能可供繁衍生息的地方。假如星系际空间可以创造出无限的知识的话，那么我们可以断言任何的一个空间都可以这么做。地球可以这么做。一个被污染的地球同样可以这么做。而阻止我们前进的因素，不管是在地球还是在遥远的宇宙深处，不是资源——资源是不会缺乏的，而是知识，后者才是真正匮乏的。

好了，有了这样的宇宙解释，我们也许——并且应该——会让我们感到自身的特别。可是这同样使我们产生一种不安全感。因为假如我们没能创造出延续我们的生存的知识的话，几光年以外的一次超新星爆炸就足以使我们走向毁灭。马丁·里兹(Martin Rees) 最近写了一本书，谈人类的无能——在宇宙物理、科学实验被用作罪恶用途，以及恐怖分子以大规模杀伤性武器向我们发起进攻等诸多方面皆是如此，因而他断言人类只有50%的几率可以活过21世纪。

可是我不认为我们该从几率上来思考我们的现状，尽管我同意他的看法。我们有可能活下去，也有可能无法继续活下去。可这不是取决于几率，而取决于我们是否能够创造出支撑我们继续活下去的知识。地球漫长的历史见证了物种的灭绝、人类文明的解体，曾经一度存活于这个地球的物种和文明现皆已成为“明日黄花”。而要是我们想超越这一命运的话，那么我们就应当充分利用我们区别于别的物种和文明的一种特性，即我们有探究物理规律的能力，去建立新的解说，新的知识。让地球成为我们生存的摇篮（hub）。

在此，我想就最近的一个科学争端发表一下个人的看法——我不是要提出任何具体的解决方案，而只是阐述一下我的想法。这一争端就是全球变暖。我是一位物理学家，但并非专门研究此一课题，因此，关于全球变暖的研究，我仅仅是一个门外汉。而一个门外汉能做的就是严肃的对待当前占主流的科学论调。而这一论调说，我们现在已经不能避免灾难的发生了。因此我们所能采取的最佳策略是通过《京都议定书》那样的东西阻止二氧化碳的排放，而这样的措施会对经济产生极大的制约，并要花费我们数以亿计的金钱——这么说来，全球变暖已经是一场空前的灾难。而我们当前提倡的做法去不是如何去解决这一问题，而是如何使之发生得稍晚。所以说现在要避免这样的灾难已经迟了，甚至有可能在有人意识到这样的危害之前已经不可能避免了——在20世纪70年代，当时的主流科学论调是工业废气将引发新的冰河时期的到来，即使是那时也已经无法避免这种灾难的发生了。

这一事件给我的启示就是我们人类不肯能永远都能预见未来——我很惊讶为何社会上没有讨论这样的问题。假如我们能预见某种即将发生的灾难，并懂得如何以一种比灾难本身更廉价的方式来解决，那么就不会有什么争论了。但是我们不能对那些不能预见的难题采取防范措施，也不存在这样的防范原则。因此，我们需要一种解决问题的心态，而非回避问题的心态。

虽说防患于未然远比得病后疗救来得重要，但那要建立于我们知道该防范什么这一前提之上。比方说，人家揍了你一顿，医学可不能告诉你怎么去预防被揍。而假如医学真的只集中精力做防范被揍的研究而不再研究如何施以治疗的话，医学将不会有什么重要的进展。如今各地都在不惜代价的降低碳排放，而事实上我们该看到的是如何降低地球的温度，以及研究如何在更高的温度之下求得生存。并且是要寻找高效低廉的方法。科学界也有这样的研究，如在太空中放置大量的反光镜把太阳光线折射到其他地方去，又或者研究如何让海洋生物吸收更多的二氧化碳。可是现在此类的研究只是处于边缘，人类也没有集中精力去做这样的研究。至于那些我们尚未知晓的问题，如何集中精力做该做的事情——而非一味的回避——则是我们得以解决问题的唯一希望，也是我们能够继续生存下去的唯一希望。

我们要找两块石板，在其中一块上面刻“可解决的问题”，另一块上面刻“无可回避的问题”。

谢谢大家。

费马说：“我猜。”

欧拉说：“我证。”

怀尔斯说：“我终于证出来了！”

泰勒说：“我展。”

傅立叶说：“我也展。”

拉普拉斯说：“我的展开式最复杂。”

皮亚诺说：“我有余项。”

柯西说：“我也有余项。”

拉格朗日说：“我的余项最精美。”

克莱姆说：”我法则。“

洛必达说：“我也法则。”

柯西说：“我准则。”

文正英说：“我正则。”

达朗贝尔说：“我的判别法强。”

拉比说：“我的判别法更强！”

高斯说：“我的判别法超强！”

卓里奇说：“我能断定没有判别法最强。”

狄立克雷说：“处处不连续。”?

黎曼说：“几乎处处连续。”

范德瓦尔登说：“几乎处处连续却处处不可微。”

康托尔说：“单调不减，处处连续且导数几乎处处为0。”

皮亚诺说：“方块儿！”

毕达哥拉斯说：“世界万物皆有理数。”?

希帕斯说：“根号2呢？”

高斯说：“a+bi很复杂（complex)"

哈密尔顿说：“a+bi+cj+dk浪费了我30年的时光！”

伽罗瓦说：“不能再扩张啦！”

若当说：“若当矩阵。”?

雅可比说：“雅可比矩阵。”

希尔维斯特说：“希尔维斯特矩阵。”

海塞说：“海塞矩阵。”

史密斯说：“lamda 矩阵。”

希瓦尔茨说：“我不会洗袜子。”( Schwarz与“洗袜子”音近 )

库默说：“我很郁闷！” ( kummer英语中有郁闷的意思 )

阿达玛说：“我其实和阿诗玛没什么关系。”

牛顿和莱布尼兹说：“我们的公式是微积分的基本定理。”

波尔察诺和维尔斯特拉斯说：“极限点引理才是分析的基本基础。”

戴德金说：“没有我的实数构造理论，这些都做不了。”

阿基米德说：“我的原理对此也有巨大的贡献！”

康托尔说：“以上这些东西都是建立在我的集合论之上。”

罗素说：“按康托尔的说法，理发师的头发谁理？”

策莫尼和弗朗克说：“如此便需要我们的8条公理系统。”

希尔伯特说：“可以建立这样一套理论，是任何一切命题都不能被证明也不能被否
定。”

科恩说：“中间势是否存在谁能告诉我？”

维特怒道：“不要吵啦！不然把你们统统消去！”

我心中的女神PI:
本来这篇情书要在前天3.14日写给你的，因为那是你的纪念日。突然来了省信息厅厅长，忙于应酬，今天补写，敬请你能原谅我们尘世的无奈！

对于你的情结源于十几年前在德国读书的时候，一次周末去巴黎度假，到一个科学馆看到了有关你的故事，那是在一个很小的圆形小屋里面，中间放着一个用金属丝编制成的异性曲面，而周围的上面写着你的无限不循环的十进制数字：PI=3.1415926....当然，更令人寻味的是在数字的下面，有不下几十个历代数学家，物理学家的照片以及和你相关的成就或故事，他们都是你忠实的追随者。

在此之前，我的你的理解仅仅是圆周周长和直径的比值，你是一个无理数，计算和圆相关的面积、体积、周长等要用到你，仅此而已。但是，自那次看了科学馆的展示后，我的心灵深处产生了强烈的震撼！你绝对不是一个简单的无理数，它是自然界少有的几个包含宇宙奥秘的神奇天使！

到过巴黎的科学馆已经很久了，留下深刻记忆是你多姿的形态：在摇动的单摆中包含着你优美的身段，在随机抛掷的筹签中有你神秘的踪影，就是奇形怪状的曲面里也有你的痕迹....

现在，在我的书房里有一张当时拍下并且放大后你的照片，更重要的是，自那以后我越发对你痴迷，你是一位充满永恒魅力的天使，我无时无刻为你魂牵梦萦，苦苦追寻。

我对你的身世曾做过很多种假设：
1、我们看到的都是你的十进制的形式，而十进制仅仅是我们人类的一种相对习惯的进制，如果把你转换成二进制，你看起来会不会更美丽？
2、我们能不能把你按一定的方式转换成一首乐曲，那会不会是一首天籁之音，或者就是上帝对人的警言，但是我们又将如何拆分乐曲的小节？
3、我们能不能把你转换成一幅图画，那会不会就是你的绝世芳容，或者是一幅旷世巨作，但是我们又将如何确定该图的大小，色彩深度？。。。。

你就是这样以特有的魅力吸引我，折磨我，激励我。。。直到今天，我突然悟到了什么！

我敢以亿万个自信，写下这样的断言：
在任何一个无穷可重复的自然事件的数学模型中必然包含着一个你!!

这里可重复并不指周期性，只要可重复就行，比如海浪，股票的市值。由此定律，如果我们要寻求一个人类生命进化的数学模型，因为生命是以可重复的世代交替出现，所以它的数学模型必定要包含你!

这是我们多年来追寻你这位神秘女神给我的启示！你能告诉我，这样理解对吗？

在英语世界，科学（science）指“涉及对物质世界及其各种现象并需要无偏见的观察和系统实验的所有智力活动。”主流的科学世界观认定，世界可以被认知。自然科学以无偏见的观察和系统的实验作为主要研究方法，观察和实验方法在科学探究活动中是适用的和不可或缺的。

也就是说，如果我观察到了某一现象，把它描述给别人，其他人可以在相同的条件下可以重复观察到同一现象，那么就可以认为我观察到的是一个客观事实，相同条件下可以有相同的结果，说明它存在着客观规律，可以总结提炼。

但是，假设在几光年以外发生了一起星球大爆炸，爆炸持续了几个月就结束了，从而那个星球也消失了。恰好我今天第一个看到了爆炸的闪光，于是我向全世界宣布我在天空的某某位置发现了一个新星，于是全世界所有的人都在那个位置看到了那颗星星，按照科学的方法论理解，这就成一个客观事实，因为得到了所有人的验证，它是无可辩驳的。

而事实上那个星球早在几年前就消失了，它并不存在，我们看到的只是几年前他发出的余光。那么，这颗星球到底是存在还是不存？

另一种情况，我确实在很短的时间内看到了一个粒子的闪光，但它很快消失了，我向大家告诉这样的事实，谁也无法验证，那么这个客观事实就成了谬论！

所以，到底有没有真正的客观性？抑或所有的理论，真理只能相对大众的共同认知有效，远离人类的感知极限并不存在真正的客观性！

智力的起源和生命的起源一样的神秘。思考这个问题源于两个原因：
1、计算机的体系结构。大家知道我们现在使用的计算机都是采用冯.诺伊曼的存储和处理的结构，它在本质上提示我们智力（或者说人工智能）是不是就是存储和处理的统一？对应人类的智力就是记忆力和思维能力的统一。
2、在2000年的时候，为了探讨一个机器翻译的课题，我拜访了中科院王广意教授，他也是我国机器翻译的专家。因为我的专业背景是理科，我很希望能够在语言和语言之间找到一个数学的映射关系模型，但是我和王教授探讨的时候发现，他什么也没有做，只是无穷的枚举，对于一个单词或词组不断的添加它词典的意思。对此我很失望，甚至认为文科背景不会有什么机器翻译上的突破！但是，他的一个例子令我改变了看法：他说，不要说机器，就是人类自身，如果不是靠知识的积累也不可能真正理解单词的含义。比如，MOUSE，到底是老鼠还是鼠标？必须靠记忆，任何数学公式推算不出它的真实含义！

所以，我一直在思考，“勤能补拙”的确有它内在的道理，也就是说，对于人类智力的综合体现，存储和处理是同等重要，而且是可以相互转换的。那么，在存储和处理的源头又是什么呢？

大家知道，计算机的所有处理只有：加法，移位（二进乘/除），和逻辑运算与，或，非。所有表现出来的计算机的强大的智能特性（比如人脸识别，语音合成）都是这几个基本运算和数据的合理有序的调配。但是，当我们再进一步深入的时候，这些最基本的运算也不是处理，而仅仅是存储记忆！因为，微处理器最终是以硬件的形式来实现的，对于最基本的加法或逻辑运算并不需要任何的程序来支持，它们仅仅是我们整个世界最基本物理原理的自然体现，正如我们必须要同时打开两个开关才能点亮一盏灯，我们就完成了一次“逻辑与”的运算！我们没有编程，我们也没有任何有意识的要动脑筋“处理”什么事，但是“处理”，在我们打开关的时候完成了！它到底是一次执行“处理”指令的过程，还是一次数据的“存储”过程（存储就是使某些属性处在特定的状态），在这种终极的时候已经无法区分。

所以，我认为智力的起源其实存储为主的，当存储的知识足以触发这个世界基本物理原理的自然结果的时候，我们感受到了“处理”的妙处，所谓“功到自然成”，“豁然开然”,“茅塞顿开”都源于此。

我们的传统教育观点认为，科学就是客观真理的代名词。科学定律往往被认为是金典玉律，在我们的记忆中有什么阿基米德定律，牛顿定律，欧姆定律，胡克定律，波义耳定律等等，是它们构筑了恢宏而神圣的科学殿堂。它们既是科学家们智慧的结晶，又是科学不可置疑的神圣象征！

有谁想过，其实所有这些定律仅仅是人类自己为同类制定的一套规则而已，它们并不具备客观性！即使说它们是客观的，也仅仅是说第三方可以在限定的条件下重复同样的结果。而这种限定的条件是如此的苛刻，以至于稍微把条件放宽一点点，有些所谓的定律马上要失效，那么这样的定律在多少程度上算是客观的呢？

请看，胡克定律，它指定弹性范围太模糊，可以说只要稍微用力一点，弹簧就要彻底变形，胡克定律马上失效，象这种很快失效的定律，只能算是蹩足的，三流的定律。

再看，欧姆定律，它指定了均匀的金属或合金，在温度恒定的情况下，如果是多种金属直接组合，或是半导体之类的物质，温度变化范围稍大，它也要失效！

波义耳定律也难逃同样命运，温度一下降，气体凝固成液体，所有关系均要崩溃！

如此等等。。。。

但是，我们人类能够容忍的条件，比如温度、可视波长等在整个自然界是何等的微乎其微，我们限定的条件对于整个自然又有多少的客观性、有效性？

其实，这些定律只有对人类的生存才有意义，因为他们都是对人类的感知范围有效的。所以，科学，虽然我们非常的崇尚它的客观性，其实它具有非常明显的人属特征！

科学的突破本来是要超越世界的人属特征，象非欧几何，相对论，弦论，量子论等就是把人类的感知能力推向极限时而出现的现代科学的概念，因为感知有点力不从心，就必须要意识和思维来帮忙，整个体系更具有人属特征，而偏离所谓的客观性！