张首晟 第一原则和创业精神

今天,我们收到了一个坏消息:55岁的张首盛教授去世了。

毫无疑问,张首生教授是一位大科学家:1995年,他32岁成为斯坦福大学最年轻的终身教授之一;2007年,张首生发现“量子旋转霍尔效应”,被《科学》杂志评为“世界十大重要科学突破”之一;2017年7月21日,张首生及其团队在《科学》杂志上宣布,经过80年的探索,他们终于发现了手马约拉纳费米子的存在,并将其命名为“天使粒子”。

与此同时,张首盛教授也是一位思维艺术家,你看,他用E=mc²这样的公式可以描绘宇宙的美。

这篇文章是根据张首生教授2016年4月9日在混沌研究社分享《第一原则与创业》的主题整理的。回顾教授留下的珍贵话语,这可能是对他最大的记忆和尊重。

我想从一个问题开始:假设世界末日到来,诺亚方舟只能携带一对动物和一个信封。在信封的背面,你可以总结所有的人类知识。你会写什么?

本课将围绕这些答案分享我会写什么:

01

自然界的基本常数

作为一名物理学家,我认为人类文明的最高成就是科学真理。科学真理最重要的是两点,一个是能量,另一个是信息。

爱因斯坦对能量最深刻的理解是E=mc²,总结人类最著名的公式是首选。人们说物质本身也很重要,但通过E=mc²,发现物质和能量是一回事。

对信息的理解是人类对自然最重要的理解。如何描述和衡量信息,还有一个非常奇妙的信息熵公式:S=-p log p。

这个公式不像E=mc²所以很有名,但爱因斯坦曾经说过:当人类知识向前推进时,牛顿力学可能是错误的,量子力学可能是错误的,相对论可能是错误的,但信息熵的公式是永恒的。

在这个时代,我们可能认为科学是万能的,但第三个公式告诉我们,科学不是万能的。科学的伟大在于它能告诉人类科学的界限在哪里。

这就是量子力学的海森堡测量不准确的原理。科学有一个永远无法跨越的界限。你不能同时准确地测量粒子的位置、重量或速度。

在哲学上,客观世界完全独立于主观世界的存在,但这是一个错误的命题,并不是真正存在的。

我们真正能观察到的是客观和主观的结合。由于观察者与被观察世界的相互作用,我们无法无限准确地理解客观世界。

这是第三个公式的伟大,因为它不仅讲述了科学原理,也讲述了哲学原理,告诉我们客观世界和主观世界不能完全分离。

02

一切都是由原子组成的

人类文明不仅限于科学,还限于哲学、政治和法律⋯⋯如果用一句话来描述整个世界,最值得告诉下一代的是“一切都是由原子组成的”。

例如,中医说“气”似乎是一件非常神奇的事情。这种气体本身也是由原子组成的。因为世界上不可能产生其他物质。

不仅仅是地球,整个宇宙的原子和我们这里的原子完全一样。

我们怎么知道?因为每个原子都会发出一些特殊的光。就像两颗豌豆一样,我们知道太阳上有氦原子。氦原子发光的性质与地球上可以观察到的光谱完全相同。在整个宇宙中,一切都是由原子组成的。

我们应该慢慢思考这个事实。但这个概念是一个非常伟大的概念,尽管对原子的真正理解是20世纪初量子力学的基础。

但众所周知,2000年前,希腊人提出了原子的概念。因此,这是一种将世界上一切事物的复杂性归纳为原子简单性的思想方法。

我们知道元素周期表很简单,所以不断变化的世界最终总结了这100多种元素,这是思想方法的伟大。

这似乎是一个非常抽象的科学概念。这和我们今天经营企业有什么关系?做任何企业都能赚钱,就是用简单的方法解决复杂的问题。

03

欧几里得的几何定理

以上是物理和化学的概念。如果用数学来描述,最重要的想法是什么?除了这些公式,希腊文明的伟大基本上奠定了数学思想,这是欧几里得的公理体系。

如此复杂的理论体系必须建立在五个不言而喻的公理上:例如,两点可以画一条直线;所有的直角都是平等的⋯⋯

我们认为这是不言而喻的,根本不需要证明。欧几里必须把它作为一个基本的公理,这是第一个原则。无论知识体系有多复杂,你都必须总结为至少几个不言而喻的公理。

欧几里得的美妙之处在于,他从那些明显的公理出发,整理自己的整个知识体系,把它变成一棵茂盛的树。这些树的根是一些公理。

在这种情况下,物理思想和几何思想也是统一思想,把一切归类为最简单的原则之一。

04

自然选择,适者生存

生物学是一个非常复杂的系统,似乎不容易总结出非常简单和普遍的规律。事实上,如果整个生物用一句话来描述,那就是“自然选择,适者生存”。

因此,生物之所以能进化,是因为周围的环境一直在变化,能适应环境的生物就能生存,不适应的生物就会被淘汰,这是进化的最原始动力。

每次我们谈论公司的生死,事实上,我们都潜意识地认为公司是一种生物,公司也适合生存,竞争非常残酷,但在极端环境中生存的公司越多,就越好。

05

人生来就是平等的

说到人文思想,如果用一句话来总结,那就是「人人生而平等」。这是美国《独立宣言》中的第一句话,基本上模仿了欧几里得的公理制度。

我想建立一个国家。这个国家是一个非常复杂的体系,但也应该建立在一个基本原则上。这一基本原则必须是每个公民都认为这是不言而喻的真理,不需要太多的解释。

美国宪法在200年保持不变。为什么?它将科学的基本概念应用于治理国家。既然欧几里复杂的定理系统可以建立在几个明显的公理上,为什么我们不能建立中华人民共和国呢?让每个公民都不需要任何知识,他知道吗?

只有这样,国家才能真正坚定,这是人生平等的基本原则。

06

自由空气在飘扬

说到一流的大学,每个人都会想到哈佛大学和斯坦福大学。斯坦福大学的牛在哪里?它的校训是“自由空气在飘扬”。

这是百年学院成功的前沿思想,即学术环境必须自由,一是不受政治影响,二是不受功利主义的影响。

07

笔胜于剑

如果我想总结几千年人类文明的历史,用一句话来描述,我会说“笔胜于剑”,笔远比剑重要。

历史上,亚历山大征服了世界。他有两位老师,一位是他的父亲腓力二世,教他如何用武力征服已知的世界。另一位老师是亚里士多德,他也教他改变世界,不是武力,而是知识,真正整合和征服人类知识。

因此,亚历山大有两个改变世界的愿望。一是征服人类已知的世界。当他来到阿富汗时,他感到痛苦,认为下面没有地方可以征服;第二,亚历山大图书馆的目标是收集人类所有的书籍。

他征服的帝国在他去世一年后就崩溃了,但他真正留给人类文明的是亚历山大图书馆。由于信息密集,它也吸引了许多学者,影响了人类历史。

这个道理很简单,但是当你使用它的时候,你往往不知道它的深层含义。我希望你能通过这些故事深入思考。

08

隐形的手

假如谈到经济学,也应该有一句话,我想是亚当斯密所说的:市场是一只看不见的手。

我想你已经说了很多关于这句话的真相,但当你这样做的时候,你往往不明白。特别是当政府做事时,一只看不见的手往往会变成一只看不见的手。

但这个道理是非常深刻的。如果你用有形的手干预市场,你可能会在很短的时间内产生一些效果,但你当然不能建立一个有百年历史的商店或形成一个有千年历史的想法。

09

大道至简

刚才这些都是西方人留下的思想。我们中国千年文明留下的哪句话应该写在信封的背面?“大道至简”。

很多人说谁牛,就说是专家。其实专家不牛。用简单的话说出大道,让大家都明白。这才是真正的牛。

千年思想最精髓的是大道至简。你觉得宇宙的美在哪里?E=MC²这样一个公式,可以描述小到原子,大到宇宙。真理的共同点是“大道至简”。

讲个故事:

4的根号等于多少?很简单,2和-2。当英国理论物理学家和量子力学的创始人之一狄拉克初中时,他觉得这个答案非常非常美妙。为什么开根时总有正根和负根?

他突然想到推广这一原则,说宇宙中所有的基本粒子都有反粒子,电子有反电子,质子有反质子,中子有反中子,这是一个非常、非常神奇的发现。

所以,科学大师,你看他为什么能做出这些伟大的科学发现吗?他从未忘记“简单的道路”,后来迪拉克获得了诺贝尔奖。

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