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人类进化史,是一次次认知革命
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2022.10.27 四川

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猿到人,从直立行走到走出地球进行太空漫步,人类经历了波澜起伏的进化,最终站在了地球的生物链顶端。

在史诗一般的进化过程中,人类不断地向更高的文明迈进,与此同时,人类的认知也在不断颠覆、升级。


认知,是指人们通过心理和思维活动对客观世界进行认识、了解。比如,在人类发展的早期,因为活动范围狭小,人们只能通过自己所看到的来认识世界。

当他们看到眼前的地面是平的时,就认为整个大地都是平的,而天空就像是一口倒扣在大地上的巨大的锅,于是,“天圆地方”的认知由此而来。

这之后,人们通过观察,又发现天空中的各个星体似乎都以地球为中心在不停转动,地球就是整个宇宙的中心,便又总结出“地心说”。这就是当时的人类对世界的认知,那时候几乎所有人都认为这就是世界的真实面目。

而到了今天,就连小学生都知道地球是圆的,知道在浩瀚的宇宙中,地球只是一颗孤寂渺小的行星。这是现代人对世界的认知。


回顾人类文明的发展历史,我们会发现,两次工业革命使人类社会从农业文明进入工业文明,使社会生产力实现了一次又一次的飞跃,也使人们的生活方式发生了变化。

人类在享受工业文明带来的便利的同时,对世界的认知水平也逐步上升。而今,当人类社会从工业文明进入数字文明时,我们的认知又会经历什么样的变化?


要探寻这个问题的答案,我们需要回到人类认知的起点,看看人类是如何在这个星球上探究与自我、与世界有关的一切的。


现代人受益于科学思想,早就对世界运行的规律与数理逻辑了如指掌。在我们看来,地球是自西向东自转,潮汐是由月球引力引起的,“天狗吞月”就是月食……这些都是常识。

然而,对早期的人类而言,这一切都是难以理解的。于是,人类通过想象,创造出了万能的“神”,在他们看来,“神”控制和主宰着世间的万事万物——世界是由上帝创造的,人是由女娲造出来的;收获的季节遭遇洪涝,是因为天神发怒了;疾病缠身,是因为得罪了神明。在他们眼里,凡是自己得不到的,都需向“神”祈求,然后默默地“听天由命”。在很长一段时间里,神灵崇拜思想一直主导着人类文明。


当然,也有很多智者对这些神话传说产生了质疑,正如英国作家王尔德所说,“我们都生活在阴沟里,但总有人仰望星空”。

被称为“科学和哲学之祖”的泰勒斯也是其中之一,他认为不能用超自然因素来解释自然现象,并试图用经验和理性思维来解释世界。他研究天文,确认了小熊座,用日光下的影子来测量金字塔的高度,并准确地预测了公元前585年发生的日食。他还提出了“万物源于水”的观点,认为地球就漂浮在水上,虽然这个观点在今天看来并不准确,然而在泰勒斯生活的时代,这样的认知与原始宇宙观相比已经非常先进了。


泰勒斯是第一个以理性思维和科学精神面向自然界的人,比他晚半个世纪的毕达哥拉斯则更进一步。毕达哥拉斯是“数学之父”,他提出了数学体系,认为世界遵循的是数学法则,指明了数字和事物规律之间的关系,开始用数学来探索自然的奥秘。

毕达哥拉斯的思想对后世的思想家们产生了深刻的影响,在人类科学发展史上具有重要地位的亚里士多德就深受其影响。


亚里士多德的一大贡献在于,他把自然作为科学研究的客观对象,首先对其进行科学分类,并促使自然科学和社会科学逐渐演变为许多独立科学。亚里士多德还提出了第一性原理,提出了科学发展的三要素,并且开创了一种全新的、用观察和推理来分析世界的方法,即定性的、非量化的方法。他还特别重视逻辑推理和严格运用数学工具,这些科学方法论为许多科学的发展奠定了基础。


亚里士多德是科学史上的里程碑,他的观点即使到了中世纪也一直在关于自然世界的思想中占主导地位,直到伽利略进行比萨斜塔实验。伽利略用两个球同时落地的结论,推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说。这种量化实验的方法,引领人类来到了一个新世界的大门外。


划时代的科学巨人牛顿用一个苹果为人类打开了新世界的大门,开拓了向科学进军的新纪元。1687年,他发表了《自然哲学的数学原理》,阐述了万有引力和牛顿运动定律。

牛顿运动定律让人们剥开表象,看到掌控这个物理世界背后的最基本规律。毫不夸张地说,牛顿运动定律解释了我们在宇宙中能观察到的一切。

历经两千年的发展,量化的宇宙观终于取代了亚里士多德的定性、非量化的自然观。直到今天,牛顿的理论仍然应用在土木建筑、机械、水利、交通等生产中,以及航天发射和星际探测等尖端科技上,深入人类社会的方方面面,大大推动了社会发展,对人类科学发展有着长久的影响。

牛顿超越了前人,创造了巨大的成就,以至于18世纪法国数学家拉普拉斯曾感慨,牛顿是最幸运的人,全宇宙只有一条定律,被牛顿发现了。牛顿构建的物理体系曾经被认为是人类认知世界的绝对唯一准则,能解释世界上所有的现象。

很多人甚至认为物理学已经不需要再补充新东西了,1875年,慕尼黑大学物理系主任甚至劝学生不要再选择物理学了,说“物理学这一知识的分支即将完善”。


不过,当人们对世界的认知分辨率进一步放大到“原子”层面,放大到那些无法用显微镜观察到的现象上时,经典物理学就不再适用了。原子太小了,是看不见、摸不着的,物理学家们只能在头脑中想象理论中的画面,这种研究远远超出了人类以往的经验。

换句话说,人类的探索已经超出了直接的感官体验范畴,开始接受那个看不见的世界的存在。这也是为什么我们一般人看这些科学理论像看天书一样,因为它并不是一个看得见、摸得着、能体验得到的世界。这时,量子概念为人类认知开辟了新天地。


20世纪初期,以普朗克、爱因斯坦、玻尔、海森堡等诸多理论物理学家为代表的科学家创造并完善了量子力学,对微观世界的物质结构、运动与变化规律进行了探索,在量子物理领域中找到了对世界的更好解释——世界的本质与我们直观“看”到的非常不同,即:宇宙不是单一的,而是多重的;世界是复杂混沌、动态恒变的(即量变引起的质变是完全无法预测的);世界是相互交织(即不是非对即错的二分法)、难以预测的;世界是不存在客观时间(即过去、现在、未来)的,时间是人类虚构出来的主观感受……

量子力学是20世纪人类文明发展的一个重大飞跃,正是因为有了它的发现,才有了后来核磁共振仪、烤箱等应用的发明。对半导体的研究也依赖于量子力学的原理和效应,这最终导致了二极管和三极管的发明,为现代电子工业的发展铺平了道路。


从以“神”为主宰到对现象进行观察与推理,从非量化的自然观到可以量化的实验法,从牛顿运动定律到量子力学,经历了一次又一次的认知革命后,我们才对这个世界有了更深入、更全面的认识。认知革命推动了人类的进化发展,同时,伴随着人类文明和科技水平的发展,人类进行认知革命的方法和工具也越来越先进。


回望人类数百万年的艰难跋涉和科学探索,我们的心中应充满敬意:


以洞穴为家、以野兽为食的猿人用笨拙的双手制造出粗糙的骨器、石斧;打猎归来的智人用燧石小心翼翼地擦出火焰;一个人随手折断一根树枝,在泥土上简单地画出牛羊的模样,手舞足蹈地向其他人解释着那符号的含义……这是我们的祖先为走向文明而迈出的沉重而坚定的步伐。


在大海中漂泊了几个月的航船带着发现新大陆的消息回到欧洲;伴随着汽笛低沉的长鸣,蒸汽机车缓缓移动,载着人们驶向远方;第一代计算机在人的指令下进行精密的计算……这是前人为进入数字文明而开启的不同加速器。


任何一个时代的文明演化,任何一次认知升级,都不是突然出现的,而是经过长期沉淀孕育而生的。

如今,我们已经进入了数字时代,但我们不应忘记,我们之所以能走到今天,离不开人类数百万年的认知革命,离不开先哲们付出了巨大代价不断探索与完善的科学体系与技术成果。

站在前人的肩膀上,我们才能仰望星空。认知的颠覆与升级,是数字时代发展的必然结果,更是我们必须承担的一种历史使命。

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