掌握上限
馬塞洛·格雷澤在提出“我們能知道多少?”這個問題時 [科學中最大的問題],重點關注了人類意識以及我們在多大程度上可以“理解世界”。
他忽略了一個更大的問題:我們的大腦進化是為了幫助我們生存和繁殖,而不是為了理解宇宙。問題可能不在於宇宙是否比我們理解的更奇怪,而在於它是否比我們能夠理解的更奇怪。
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巴里·馬萊茨基 俄勒岡州波特蘭。
格雷澤揭示了物理科學知識的侷限性。庫爾特·哥德爾在 1931 年用他的不完備性定理解決了數學中的這個問題。由於科學植根於數學,因此在任何關於認識論的討論中都自然而然地要包括他的工作。
艾弗裡·卡爾 密西西比州內斯位元。
格雷澤回覆:關於馬萊茨基的評論:大腦進化是為了最大限度地提高我們的生存機會,但它能夠寫詩、創作交響曲和證明定理,這確實非常了不起。為什麼會這樣仍然是一個謎。宇宙很可能是一個我們無法解決的謎題。當盒子就是一切存在時,很難跳出盒子。
哥德爾的不完備性定理確實揭示了數學作為一個自成一體的邏輯過程的侷限性。我同意卡爾的觀點,他的工作必須包含在一篇更長的文章中,我在我的書《知識之島》中做了這件事。對於這篇文章,篇幅有限,我只能關注物理科學。[編者注:閱讀更多關於哥德爾不完備性定理的資訊,請參閱“無法解決的問題”。]
生命遊戲
埃裡克·萬斯的“你能讓你的寶寶超常發揮嗎?”是一篇關於現代玩具、影片和其他用品在幫助增強幼兒智力發展方面的侷限性的明智文章。然而,他忽略了兒童遊戲的另一個方面:用主要單獨使用的“被動”玩具代替社交遊戲,通常透過電視、電腦或手機,而且缺乏鍛鍊。
社交遊戲對於兒童的身心發展至關重要。也許最重要的是,這些遊戲是基於所有玩家都接受的規則,並且只有當每個人都遵守這些規則時,它們才有趣。玩手機的孩子可以隨意作弊;他們是自己數字宇宙的主人,因此變得以自我為中心,而不考慮解決社會衝突。
愛德華多·考塞爾麻省理工學院
意識體驗
克里斯托夫·科赫在“什麼是意識?”[科學中最大的問題] 中對塔夫茨大學的丹尼爾·丹尼特和志同道合的哲學家發起的最初攻擊是誤導性的。科赫的基本論點是:(1)丹尼特受“我們生活在一個毫無意義的物質和虛空宇宙中”的信念驅動,否認我們有意識體驗;(2)我的牙痛很痛;(3)因此,丹尼特是錯的。
那些仔細閱讀過丹尼特著作的人應該認識到最初前提的虛假性。他完全理解痛苦的現實。他的目標是鼓勵思想家在思考自己的意識時更加謹慎:考慮到人腦的複雜性,我們對其運作的一些隨意直覺可能是被誤導的,這是可以預料的。
克里斯托弗·泰勒 威斯康星州麥迪遜。
科赫回覆:丹尼特在他的 1991 年著作《意識的解釋》中認為,人們對意識感到非常困惑。當他們敘述自己的經歷(即意識)時,他們的意思是他們對自己的精神狀態有一定的信念;每個狀態都有不同的功能特性和不同的行為。一旦解釋了這些結果,就沒什麼可解釋的了。意識都在於行動。
他和那些持有他的消除唯物主義意識體驗觀點的人否認存在任何超出相關行為傾向和功能之外的東西。我發現這種立場與我的生活體驗非常不協調。我的背痛怎麼會是一種信念而不是一種難以忍受的主觀狀態呢?我曾與丹尼特共進過許多美好的晚餐,他是最雄辯、知識最淵博的哲學家之一,我知道在工作時間之外,他的行為舉止和其他人一樣,都有體驗。
光明與黑暗
喬治·穆瑟關於量子引力的文章“什麼是時空?”[科學中最大的問題] 讓我想知道,當暗物質落入黑洞和普通物質落入黑洞時,我們是否可以觀察到差異。
元泰·柳 匹茲堡
我一直想知道為什麼光速存在。它是什麼?為什麼它對物理學如此重要?穆瑟提出了空間原子可能經歷“相變”,而黑洞可能是空間“融化”的地方。我突然想到,光速可能代表時空的熔點。
埃裡克·伊森 俄勒岡州俄勒岡城。
穆瑟回覆:回答柳的問題:大多數物理學家認為,暗物質是一種迄今為止尚未被探測到,但在其他方面與普通粒子無異的粒子,就黑洞而言,它的行為方式與普通物質相同。引力是一種普遍力,任何物質都無法免疫。雖然暗物質可以落入黑洞,但它不太可能這樣做,因為如果真的是暗物質,它就無法透過發光來損失能量,也無法透過摩擦來消散動量,因此無法輕易地螺旋進入黑洞。
關於伊森的問題:如果時空確實像我在文章中推測的那樣從更深層次的成分中湧現出來,那麼光速就不能再被視為理所當然,而必須加以解釋。答案尚不清楚。在某些情況下,光速來自時空構建模組的動力學。就像我們觀察到的時空結構的其餘部分一樣,光速是理論家假設的階段之一的屬性。它在其他階段失去了意義。想想液態水中表面波的速度:波在水的固態和氣態中不再存在。
勘誤
吉娜·平科特的“痛苦的謎團”應該指的是每週近 11 小時,佔 40 小時工作周的 27%,而不是 7%。
尼爾·薩維奇的“操縱自然的極限是什麼?”[科學中最大的問題] 錯誤地說,加州理工學院的戴維·謝赫在一種名為莫特絕緣體的材料中創造了光致超導性,該材料在非常低的溫度下會變成絕緣體。德國漢堡馬克斯·普朗克物質結構與動力學研究所的安德烈亞·卡瓦列裡及其同事在金屬和絕緣體中發現了光致超導性的跡象。謝赫使用相同的雷射技術在其他材料中誘導不尋常的量子效應。
此外,文章錯誤地將必須冷卻到接近絕對零度幾度的超導體稱為迄今為止唯一實用的超導體。雖然這種超導體已經找到了更多實際應用,但在更高溫度下表現出超導性的超導體已被廣泛使用。
