科学
什么是科学?
科学是一套通过观察和推理获得的知识体系,这些知识经过系统结构化,可以推导出具
有预测性和可通过实验验证的普遍原理和规律。
科学和技术的存在,是为了满足人类对产品、服务、工具及其他实体的需求,如身心健
康的发展。因此,自从科学诞生以来,科学的演进和发现就一直是不断进行的过程。
例如:
- 12 万年前,人类掌握了火的使用。
- 5 万年前,人类开始打制石器。
- 公元前 3500 年,轮子发明。
- 公元前 3100 年,文字出现。
- 公元 800 年,火药发明。
- 1440 年,古腾堡发明了印刷术。
- 1765 年,詹姆斯·瓦特发明了蒸汽机。
- 1879 年,托马斯·爱迪生发明了电灯。
- 1928 年,亚历山大·弗莱明发现了青霉素。
这些发明和发现都对人类的生活产生了巨大的影响。
另一个人类一直面临的挑战是试图理解宇宙的复杂性,这是一个永远无法完全理解的问
题。然而,我们可以确定,无数现象是根据特定条件发生的,其行为是可以预测或确定
的。此外,我们可以肯定,存在一些不变的普遍属性和规律,并且对于所有这些现象,
都有公式来解释它们。
在这幅作品中,出现了一张卷轴,上面写着一些改变历史的公式。
具体来说,有七个公式:
7. 勾股定理
a2 + b2 = c2
勾股定理在欧几里得几何中至关重要,描述了直角三角形中各边的关系。三角形两条直
角边的平方和等于斜边的平方。
6. 牛顿万有引力定律
F= G [(m1 x m2)/r²]
这个公式是理解两个物体之间如何通过引力相互作用的基础。这个力(F)取决于一个普
遍的常数(G)和两个物体的质量。这一公式足以描述行星和其他天体在宇宙中的行为,
直到两个世纪后爱因斯坦提出广义相对论。
5. 欧拉多面体公式
V+C-A=2
这个简单的公式是最早的拓扑学变体之一,也就是说,它是一种在具有相同特征的不同
空间之间的共同空间属性。无论是规则还是不规则多面体,如果多面体的顶点数与面数
之和减去边数,结果总是等于 2。例如,一个立方体有 8 个顶点,6 个面和 12 条边,因
此:( 8 + 6 – 12 = 2 )。这个公式适用于任何多面体。
4. 波动方程
∂²u/ ∂t²=c²(∂²u/∂x²)
波动方程由达朗贝尔于 1746 年提出,是一个微分方程,帮助我们理解不同波的运动,
这对于研究电磁学或声音等性质非常重要。
3. 热力学第二定律
dS≥0
热力学第二定律的方程简明扼要地指出,在一个系统中,热量总是从高温物体传递到低
温物体,直到达到热平衡。这个过程是单向且不可逆的,因为在方程中存在一个变量叫
做熵,它测量系统的混乱程度,并且指向不可逆性。因此,在一个孤立系统中,熵的变
化必须大于或等于零。
2.薛定谔方程
iħ (∂/∂t).ψ=Hψ
薛定谔方程解释了量子力学中的基本概念以及原子粒子的行为,它还与著名的薛定谔猫
思想实验有关。
1. 相对论方程
E=mc²
这无疑是历史上最著名的方程,它揭示了物质和能量是等价的。爱因斯坦的这个方程对
于理解宇宙的意义非同凡响。
作品的主题基于一个早期人类对其智力破坏性使用的谴责。
这是人类起源与可能由于科学的影响而导致的末日之间的冲突。
科学的进步和它对社会的贡献是好是坏?
科学会不会是一个为了进化但最终导致毁灭的必要之恶?
也就是说,智力和科学进步是否会导致我们自我毁灭?
我认为是的!
这一点非常明显,尤其是当我们观察到人类在寻求进步和发现新技术时的最大动机是什
么。
人类的动机是战争,为了立即达到其目的而压倒对手(参见《战争》作品中的文本)。
我们今天社会中使用的许多发明,最初都是战争武器的产物。
例如,火药最初是中国人尝试在他们的药物中寻找长生不老的方法,后来它被用作烟花
和表演,但最终成为了推进弹丸的火器。
另一个例子是发明战争工具的发明家列奥纳多·达芬奇,他是我最喜欢的历史人物之一。
“我有轻便而坚固的桥梁设计,可以轻松架设……当一个地方被围攻时,我知道如何切断
壕沟中的水,并制造无数的梯子和其他工具……如果有人认为这些提议中的某些不可行,
我愿意在公园或任何地方为阁下演示。”
这些是列奥纳多·达芬奇在写给米兰领主卢多维科·斯福尔扎的求职信中列出的少数几项技
能(他最终获得了这份工作)。这封信展示了达芬奇一生中热衷的另一面:发明家。
从小开始,列奥纳多就展现了对理解自然规律并利用它们创造发明的极大兴趣。他设计
或改进了大量不同类型的装置,从战争机器到日常物品,甚至是当时看似科幻的设备,
如飞行器、自动车辆或潜水服。他的发明最完整的收藏保存在米兰的安布罗西亚纳图书
馆,名为《大西洋手稿》,其中包含 1751 张草图。
列奥纳多的许多发明都与战争有关。在文艺复兴时期的意大利,战争频繁发生,他提出
的这些机器可能提供了巨大的优势。在他给卢多维科·斯福尔扎的信中提到的 12 项发明
中,有 9 项与战争有关,甚至他还愿意进行实际演示以说服对方。
尽管他是和平主义者,但他需要谋生。事实上,在他的许多草图中,可以看到他经常计
算食物的花费,这表明他经济上并不富裕。
他在寻找资助者方面运气不佳,其中一个最雄心勃勃的项目是制造一匹巨大的青铜马
像。然而,在他终于争取到足够的材料后,战争爆发,他的青铜材料被熔化用来制造大
炮。
列奥纳多的另一个奇妙发明是自主呼吸潜水设备。
土耳其舰队围攻威尼斯时,列奥纳多向威尼斯当局提出解决方案,称可以毫不流血地摧
毁所有土耳其船只。
他的策略是派遣配备他发明的潜水设备的人员去钻破土耳其船只的船底,令其沉没。不
幸的是,他们没有相信他,忽视了他的建议。尽管他的发明确实存在一些问题,但在这
一领域,他的想法比实际应用早了将近 500 年,直到雅克·库斯托重新探讨这一话题并成
功开发出自主呼吸设备。
当然,他的医学研究同样值得一提,这些研究无疑对人类的进步有着积极影响。
当时,解剖尸体进行研究被认为是亵渎行为,因此是被禁止的。
但列奥纳多获得了教皇的许可,允许他绘制和研究人体,发现心血管疾病、动脉硬化和
肝硬化等病症。
最终,他被禁止进行更多解剖,研究资料被没收和隐藏。不幸的是,这些资料直到 20 世
纪中期才在巴黎的一间阁楼里被发现。据说,如果这些研究在当时被公布,医学的发展
可能会比现在领先几百年。
另一个被人类战争利益迅速利用的发明是炸药。
诺贝尔出生在一个工程师家庭,他与父亲一起从事爆炸物的制造工作。然而,1864 年,
一场悲剧深深影响了他的生活——他的弟弟和另外四人在硝化甘油爆炸中丧生。
两年后,1866 年,阿尔弗雷德·诺贝尔发明了一种方法,可以安全地处理这种不稳定的液
态炸药。他将硝化甘油与多孔吸收材料混合,从而创造了炸药。
这一发明为诺贝尔带来了巨大的声誉和财富,同时也开启了一个新的建设时代……但同时
也是一个毁灭的时代。因为炸药很快被用于战争目的。
毫无疑问,更近代的一个具有灾难性后果的技术进步就是原子弹的发明。
在二战期间,没有哪位科学家与原子弹的研发和使用有更密切的联系了,罗伯特·奥本海
默,这位美国理论物理学家是曼哈顿计划的负责人,成功研制出了历史上第一枚原子
弹。
1945 年 7 月 16 日,这枚原子弹在新墨西哥州的沙漠中爆炸,代号“特立尼蒂”,不到一个
月后,两颗原子弹投向了日本的广岛和长崎,估计造成 15 万至 25 万人的死亡。
奥本海默,这位复杂而富有魅力的人物,曾致力于研究亚原子粒子的能量过程,包括电
子、正电子和宇宙射线。
然而,当时世界的战争形势使他的职业生涯走上了另一条道路。
其中一个推动因素是著名科学家阿尔伯特·爱因斯坦致信当时的美国总统富兰克林·罗斯
福,警告他,如果纳粹德国首先制造出原子弹,这将对全人类构成威胁。因此,美国政
府将研发核武器列为优先事项。
奥本海默被选中领导这个项目。他迅速开始寻找从天然铀中分离出铀-235 的过程,并确
定制造该炸弹所需的临界质量。
另一个科学被错误应用的例子是所谓的“越南橙剂”,这种用于毁林的除草剂,对人体造
成了癌症、胎儿畸形等问题的影响。
之所以特别提到这个例子,是因为后来发明它的科学家的声明。
植物生物学家阿瑟·加尔斯顿说:“我曾认为,只要不参与那些可能具有恶意或破坏性的项
目,就能避免卷入科学的反社会后果。我学到了事情并非如此简单,几乎任何科学发现
都可能在社会压力下被扭曲或变形。”
其他例子还包括航空航天工业、雷达、卫星、GPS、手机,甚至互联网。
与互联网一样重要的一个发展是空间技术,这在冷战期间发挥了重要作用,成为展示苏
联或美国科技优势的手段,但最终以美国人登月而告终。
尽管这是一次科学实验,也是展示谁是超级大国的机会,但它后来为提供卫星奠定了基
础,这些卫星帮助传播信号,进一步促进了通信的普及。我们无法忽视 20 世纪的广播和
电视的统治地位,但最终改变人类生活的是互联网。
为了应对潜在的核攻击,人们希望计算机能够控制导弹以应对攻击,因此将它们通过网
络连接起来,使其能够随时保持连接。
1969 年,ARPANET 诞生,连接了美国的大学,以满足当时的军事需求。随着时间的推
移,这种连接已不足以满足需求,1983 年更名为 MILNET。
从 1990 年起,互联网逐渐转向民用领域,尽管其发展方向发生了改变,但重要的是要记
住它的军事起源,计算机在二战前就已经存在,冲突是阿兰·图灵设计逻辑程序的原因之
一。
证据非常明确,几乎所有的科学进步都是由战争研究产生的,或被军工业所吞噬。
毫无疑问,这是错误的方向,我们应该非常担忧,科学的动机竟是对权力的追求及其恶
劣后果。
我们应该担忧到这种方向可能会成为我们的最终结局!
有一个有趣的悖论印证了这一点,那就是费米悖论(费米是意大利科学家,参与了曼哈
顿计划,目标是研发美国原子弹)。
简单来说,这个悖论是指我们还未发现外星生命的证据,这与预测高概率有其他智慧文
明的说法相矛盾。
费米悖论描述了一个显而易见的矛盾:尽管我们还没有发现外星生命的确凿证据,但根
据估算,我们早该发现它了,因为在可观测的宇宙中,存在其他智慧文明的可能性非常
高。
这些估算最早由无线电天文学家弗兰克·德雷克于 1961 年提出。他设计了一条公式,用
以识别那些可能在文明发展中扮演重要角色的特定因素。
在许多拥有生命的星球上,可能存在适合智能生命发展的稳定条件和特征。
一些文明可能已经在时间长河上存活下来,并在技术上取得了进步,能够进行太空旅
行。
尽管它们可能无法以光速或更高的速度移动,但它们已经有足够的时间抵达地球。
要知道,我们的太阳只是可观测宇宙中 7×10^22 颗恒星中的一颗,银河系只是可观测宇
宙中 2 万亿个星系之一。
据估计,仅在我们的银河系中就可能存在 3 亿个与地球类似的星球,正如卡尔·萨根所
说,宇宙中的恒星比世界上所有海滩上的沙粒还要多。
既然如此多的恒星可能拥有适合生命存在的行星,并且任何拥有适量火箭技术的文明都
能够迅速殖民整个银河系,那么地球早该被外星人访问了。
如果所有这些推测都是正确的,我们早该发现外星人痕迹了,为什么没有呢?
有很多可能的解释,但最有可能的、也是最不幸的解释是所谓的“伟大过滤器”。
伟大过滤器理论认为,在生命发展的过程中存在一个极其不可能通过的步骤或事件,大
多数文明无法跨越这一关卡。
也就是说,这一理论假设,古老的外星文明可能在有机会与人类接触之前就自我消亡或
“过滤”了自己。
因此,如果这是真的,由于科学和技术进步,我们的未来注定了要毁灭。
另一个需要注意的方面是,科学在医学领域的进展极大地改变了一个物种的正常发展,
尤其是人类。
从纯生物学的角度来看,医学的进步打破了物种数量控制的自然平衡,以及幸存个体的
质量,这使我们在面对病原体时更加脆弱,适应力减弱,并且更依赖这些进步来维持我
们在地球上的主导地位。如果环境的技术或生物健康条件发生剧变,我们将受到严重影
响。
因此,这幅作品是对人类作为一个物种的进步所带来的负面影响的一个矛盾性反思。
智人(在智力上最发达的古人类)最终被尼安德特人(智力能力最低的古人类)所教
训。
因此,作品左侧出现了愤怒咆哮的灵长类动物,质问:
“我们在这个星球上得到了什么机会?我们是如何走到自我毁灭的地步的?”
作品中下方的生物代表了那个残忍、野心勃勃、自私的现代人类,他把自己的利益置于
群体利益之上,最终他的行为反过来伤害了自己,所以他一边吞噬着自己,一边被自己
窒息。
在右下方的形象是一个由旋转的双曲线所形成的几何体,周围环绕着一个原子。这个奇
特的形象通过数学方程构建了一个曲面的体积。
它的外观是曲面的,但实际上是由直线构成的,也就是说,它并非看起来的那样。
就像那些双曲线冷却塔或冷却装置一样,它们也不是真正的表面现象,这些塔用于核电
站,核电站的原理是利用水蒸气驱动涡轮机,通过
中子对钚和铀的原子轰击产生巨大的热量。这与曼哈顿计划中用于制造原子弹的原理相
同。
有趣的是,主持世界上首次受控和自持核连锁反应实验的是诺贝尔奖获得者恩里科·费
米。1942 年 12 月 2 日,在芝加哥大学的足球场上,他成功实现了这一壮举。值得注意
的是,费米后来提出了他对自我毁灭的悖论(即具有深刻认识的警告)。
再次提醒大家,最早推动这些研究的科学家之一是阿尔伯特·爱因斯坦,他以其著名的方
程式 E=MC²警告美国总统罗斯福,敌人可能正在研究基于连锁反应的炸弹。
不幸的是,核科学的初衷注定了它的悲惨应用,这一应用永远为其诞生打下了阴影,也
掩盖了它在各个领域带来的许多好处。
技术进步使得核科学在电力生产、健康、环境、农业、工业和考古领域有了广泛的应
用。
无论其初衷是什么,其目标或目的显然引发了一场灾难。因此,冷却塔点燃了象征科
学、人类知识和智慧的卷轴。
在卷轴上,我们看到列奥纳多的面容,尤其是在他的额头上,刻有“AI-IA”的字样,这是
他使用的密码写法的象征,即他从右向左写字,字母倒置,只有通过镜子才能阅读。
字母 AI 代表 Artificial Intelligence(人工智能),而 IA 是 Inteligencia Artificial 的缩写。
这些符号与列奥纳多的书写方式和镜面阅读系统不谋而合。
列奥纳多是自动机器人先驱之一,今天我们称之为人工智能。我们可能没有意识到,人
工智能是在将我们的决策能力交给不以人类价值观、利益或原则为指导的智能体。
人工智能是最新、最革命性的成就之一,我们尚不清楚它将如何影响我们的生活,但在
我看来,它是巩固人类悲惨且无法避免的死亡判决的又一步。
所有这些令人沮丧的例子,正被我们的社会默默观察着,社会开始逐渐意识到这一点。
这种意识在作品中通过跪伏着观察其行为后果的眼睛象征出来,但它并没有发声或反
应,只是默默忍受,或许是因为现在已经为时过晚,无法停止或许被错误称为进步的车
轮。
作为一个插曲,在燃烧的卷轴上,除了七个公式,还有列奥纳多的一些发明,如他设计
的用于飞行的“飞翼”,你还可以看到我自己的一个发明,旨在实现失重,从而模拟飞行
的感觉。这个发明通过两个相对旋转的同心球体来抵消力量,从而达到零重力的效果。
在我认真地开发这个理论后(至少对我来说看起来很严肃),在与物理工程专业人士分
享时,遇到了许多问题,所以最终我得出结论:“科学摧毁了所有那些无法实现的想
法”,也就是说,许多想法由于缺乏通过科学方法验证的经验证据,无法成为现实。(至
少目前如此)
最后,为了不让大家对自己强大和无懈可击的信念产生失望,我想强调自然的美丽及其
可持续、数学性和平衡的力量。
在整部作品中,有一系列从中心点发出的线条,这些线条标示了人类拯救的真正道路。
在作品的中心,有一个类似贝壳的形状,展示了自然的完美、平衡和通过黄金比例展现
的数学之美。
黄金比例或黄金分割是事物的完美比例,存在于宇宙中的所有行为中。
最重要的是,它不依赖于人类的思维,因此应该成为我们的榜样。
自然界的美丽以及支配自然的法则应成为我们灵感的源泉。
黄金比例在艺术中常被使用,象征着希望和未来的可能性,因为或许在人类与自然和宇
宙和谐相处的艺术中,科学和知识才得以合理运用,而不是与之对抗。
Tachi