想象比知识更重要。
作者Frank Wilczek(2004年诺贝尔物理学奖得主,麻省理工学院教授)
翻译梁丁当
阿尔伯特·爱因斯坦有句名言*:“想象比知识更重要。知识局限于我们现在知道和理解的东西,但是想象包涵整个世界和所有将被知道和理解的东西。”
其他伟大的理论物理学家在谈到他们如何工作——或者按他们说法——如何玩时,也说过类似的话。费曼曾说:“我玩的游戏非常有趣。它是穿着紧身衣的想象。”(他解释说,紧身衣的意思是你的想象必须和物理现实相符。)当被人问到是如何做出了那些划时代的发现时,狄拉克说了类似的话:“我喜欢把玩方程,希望找到一些漂亮的数学关系,它们可能没有任何物理意义。但偶尔它们有。” (狄拉克的紧身衣要宽松一些。)
图片作者:Rebekka Dunlap
这就提出了一个有趣的问题,想象力——特别是科学的想象力——能培养吗?
我没有一个确切的答案,但我能想象下面这些尝试是会有帮助的。
一个办法是学习好的范例。很多书讲述精确的科学知识,更多的书根本不讲科学。介于它们之间有很多好书,生动而有趣地介绍抽象的概念。
比如 Edwin Abbott 在1884年写的小说《平面国》。它说的是一个生活在二维平面的方形A的故事。其中有个令人难忘的片段:方形A能看到一维的直线国,他非常可怜(同时也多少有些看不起)这些局促的生物,尝试着告诉他们一个更广阔的世界。他揭示的真相令人震撼但并没有受到欢迎,相反,直线国国王试图把方形杀掉。书的高潮是当生活在三维世界的球通过平面国时。对于平面国的居民来说,球看起来是一系列的圆圈: 最先是一个极小的点突然冒出来,然后圆圈越来越大,达到最大以后圆圈开始逐渐变小直至消失。这又揭示了一个具有颠覆性的真相,然而对真相的正确解释被暴力镇压。方形A的历险迎合了我们喜欢听故事的天性,尽管历险故事可能要我们去逻辑地和富有想象力地思考一些非常不熟悉的东西。
另外一个缩小研究和想象之间距离的办法是实践。模拟城市(Sim City)是一款非常流行的模拟真实城市设计的计算机游戏。在这里,细节非常重要:你必须让市民们有饭吃,交通保持通畅,垃圾有人处理。随着你的技能越来越高,你的城市也会越来越繁荣。我的朋友 Sidney Coleman,一个非常优秀的理论物理学家,有一次眉飞色舞地向我炫耀他建好的宏大的模拟城,满怀深情地描述他在建设过程中遇到的困难。设计一个模拟城市和设计一个真实的机器、电路、分子、科学仪器或者新的物理定律有很多不同,但是它们有一个重要的共性:玩和创造的精神。
爱因斯坦是个言行一致的人。他著名的“思想实验”孕育了他伟大的理论:想象自己骑在光线上旅行导致了狭义相对论的发现,想象坐电梯的体验让他理解了重力和运动是等价的。1905年左右他达到创造力的高峰,这一时段他白天在伯恩(Bern)的瑞士专利局工作,期间不断通过想象来思考其他人的思想实验。他干得很好并且很喜欢这么干(尽管机会成本很高,他最后还是放弃了专利局的工作,全身心投入了研究。)
爱因斯坦不是普通意义上的宗教信仰者,但他经常发表一些类似于有神论的言论,比如“上帝是不扔骰子的”。这些言论反映的,我猜测,是他一生的习惯:想象如果自己是上帝,会如何构造宇宙——然后看看现实的世界是不是确实如此。
*现在网络上很多爱因斯坦的名言是假的,但这句名言是真的并且有好几个版本,最简洁的是“Imagination is more important than knowledge. Knowledge is limited. Imagination encircles the world.” 出自 “What life means to Einstein”, 1929 interview by George Viereck.
本文经 Wilczek 教授授权翻译。
原文发表于2016年6月2日的华尔街日报,题目为 How to Teach Scientific Imagination。
原文链接:https://www.wsj.com/articles/how-to-teach-scientific-imagination-1464881401
作者:Frank Wilczek
来源:赛先生
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